很多槍械身管前端都有各種槍口裝置,它們都是利用發射彈丸時噴出的火藥燃氣為能量以達到某種目的,比如減小後坐力、加快槍管後坐速度、消除槍口火焰、防止槍口跳動、減小槍口噪音等。現代槍械的槍口裝置往往是複合型的,一種裝置兼顧消焰、制退作用,或者兼顧消焰、防跳作用等,但為了介紹方便,避免概念交叉混亂,這篇文章就按照《槍械理論》教材的分類,把槍口裝置分為制退器、助退器、消焰器、防跳器和消聲器五類,其中消聲器彩雲在使用消音器會不會影響子彈射程、精度和威力?一文中已經介紹過,故這次就介紹前四類,今天先介紹制退器和助退器。
槍口制退器
我們都知道,槍械在發射時火藥燃氣一邊推動有質量的彈頭向前運動,同時也會產生反作用力;當彈丸飛出槍口時,大量火藥燃氣從槍口向前噴出,又產生向後的反作用力,這也是後坐力的來源。手持射擊的手槍、衝鋒鎗、步槍後坐力最終傳遞到射手身體;有槍架的重機槍通過架腿、駐鋤把後坐力傳遞給地面,其中一部分重機槍槍架上還有彈簧緩衝器,能讓機槍槍身前後浮動,進一步吸收一些後坐力。但是人體、槍架、緩衝器吸收後坐力的能力是有極限的,如果武器口徑大、彈頭重、初速高、射速高,那麼後坐力也會很大,最終會超出人體或槍架承受的極限,這時候就要考慮使用制退器。
槍口制退器的工作原理大致是這樣:火藥燃氣從槍口噴出後進入容積較大的制退室,燃氣膨脹流速增大,衝擊制退室前壁產生一個向前的衝量抵消部分後坐力;同時這些燃氣又從制退器側孔朝側後方噴出,向後噴出的火藥燃氣又能給槍身提供一個向前的反作用力,抵消部分後坐力;由於有槍口制退器的存在,槍口噴出的火藥燃氣有相當部分被消耗用於衝擊制退室前壁和向後噴射,從制退器中央彈孔向前噴出的燃氣大大減小了,這也能消除一部分後坐力。
蘇聯DshK38 12.7mm高射機槍的槍口制退器,燃氣從槍口噴出後先衝擊制退器前壁,後從三角形側孔向側後方噴出,利用衝擊前壁和向側後噴出的能量抵消部分後坐力。
巴基斯坦軍隊使用的W85式12.7mm高射機槍,其槍口制退器為多室衝擊式,有左右對稱的多個側孔。
85式12.7mm高射機槍的槍口制退器為雙室衝擊式
由於大多數槍械都是右旋膛線,彈頭在通過膛線時高速右旋,而槍管因為反作用力矩的作用,有猛烈向左扭轉的趨勢。如果槍口制退器用普通的右旋螺紋與槍管連接,射擊時制退器由於慣性作用有不動的趨勢,而身管又有向左扭轉的趨勢,螺紋勢必會越旋越松,因此槍口制退器與槍管都是用左旋螺紋連接的,這樣一來射擊時槍管的扭轉趨勢只會讓制退器越旋越緊。另外,一些槍口制退器的側孔會故意偏轉一個角度,讓噴出的火藥燃氣產生反作用力,使制退器越旋越緊,比如DshkM 12.7mm高射機槍的槍口制退器。
蘇聯DshkM 12.7mm高射機槍的槍口制退器
DshkM高射機槍的槍口制退器內隔板是傾斜的,能讓側孔噴出的燃氣帶偏角,讓制退器在槍口越旋越緊。
事物總是一分為二的,槍口制退器的優點當然是能降低後坐力,但它也有缺點:制退器會擾亂槍口燃氣流場,對彈頭離開槍口初始階段的飛行有幹擾,對射擊精度是不利的,所以狙擊步槍不大會使用槍口制退器;再有就是有了槍口制退器後,火藥燃氣不但向前噴出,還向側後噴出,增大了槍口火焰,槍口噪聲也會變大,對射手瞄準、聽力保護、掩蔽射擊位置都是不利的。
02式14.5mm高射機槍槍口有制退器,射擊時槍口前方、側方都有巨大的槍口焰,這是制退器帶來的負面影響。(該圖來自中國軍網,著作權歸原作者所有。)
但槍械設計是多種因素、多種需求綜合考量權衡利弊的過程,不是單純地看某個指標高低(這是軍迷經常犯的錯誤,知道點皮毛然後說這個有利那個不利,設計師為什麼不這樣這樣,為什麼不那樣那樣,你看國外的xxxx,反觀我國xxxx)。如果一支槍後坐力實在太大,射手hold不住,連穩定據槍射擊都成問題,你再強調「加了制退器射擊精度不好」那也白搭啊!所以一些大口徑狙擊步槍、反器材步槍雖然要追求射擊精度,但為了控制後坐力還是得裝槍口制退器,而且現代狙擊步槍通過優化設計,能儘可能減小槍口制退器對射擊精度的幹擾。
M82A1 12.7mm巴雷特反器材步槍,由於該槍發射.50英寸(12.7x99mm)大口徑機槍彈,後坐力相當大,為了能抵肩射擊,其槍口裝有一大型制退器。該制退器效率很高,能讓射手後坐力感覺大致相當於G3自動步槍射擊的後坐力。
英國精密公司的AWM狙擊步槍,由於其彈藥威力較大,在槍口也使用制退器。
槍管助退器
有制退器,也有助退器。對管退式自動武器來說,自動循環是靠槍管後坐來驅動的,但槍管,特別是機槍槍管長且重,慣性大,要達到規定的後坐速度並不容易,這時候就需要助退器來幫槍管一把。
助退器的基本原理是在槍口外設置一個膨脹腔,火藥燃氣進入膨脹腔後急速膨脹做功,將槍口活塞向後推,從而推動槍管加速後坐,提高槍管後坐能量,提高武器理論射速。
英國.303英寸「維克斯」重機槍槍管助退器特寫
「維克斯」重機槍槍管助退器工作原理
很多管退式機槍的槍管助退器是多功能的,比如MG42通用機槍的槍管助退器為一個圓柱體+喇叭形開口,圓柱體部分為膨脹腔,用來推動槍管加速後坐,前端的喇叭形開口又起到減弱槍口焰的作用,兼做消焰器。
拆下的MG42通用機槍槍管助退器,右下方為空包彈專用助退器
MG42通用機槍槍管助退器剖視圖,槍管前方有一膨脹腔,槍管口噴出的火藥燃氣在這裡膨脹做功,將槍管向後推。
類似MG42這樣的槍管助退器還有一個用處,就是當發射空包彈的時候把喇叭形的槍口帽拿掉,換成一個小出氣孔的空包彈專用助退器,就能用空包彈打連發。射擊空包彈時因為沒有拋射有質量的彈頭,槍管後坐能量要比發射實彈時小很多,對管退式武器來說就沒有足夠能量驅動槍管後坐完成自動循環。此時需要加裝一個空包彈專用助退器,其前方開口要比實彈用助退器小很多,火藥燃氣洩出速度減慢,膨脹腔內壓力增高,就有足夠的燃氣壓力推動槍口活塞後坐,以此推槍管後坐完成自動循環,就能打連發了。
安裝空包彈專用助退器的MG42機槍槍口