小時候，差不多人人都玩過陀螺。說來也怪，這種圓錐形的東西，轉(zhuǎn)得越快它越穩(wěn)，一旦停止轉(zhuǎn)動就會立刻歪倒。孩子們只不過把它當作一種有趣的玩具。我們?nèi)绻屑毧匆豢矗蜁l(fā)現(xiàn)彈丸的旋轉(zhuǎn)與陀螺的運動是一樣的。

陀螺是有一定重量的。當把它豎在平地上時，因為重力和支點的作用力組成了一個力偶，所以只要稍有傾斜就會翻倒。但若使它高速旋轉(zhuǎn)起來，雖然也受到了力偶的作用，但它不僅不會翻倒，還會圍繞垂直軸做圓錐運動。

這是什么道理呢?芽原來，陀螺在旋轉(zhuǎn)的時候，不但圍繞本身的軸線轉(zhuǎn)動，而且還圍繞一個垂直軸做錐形運動。也就是說，陀螺一面圍繞本身的軸線做“自轉(zhuǎn)”，一面圍繞垂直軸做“公轉(zhuǎn)”。陀螺圍繞自身軸線做“自轉(zhuǎn)”運動速度的快慢，決定著陀螺擺動角的大小。轉(zhuǎn)得越慢，擺動角越大，穩(wěn)定性越差；轉(zhuǎn)得越快，擺動角越小，因而穩(wěn)定性也就越好。這和人們騎自行車的道理差不多。其中不同的是，一個是做直線運動，一個是做圓錐形的曲線運動。陀螺高速自轉(zhuǎn)時，在重力偶作用下，不沿力偶方向翻倒，而繞道支點的垂直軸做圓錐運動的現(xiàn)象，就是陀螺原理。

那么，陀螺原理與螺旋膛線有什么關(guān)系呢？

大家都有這樣的體會，投擲手榴彈時，如果用力不當，手榴彈出手后就會搖搖晃晃甚至翻跟斗。不僅影響命中精度，而且會大大縮短投擲距離。用槍炮發(fā)射的彈丸也是這樣。早期的槍炮都是沒有膛線的，因而射擊距離近、精度差。自從十七世紀有了膛線之后，射擊的距離和精度才有了明顯的提高。

彈丸在膛線的作用下旋轉(zhuǎn)，這與高速旋轉(zhuǎn)的陀螺運動原理是一樣的。彈軸相當于陀螺軸，彈道切線相當于垂直軸，彈丸飛行中的章動角相當于陀螺的擺動角，彈丸的質(zhì)心相當于陀螺的支點，空氣作用于彈丸上的翻轉(zhuǎn)力矩相當于陀螺的重力偶矩。當彈丸在膛內(nèi)運動時，膛線就迫使它高速旋轉(zhuǎn)，并且在翻轉(zhuǎn)力偶矩的作用下，除自轉(zhuǎn)外，還以其質(zhì)心為中心繞彈道切線做圓錐運動，使彈軸與彈道切線始終保持很小的擺動角（彈道學上稱為章動角）而不至于翻倒，從而保證了彈丸的穩(wěn)定飛行。

倘若膛線磨損，彈丸得不到應(yīng)有的旋速，再加上初速下降，彈丸飛行的穩(wěn)定性就會受到影響。另外，膛線崩落、膛線碰傷以及彈丸表面碰傷等，也都會使彈丸在飛行時失去穩(wěn)定性。彈丸飛行不穩(wěn)定，就會使射彈散布增大，甚至產(chǎn)生橫彈孔和橢圓彈孔，嚴重影響武器的性能。