□楊文靖 李向東 林宏昌 杜飛

歷史上，人類對提高槍械射速一直充滿渴望。從前裝槍到后裝槍，再到連珠火銃、管風(fēng)琴槍（排放搶）、轉(zhuǎn)輪槍、手搖轉(zhuǎn)管槍，槍械的發(fā)射速度一步步提升，不斷適應(yīng)著戰(zhàn)爭形態(tài)的演變，也推動著戰(zhàn)爭形態(tài)的發(fā)展。自1883年海勒姆·史蒂文斯·馬克沁（Hiram Stevens Maxim）發(fā)明第一支試驗型自動步槍至今，槍械的自動化已經(jīng)走過了近140年的發(fā)展歷程。自動槍械的發(fā)展，基于人類對自然科學(xué)的認(rèn)識和對數(shù)理學(xué)科的運用，它以社會生產(chǎn)力的發(fā)展為基礎(chǔ)，隨著人類社會生產(chǎn)關(guān)系的不斷變化而進(jìn)步。本期開始推出《槍械自動原理漫談》系列（共4篇），詳細(xì)介紹人類對內(nèi)能源自動槍械的探索及槍械3大自動原理。

本篇主要介紹自動槍械基本概念、分類和早期自動槍械——

什么是自動槍械

自動槍械，是指能夠自行完成開鎖、抽拋殼、復(fù)進(jìn)、上膛、閉鎖和擊發(fā)等一系列發(fā)射動作的槍械。

自動原理，又稱自動方式或自動動作，是武器利用能量自行完成發(fā)射動作的原理。以能量來源為劃分依據(jù)，自動槍械可分為內(nèi)能源自動槍械和外能源自動槍械。內(nèi)能源自動槍械是指依靠槍彈發(fā)射時產(chǎn)生的火藥燃?xì)饽芰客瓿砂l(fā)射動作的槍械在這個過程中，火藥燃?xì)饽芰哭D(zhuǎn)化為動能；外能源自動槍械是指依靠槍彈火藥氣體外的能量（如電力、人力）完成發(fā)射動作的槍械，如連珠火銃、手搖轉(zhuǎn)管機槍、轉(zhuǎn)輪手槍和電力驅(qū)動的加特林機槍等。依據(jù)發(fā)射模式，自動槍械可分為全自動槍械和半自動槍械，全自動槍械是指保持觸動擊發(fā)機構(gòu)，能夠連續(xù)射擊的槍械；半自動槍械是指觸動一次擊發(fā)機構(gòu)只能進(jìn)行單發(fā)射擊，但無需手動操作即可完成除擊發(fā)外其他動作的槍械。通常，全自動和半自動的區(qū)別在于發(fā)射機構(gòu)（單發(fā)阻鐵）的結(jié)構(gòu)設(shè)計，與自動原理無關(guān)。目前世界上多數(shù)自動槍械均有半自動（單發(fā)）射擊模式，部分自動槍械還增設(shè)了兩發(fā)或三發(fā)點射模式。

斯賓塞連珠槍。其扳機護(hù)圈與閉鎖機相連，拉下扳機護(hù)圈完成開鎖和退彈動作，扣合扳機護(hù)圈完成送彈上膛和閉鎖動作。相比于老式后裝槍，其射速明顯提高，但其并非自動槍械

溫徹斯特M1873內(nèi)部結(jié)構(gòu)透視圖，其也是通過下拉和扣合扳機護(hù)圈完成開鎖、抽拋殼、送彈上膛和閉鎖等動作

早期的手搖式加特林多管機槍

本文主要介紹內(nèi)能源自動槍械的自動原理。

槍械自動原理分類

歷史上，眾多槍械專家依據(jù)不同技術(shù)特征對槍械自動原理進(jìn)行了分類。如維列里依據(jù)槍管的運動狀態(tài)把自動槍械分成槍管后坐式 、槍管固定式、有導(dǎo)氣開孔的槍管固定式和槍管前沖式四類；再如柯杰依

俄羅斯自動武器之父弗拉基米爾·格里高利耶維奇·費德洛夫

據(jù)火藥燃?xì)庾饔梅绞桨炎詣游淦鞣譃閼?yīng)用后坐原理和應(yīng)用氣體作用原理兩類，其中應(yīng)用后坐原理分為槍管固定自由槍機式和槍管活動扣合槍機式兩種，應(yīng)用氣體作用原理分為槍口導(dǎo)氣式、槍膛壁開孔導(dǎo)氣式和利用彈殼導(dǎo)氣式三種。此外，費德洛夫、凱薩特里亞、維涅維奇等人也對槍械自動方式都有過分類。

槍械自動循環(huán)本質(zhì)及區(qū)分

槍械自動循環(huán)的本質(zhì)是利用火藥燃?xì)饽芰渴箻寵C和槍膛分離完成發(fā)射循環(huán)。因此自動槍械和非自動槍械的本質(zhì)區(qū)別在于：自動槍械使槍機和槍膛分離的能量源是火藥的化學(xué)能，即槍彈本身；非自動槍械使槍機和槍膛分離的能量源是人體或其他能源。自動槍械較非自動槍械的進(jìn)步之處就在于：自動槍械用火藥的化學(xué)能代替了人體的機械能。由此可以得出，無論何種自動原理，都有兩個本質(zhì)特征:一是火藥燃?xì)獾膲毫Ρ仨氈苯踊蜷g接作用到槍機上，二是在自動循環(huán)過程中槍機和槍膛必須分開。透過現(xiàn)象看本質(zhì)，不同自動原理其實質(zhì)都是相同的，區(qū)別僅在于火藥燃?xì)饽芰康膫鲗?dǎo)途徑和傳導(dǎo)方式。因此，我們依據(jù)能量傳導(dǎo)途徑和方式對自動槍械原理進(jìn)行區(qū)別和分析。

無煙火藥的應(yīng)用，為槍械自動循環(huán)提供了可靠的能量源

槍械自動原理分類

依據(jù)能量傳導(dǎo)途徑和方式，槍械自動原理可分為三大類。一是依靠槍管向后運動使槍膛和槍機分離的，被稱為槍管后坐式或管退式，其又可分為槍管短后坐式和槍管長后坐式；二是直接依靠火藥燃?xì)鈮毫κ箻屘藕蜆寵C分離的，槍機不動槍管前移的方式被稱為槍管前沖式，槍管不動槍機后移的方式被稱為槍機后坐式，其中槍機后坐式可分為自由槍機式和半自由槍機式；三是在槍膛上或槍膛附近設(shè)置導(dǎo)流裝置，引導(dǎo)部分火藥燃?xì)庵苯踊蜷g接驅(qū)使槍機向后運動使之與槍膛分離的方式，被稱為導(dǎo)氣式。導(dǎo)氣式可分為槍口集氣式和膛壁開孔導(dǎo)氣式，膛壁開孔導(dǎo)氣式可分為氣吹式和活塞導(dǎo)氣式。其中活塞導(dǎo)氣式又可分為活塞長行程導(dǎo)氣式和活塞短行程導(dǎo)氣式。此外，還有兩種及兩種以上自動方式相結(jié)合的自動原理，被稱為混合式自動原理，如中國的89式重機槍和10式狙擊步槍，就是槍管短后坐和導(dǎo)氣式相結(jié)合的典型代表；再如槍機槍膛反向運動式，綜合了槍管前沖式和槍機后坐式兩種自動原理。還有一些內(nèi)能源驅(qū)動的轉(zhuǎn)管式、轉(zhuǎn)膛式、雙桿聯(lián)動式等自動原理，由于在槍械上應(yīng)用較少，本文不做介紹。

世界上第一支自動槍械

目前世界上比較公認(rèn)的第一支自動槍械是1883年由海勒姆·史蒂文斯·馬克沁（Hiram Stevens Maxim）設(shè)計的試驗型自動步槍。在此之前，給槍械裝退彈藥都是依靠人力完成的。人力裝退彈不僅速度慢、效率低，而且由于槍機被機匣鎖死，發(fā)射瞬間火藥燃?xì)獾暮笞Φ貌坏较魅?，通過槍托幾乎完全傳遞到射手身上，射擊體驗感差，甚至可能會對身體造成傷害。馬克沁從中受到了啟發(fā)，利用火藥燃?xì)猱a(chǎn)生的巨大能量，完成開鎖、退彈、上膛、閉鎖、擊發(fā)等一系列動作，把有害的后坐力轉(zhuǎn)變?yōu)樘岣呶淦靼l(fā)射效率的能量源，是馬克沁設(shè)計自動槍械的核心思想，也成為日后內(nèi)能源自動武器設(shè)計的基本遵循。馬克沁以美國人伽德洛設(shè)計的自動機構(gòu)為基礎(chǔ)，首次把火藥燃?xì)庾鳛橥瓿砂l(fā)射動作循環(huán)的能量來源，設(shè)計出一款自動步槍，這是一種托底板可拆卸的自由槍機杠桿式步槍，在槍托內(nèi)裝有復(fù)進(jìn)簧和復(fù)進(jìn)簧導(dǎo)桿，用以將扳機護(hù)圈杠桿連接起來。射擊時托底板起支撐作用，槍機向后壓縮復(fù)進(jìn)簧，使復(fù)進(jìn)簧導(dǎo)桿沖開扳機護(hù)圈杠桿，完成開鎖和退彈。被壓縮的復(fù)進(jìn)簧儲蓄能量，復(fù)進(jìn)簧伸張時通過導(dǎo)桿推動扳機護(hù)圈扣合，并使槍機送彈上膛閉鎖，從而實現(xiàn)自動循環(huán)。這是人類已知的第一支自動步槍，據(jù)說它是通過阻鐵控制槍機實現(xiàn)半自動或全自動。1883年6月26日，這種步槍獲得了專利。1884年和1885年，馬克沁根據(jù)這個專利制造了幾支原型槍。

AN94步槍，采用了槍管短后坐和導(dǎo)氣式相結(jié)合的自動原理

AK-630M近防炮，采用火藥燃?xì)饽芰框?qū)動炮管轉(zhuǎn)動，屬于內(nèi)能源自動武器

由海勒姆·史蒂文斯·馬克沁設(shè)計的第一支自動槍械結(jié)構(gòu)圖

發(fā)射瞬間的89式重機槍，其采用了槍管短后坐和導(dǎo)氣式相結(jié)合的自動原理

著名槍械設(shè)計師，海勒姆·史蒂文斯·馬克沁（Hiram Stevens Maxim，1840年2月5日～1916年11月24日），其設(shè)計了世界上第一支自動槍械

馬克沁和他的重機槍

麥德森機槍

麥德森機槍結(jié)構(gòu)和工作原理圖

丹麥炮兵軍官威廉·赫爾曼·奧盧夫·麥德森（Vilhelm Herman Oluf Madsen）

有了第一支自動步槍的成功經(jīng)驗，1884年，馬克沁制造出世界上第一支能夠自動連續(xù)射擊的機槍，該槍采用槍管短后坐的自動原理，發(fā)射時槍管和槍機同時向后運動19mm后槍管復(fù)進(jìn)，槍機開鎖并在慣性作用下繼續(xù)向后運動，完成抽拋殼、復(fù)進(jìn)、上膛、閉鎖等動作。

人類早期對自動槍械的探索

我國民兵正在使用麥德森機槍（近）進(jìn)行防空演練

Cei-Rigotti步槍左視圖

斯柯達(dá)M1893機槍，其彈匣很像長長的辮子。義和團運動時該槍曾被用來保護(hù)使館

Cei-Rigotti步槍右視圖，注意其外露的活塞

1883年，丹麥炮兵軍官威廉·赫爾曼·奧盧夫·麥德森（Vilhelm Herman Oluf Madsen）和哥本哈根武器工廠主管魯斯特姆斯特·拉斯姆森（Rasmussen）從步槍發(fā)射的后坐力入手進(jìn)行研究，1886年，發(fā)明了一種以后坐力為發(fā)射循環(huán)能量來源的“重型反沖操作步槍”，采用槍管短后坐式自動原理，槍機起落式開閉鎖結(jié)構(gòu)。隨后丹麥軍隊訂購了70支進(jìn)行試驗。1888年，由他們研制的人類歷史上第一支真正意義上的軍用半自動步槍原型槍問世。大約兩年后，丹麥陸軍中尉讓·特奧多·斯考博（Jens Theodor Schouboe）以馬蒂尼-亨利步槍為原形設(shè)計了一種頂部供彈的半自動步槍，在當(dāng)時稱為騎兵自動步槍，1896年丹麥海軍訂購了60支并配發(fā)給海軍陸戰(zhàn)隊使用。

20世紀(jì)初，美軍對該槍進(jìn)行過測試，發(fā)現(xiàn)它設(shè)計結(jié)構(gòu)復(fù)雜，分解結(jié)合繁瑣，準(zhǔn)星設(shè)置在可以活動的槍管上導(dǎo)致精度較差，綜合性能沒有達(dá)到斯普林菲爾德M1903栓動步槍的水準(zhǔn)，因此沒有大量采購列裝。但該槍在設(shè)計結(jié)構(gòu)上有很多可圈可點之處，在麥德森和拉斯姆森的幫助支持下，經(jīng)過不斷改進(jìn)的半自動步槍逐漸演變成一種采用槍管長后坐自動原理的機步槍（Machine rifle），此后這種機步槍及衍生型號被統(tǒng)稱為麥德森機槍。麥德森機槍雖然價格較為昂貴，但可靠性良好，在一戰(zhàn)中經(jīng)受住了考驗。

斯柯達(dá)M1893機槍自動原理示意圖。除槍機之外，該槍其他部位結(jié)構(gòu)簡單，這也是半自由槍機原理的特征之一

1888年，奧地利的喬治·馮·多姆斯中校和哈布斯堡-洛林大公佛朗切斯科·薩爾瓦多設(shè)計了一挺延遲開鎖半自由槍機原理的機槍，該槍由斯柯達(dá)公司生產(chǎn)，奧匈帝國軍隊1893年正式將該槍定為制式機槍，被稱為斯柯達(dá)M1893機槍。它的自動原理很奇妙也很獨特。發(fā)射時，后坐力作用到槍機的閉鎖面上，槍機后倒壓下配重塊，配重塊前端與槍機后端產(chǎn)生較大的摩擦力，配重塊繼續(xù)后壓螺栓，螺栓壓縮復(fù)進(jìn)簧，同時還要克服擺錘的阻力。重重削弱下，該槍最高射速僅為500發(fā)/分。

1890年，意大利軍官Amerigo Cei-Rigotti也設(shè)計出了一支采用活塞短行程導(dǎo)氣原理的步槍，由于其步槍結(jié)構(gòu)明顯且發(fā)射步槍彈，又能進(jìn)行單發(fā)和連發(fā)射擊，因此屬于真正的自動步槍，有人認(rèn)為該槍是世界上第一支自動步槍。其槍機外有一個槍機套，槍機套上開有引導(dǎo)槽，槍機套在引導(dǎo)槽上，發(fā)射時，槍管右側(cè)的短行程導(dǎo)氣活塞后推槍機套，槍機套上的引導(dǎo)槽使槍機旋轉(zhuǎn)開鎖后坐，在復(fù)進(jìn)簧的作用下進(jìn)行復(fù)進(jìn)、推彈上膛、閉鎖等動作，實現(xiàn)發(fā)射循環(huán)。該槍沒有被軍隊采用，但其新穎的設(shè)計思路在自動槍械發(fā)展史上留下了不可磨滅的一筆。（待續(xù)）