早期自動武器的槍機旋轉閉鎖,可以如此簡單粗暴.

2021-02-18 彩雲的機械整備間

上一期,我們介紹了老式非自動槍械上各種槍機、閉鎖機構的工作原理,一些閉鎖機構從今天來看可謂腦洞大開,今天開始要講的是在自動武器上,閉鎖機構是怎麼工作的?

以前彩雲介紹過自由槍機原理,自由槍機原理武器沒有專門的閉鎖機構,僅靠膛內壓力直接衝開槍機完成開鎖抽殼動作,但如果武器發射的槍彈威力較大,自由槍機原理就頂不住了,這就需要像上一期介紹的手動槍機步槍一樣,用剛性結構頂住槍機,擊發時不讓槍機打開。但是自動武器要連續發射,需要擊發時槍機被頂住不打開,彈頭出槍口後槍機又自動靈活打開,完成退殼動作,這一矛盾如何解決呢?這就需要「走旁路」,即膛壓不能直接衝開槍機,但火藥燃氣能量驅動活塞杆等傳動件動作,從旁路打開槍機,這就是自動武器上閉鎖機構的基本原理。自動武器上的閉鎖機構形式多樣,寫在一篇文章裡篇幅實在太長,所以今天先說說自動武器上的槍機旋轉閉鎖是如何實現的。

首先試想,如果我們簡單粗暴地在老式栓動步槍槍管側面開一個小孔,裝一個導氣管,導出部分火藥燃氣推動一個活塞向後運動,活塞帶動栓動步槍的栓柄旋轉、後拉,一個簡單的導氣式+槍機旋轉閉鎖自動步槍不就實現了嗎?還別說,很多早期的半自動步槍就是這麼設計的。比如英國M1915恩菲爾德-豪厄爾半自動步槍,這是在李-恩菲爾德No.1步槍的基礎上加裝導氣裝置改裝的半自動步槍,口徑還是.303英寸,用10發、20發彈匣供彈,導氣活塞連著一個帶弧線槽的連杆,拉動槍機完成旋轉、後拉抽殼、推彈裝填、旋轉閉鎖的動作。

英國M1915恩菲爾德-豪厄爾半自動步槍

活塞杆連接的連杆特寫,上面有個曲線槽,拉機柄套在曲線槽裡。

這個慢動作,清晰展示了導氣活塞怎麼驅動連杆帶動槍栓開鎖閉鎖的。

這種「栓動步槍加個導氣管,用根活塞拉槍機」的粗暴辦法缺點很多,所以後來設計(半)自動步槍的時候多少要把這些零碎規整一下。比如美國M1加蘭德步槍,本質上還是栓動步槍加導氣管,用活塞拉槍機,只不過設計集成度較高,導氣管布置在槍管下方,活塞連杆變成扁平狀,緊貼在槍身右側護木上緣,拉動槍機旋轉開鎖的曲線槽也做得很小巧,不像前面那個M1915恩菲爾德-豪厄爾半自動步槍,一大堆七零八碎的東西掛在外面。

美國M1加蘭德半自動步槍,讀者很容易找到它的拉機柄,就是槍身右側那個伸出的舌頭,注意看這個舌頭是裝在一根扁平的活塞連杆上的,連杆貼著護木上邊緣走,到拋殼窗前方就深入護木內部了,連杆前方藏在護木內的部分就是活塞。

分解後的M1步槍部分零件,畫面最下方的就是活塞連杆,其前方為圓柱形,安置在槍管下面,頭部塞入導氣活塞筒,後半部分為扁平狀,貼在護木右側,拉機柄也裝在連杆上。看著這張圖,再看看上圖,想像一下這個活塞連杆是怎麼安裝在步槍上的。

M1步槍活塞連杆內側的曲線槽特寫,該曲線槽起到的就是恩菲爾德-豪厄爾半自動步槍那個誇張的曲線連杆一樣的作用,帶動槍機旋轉,只是做得更精巧緊湊。

這個動畫,展示了活塞連杆曲線槽如何帶動槍機旋轉,開鎖。

到二戰後的AK47突擊步槍,還是導氣式原理,還是槍機旋轉閉鎖,只是全槍結構發生重大變化,摒棄了栓動步槍上下護木包夾槍管的設計,改為盒式機匣,活塞杆安裝到槍管上方,後端帶曲線槽的連杆演變成槍機框,把槍機套在裡面,槍機框被活塞推著前後運動時,其曲線槽帶動槍機旋轉,完成開閉鎖動作,而閉鎖還是靠槍機頭部兩側對稱的閉鎖凸筍與槍管節套內的閉鎖面配合。

AK突擊步槍的槍機框,它是活塞長行程武器,活塞和槍機框是固定連接一同進退的。

AK突擊步槍槍機框上的曲線槽,怎麼樣?是不是和M1步槍活塞連杆上的曲線槽很相似?它們的作用是一樣的。

在這個動畫中,槍機框推著槍機(黃色)完成推彈上膛動作,上膛到位瞬間,槍機旋轉了一個角度,與槍管節套內閉鎖面嚙合,驅動槍機旋轉的就是槍機框上那個曲線槽。

美國的AR-15,也就是M16、M4家族,它們用的也是旋轉閉鎖,機頭旋轉的原理也和之前這些槍類似,都是槍機框通過曲線槽帶動槍機旋轉,只不過它們的機頭閉鎖凸筍有一圈,這樣開閉鎖需要旋轉的角度小,受力也更平均。

AR-15步槍槍機也是旋轉閉鎖,只是它的閉鎖凸筍有好多個,圍成一圈

AR-15步槍槍管節套裡對應的閉鎖齒

說完了導氣式武器如何驅動槍機旋轉閉鎖,再來說說管退式武器上,槍機旋轉閉鎖是如何工作的。管退式是另一大類的自動武器工作原理,它不是通過引出部分火藥燃氣驅動活塞或者直吹讓槍機動作,而是利用槍管在射擊時的後坐動作,典型的武器是德國MG34通用機槍。MG34機槍的槍管在射擊時會做短促後坐,後坐初始,槍機和槍管節套內的閉鎖面還是嚙合的,此時後膛沒有打開,當槍管後坐到一定行程時,槍機側面的導柱被螺旋槽帶動,驅動槍機旋轉一個角度,讓機頭閉鎖凸筍從槍機節套閉鎖面裡脫出,然後槍機加速後坐離開槍管,抽出空彈殼。

分解後的MG34機槍槍機,可見機體(圖中最上方零件)上有一個折線斜槽,這個斜槽就是驅動機頭(圖中部零件)轉動的。

MG34通用機槍工作動畫,上圖較清晰地展示,它是通過槍管短促後坐來推動槍機運轉的,下圖較清晰地展示槍機是旋轉開鎖,旋轉閉鎖的。

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