百发百中:枪械
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1.4 枪械的组成和原理

现代枪械一般由枪管、枪架(或握把、枪托)、供弹具、瞄准装置、发射机构、自动机构和保险装置等部分组成,有些枪械还有刺刀、枪口装置等辅助部件。从功能上看,枪械应具备供弹、击发、发射和后坐复进等功能。

1.4.1 枪管

枪管为枪械的主要组成部件之一,通常是以耐热、不易变形的金属管打造而成。枪管的一端开口向外,一端连接枪械的膛室。

膛线

枪管

枪管的作用是使弹头在其中加速,从而获得动能。现代枪械的枪管都有膛线,用于在加速的同时使弹头旋转,使弹头飞行稳定。

枪管要承受巨大的压力、高温和强烈的摩擦,因此制造枪管的材料一般选用含有钨、锰等元素的硬质合金钢,在枪管内壁镀铬。一些枪管内还装有硬质合金的衬套,例如,M60机枪就在枪管前端装有钨铬合金的衬套。

枪管上往往还装有一些其他零件,如准星座、刺刀座、导气箍等,形成枪管组件。

枪管组件

小知识:

在膛线术语中,缠角是指膛线上任意一点的切线与枪管轴线形成的夹角;膛线旋转一周前进的距离称为导程;导程相对于口径的倍数称为缠度。

有些枪械的枪管膛口上安装了膛口装置,是利用弹头出膛时的火药气体向外喷射,对其产生作用而达到一定效果的装置,如制退器、消焰器、消音器等装置。

1.制退器

制退器一方面可减少火药气体经中心弹孔向前的流量,从而减少对武器的后坐力,提高武器的射击稳定性;另一方面,自侧孔道流出的气体改变气流方向和大小,向侧后方喷射,从而又给武器一个向前的反作用力。

制退器

2.消焰器

发射时减少膛口火光的装置。膛口安装消焰器后,一部分没燃尽的火药微粒再流入消焰器内得到燃烧,因此减少了一次焰;同时氧化不完全的气体在消焰器中形成二次焰,不致暴露于外界,达到隐蔽自己的目的。

消焰器

3.消音器

减弱射击噪音的装置。一般消音器只能达到减弱声音的效果,尽可能达到微声的程度。

消音器

1.4.2 供弹具

供弹具(或称供弹装置)是枪械供弹系统的重要组成部分。由于枪械的常见故障很多是在供弹过程中发生的,因此,供弹具在很大程度上决定了整个武器系统的可靠性。

现代枪械除少量采用人工装弹外,绝大多数都使用供弹具,主要包括弹仓、弹匣、弹链、弹盘和弹鼓。早期的一些供弹方式,如供弹漏斗和弹板现已淘汰。

人工装弹

1.弹仓

弹仓是比较悠久的一种供弹装置,其主要优点是体积小、结构简单,并且便于枪械设计时的总体布局;缺点是容弹量小、重新装填速度慢,有的还需要专用装弹工具等。

弹仓

弹匣

2.弹匣

对于手持的单兵武器来说,其便携性与能否迅速更换供弹具要比持久射击性能更为重要。特别是在近战中,步兵最好不必放下武器就能补充弹药,在这种情况下一般使用弹匣。

3.弹链

弹链

弹链是把大量子弹以串联方式连接,主要提供给全自动发射机枪或机炮,以达到持续火力效果的枪械部件。

由于近代机枪的射速较高,而弹匣供弹过快,令机匣导气量不足,因此使用标准弹匣无法做到持续火力的效果。

弹链可分为不散弹链、可散弹链和组合弹链三种。具体使用哪种弹链形式,要根据武器的战术技术要求、枪弹外形、进弹方式及输弹与进弹的协调性确定。

4.弹盘

弹盘一般安装在枪械机匣顶部,弹盘内的枪弹头部向内、径向排列,供弹时枪弹沿圆周或者螺旋线移动。由于弹盘横向尺寸大,重量也大,因此现在基本被淘汰。

弹盘及内部结构

小知识:

使用盒式弹仓的武器一般都可以将数发子弹装在弹夹上,一次性向弹仓内装填。弹夹分为两种,一种是随枪弹一起装进弹仓,枪弹打光后弹出或者从弹仓底部孔中漏出,称为漏夹;另一种在装填时不随枪弹一起装进弹仓,压弹进入弹仓后从装填口抽出,称为桥夹。由于桥夹使用方便、补充弹药快捷,因此桥夹的使用范围要比漏夹广。

5.弹鼓

弹鼓在冲锋枪、步枪或机枪上较常见。与弹盘相比,弹鼓内枪弹的密度更大,装填同样数量枪弹的弹鼓要比弹盘在外形上紧凑很多。

软式弹链箱

螺旋弹鼓

1.4.3 机匣

机匣是枪械用来容纳发射机构的部分,是枪械(除手枪外)的主体部分。枪管和供弹具也需要连接到机匣上。

步枪结构示意图

枪机协同完成枪弹的发射过程,包括供弹、发射、击发、退壳等功能。

供弹是将供弹具中的枪弹连续地、有序地送到机匣中的弹膛中。发射是控制击发机构使枪支处于待发或击发状态的过程,通常由扳机簧、阻铁、阻铁簧等协同完成。击发是为枪弹底火提供其发火所需的击发冲量的过程,绝大多数的击发冲量都来自于弹簧的能量。退壳是将射击后的弹壳从弹膛中抽出并抛出武器之外的动作。

1.4.4 枪械的自动装置

现代枪械都能自动完成枪弹的装填、抛壳等动作,全自动枪械还能自动完成击发动作。

枪械的自动装置都是以火药燃气作为动力来源的,主要有枪机后坐式、枪管后坐式和导气式三种类型。

小知识:

在枪械的三种自动原理中,枪管后坐式(又称为管退式)是使用最早的。1883年,美国人海勒姆·史蒂文斯·马克沁设计的世界上第一挺真正意义上的机枪——马克沁机枪采用的就是管退式原理。

1.枪机后坐式

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,又可分为自由枪机式、前冲击发式和半自由枪机式。

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的簧力来闭锁弹膛,故只适合发射低威力枪弹。该原理在冲锋枪和手枪上使用很广泛,如英国“司登”冲锋枪、俄罗斯“波波沙”冲锋枪、以色列“乌兹”冲锋枪以及比利时M1900/M1910等手枪均是如此。

以色列“乌兹”冲锋枪

小知识:

枪管和枪机在发射后共同后坐的距离等于或大于该枪所使用的枪弹长,称为枪管长后坐;枪管和枪机共同后坐一段距离,然后开锁,枪机靠惯性继续后坐完成退壳、供弹、闭锁、击发等动作,称为枪管短后坐。

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,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冲锋枪。

英国L2A3冲锋枪

半自由枪机式的原理是通过特定装置,使枪机后坐力得以延迟,待到膛压较低时再行开锁。使用此原理的枪械可以获得较高的单发精度,而且可以发射大威力枪弹。缺点是对延迟部件的材料和工艺要求较高,增加了成本。理论上该自动方式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。

德国G3步枪

2.枪管后坐式

枪管后坐式又称为管退式。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的作用,一同向机匣后方运动。

枪管后坐式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自动手枪和德国P08自动手枪等。

美国M1911自动手枪示意图

3.导气式

导气式枪械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。

导气式枪械的导气结构图

导气式又分为导气管式和活塞式两种方式。导气管式,又称为“气吹式”,就是利用一根导气管把膛内气体导向枪机,使枪机回旋开锁,并完成自动动作,例如M16、M4等。导气活塞式利用气体推动和枪管平行的管内活塞完成动作,例如AK系列步枪。导气管式没有活塞,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,故其后继改进型专门增加了一个枪机助推装置。

小知识:

在三大枪械自动原理中,以导气式的应用最为广泛、枪械种类最多,但这并不代表该原理就是最完美的。

使用活塞导气式的AK 47示意图

使用导气管式的M16突击步枪

1.4.5 枪械的瞄准装置

瞄准是射击中重要的一环。要想瞄得准,首先枪械上必须有设计合理的瞄准装置。由于枪械性能、用途各不相同,其瞄准具也千差万别,但不外乎机械瞄准装置与光学瞄准装置两大类。

1.机械瞄准装置

机械瞄准装置是最早诞生的瞄准设备,它结构简单、坚固耐用,在枪械上得到了广泛应用。

机械瞄准具一般由准星和照门组成,准星位于照门前面,有刀形、三角形和珠状等样式。照门一般有缺口式和觇孔式两大类,这两种照门各有所长,枪械究竟采用哪种一般依设计习惯而定。如俄罗斯的AK系列步枪一般都采用缺口式照门,而西方同类武器则多采用觇孔式。

缺口式照门

准星

觇孔照门

使用机械瞄准装置时,要保持照门、准星和目标三个点成一直线,也就是通常所说的“三点成一线”。枪弹在飞行过程中,由于受到重力和各种阻力的影响,飞行弹道是一个抛物线。

瞄准线与实际弹道

机械瞄准具一般分为固定式瞄准具和可调式瞄准具。固定式瞄准具由不能调整的固定式照门和准星组成,一般只用于有效射程较近的手枪上。对于射程较长的枪械,一般使用可调式瞄准具,通过调节照门或准星来提高射击精度。

机械瞄准具一般只能在可视度良好的环境中使用,为了解决在夜间或光照不佳条件下使用的问题,有些枪械在准星和照门上安装发光装置。

通过标尺调节照门

2.光学瞄准装置

由于使用机械瞄准具要依靠使用者的经验和技术,偶然误差较大,为了简化瞄准过程、提高远距离的射击精度,各种光学瞄准具应运而生。

光学瞄准装置

调节照门影响弹道示意图

光学瞄准具一般可以分为望远式、反射式、准直式光学瞄准具以及夜视、激光瞄准具等。在枪械发展史中,曾出现过潜望式光学瞄准装置,其原理与潜艇使用的潜望镜类似,但由于体积大、造价高,实际效果不明显,因此被淘汰了。

望远式光学瞄准具有放大作用,能看清和识别远处的目标,适用于远距离精确射击。由于常常用作狙击用途,因此又常常被称为狙击镜。

望远式瞄准具

反射式光学瞄准具是近些年发展起来的比较新型的瞄准具,多用于近战和实用性射击比赛等。它通过精确的光学曲面反射透镜,将瞄准器内部光源产生的光线发射出去,使其形成与枪械瞄准基线平行的光束,使用者瞄准比较方便。

准直式光学瞄准具也是一种比较新型的瞄准具,同样也没有放大倍率,射手可以双眼同时瞄准目标。这种瞄准具在前部有一条导光棒,由侧边的自然光或其他光源照明,导光棒的后端面紧贴一个光栏孔,光栏孔限制通光范围和形状。当射手用一只眼通过瞄准具观察时,会看到无穷远处的光栏孔的成像——红色亮点;另一只眼同时瞄准目标,因为人的双眼会将各自看到的图像合而为一,因此会产生红色亮点与目标重合的感觉。准直式瞄准镜性能虽然不及反射式光学瞄具,但在反应速度及准确度上明显优于其他瞄具,而且价格低廉,因此主要作为近战瞄具使用。

夜视瞄准具是为满足夜间战斗的需要而研制的。夜视瞄准装置经过主动红外瞄准具、被动红外瞄准具、微光夜视瞄准具和红外热成像瞄准具等阶段的发展,已是提高军队夜战能力必不可少的一种重要装备。夜视瞄准具的主要缺点是结构复杂精密、保养要求高、造价昂贵,体积、质量也比一般瞄准具要大得多,而且电池一旦用完,整个瞄准具就会失去作用。

夜视瞄准具成像

激光瞄准具是利用激光二极管发射的高亮激光束来指示弹着点,以此来进行瞄准的一类特殊光学瞄准具,具有体积小、瞄准简单方便等特点。激光瞄准具可在手枪、冲锋枪和步枪上使用,对于在近距离内增强射击精度、简化瞄准过程、提高反应速度有很大的帮助;缺点就是在白天光线较强时不能使用,因为会看不清光斑。

1.4.6 枪械的保险装置

由于枪弹具有危险性,因此,为了避免枪械走火伤人,枪械需要有多重保险装置,以防止偶然发射。

保险装置的作用要确实可靠,保险位置不经人工拨动,不应变更;设定保险或解除保险要方便迅速;白天和黑夜都应易于辨识其位置。

枪械的保险装置有很多种,有锁定击锤的,有锁定扳机的,有锁定撞针的,等等。保险关闭后,枪械无法射击;但打开保险也是一个非常快、非常简单的动作。

在枪械的扳机外围,有一个环形物环绕着扳机,这就是扳机护圈(也称扳机护环),其作用就是用来防止意外的射击。

小知识:

枪械保险装置还包括防止过早发射的装置,是指在射击时,使枪机未完全闭锁枪膛则不能击发的装置。在枪械的机匣中,一般由防止过早发射的阻铁来完成。

扳机护圈

在枪械的枪身上一般设置保险开关装置,平时将枪械处于保险位置,只在射击时才打开。由于枪械设计不同,保险开关的位置和操作步骤也有所不同。