子彈

定裝彈的結構

定裝彈由彈頭、推進藥、底火、彈殼所構成。彈頭或稱彈丸是用於摧毀物質或者殺傷人畜能力的投射物。推進藥（或稱發射藥）用來產生氣體推進彈頭。底火用來引燃推進藥，通常位於彈殼底端。彈殼則是這三者的容器，彈殼通常是用合金製造，霰彈發射時產生的能量並不大，因此彈殼除了底座以外通常用紙或塑料製造。

彈頭

拋射物（英語：projectile）是由槍械發射、用來打擊目標的殺傷物，通常專指火器子彈的彈頭（英語：bullet），又俗稱銃籽、子彈（不正確的俗稱）。如果是霰彈槍發射的則是彈丸（英語：shot）和彈塊（英語：slug）。在火器發射時，彈頭被推進藥燃燒後產生的急速膨脹的高壓氣體向前推射噴出槍口，在飛行中處於半穩定狀態，直到擊中目標。如果目標物是人體，由於其密度是空氣密度的一千倍以上，彈頭遭到阻力的抗衡，因此進入人體後就會產生小幅度偏轉/滾擺（yaw/tumble），尖銳彈頭的滾轉尤為明顯。用終端彈道學來說，由於尖銳彈頭前端接觸面積小，因此在目標物內受阻力的施力面積會轉移到彈頭弧形的表面上，造成施力來自於彈頭的兩側，所以儘管彈頭動能依舊強勁，但是穿透的路徑終究被阻力所影響，因此彈頭於體內的滾轉路徑無法預期，但大致上不會相差太多。然而這樣的運動模式卻是彈藥設計師所希望的結果：彈頭在體內的不穩定滾轉才有可能造成嚴重的殺傷。
彈頭又另外分為實心型（英語：Ball）、擴張型（英語：Expanding）以及粉碎型（英語：Frangible）三種。劃分依據為彈頭與目標物接觸後所產生的變化與效應。

穿甲彈

穿甲彈（英語：Armour piercing，簡稱為AP彈）彈頭通常為鋼或鎢合金（英語：tungsten alloy）材質，具有較大的比重與質量且堅硬，通常用於破壞輕裝甲或反器材作戰，一般限定軍用。穿甲彈頭一定會加上一層銅質包覆層（又稱為jacket），再將彈頭的主材質從前方露出，或以黑/深色著色於彈頭前方。包覆銅是因為穿甲彈的材質過於堅硬，很容易造成槍管磨損，使槍管管徑變大，導致推進的燃氣會比彈頭先逸出槍口，降低準確度和子彈推力，因此通過包覆銅以延長槍管壽命。其次，若果沒有包覆銅，彈頭很有機會在命中硬物後彈走。透過利用銅較軟的特性，當彈頭命中時，銅先變形並附在裝甲上，其後彈芯再貫穿裝甲。彈頭前方透露材質或以黑/深色著色的目的在於使射手更容易辨別彈種，以防用於擊殺人畜形成浪費。因為穿甲彈在擊中人類或動物軀體後不會形成一般彈頭的滾轉（yaw/tumble），自然不易引起大量內出血或深層廣泛的撕裂傷，除非擊中動脈與重要器官時才會引起死亡，並且穿甲彈的成本遠比一般彈種昂貴許多，所以如果用來擊殺人畜就顯得浪費。

全金屬被甲彈

全金屬子彈外殼（英語：Full Metal Jacket）的彈頭為鉛質或鉛銻合金以提升比重與質量。然而鉛質延展性過強以致於如果直接作為彈頭發射，會在擊發時碎裂或與槍管摩擦產生變形，最後由於不良的空氣動力結合而失去彈道精準性。因此將鉛質用銅完全包覆，使彈頭能夠承受擊發時的推進力又不會磨損變形。然而較輕的比重與質量使得全金屬包覆彈進入密度高的目標物，例如人體（人體密度為大氣的1000倍），會因為由慣性而產生的動能擴散於目標物上，以至於動能對目標物所產生的作用力結合入射角和反射角的效應而產生滾轉。這個滾轉為預期與期盼的效果，儘管子彈終端彈道的滾轉不可預期，然而滾轉的途徑勢必能夠造成深層廣泛的肌肉撕裂傷，甚至切斷動脈擊碎骨骼，使目標受到嚴重的傷害甚至死亡。

擴張型

擴張型（英語：Expanding）彈頭不像實心型彈頭一樣具有強大的貫穿力。擴張型彈頭之所以「擴張」，是因為彈頭擊中目標物後會呈現橫向變形，外型會「擴張」，擴張的彈頭能夠迅速將動能傳達以及「擴散」到目標物上。擴張型彈頭具有非常有效的「立即喪失行動能力」。由於不強調穿透力，擴張型彈頭都不具備尖銳的外型，反而採用圓鈍的線條，因此在設計上有平頭型（英語：Flat Nose）、中空彈尖型（英語：Hollow Point）、軟頭型（英語：Soft Point）、異質彈尖型（英語：Silver Tip or Bronze Tip）等。
擴張型彈頭分為半被甲軟尖彈及被甲空尖彈。

半被甲軟尖彈

大約在19世紀末期，由位於印度加爾各答附近的達姆兵工廠（英語：Dum Dum Arsenal）以口徑.303英吋英式子彈（英語：.303 inch British）進行研發，所以又俗稱為「達姆彈」。達姆彈最早於1897年和1898年在印度西北邊區和蘇丹使用。這種半被甲軟尖彈（英語：Jacketed Soft Point，又稱Jacketed flat point，簡稱JSP或JFP）彈頭與全金屬包覆彈的不同之處在於其金屬外殼沒有完全包覆彈頭前端，而讓彈頭的鉛質核心外露。當彈頭撞擊目標物（尤其是人體）時，由於鉛的延展性高，彈頭立即變形，呈現擴展形狀。彈頭後端的包銅由於質量高，加上其仍然具有強大的慣性與動能，將彈頭前方的鉛壓碎，造成高速的破裂與擴散。同時由於彈頭自轉，鉛塊會沿自轉的方向擴散，也就是說鉛的功能類似彈頭緩衝撞擊的效用，然而在銅的高速擠壓下又會爆裂造成傷口嚴重撕裂。達姆彈不具備全金屬包覆彈的高穿透力，所以無法對高密度掩體後方的人體造成傷害。一般情形下達姆彈會對人體造成嚴重的撕裂傷，而破損的鉛彈頭也會增加外科醫師救治上的困難。
美國還開發了比達姆彈更有殺傷力的RIP子彈（英語：Radically Invasive Projectile）。

粉碎型

粉碎型（英語：Frangible）彈頭在擊中目標後會立刻粉碎，由於彈頭材料是質量較低的金屬或者陶瓷，所以能將動能一瞬間傳遞在目標上。這種彈頭貫穿力相當微弱，甚至連貫穿厚重的衣物都有困難，但是阻滯力很強。粉碎型彈頭跟擴張型彈頭一同被國際公約禁止用在軍事用途上，然而它們在反恐行動中卻有很大的用處。例如在拯救人質或反劫機的行動中，低貫穿力的彈頭可以減少擊斃人質或是貫穿機身造成失壓的可能性。FBI的人質拯救隊就配有此類彈藥。

葛雷瑟安全彈

葛雷瑟安全彈（英語：Glaser Safety Slug）起源於1970年代初期，發明者傑克·坎農上校（英語：Col. Jack Cannon）以朋友艾文·葛雷瑟（英語：Armin Glaser）命名。葛雷瑟子彈本是由粗製濫造的手工子彈起家，發展到目前標準化量產的規模。葛雷瑟子彈與霰彈類似，霰彈是以一堆金屬珠子向目標拋射，而葛雷瑟彈頭是將細小的鋼珠（也就是鳥彈，英語：bird shot）用銅皮包覆，再用聚合物作蓋塞將彈頭密封。一旦擊中目標，彈頭很快就會碎裂，但是鋼珠會迅速「擠進」肌肉，造成和霰彈擊中人體類似的效果。藍色的葛雷瑟彈頭只能裝載細緻的鋼珠，所以貫穿力不會超過6吋（130–150  毫米），一方面由於圓形物體在高密度環境中所受阻力較大，另一方面細小鋼珠的動能有限，所以威力不大。銀色的葛雷瑟子彈較前者只能多推進不超過2吋的深度（30–50毫米），因為銀色葛雷瑟子彈的鋼珠直徑比藍色更大。葛雷瑟子彈很適合執法人員使用，因為低強度代表著不會嚴重傷害到無辜的旁觀者或走避的人群（事實上失控的人群所造成死亡的機率更高）,光是結實的肌肉或舉起的手臂就能停住彈頭，入射角太小也會導致子彈失效，最多造成皮膚的淺層擦傷或肌肉淺層的瘀斑。一般執法人員與暴徒所發生的駁火環境為都會區域，亦即建築物或高密度物質結構多的環境，在這種環境下駁火往往會讓執法人員更擔憂跳彈（英語：ricochets）問題。葛雷瑟子彈在撞擊到高密度物質時會直接粉碎，完全不會出現跳彈。不過葛雷瑟子彈仍然能貫穿輕薄的三合木板、疊砌的空心磚牆與直立90°的輕金屬板；而克維拉（英語：Kevlar）則只能撞破五層薄薄的布織布。

「艇尾」型

彈頭還可以依照尾端的形狀分為平底型（英語：flat base）與艇尾型（英語：boat tail）兩種；平底型與艇尾型的區別在於平底型彈頭尾端直徑與口徑相符，而艇尾型彈頭尾端的直徑會略小於口徑。大部份手槍子彈彈頭採用平底型設計，因為彈頭承受火藥推進的面積大，並且可以跟槍膛保持緊密；艇尾型彈頭在空氣動力學上具有優良的氣動的效果，通常作為步槍子彈。
然而儘管平底型彈頭承受的火藥推進面積大並且氣密效果良好，原則上可以說是「高威力子彈」，然而大氣對於移動的物體有著不同的對待方式。當彈頭飛行時，其梭狀尖端能夠快速有效地將空氣「推開」，但之後會形成小小的真空，使大氣會進行補償合併，因此子彈的正後方會保持一個真空區域。由於子彈前方空氣被推開，大氣在回填時會優先填補真空的部份，也就是說空氣會追逐著這一塊真空區域並以被吸入的方式進行填補，持續呈現渦流狀（英語：turbulence），在子彈後方形成一股「拉力」。因為空氣渦流形成干擾，尤其對依賴慣性的拋射物其動能遞減的效率最快，所以大部分平底型子彈的有效射程不足。
有艇尾的彈頭穿過大氣時幾乎就像熱刀切凍奶油一樣，彈尖前方的空氣幾乎是被劃開而非被推開，且彈頭尾端直徑小於口徑，彈頭後方的真空區空間跟著縮小，所以大氣順著彈頭形狀進行合併而不是被推開後再合併。彈頭飛經之處大氣幾乎沒有被干擾過，因此不會產生渦流干擾彈頭。
沒有「艇尾」的彈頭威力比有「艇尾」的彈頭大，肇因彈頭受火藥推送面積大並且享有較佳的氣密效應於有「艇尾」的彈頭。6.5×50mm有坂子彈為了提升中到近距離的威力而採用平底型彈頭，為了降低反衝使三八式步槍易於操控，又採用了低藥量的彈殼設計，以致於彈頭有效射程只有460公尺，等於同時期美國.30-06春田步槍彈46%的射程。
我們可以從右上方圖片中的蘇聯7N1彈頭的前後中空看出子彈設計的端倪：彈頭尾端的中空設計不僅作為承受燃燒瓦斯的膨脹室以外，更誘導大氣以穩定的渦流流入彈尾。儘管渦流效應會產生拉力而降低出速，但渦流也能避免彈頭在飛行途中前後滾轉。為了加強彈頭的變形速度以提升殺傷力，彈尖採用半中空設計。然而這種設計有可能導致重心後移而發生滾轉，而滾轉原因在於鋼蕊頭有可能不平整，於是在彈頭自旋中發生重心移動，而將尾端中空化就可以通過渦流穩定彈頭。

布倫內克彈頭

布倫內克彈頭由著名的德國彈藥設計師威爾罕·布倫內克（德語：Wilhelm Brenneke；1865–1951）於1898年發明。最初的布倫內克彈頭只是以鉛為材質，外部加上穩定翼的彈頭，與下面提到的佛斯特彈頭有相似之處。布倫內克彈頭的後方還牢牢附著著由塑膠、纖維與毛氈製成的材質，即使被擊發後也不會脫落。這個設計的用意在於增加彈體與槍管的氣密程度，並且增添大氣對彈頭的拉力。如果彈頭在彈尖上具有較大質量，通常容易發生提前墜落的問題，彈體的功能就是將拉力往後延伸而不會干擾到彈頭。彈頭上的螺紋穩定翼則幫助減少彈頭與槍膛的接觸面積，將摩擦力減少，自然也就提高了初速。
由於布倫內克彈頭為實心彈頭，因此在擊中目標後不容易變形，撞擊力因此提高許多。雖然這種「撞擊力」實際上就是貫穿力，但是由於彈頭平扁，布倫內克彈頭相較於尖彈頭（英語：Spitze）彈頭在貫穿力與射程上仍有著很大限制（最好不要超過100碼的距離）。儘管布倫內克彈頭質量高且笨重，但是在空氣動力學與彈道學上，表現還是優於佛斯特彈頭。
目前市場上還有不少彈藥公司在生產布倫內克彈頭，位於漢諾威的布倫內克公司當然也是販售公司之一，同時還販售軟殼金屬彈以及獵鹿彈。

佛斯特彈頭

卡爾·佛斯特（英語：Karl Foster）於1931年針對滑膛霰彈槍所設計的佛斯特彈頭（英語：Foster slugs），其特別之處在於彈頭為純空心類似毽子的均質彈頭。儘管彈頭的質量集中於前方，以致於讓人懷疑這種彈頭在離開槍口之後會呈現向前翻滾的飛行狀態，然而事實上它飛行時推開的空氣會在彈頭後方「抓住」（渦流所產生的拉力）彈頭尾端，而讓彈頭平穩準確地飛行75碼的有效射程。
一般來說只要是佛斯特彈頭，外觀上都會有「膛線」（跟布倫內克彈頭一樣）降低彈頭與槍膛的摩擦力同時協助彈頭穩定。部分的人相信布倫內克或佛斯特彈頭都會因為螺紋狀穩定翼與大氣產生推舉而導致自旋。實際並非如此，因為彈頭的初速至少在音速以上以平鈍的彈頭推開空氣時，彈頭兩側幾乎沒有空氣，尖彈頭才會因空氣與彈頭兩側接觸而有比較明顯的氣動效應。
穩定翼的另外一個功能就是保護彈頭本體不受到霰彈槍槍口定型環的阻礙。穩定翼會首先因為通過定型環而變形（英語：swage），如果定型環太小，那麼彈頭的精準度也會受到干擾。佛斯特彈頭比布倫內克彈頭還多具備一個優點—在必要的情形下佛斯特彈頭可以通過有膛線的霰彈槍發射。不過由於穩定翼會與膛線交互刮磨，槍管將會有嚴重的鉛污。

軟殼彈

軟殼彈（英語：Saboted slugs）最大的特點就是可以發射比原來口徑小的彈頭。但是大部分軟殼彈無法由滑膛槍管發射，少數例如布倫內克·魯賓軟殼彈（英語：Brenneke Rubin Sabot），以及Gualbo彈（英語：Palla Gualbo）。軟殼彈的設計目的在於利用小口徑彈頭提高霰彈槍的準確度與射程，於是不用購買獵槍與特定彈種也能達到類似的效果。軟殼彈也可以改為空尖彈頭以減少目標被擊中後脫逃的機率。

空包彈

子彈也有用來進行訓練的種類，如果子彈沒有彈頭而彈殼內有火藥而底部具有底火的子彈被稱為空包彈（英語：blank），可供部隊進行演訓，在不引起傷亡的情形下讓部隊習慣戰場的氣氛；在電影中可以增加視聽效果。空包彈沒有彈頭所以不會造成人員傷亡或物資損失。
由於空包彈必須能夠提供槍械運作的來源，所以尤其是自動武器的槍口，必須加裝轉換器將擊發時噴發出的高壓與高溫的瓦斯氣體維持正常膛壓幫助槍機運作。為了防止火藥流失，空包彈內部前方會有火藥塞蓋，於擊發時會有如子彈一樣向前射出，因此在特定範圍內會仍然會造成人員穿透傷，而高壓氣體也會造成人員嚴重燒燙傷，因此在使用空包彈時應該抱持嚴肅的態度並視同使用一般子彈的立場。

惰性彈

專門提供槍械展示、演練與維修用的但是無法發射的假子彈被稱為惰性彈（英語：dummy），也稱訓練彈（英語：drill round），一般由次品彈頭裝配，彈殼有鑽孔或有識別壓印，彈殼內填充惰性物質配重。不過由於有些假子彈一樣具有彈頭，為了避免在槍枝維修時發生意外走火，假子彈均有特殊的記號供維修人員識別，例如5.56毫米NATO M199子彈的彈殼就有縱向凹槽以供識別。也有假子彈以塑形製成，但是會與空包彈的辨別產生誤會。
民用市場上專門設計用來幫助射手測試槍機功能和練習擊發動作的惰性假彈則被稱為扣帽彈（英語：snap cap），原因是這種訓練彈最早是由美國A-Zoom®公司（現為Lyman麾下品牌）出品，後來因為產品暢銷，其「Snap Cap」的上市品牌就變成了代表所有類似產品的通用商標。

裝飾彈

屬於無危險性的子彈造型合金裝飾品，外觀大小與所仿造的子彈相同，但彈殼內部為實心或中空而不填充火藥及底火，彈頭空心或中空且多依螺牙固定在彈殼上，且合金材質既不耐熱也不耐壓力，無法填充火藥供射擊使用。多在槍枝彈藥管制嚴謹的國家作裝飾品及收藏品販售（多配合操作槍作展示用途）。如為求仿真而使用實彈金屬，則破壞其內部構造使之無法填充火藥或擊發。如試圖在裝飾彈內填充火藥欲擊發則會發生膛炸對射手造成危險。

曳光彈、燃燒彈

曳光彈由於彈尖有一層含有磷（英語：phosphorus）或者鎂（英語：magnesium）的塗料（曳光劑），因此在射出槍管後由於彈頭以高速衝過大氣，於是在彈尖形成高溫而點燃這些礦物塗料，因此彈頭在飛行中會發亮，並在光源不足或黑暗中顯示出彈道，順便在打到可燃物時引起燃燒。
使用曳光彈的好處在於能夠協助射手於光源不足或黑暗中修正彈道，然而雙刃之一體兩面也就是會暴露出射手的位置（所謂「tracers work both ways」），因此遭到目標還擊或逃脫。針對這一點彈藥製造商也提出新的解決方式，就是讓彈藥的火藥減量，透過降低彈頭初速到「延遲」點燃彈頭易燃物質的方法，這樣一來曳光彈就會在飛離槍口一段距離後才會開始指示彈道。不過凡事均有兩面性，因為曳光彈說穿了就是以普通的實心全金屬包覆彈頭加上磷鎂塗料改製而成的，亦即也具備同樣的殺傷力，然而在推進火藥減量後彈頭不論在威力、初速以及有效距離上就約略打折扣。
美國與北約的曳光彈頭基本上以鍶（英語：strontium）混合鎂進行彈道指示，並且透過鎂的燃燒作用形成燃燒效果；所謂「穿甲燃燒彈」（英語：armor-piercing incendiary ammunition）就是在銅皮包覆鎢鋼外層增加這一層塗料；俄羅斯與中國人民解放軍傾向使用鋇（英語：barium）作為彈道指示顏色，亦即在戰況下如果曳光彈呈現綠色，就是來自俄羅斯或中國的曳光彈；如果是亮紅色就代表彈頭來自美國或北約組織。
如果曳光劑的引燃性能不足，那麼可以考慮把彈頭做成空心的，裡面填入引火藥劑，即是專門的燃燒彈。
而針對曳光彈會暴露射手方位的缺點，近年來也有人將彈頭尾部挖空並置入半導體發光二極體（可見光或紅外線）、使其光亮只能從射手的方向看見，不過這種做法的成本可想而知。

高爆彈

高爆彈的彈頭結構基本上就是炮彈的結構：引信加引爆藥。當然這也決定了子彈不能太小，典型地是在 .50BMG 之類的口徑上才有，例如 Raufoss Mk211。

制飛彈

EXACTO 是一項在 .50BMG 口徑的狙擊步槍及子彈上加入制導功能的嘗試。

彈殼

彈殼（英語：Case）大部份以黃銅合金製成，也有少數種類子彈的彈殼以鋼材製成，例如7.62×54R子彈；霰彈由於火藥量低，燃燒時產生的壓力小，所以彈殼為聚合物或者硬紙板塑形製成。彈殼的功能在於附帶底火並儲放推進火藥，同時讓底火爆炸點燃推進火藥。彈殼在推進火藥燃燒時會因為燃燒產生的高壓略膨脹將膛室剩餘極小的空間填滿，包括彈殼底板與槍機之間的狹縫，以及彈殼頸部與槍管融合的部位以形成氣密狀態，如此彈頭才能有效地射出（一般來說膛室不會跟子彈作完全緊密的吻合，以減少無法順利進彈或擊發後彈殼膨脹以致不能順利退殼的窘況）。擊發時產生的高壓氣體從槍管向前排出後彈殼壓力減少，因此彈殼的金屬彈性會讓本身稍稍回復原狀就可以順利退殼。
彈殼依照與彈頭接合處的形狀是否內收而分為兩種，亦即「瓶頸式」（英語：bottle neck）和「直壁式」（英語：straight wall），瓶頸式為一般常見的彈殼形狀，彈頭與彈殼接合處後有錐狀膨脹形狀（又稱為α角Image:7.62 x 54 R.jpg）就是瓶頸式彈殼；沒有這個錐狀膨脹形狀設計的彈殼，或者形狀不明顯就可以歸類為直壁式彈殼。
彈殼也可以依照尾端底板的形狀分為五種形式，有「縮緣式」（英語：Rebated）、「無緣式」（英語：Rimless）、「半凸緣式」（英語：Semi-rimmed）、「凸緣式」（英語：Rimmed）以及「帶式」（英語：Belted）。所謂凸緣、無緣或者縮緣指的是「彈殼底板的直徑跟彈殼直徑之間的關係」，以縮緣式底板來說就是底板邊緣直徑明顯小於彈殼主體直徑的意思；無緣式底板指的是底板邊緣直徑和彈殼主體直徑相近；半凸緣式底板邊緣直徑明顯大於彈殼主體直徑，不過仍有退殼溝；凸緣式底板邊緣直徑極明顯地大於彈殼主體直徑，而且沒有退殼溝設計；帶式除了類似無緣式底板的底部外，在退殼溝前方的彈殼上另有一帶狀環。
無緣式與凸緣式為目前彈藥市場規格主流；現代全自動或半自動槍械的子彈大部份使用無緣式的彈殼，而膛壓低或者槍械上有厚重膛式者多採用凸緣式彈殼。這個現象普遍原因在於無緣式彈殼的彈藥產生的氣體較多，除了推動彈頭之外也要提供槍機的運作動力，自然膛壓較高，因此擊發後彈殼會因為膨脹而頂住膛室，因此需要槍機上的退殼勾將彈殼從藥室中「抓」出來；縮緣式容易發生「抓不住」的問題，而半凸緣式彈殼又會造成槍機頭橫向尺寸無法縮小的問題，因此在折衷之下無緣式彈藥為最佳選擇。

推進藥

推進藥（英語：Propellant），又稱裝藥或發射藥，是儲存在容器內，用以推動彈射體的推進劑。

背景歷史

造成子彈革命性的演變歷程除了西班牙人想出將彈頭與推進火藥模組化的觀念之外，底火（英語：primer，也稱雷管）的發明與運用是子彈第二個決定性的改變（第三個是使用無煙火藥）。底火的發明者為愛德華·查爾斯·霍華德，身為諾佛克公爵最小的兒子，對於化學有無窮的興趣，尤其是對水銀，但是不幸於32歲英年早逝。
艾德華在1800年於研究水銀的過程中發現可以藉由硝酸分解水銀，再將乙醇加入其中製成溶液，經過燥化之後就會留下白色的酸性鹽（Hg(ONC)₂；雷汞）。這種鹽塊的特性相當特別，對於敲擊、震動或摩擦，甚至溫度超過150℃就會產生爆炸，所以透過聯想被運用在作為起爆黑火藥的作用上。
1816年底火的應用與專利由蘇格蘭亞伯丁郡貝爾赫維的佛西斯（A. J. Forsyth）教士所發明與申請，佛西斯又將霍華發現的汞鹽加上氯酸鉀、硫、碳等物質以增加安全性，並且起爆方式也簡化到只有撞擊（concussion；這裡不是作「腦震盪」的解釋）才能引爆。
其實佛西斯之所以發明底火出自於他有喜愛打鳥的嗜好；簡單來說早先的簧輪槍在後膛有個小小的藥鍋（powder pan），佛西斯一如當時的射手一樣必須先將彈丸用通條推入後膛並且將彈丸與火藥壓實，再將黑火藥先從槍口倒入。接下來已據槍姿勢將火藥再倒入藥鍋中，將燧石夾往前（槍口方向）扳至定位，然後扣扳機。扳機連動鬆開燧石夾，於是燧石夾簧片鬆開發揮彈性，將燧石夾往後彈，同時藥鍋旁邊的磨輪也會同步向後轉，燧石夾就會撞在轉動的磨輪上，而發出火花引燃火藥，火藥就會燒到後膛中的火藥引起擊發。問題是藥鍋中的火藥還要噗哧冒著煙一段時間才會「轟」的一聲把彈丸射出去，往往在火藥冒著煙的時候，佛西斯的目標早已獲得充分的警告，儘管鳥類不一定知道那是什麼，但是林子裡突然出現白煙與惡臭絕對不是好事，所以先逃難比繼續觀察來的重要。佛西斯就是在絕不願意成為射擊空氣與樹枝冠軍王的心情下研發出世界第一個底火，然而卻又很自私地保留專利權到過期為止，這時候底火才真正推廣開來。

種類

底火的運用隨著設計的演變又分為針式底火（英語：pinfire）、凸緣式底火（英語：rimfire）以及中央式底火（英語：centerfire）。

針式底火

針式底火由卡西米爾·勒福舍（英語：Casimir Lefaucheaux）於1828年發明，但是到1835年才取得專利，針式底火的特徵在於彈殼底端上有一根預留的小撞針，擊鎚必須打在這根撞針上才能擊發子彈，因此針式底火子彈必須很準確地裝填在一定的位置才能準備擊發。然而這種底火一直到1852年勒佛歇去世以後才由他的兒子尤金·勒福舍（英語：Eugene Lefaucheaux）推廣，並於1850年代到1880年代大行其道一時。當時歐陸各國陸軍，包括法國、義大利、西班牙、瑞士以及瑞典都採用這種底火運用在左輪手槍與霰彈槍的子彈上，口徑5毫米－15毫米都有，連美國南北戰爭也成了針式底火的舞台；美國人很快地就瞧不起這個設計，這種彈藥與底火沒有柯爾特的產品來的有威力，由於彈殼內的黑火藥有填充上鬆散的問題。
針式底火最後還是被凸緣式底火以及中央式底火所取代，原因就在於前面所提到的問題，採用其他兩種底火的子彈裝填槍枝速度絕對快上好幾倍；如果射手因為不論是裝填、搬運、攜帶針式底火子彈時，只要抵觸到彈殼上小小的撞針，就會發生走火並造成意外。所以在初期沒有競爭者以及趕時髦的狀態下，呼風喚雨一時的勒佛歇式針式底火子彈就落寞地退出歷史舞台了。

凸緣式底火

凸緣式底火起源於1857年當時的.22 BB子彈，這種子彈簡單到彈殼裡面連火藥都沒有，純粹依賴擊槌在底火上來一記就發射出去了，可以想像威力不會比空氣槍的子彈好多少，所以純粹用來作室內射擊練習。後來的.22 Short子彈就添加了4格林（0.26公克）的黑火藥，用在史密斯威森所生產的第一款左輪手槍Model 1上。
後來又演變出.22 Long子彈，火藥含量5格林（0.32公克）。透過.22 Long子彈的應用證明而成功而演化出.22步槍子彈，從此應用至今。然而演變的胃口也越養越大，很快地躍升到.41 Short子彈以及.44 Henry Flat子彈，最後一直到.58 Miller子彈，不過從此凸緣式底火子彈也就開始被中央式底火子彈所取代。
取代的原因很簡單，儘管底火位置就在彈殼後端的彈殼底板（也稱為凸緣；rim）裡，對於槍枝的設計與使用造成很大的方便，然而由於彈殼底板也是彈殼的一部分，加上為了讓槍枝的擊槌能夠有效經過打擊引發底火，因此彈殼不能太厚，也因此用在比較大的口徑或高裝藥量的子彈上，就會發生因為瓦斯膨脹的壓力造成彈殼與彈殼底板的分裂，而這也就是大口徑凸緣式底火子彈停止應用的原因。

彈藥填裝

當射手要擊發子彈時，會以槍械作為發射的平台，一方面獲得準確度，另外就是安全。

分裝彈藥的裝填

大部份前膛裝藥的槍械於發射前必須先將槍口朝上，因為必須先將推進火藥落入膛室內。進行裝填程序時射手由於必須握持槍械維持槍口朝上，以至於裝填的彈藥的工作有一定比例由另外一隻手完成。射手先將火藥從槍口倒入，再將小面積的布匹從槍口塞入，最後以通條將彈丸與布匹一同塞入至槍管底部。布匹的作用在於穩定火藥形狀與彈丸在槍膛內的位置，但是要達到這個效果射手得不厭其煩以通條做好舂擠彈丸的動作。有的前膛裝填槍械採用先進的藥鍋設計，以至於射手可以先將火藥倒入槍管後方的藥鍋中，再將藥鍋緊閉，接下來只要將布匹與彈丸舂擠到槍膛後方火藥的位置。
當彈丸、布匹與火藥舂擠到槍膛後方之後，射手再將通條抽出，即可進行瞄準與射擊的動作。

後膛定裝彈藥的裝填

槍械上的槍機會將子彈從給彈的裝置或部位（例如彈匣或彈倉；可拆卸的盒狀裝彈匣與設置於槍身之內的彈倉）送入槍管後方的膛室（也稱為藥室）進行閉鎖。閉鎖的目的在於發揮子彈的威力並確保彈殼不會因為擊發時的反衝後退而燒傷射手。
當射手擊發扳機或壓板之後，原來附有扭力簧固定在後的擊垂就會反打槍機上的撞針，撞針向前頂撞擊彈殼的底火，於是底火產生爆炸並且點燃彈殼中的推進火藥。火藥在密閉狀況下燃燒會產生高壓，高壓會常全面方向擴散，彈頭就是彈殼上無法承受高壓推力的部份因此彈頭被高壓沿著槍管的方向推送，最後離開槍管，被高壓所產生的推力與形成的慣性往前方或目標物前進，直到動能消除或擊中目標物為止。