浅谈枪械自动方式,隔壁发了一次现在再发一次标题要长长长长长长长

老早就写了这个文章了,只是由于懒,没有做完善,也没有配图,最近想起来了这件事,就把这篇文章补完整了。当然个人水平有限,如有错误还望大家指出。

PS:插楼必删

楼主 射程之内  发布于 2011-12-11 18:34:00 +0800 CST  
自动结构的出现使轻武器的发展有了一个飞跃,那么我就来简单谈谈自动武器的核心:自动方式

楼主 射程之内  发布于 2011-12-11 18:34:00 +0800 CST  
1.导气管式(气吹式)
原理为火药燃气进入导气孔后通过一根细长的管子向后推动枪机框使之带动枪机后座,抛壳
原理图:美国M16A1步枪气吹式原理图
瑞典AG42"杨曼"步枪气吹式原理图

它的优点是结构简单,零部件少,在自动过程中对枪械的整体惯性小,对精度极为有利,且由于导气管细导致燃气在内部的流速很快,能将杂质吹出,所以导气管的自洁能力很强,一般不需要专门维护。但缺点是由于导气管太细,只要发射药使用不慎导致导气管稍微有堵塞就会造成自动机构运动不畅,且由于火药燃气流速快,会将导气管内的杂质直接吹进机匣内部导致枪机易积炭,所以需要选用合适的发射药以及勤维护。

世界上第一把使用此自动方式的枪为瑞典的AG42“杨曼”步枪,著名的AR-15/M16系列大家族则把此种自动方式发扬光大,此外法国的MAS-49和MAS-49/56也是此种自动方式。

楼主 射程之内  发布于 2011-12-11 18:35:00 +0800 CST  
2.活塞短行程导气式

原理是火药燃气在进入导气管时推动一下活塞头使之带动活塞导杆后退一下,然后剩余气体放出,接着活塞导杆撞击枪机框后在复进簧的弹力作用下复位,枪机框则接着在惯性作用下带动枪机完成开锁、抛壳、复进等一系列动作。
原理图:奥地利AUG步枪的活塞短行程导气式原理图

它的优点是可靠性高,能在恶劣环境下正常工作,并且活塞运动幅度不大,对精度的不利影响较低,正是因为这两者很平衡,所以它成为了当今世界上自动步枪的自动方式的主流,可以说只要新出一把自动步枪,自动方式基本上就是这个。

用它的枪非常多,M1伽兰德的所有后代(M14、M21等)、华尔特G43、SVT、SCAR、XM8、AUG、HK416/417、FAL、SVD等,以及我国的81、95、03和79冲等,另外还有MP7和沙漠之鹰等都是使用这种自动方式。

楼主 射程之内  发布于 2011-12-11 18:36:00 +0800 CST  
3.活塞长行程导气式
原理是火药燃气在进入导气管时推动活塞头、活塞杆和枪机框为一体的机构运动很长一段距离完成开锁、抛壳、复进等一系列动作。
原理图:AK系列活塞长行程导气式原理图

由于它的能量富于非常大,能克服恶劣条件下造成的活塞阻力增大,所以可靠性非常高,但是活塞的猛烈运动也会造成全枪震动过大,相比短行程式对精度有更多不利影响。

著名的AK枪族就是使用的活塞长行程导气方式,M1伽兰德和SG550系列步枪等也是活塞长行程导气方式,但要提出的是M1伽兰德和SG550的精度还不错,毕竟枪械的精度不是光靠自动方式就能决定的。

楼主 射程之内  发布于 2011-12-11 18:36:00 +0800 CST  
4.自由式枪机

这种自动方式结构非常简单,既子弹在发射后火药燃气向后的作用力作用在枪机上推动枪机后座完成开锁、抛壳、复进等一系列动作
原理图:
它有结构简单易于制造的优点,但是由于枪弹发射后马上使枪机开锁后座,所以需要加重枪机来减缓后座速度防止膛压过高时完全开锁发生事故,另外自由式枪机如果使用较大威力的枪弹会出现膛压过高、抽壳困难等问题,所以一般用于发射小威力弹药(比如手枪弹)的枪。

P90等大部分冲锋枪都是使用自由式枪机

楼主 射程之内  发布于 2011-12-11 18:37:00 +0800 CST  
5.半自由式枪机

半自由式枪机实际上就是在枪机上加了某种限制装置,在枪机后坐初期提供较大的阻力,等子弹飞出枪管膛压较低到安全值后附加阻力才减小或消失,让枪机自由后坐,这样就能用相对自由枪机原理更轻的枪机发射大威力弹。由于限制的方式多种多样,所以半自由式枪机的种类比较丰富,这里列举一些比较常见的半自由式枪机。
早期的M1928A1汤姆森冲锋枪的"H"型闭锁片,枪弹击发后枪机必须克服这个"H"闭锁片和一个70度角的结构的表面间的摩擦力才能后退开锁,由此产生了延迟。不过这种摩擦力并不固定,所以可靠性不高,所以后来二战时期大量列装的M1A1汤姆森冲锋枪的枪机改为了自由式枪机。

G3家族(包括MP5)的滚柱延迟半自由式枪机,依靠滚柱与闭锁楔铁前端斜面挤压产生的摩擦力来延迟开锁。

FAMAS的L型延迟杠杆,动作过程为:枪机在火药燃气的压力下向后顶住L形杠杆的中段(受力点)推动杠杆向后旋转,然后杠杆的上端(施力点)顶着枪机框向后运动,这样就形成了一个费力杠杆,使枪机在后坐时由于杠杆作用而受到较大的阻力,起到延迟开锁的效果。而枪机框上的施力点由于费力杠杆的作用后退速度比受力点快,所以等杠杆转平延迟动作结束后就能由枪机框带动枪机完成抛壳、复进等一系列作用。

HK P7手枪的气体延迟结构,枪弹击发后,火药燃气通过导气孔进入下面的导气室,从而抵住活塞防止套筒后座,等弹头飞出枪口膛压下降至安全值后活塞再充分后退使套筒完成开锁、抛壳、复进等一系列动作。它靠的是火药燃气的压力来延迟开锁。

半自由枪机相比自由枪机结构较为复杂,保养较自由式枪机要困难,而且半自由式枪机由于既要保证膛压下降至安全值后再完全开锁,又不能让枪机后座速度过慢导致自动能量储备不足,所以需要对发射药膛压进行仔细设计,从而对内弹道性能的容错很小,上述几种典型的半自由式枪机,其可靠性都并不高,需要使用对应的子弹和仔细的保养才能使枪械发挥出优良的性能。

楼主 射程之内  发布于 2011-12-11 18:38:00 +0800 CST  
6.枪管短后座式自动方式(又名管退式)

原理是子弹发射后枪管和枪机共同向后运动一小段距离,然后枪管和枪机开锁,枪管复位,枪机则继续后退完成抛壳、复进等一系列动作。
原理图:M1911手枪工作图
M1911手枪自动方式剖面图

这种设计可以靠枪管的重量减慢枪机后座速度,使它比自由式枪机轻,并且还能发射大威力的弹药。但由于击发后枪管会后座,所以会降低精度,所以现今的自动步枪很少有使用这种方式。

世界上大部分的手枪都是枪管短后座式自动方式,比如M1911。此外,还有马克沁机枪、M2HB机枪、M1919机枪、强森M1941步枪、巴雷特M82A1反器材枪枪等都是这种自动方式。

楼主 射程之内  发布于 2011-12-11 18:39:00 +0800 CST  
7.枪管长后座式自动方式

他和短后座的区别在于枪管向后运动距离不超过弹壳长度即为短后座,超过则为长后座。
原理图:
它的优点是能缓冲大威力子弹的强大后座,防止后坐力过大而对射手和枪械造成不良影响。当然,由于枪管和枪机运动行程非常长,所以使用这种原理的武器射速都不快,比如法国的邵沙机枪理论射速就只有300发/分。但缺点也比较明显,由于枪管行程太长,所以使用此种自动方式对精度很不利。
此外斯泰尔的AMR/IWS2000也使用这种自动方式,它的口径为14.5mm/15.2mm,枪口动能高达36000J(这个数值相当于是中口径全威力弹步枪的10倍左右,普通突击步枪的20倍左右)。

楼主 射程之内  发布于 2011-12-11 18:40:00 +0800 CST  
8.枪管前冲式

他的自动原理和自由式枪机类似,不过是枪机固定,击发后枪管在火药燃气的压力和弹头对膛线的摩擦力下前冲,枪机抓着弹壳,等枪管前冲到位后抛壳,然后枪管在复进簧作用下后退,将弹头"铲"进弹膛后闭锁。
原理图:
此结构可以在不改变全长的情况下增加枪管长度,而且不需要自由枪机式那种较重的枪机也可以降低全枪重,对小巧的口袋枪比较有意义。但是活动枪管会影响精度,供弹可靠性也不高,所以这种原理至今都少有运用。

德意志帝国的Schwarzlose Model 1908半自动手枪,瑞士SIG公司的AK-53原型枪和美国的Mk20自动榴弹发射器都使用这种自动方式。

楼主 射程之内  发布于 2011-12-11 18:40:00 +0800 CST  
9.转管\转膛式自动结构

这种自动方式比较特殊,因为上面所述的几种自动方式都是依靠枪械内部的火药燃气来完成自动循环的,而转管\转膛式自动结构
一般却是靠外能源来完成自动循环的。以典型的加特林结构为例,它是一种转管式自动结构,由手动(老式的加特林机枪)或者电动(如M134)驱动多个枪管旋转,然后枪机在曲线槽带动下相对枪管作往复运动,从而完成进弹、闭锁、击发、开锁、退壳等一系列动作
加特林机枪的装填、击发、抽壳原理图
M134的枪机照片
GAU-17/A(实际上就是M134的海军命名)的自动原理图。

转膛结构和转管类似,它和转管的区别是只有多个弹膛,但击发机构和枪管只有一个。转膛结构的最大缺点是枪管升温会非常快,所以一般不用来做枪,而是做飞机上的航炮,常见于欧洲的战斗机上,比如英国的“阿登”30mm转膛炮和德国的“毛瑟”27mm转膛炮。
毛瑟BK27转膛炮的结构图,实际上有点类似于特大号的转轮手枪

楼主 射程之内  发布于 2011-12-11 18:41:00 +0800 CST  
10.加斯特式自动结构
加斯特原理相当于两根枪管去掉复进簧,然后把枪机用一根中间有转轴固定的杠杆连接起来。枪管A发射时就会带动枪管B的枪机复进完成装弹动作并击发,然后枪管B发射时又会带动枪管A的枪机复进装弹击发,从而获得极高的自动循环速度。这种原理有点类似于半自由式枪机,利用另一侧的枪机来让这一侧的枪机延迟开锁。
原理图:(好吧这个画的的确很渣= =不过能看清楚就是了)
加斯特原理没有加特林那么长的启动时间,而且比加特林结构轻很多(苏联时期的飞机上的Gsh-23航炮重量仅为美国“火神”机炮的一半),其射速也比转膛炮高,而且两根枪管分摊射速,寿命也比转膛炮高。但它的缺点也不少,由于两套枪管靠一套杠杆联动,所以结构比较复杂。而且由于杠杆要有转动的空间,导致横向尺寸增大。另外由于极高的射速要靠两根枪管分担,所以对枪管的损耗不小。最大的问题在于两侧的枪管需要分别供弹,输弹机构就需要两套,这就增加了复杂性。

使用这种原理的武器并不是很多,一战时期德国人卡尔·加斯特发明的一挺机枪使这种结构诞生,而之后只有苏联Gsh-23航炮系列大量使用了这种原理。

第一个使用加斯特式结构的机枪,其射速达到了1800发/分,在一战那时已经算是极高的射速了


苏联时期发展出的Gsh-23航炮,其射速高达3000-3400发/分。



楼主 射程之内  发布于 2011-12-11 18:43:00 +0800 CST  


参考资料:
《步兵武器射击学理》
枪炮世界网站
WIKI百科网站
百步穿杨网站
火器堂网站

特别鸣谢:Skull_Lord 给我提供了相当多的帮助
另外也感谢各路帮助过我的网友!


楼主 射程之内  发布于 2011-12-11 18:44:00 +0800 CST  
正如1L所说,老早就写了,只是没配图,最近又加了内容配了图,更加完善了

楼主 射程之内  发布于 2011-12-11 20:55:00 +0800 CST  
网络问题吧,图都是传到百度空间的,不可能看不到的

楼主 射程之内  发布于 2011-12-13 12:30:00 +0800 CST  
哦?那你补充个吧~

楼主 射程之内  发布于 2011-12-15 10:50:00 +0800 CST  
不要用结果断定原因。枪机质量,可靠性,精度不能完全决定是什么自动方式,只能是设计上单向决定后者。
81不是不紧凑,是缓冲行程比较长,所以机匣就长了,81和56用的是相同的枪弹,但前者比后者后坐力小。

楼主 射程之内  发布于 2012-01-22 00:11:00 +0800 CST  
92手枪是卡铁起落式闭锁,和枪管摆动闭锁是不一样的

楼主 射程之内  发布于 2012-01-22 00:15:00 +0800 CST  

楼主:射程之内

字数:1137

发表时间:2011-12-12 02:34:00 +0800 CST

更新时间:2020-09-16 13:41:47 +0800 CST

评论数:96条评论

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