上一期,我们介绍了老式非自动枪械上各种枪机、闭锁机构的工作原理,一些闭锁机构从今天来看可谓脑洞大开,今天开始要讲的是在自动武器上,闭锁机构是怎么工作的?
以前彩云介绍过自由枪机原理,自由枪机原理武器没有专门的闭锁机构,仅靠膛内压力直接冲开枪机完成开锁抽壳动作,但如果武器发射的枪弹威力较大,自由枪机原理就顶不住了,这就需要像上一期介绍的手动枪机步枪一样,用刚性结构顶住枪机,击发时不让枪机打开。但是自动武器要连续发射,需要击发时枪机被顶住不打开,弹头出枪口后枪机又自动灵活打开,完成退壳动作,这一矛盾如为什么决呢?这就需要“走旁路”,即膛压不能直接冲开枪机,但火药燃气能量驱动活塞杆等传动件动作,从旁路打开枪机,这就是自动武器上闭锁机构的基本原理。自动武器上的闭锁机构形式多样,写在一篇文章里篇幅实在太长,所以今天先说说自动武器上的枪机旋转闭锁是如何实现的。
首先试想,如果我们简单粗暴地在老式栓动步枪枪管侧面开一个小孔,装一个导气管,导出部分火药燃气推动一个活塞向后运动,活塞带动栓动步枪的栓柄旋转、后拉,一个简单的导气式+枪机旋转闭锁自动步枪不就实现了吗?还别说,很多早期的半自动步枪就是这么设计的。比如英国M1915恩菲尔德-豪厄尔半自动步枪,这是在李-恩菲尔德No.1步枪的基础上加装导气装置改装的半自动步枪,口径还是.303英寸,用10发、20发弹匣供弹,导气活塞连着一个带弧线槽的连杆,拉动枪机完成旋转、后拉抽壳、推弹装填、旋转闭锁的动作。
英国M1915恩菲尔德-豪厄尔半自动步枪
活塞杆连接的连杆特写,上面有个曲线槽,拉机柄套在曲线槽里。
这种“栓动步枪加个导气管,用根活塞拉枪机”的粗暴办法缺点很多,所以后来设计(半)自动步枪的时候多少要把这些零碎规整一下。比如美国M1加兰德步枪,本质上还是栓动步枪加导气管,用活塞拉枪机,只不过设计集成度较高,导气管布置在枪管下方,活塞连杆变成扁平状,紧贴在枪身右侧护木上缘,拉动枪机旋转开锁的曲线槽也做得很小巧,不像前面那个M1915恩菲尔德-豪厄尔半自动步枪,一大堆七零八碎的东西挂在外面。
美国M1加兰德半自动步枪,读者很容易找到它的拉机柄,就是枪身右侧那个伸出的舌头,注意看这个舌头是装在一根扁平的活塞连杆上的,连杆贴着护木上边缘走,到抛壳窗前方就深入护木内部了,连杆前方藏在护木内的部分就是活塞。
分解后的M1步枪部分零件,画面最下方的就是活塞连杆,其前方为圆柱形,安置在枪管下面,头部塞入导气活塞筒,后半部分为扁平状,贴在护木右侧,拉机柄也装在连杆上。看着这张图,再看看上图,想象一下这个活塞连杆是怎么安装在步枪上的。
M1步枪活塞连杆内侧的曲线槽特写,该曲线槽起到的就是恩菲尔德-豪厄尔半自动步枪那个夸张的曲线连杆一样的作用,带动枪机旋转,只是做得更精巧紧凑。
这个动画,展示了活塞连杆曲线槽如何带动枪机旋转,开锁。
到二战后的AK47突击步枪,还是导气式原理,还是枪机旋转闭锁,只是全枪结构发生重大变化,摒弃了栓动步枪上下护木包夹枪管的设计,改为盒式机匣,活塞杆安装到枪管上方,后端带曲线槽的连杆演变成枪机框,把枪机套在里面,枪机框被活塞推着前后运动时,其曲线槽带动枪机旋转,完成开闭锁动作,而闭锁还是靠枪机头部两侧对称的闭锁凸笋与枪管节套内的闭锁面配合。
AK突击步枪的枪机框,它是活塞长行程武器,活塞和枪机框是固定连接一同进退的。
AK突击步枪枪机框上的曲线槽,怎么样?是不是和M1步枪活塞连杆上的曲线槽很相似?它们的作用是一样的。
在这个动画中,枪机框推着枪机(黄色)完成推弹上膛动作,上膛到位瞬间,枪机旋转了一个角度,与枪管节套内闭锁面啮合,驱动枪机旋转的就是枪机框上那个曲线槽。
美国的AR-15,也就是M16、M4家族,它们用的也是旋转闭锁,机头旋转的原理也和之前这些枪类似,都是枪机框通过曲线槽带动枪机旋转,只不过它们的机头闭锁凸笋有一圈,这样开闭锁需要旋转的角度小,受力也更平均。
AR-15步枪枪机也是旋转闭锁,只是它的闭锁凸笋有好多个,围成一圈
AR-15步枪枪管节套里对应的闭锁齿
说完了导气式武器如何驱动枪机旋转闭锁,再来说说管退式武器上,枪机旋转闭锁是如何工作的。管退式是另一大类的自动武器工作原理,它不是通过引出部分火药燃气驱动活塞或者直吹让枪机动作,而是利用枪管在射击时的后坐动作,典型的武器是德国MG34通用机枪。MG34机枪的枪管在射击时会做短促后坐,后坐初始,枪机和枪管节套内的闭锁面还是啮合的,此时后膛没有打开,当枪管后坐到一定行程时,枪机侧面的导柱被螺旋槽带动,驱动枪机旋转一个角度,让机头闭锁凸笋从枪机节套闭锁面里脱出,然后枪机加速后坐离开枪管,抽出空弹壳。
分解后的MG34机枪枪机,可见机体(图中最上方零件)上有一个折线斜槽,这个斜槽就是驱动机头(图中部零件)转动的。
MG34通用机枪工作动画,上图较清晰地展示,它是通过枪管短促后坐来推动枪机运转的,下图较清晰地展示枪机是旋转开锁,旋转闭锁的。
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