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枪械小知识:导气式自动原理
[版面:军事天地2][首篇作者:chinabbsdad] , 2018年07月02日02:50:08 ,95次阅读,0次回复
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发信人: chinabbsdad (张果老他爹), 信区: Military2
标  题: 枪械小知识:导气式自动原理
发信站: BBS 未名空间站 (Mon Jul  2 02:50:08 2018, 美东)

原创:彩云 彩云的机械整备间 微信号
功能介绍
介绍近代到当代的火炮、步兵武器和弹药基本知识,兼谈一战到当代的战史。

在介绍DP轻机枪及其衍生型号时,提到杰格加廖夫设计的机枪都采用长活塞行程导气式
自动原理,那么什么是长活塞行程,什么是导气式自动原理呢?

导气式自动原理是自动武器工作原理中的一种,它是通过在枪管中段开一小孔,或者是
在枪口处装一个气体收集罩,导出一部分高压火药燃气推动枪机运动,完成开锁、退壳
、推弹上膛、闭锁等动作的自动原理。最早使用导气式自动原理的武器是美国枪械设计
师勃朗宁设计的柯尔特-勃朗宁M1895重机枪。



柯尔特-勃朗宁M1895重机枪

所谓长活塞行程,是导气式自动原理中的一种。常见的导气式自动原理武器,根据有没
有活塞、以及活塞是否和枪机框连在一起全程运动,可以分成长活塞行程、短活塞行程
和气吹式三大类。

长活塞行程



长活塞行程导气式武器工作原理图:1导气孔、2活塞头、3活塞杆、4枪机、5枪机框、6
复进簧和复进簧导杆

长活塞行程的导气式武器,活塞杆和枪机框是连在一起的。当子弹击发、通过枪管内的
导气孔时,一部分火药燃气从导气孔进入导气管,推动一个活塞向后退;这个活塞是和
枪机框连在一起的,枪机框也一并向后退,带动枪机开锁、打开武器后膛、拉出空弹壳
。当活塞连同枪机框运动到后方极限位置时,又被枪机复进簧推着向前复进,越过供弹
口时推第二发子弹上膛;当枪机带动枪机框复进到位时,枪机和枪管后膛重新锁住,准
备发射第二发子弹。



DP轻机枪和DPM轻机枪枪机框、枪机对比。他们都是长活塞行程导气式武器,枪机框前
面有一根长长的活塞杆,装配时套在机枪枪管下方的导气管内。通过对比可以看到DP(
下)的复进簧缠绕在活塞杆上,长时间射击后容易失去弹性,作为改进,DPM(上)的
复进簧一到枪机后面,所以枪机(最上方银白色零件)多出来一个尾杆,而枪机框活塞
杆上的弹簧没有了。



DP轻机枪枪管下方的管子就是导气管,装配时活塞杆套在导气管内,射击时在导气管内
前后运动



AK系列自动步枪的枪机框,前方连接着活塞杆



拆除了机匣盖的AK74自动步枪射击慢镜头,能清晰地看到导气活塞连着枪机框一起前后
运动,完成抛壳和推弹上膛动作

除了DP、DPM轻机枪,苏联郭留洛夫SG-43/SGM重机枪、PK/PKM通用机枪、AK系列自动步
枪都使用长活塞行程导气式原理。在苏联之外,美国的M1加兰德半自动步枪、捷克ZB-
26轻机枪、法国哈奇开斯重机枪、日本三年式、九二式重机枪使用的也是长活塞行程导
气式原理。长活塞行程的优点是工作可靠、缺点是活塞杆和枪机框一起前后运动,运动
件的质量较大,射击时的振动和上跳比较明显,对射击精度不利。

短活塞行程

短活塞行程的导气式武器,也是通过在枪管上开小孔,引出部分火药燃气推动活塞来完
成自动循环的,所不同的是它的活塞不和枪机框连在一起,工作时活塞只向后运动一小
段距离,向后撞击一下枪机框,枪机框被向后撞击后在惯性作用下后退,枪机开锁抽出
空弹壳。由于它的活塞只运动一小段距离,不和枪机框“同进退”,所以被称为短活塞
行程。



大多数AR-15系列自动步枪是使用气吹式原理的(下面会讲),但是有一些型号改装成
了使用短活塞行程原理,这个GIF动图展示的就是短活塞行程AR-15步枪的动作,子弹通
过导气孔后,一部分火药燃气进入导气管推动活塞后退,但是活塞并不和后面的枪机框
连在一起一同进退,而是向后撞一下,撞击枪机框,让枪机框在惯性作用下继续后退完
成开锁、抽壳动作。



使用这种短活塞行程改装的AR-15实物图



分解后的SKS半自动步枪导气装置,白色箭头处为活塞,可以看到这个活塞是独立的,
和后面的枪机框不连在一起



击发后,活塞后退,撞击一个推杆,推杆的头部从白色箭头标出的小孔处向后伸出撞一
下枪机框(银白色有拉机柄的零件),枪机框在惯性作用下后退带动枪机开锁。

在常见的武器中,SKS也就是中国的56式半自动步枪、81式枪族、95式枪族、美国的AR-
18自动步枪、比利时的FNFAL自动步枪、德国G36自动步枪、HK416自动步枪等都是适用
短活塞行程导气式原理。短活塞行程拥有和长活塞行程近似的工作可靠性,又大大减轻
了前后运动零件的总质量,对武器射击精度有利,所以是现在导气式突击步枪主流的结
构。

气吹式

气吹式原理,是指导气装置中没有活塞,而是直接引一部分火药燃气直接吹入机匣,推
枪机框向后运动,让枪机开锁的自动方式。这种自动原理是骚浪的法国人在1901年发明
的,二战结束后法国的MAS49半自动步枪就是使用这种原理的,但是使用气吹式自动原
理最有名的武器还得是美国的AR-15,也就是M16系列自动步枪。



M16步枪的气吹式自动原理动作图,没有活塞,直接用导气管内引出的火药燃气吹动枪
机框工作



气吹式导气装置实物图,枪管上方那根银白色的细管就是气吹式的导气管

气吹式导气原理,优点是振动非常小,因为只有枪机和枪机框运动,没有活塞一起动,
对射击精度是很有利的;缺点是高温高压火药燃气要直接吹入机匣内部,机匣内的工作
环境恶劣,对零件烧灼污染比较严重,如果使用的是燃烧残渣比较多,比较“脏”的发
射药,这个问题会更严重。越南战争时期,美国的M16系列步枪发射的5.56×45mm步枪
弹,原本是配用一种比较干净的单基管状发射药的,投入全面生产后因为军方库存的双
基球形发射药很多,擅自改变发射药种类,使用双基球形药。这种双基球形药的燃烧速
度比单基管状药快,而且还有个突出的毛病就是火药燃气温度高、残渣多,结果造成
M16步枪射击故障骤增。美军为提高M16步枪的可靠性花了大力气进行改进,其中应对火
药燃气温度高、残渣多的一个重要措施就是机匣内零件涂上聚四氟乙烯也就是特氟龙涂
层,就是不粘锅的那种光滑涂层,再加上枪管内镀铬、换用效率更高的枪机缓冲器等措
施,终于把M16的可靠性搞上去了。

除了这三种主流的导气式结构,在导气式武器发展早期,还出现过一种枪口集气式原理
,它不是在枪管侧面开个小孔导出一部分火药燃气,而是在枪口装一个集气罩或者集气
筒,搜集枪弹飞出枪口后喷出的火药燃气,利用这些火药燃气的力量推动自动机工作。
从今天来看,这种原理对火药燃气污垢敏感、工作可靠性也差,是不合理设计,但是在
导气式自动武器发展早期,大家没有上帝视角看不到这些,觉得这种原理听上去很合理
,所以还有了那么一批使用枪口集气式原理的武器。



法国的皮托Mle.1905机枪,使用枪口集气原理,枪口有个复杂的集气筒



M1加兰德步枪的原型枪也是用过这种枪口集气罩的自动方式,从这个枪口特写可以看出
其大致的工作方式,火药气体从枪口喷出后装到这个集气罩的斜面,气流被反弹,推动
活塞运动。





德国瓦尔特公司在二战时期生产的Gew41(W)半自动步枪和它的枪口集气装置分解特写
。因为这个集气装置工作很不可靠,所以最后瓦尔特公司推出了使用传统导气原理的
Gew43



Gew43半自动步枪



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绍枪炮弹药知识。
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