轻武器基本常识之 - 图文

轻武器基本常识之：漫谈枪械自动原理及其选择

自动枪械上零件运动所需的能量必须通过某种形式的转化获得，这种形式决定了武器的自动原理。通常单兵自动武器都属于内能源武器，其能量都直接或间接地来自火药气体。根据利用的具体方式，自动原理可以分为管退式、导气式和枪机后坐式三大类。

管退式又称为枪管后坐式。其枪管相对于机匣是“浮动”的，底火击发瞬间枪管和枪机扣合在一起，弹头飞出枪口后，两者受火药气体向后冲力作用，一同向机匣后方运动。按枪管后坐距离的长短，分为枪管长后坐和枪管短后坐式两种。若此距离大于枪弹全长，就称为长后坐，反之则为短后坐。

管退式自动原理示意图（马克沁M1908型重机枪）

枪管长后坐式武器枪管运动距离长，而且枪管必须复进到位后枪机才能复进，故射速较低。另外，枪管运动时需要支撑，加上武器重心变化大，故应用并不广泛，特别是不适合用在步枪、轻机枪上。

枪管短后坐是指枪管只与枪机共同后坐很短距离（勃朗宁M1917机枪为6mm）后就停止运动，枪机因惯性继续向后完成开锁、抛壳等动作。为了获得较大的枪机后坐速度，往往额外装有“加速子”（勃朗宁M1917机枪）和枪口助退器（德国MG42通用机枪）等装置。1883年，美国人马克沁在其马克沁机枪上率先采用了该原理，因此该原理也是世界上最早实用化的自动方式。其具有结构简单、可靠的优点，缺点是“浮动”式枪管对精度有影响，使用磨损后更加明显，故一般用在对精度要求不高的机枪上。大多数发射大威力手枪弹的手枪也采用这种原理，如美国M1911、俄国TT-33和德国P08自动手枪等。

导气式武器依靠从枪管上开设的小孔中导出的部分火药燃气来完成自动循环。其优点是能量充足并可以调节，系统质量小、可靠性高，固定式枪管精度好。缺点是结构复杂、零件多、烧蚀大，逸出的废气对射手有一定影响，擦拭和保养困难。

导气式自动原理示意图

导气式又分为直接导气式和活塞式。前者的代表是美国M16 5.56mm自动步枪，它没有活塞，导出的火药燃气直接通过导气管作用在枪机上，迫使枪机后坐并开锁，所以又称做“气吹式”。其结构简单，省去了活塞及配合面等的加工，对提高精度和减小枪口跳动也有好处，缺点是烧蚀和积碳严重，在未及时擦拭时会出现枪机复进不到位的情况，故后继改进型专门增加了一个枪机助推装置。

活塞式根据行程长短又分为短行程活塞和长行程活塞两种。前者的活塞与枪机是独立的两个零件，在燃气推动下，两者共同运动一个短距离后，活塞停止运动而枪机继续后坐到位。这种自动原理优点是对活塞轴线与枪机导轨平行度要求不高，装配容易，对精度影响小，但分解擦拭比较麻烦。该原理在对精度要求较高的步枪上使用比较广泛，如奥地利AUG枪族，德国G43半自动步枪和G36枪族，中国56式半自动、81式自动步枪都采用这种原理。少数大威力手枪、冲锋枪为了减小武器质量也采用该原理，如以色列“沙漠之鹰”手枪和中国79式冲锋枪。长行程活塞原理中活塞与枪机是一个整体，共同运动。这种结构可靠性好、分解擦拭容易，缺点是装配精度要求高，加上枪机受力点离弹膛轴线远，后坐力对精度的影响比前述两种导气式结构要大些，一般在突击步枪和通用机枪上使用比较多。典型的应用如俄国AK47、德国FG42自动步枪和美国M60、中国67式通用机枪等。

国产67式通用机枪。它采用长行程活塞导气原理，以保证在各种条件下自动机构都具有高度可靠性。

枪机后坐式原理中枪机能量来源于火药气体作用在弹壳底部的压力。此类武器一般具有结构简单、易加工、射速高等特点，缺点是相对笨重、精度差。按具体结构不同又可分为自由枪机、前冲击发式和半自由枪机方式。

顾名思意，自由枪机式的枪机是“自由”的，发射瞬间仅靠枪机本身质量和复进簧簧力来闭锁弹膛，故只适合发射低威力枪弹。这类武器多半是开膛待击，发射前枪机停在后方，射击时枪机复进推弹入膛并击发。但该原理也可以是闭膛待击，特别是应用在手枪上时。不管哪种方式，其枪机运动时冲击都比较大，而且射速很高，所以连发时精度较差。该原理在冲锋枪和手枪上使用很广泛，如英国“司登”、美国M1/M3、俄国PPSH/PPS、以色列“乌齐”、捷克“蝎”和中国85式等冲锋枪，以及比利时M1900/M1910，中国64、77式等手枪。

前冲击发式实际上是自由枪机式的一种改型，其特点是枪机未完全闭锁到位时就已击发底火，火药燃气除将弹头射出外，同时还使枪机运动减缓、停止直至换向，所以采用该原理的武器可以在枪机质量不太重的前提下，发射威力更大的枪弹。其典型代表便是英国L2A3“斯特令”冲锋枪，当膛压达到最大值时，枪机还有0.45mm向前挤压弹壳的行程。该原理缺点是必须开膛待击，单发精度不高。

英国L2A3“斯特令”9mm冲锋枪采用了前冲击发式原理，从而使全重保持在3公斤左右。

半自由枪机式原理是通过特定装置，使枪机后坐得以延迟，待到膛压较低时再行开锁。该类武器都是闭膛待击的，可以获得较高的单发精度，而且可以发射大威力枪弹。其中机械延迟方式由特定机械结构来完成，烧蚀和污染较少，同时枪机和武器全重也较小，缺点是对延迟部件的材料和工艺要求较高，增加了成本。该自动方式理论上可在各种枪械上使用，但总的来说以步、机枪居多，典型应用有德国G3步枪的滚柱延迟、美国M1928冲锋枪的摩擦斜面延迟、奥地利“斯瓦兹洛”重机枪的曲肘结构延迟等。

滚柱式半自由枪机自动原理示意图（G3型步枪）

上述原理中以导气式应用最为广泛、枪械种类最多，但这并不代表该原理就是最完美的。同样我们也不能简单地评价某一种自动原理的好坏与高下，这是因为枪械采用何种原理，与其种类和战术使命紧密相关，只有根据枪械使用环境和具体战术要求来选择相应的自动原理，才有可能设计出性能优良的武器来。这种选择一般受制于以下几方面因素：

一是武器的使用平台和环境。如车载机关炮对武器体积和重量限制较小，而且一般不需要很高射速，因此英国“雷登”30mm机关炮就采用了枪管长后坐式原理，该原理的另一个好处就是对枪架耳轴的冲量较小。但“密集阵”等需要极高射速的武器，普通自动原理就不能胜任，一般都属于电力驱动的外能源武器。而单兵使用的轻武器，就要受到体积和重量的限制，一般只能在余下的几种原理中进行选择。另一方面，

武器的使用环境也决定了其自动原理，如以色列地处沙漠地区，风沙较大，所以其研制的“伽利尔”步枪就采用了受沙尘影响较小的导气式原理，而德国G3步枪精密的滚柱延迟机构在这种环境下就不太适应。

二是战术要求及研制背景。这是决定武器自动原理的关键因素。对于自动步枪和轻机枪来说，要求武器可靠性高、威力大，故一般为导气式结构；冲锋枪使用威力较小的手枪弹，要求射速快、成本低、加工简单，多数采用枪机后坐式；通用机枪或大口径机枪往往着重于射速和可靠性，所以通常采用管退式或导气式原理。但也会有很多例外，如我国的79式冲锋枪，和PPSH冲锋枪使用同类枪弹，但前者为导气式，后者为自由枪机式，这主要是由于前者最初研制目的是装备空降兵等特种部队，要求武器重量轻，外型尽可能地紧凑精干，所以采用了导气式原理，弹匣容量也只有20发，虽然导气式带来了射速过高、连发散布大的弊病，但基本达到了设计初衷，同时该枪的单发射击精度相当好。

国产79式冲锋枪。由于该枪采用的是冲锋枪上比较少见的导气式原理，从而带了一系列负面问题，加上其它方面的原

因，最终导致部队换装了采用自由枪机式原理的85式轻型冲锋枪

三是使用习惯、成本及设计上的延续性。如德国在机械设计加工上具有传统优势，士兵素质较高，所以其自动武器种类丰富、加工精密，出现了一些很有创新性的大胆设计，各种原理都有应用。而俄国地域辽阔、自然环境复杂，工业水平不及西欧发达，同时军队数量庞大，所以在自动原理的采用上偏向于结构简单、适应性好、成本低廉的导气式结构，其它原理使用偏少。而在战时条件下，为节约成本及工时，各国都不约而同地转向大量生产简单的自由枪机式武器，如前南内战期间克罗地亚就曾仿制过大量“乌齐”冲锋枪。武器设计是一个复杂的系统工程，为降低风险，在新产品上采用先前的成熟结构是比较明智的选择，因此很多国家在设计新武器时都会保持一定的延续性，如德国在G3步枪上使用滚柱延迟结构取得成功后，又将其继续应用到MP5系列冲锋枪上，使后者保持了精度高的优点，获得了巨大的商业成功。国产79式冲锋枪选择导气式原理也有这方面的原因。

最后要说明的一点是，在实践中可以通过一些细节设计来减少甚至消除某一种自动原理的不利影响。如PPSH冲锋枪就设计了具有制退和抑制枪口上跳双重作用的膛口装置，在机匣后端设有减轻枪机运动带来震动的缓冲器，同时使用较重的弹鼓，使得全枪射击精度和舒适性有大幅度的提高。国产64式手枪则在弹膛内开有螺旋沟槽，延迟弹壳后退速度，从而解决套筒（枪机）后坐速度高、射击时震手的问题。此外，为达到某种目的，有些枪械会同时采用两种或两种以上不同的自动原理，即所谓“混合式原理”。如国产89

式12.7mm大口径机枪，同时采用管退式和导气式两种原理，较好地解决了武器重量与可靠性之间的矛盾。当然，上述做法会增加枪械设计和制造的难度。综上所述，武器自动原理的选择是一个复杂的过程，设计师在具体设计时，都会在若干种选择之间进行反复考虑和权衡，以求取得最佳的综合效果。

注：本文曾发表在《兵工科技》2005年第7期上。

式12.7mm大口径机枪，同时采用管退式和导气式两种原理，较好地解决了武器重量与可靠性之间的矛盾。当然，上述做法会增加枪械设计和制造的难度。综上所述，武器自动原理的选择是一个复杂的过程，设计师在具体设计时，都会在若干种选择之间进行反复考虑和权衡，以求取得最佳的综合效果。

注：本文曾发表在《兵工科技》2005年第7期上。

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