李向東等
槍管偏移式閉鎖機(jī)構(gòu)
槍管偏移閉鎖也稱為槍管擺動式或槍管起落式閉鎖,主要應(yīng)用在現(xiàn)代半自動手槍上,因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)最早來源于勃朗寧設(shè)計的柯爾特M1900 半自動手槍。現(xiàn)代很多手槍身上都有柯爾特M1900 半自動手槍的影子,即明顯的槍口上翹特征,這種結(jié)構(gòu)也成為歷久彌新的百年經(jīng)典。
勃朗寧設(shè)計了兩種M1900 手槍, 一種是柯爾特M1900 半自動手槍,另一種是比利時FN 公司生產(chǎn)的M1900 半自動手槍。后者采用槍機(jī)慣性閉鎖結(jié)構(gòu),對應(yīng)的自動方式是自由槍機(jī)式,發(fā)射時槍管固定不動。日本首任內(nèi)閣總理大臣(首相)伊藤博文1909年10 月就是被這種手槍刺殺的。
FN公司生產(chǎn)的M1900 半自動手槍
FN公司生產(chǎn)的M1900 半自動手槍結(jié)構(gòu)圖,其采用槍機(jī)慣性閉鎖
柯爾特M1900 半自動手槍,其采用槍管偏移式閉鎖機(jī)構(gòu)
柯爾特M1900 半自動手槍不完全分解狀態(tài),圖中可見槍管后部上方的閉鎖突筍
托卡列夫手槍
開鎖狀態(tài)時的托卡列夫手槍。此時鉸鏈向后轉(zhuǎn)動,使槍管呈后沉前翹狀態(tài)
閉鎖狀態(tài)時的托卡列夫手槍。此時槍管閉鎖突筍進(jìn)入套筒凹槽內(nèi),槍管恢復(fù)正前指向
柯爾特M1900 半自動手槍的槍管通過下方前后的兩個鉸鏈與套筒座相連,槍管后部上方有3 條突棱——閉鎖突筍,套筒跨于槍管上,套筒內(nèi)側(cè)有相應(yīng)的凹槽。套筒復(fù)進(jìn)到位后,槍管上方的閉鎖突筍卡入套筒內(nèi)側(cè)的凹槽中,實(shí)現(xiàn)閉鎖。槍彈擊發(fā)后,閉鎖在一起的槍管及套筒后坐一段自由行程,然后槍管在鉸鏈的作用下,向下平移,其上方的閉鎖突筍從套筒內(nèi)側(cè)的凹槽中脫出,槍管與套筒開鎖,套筒繼續(xù)后退,完成抽殼、拋殼動作。
槍管偏移式閉鎖原理簡單可靠,技術(shù)成熟,被大量應(yīng)用,但其缺點(diǎn)是需要為槍管擺動讓出空間,因此套筒座到套筒之間有一定高度,看起來比較厚實(shí)。
蘇聯(lián)托卡列夫手槍的閉鎖機(jī)構(gòu)和柯爾特M1900 半自動手槍類似,但與后者不同的是,托卡列夫手槍槍管上的閉鎖突筍是在槍管外側(cè)加工的兩個圓環(huán)狀凸臺,而不像M1900 手槍那樣閉鎖突筍位于槍管上方。另外,托卡列夫手槍的槍管僅通過位于彈膛下方的鉸鏈與套筒座連接。
托卡列夫手槍的閉鎖狀態(tài)與M1900 手槍相同,均是通過槍管上的閉鎖突筍卡入套筒內(nèi)側(cè)的凹槽實(shí)現(xiàn)閉鎖。槍彈擊發(fā)后,槍管和套筒首先一起后坐一段自由行程,然后槍管下方的鉸鏈向后轉(zhuǎn)動,迫使槍管尾端下移,槍管上的閉鎖突筍脫離套筒內(nèi)側(cè)的凹槽,完成開鎖。套筒繼續(xù)后坐,完成抽殼、拋殼及壓倒擊錘的動作。當(dāng)套筒復(fù)進(jìn)時,推彈入膛的同時推槍管向前運(yùn)動,槍管下方的鉸鏈向前轉(zhuǎn)動,迫使槍管尾端上抬,槍管上的閉鎖突筍進(jìn)入套筒凹槽,實(shí)現(xiàn)閉鎖。
空倉掛機(jī)時的格洛克手槍??梢娖錁尶诿黠@上翹。此時為開鎖狀態(tài)
格洛克19 MHS 手槍不完全分解狀態(tài),可見槍管下方有兩個斜塊狀凸起
我國87 式35mm 榴彈發(fā)射器
87 式35mm 榴彈發(fā)射器槍機(jī)組件。注意其機(jī)頭兩側(cè)的閉鎖卡鐵
如今,采用槍管偏移式閉鎖機(jī)構(gòu)的手槍有了很多簡化和創(chuàng)新,最典型的是在槍管下方用兩個斜塊狀凸起代替原有的鉸鏈,槍管外側(cè)不再加工閉鎖突筍,套筒內(nèi)側(cè)也不再設(shè)閉鎖凹槽。以格洛克手槍為例,其彈膛外部被設(shè)計成方形,彈膛下方設(shè)有兩個斜塊狀凸起,同時直接利用套筒的拋殼窗代替閉鎖槽,彈膛外部直接卡在拋殼窗內(nèi),實(shí)現(xiàn)閉鎖。槍彈擊發(fā)后,套筒與槍管一起后坐一段自由行程,然后槍管尾端在前凸起的斜面作用下向下方偏移,彈膛外部脫離拋殼窗實(shí)現(xiàn)開鎖,套筒繼續(xù)后坐完成抽殼、拋殼動作。套筒復(fù)進(jìn)時,推彈入膛的同時推槍管向前運(yùn)動,槍管尾端在后凸起的斜面作用下上抬,彈膛外部卡在拋殼窗內(nèi),完成閉鎖。
卡鐵撐開式(魚鰓式)閉鎖機(jī)構(gòu)
捷格加廖夫設(shè)計的3 種機(jī)槍槍機(jī)。自上至下分別屬于DShK 高射機(jī)槍、DP 輕機(jī)槍和RPD 輕機(jī)槍。閉鎖卡鐵向外撐開,為閉鎖狀態(tài),向內(nèi)收起,為開鎖狀態(tài)
RPD輕機(jī)槍采用開膛待擊設(shè)計,只有擊發(fā)瞬間槍械才會閉鎖,這是很多早期機(jī)槍常用的設(shè)計思路
卡鐵撐開式是應(yīng)用較為廣泛的一種閉鎖機(jī)構(gòu)。通常,兩個閉鎖卡鐵對稱設(shè)置在槍機(jī)框與機(jī)頭之間,閉鎖狀態(tài)時,閉鎖卡鐵外翻,支撐于機(jī)匣內(nèi)壁的閉鎖凹槽中。開鎖時,槍機(jī)框先行后退,與機(jī)頭之間留出空隙,使閉鎖卡鐵收入其中,實(shí)現(xiàn)開鎖。槍機(jī)復(fù)進(jìn)后,機(jī)頭先行抵住彈膛,槍機(jī)框在復(fù)進(jìn)簧力作用下繼續(xù)向前,擠占槍機(jī)框與機(jī)頭之間的空隙,迫使閉鎖卡鐵外翻,卡入機(jī)匣內(nèi)壁的閉鎖凹槽內(nèi),實(shí)現(xiàn)閉鎖。由于閉鎖卡鐵通常采用對稱設(shè)計,開閉鎖動作像魚鰓開合,因此這種閉鎖方式又被稱為魚鰓式閉鎖。蘇聯(lián)輕武器設(shè)計師捷格加廖夫設(shè)計的很多槍械應(yīng)用了這種機(jī)構(gòu),如DP輕機(jī)槍、RPD 輕機(jī)槍等。我國87式35mm 榴彈發(fā)射器也采用卡鐵撐開式閉鎖機(jī)構(gòu)。
RPD 輕機(jī)槍的兩塊閉鎖卡鐵分別位于槍機(jī)兩側(cè)的凹槽內(nèi),閉鎖卡鐵上有定型凸筍,凸筍的上部為閉鎖斜面,下部為開鎖斜面。槍機(jī)框在復(fù)進(jìn)簧力的作用下,向前復(fù)進(jìn)推彈入膛。槍機(jī)復(fù)進(jìn)到位后,槍機(jī)框繼續(xù)向前運(yùn)動,槍機(jī)框兩側(cè)的閉鎖斜面向外擠開閉鎖卡鐵,閉鎖卡鐵的后端卡入機(jī)匣的閉鎖槽內(nèi),形成閉鎖。槍彈擊發(fā)后,火藥燃?xì)馔ㄟ^導(dǎo)氣孔進(jìn)入氣室,推活塞向后,帶動槍機(jī)框后退,槍機(jī)框定型槽(與卡鐵上的定型凸筍扣合)的開鎖斜面使閉鎖卡鐵收攏,形成開鎖,然后槍機(jī)框帶動槍機(jī)后坐,完成抽殼、拋殼等動作。由于RPD 輕機(jī)槍采用開膛待擊,停射時,槍機(jī)會被掛于后方,此時槍機(jī)為開鎖狀態(tài)。
我國的87 式35mm 榴彈發(fā)射器也采用卡鐵撐開式閉鎖機(jī)構(gòu)。榴彈擊發(fā)后,火藥燃?xì)膺M(jìn)入槍機(jī)框前上方氣室內(nèi),推動槍機(jī)框后坐,使機(jī)頭和槍機(jī)框之間留出空隙,在槍機(jī)框開鎖斜面的作用下,閉鎖卡鐵向內(nèi)收攏,實(shí)現(xiàn)開鎖。推彈入膛后,機(jī)頭先復(fù)進(jìn)到位,槍機(jī)框繼續(xù)前移,擠占槍機(jī)框、機(jī)頭之間兩側(cè)空隙,迫使閉鎖卡鐵尾部向外撐開,卡入機(jī)匣閉鎖槽內(nèi),實(shí)現(xiàn)閉鎖。
卡鐵撐開式閉鎖結(jié)構(gòu)對稱,對射擊精度有利;閉鎖卡鐵牢牢卡在機(jī)匣內(nèi)壁凹槽中,能夠承受高強(qiáng)度膛壓,因此被一些大威力輕武器(如榴彈發(fā)射器等)使用;閉鎖卡鐵拆卸方便,利于更換保養(yǎng)。但這種結(jié)構(gòu)也有其固有的缺點(diǎn),如:依靠機(jī)匣承受槍彈發(fā)射瞬間產(chǎn)生的壓力,且需要在機(jī)匣內(nèi)壁設(shè)置凹槽或凸起,機(jī)匣必須具備一定的厚度以保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,增加了武器質(zhì)量;為了保證對稱的兩個閉鎖卡鐵同時開合,機(jī)匣和閉鎖卡鐵加工精度要求高,超過合理誤差會造成開鎖延遲或不能正常開閉鎖;通常采用這種閉鎖機(jī)構(gòu)的槍械,機(jī)匣采用鋼制結(jié)構(gòu),且厚度大,造成槍械沉重,攜行不便。
卡鐵起落式閉鎖機(jī)構(gòu)
M1917式勃朗寧重機(jī)槍
M1917重機(jī)槍內(nèi)部結(jié)構(gòu)三維圖( 圖中機(jī)匣上的兩個開鎖斜面未顯示)
卡鐵起落式閉鎖機(jī)構(gòu)在上世紀(jì)前期的槍械上應(yīng)用較多。通過金屬塊(卡鐵)上下移動實(shí)現(xiàn)開鎖和閉鎖,金屬塊進(jìn)入槍機(jī)閉鎖槽內(nèi)形成閉鎖,金屬塊脫離槍機(jī)閉鎖槽形成開鎖,比較典型的應(yīng)用是M1917 勃朗寧重機(jī)槍、蘇聯(lián)AVS-36 步槍、日本96/99 式機(jī)槍等。
AVS-36 步槍槍機(jī),注意其下方閉鎖凹槽
日本99 式機(jī)槍采用卡鐵起落式閉鎖機(jī)構(gòu)。上為機(jī)頭,下為槍機(jī)框,豎向金屬塊為閉鎖卡鐵。此時為閉鎖狀態(tài)
AVS-36步槍
M1917 勃朗寧重機(jī)槍采用槍管短后坐自動方式。槍彈擊發(fā)后,火藥燃?xì)庾饔糜趶棜さ撞?,推動槍機(jī)和槍管一同后坐8mm 自由行程。然后機(jī)匣上的兩個開鎖斜面同時下壓閉鎖卡鐵兩側(cè)的銷軸,迫使閉鎖卡鐵滑出槍機(jī)下部的閉鎖槽,使槍機(jī)與槍管節(jié)套開鎖,槍機(jī)脫離槍管節(jié)套,單獨(dú)后坐。槍管和槍管節(jié)套在后坐時會撞擊旋轉(zhuǎn)加速桿,加速桿上端撞擊槍機(jī)下面的突出部,在加速槍機(jī)后坐的同時,減慢槍管后坐速度。槍機(jī)后坐過程中,槍機(jī)上方的取彈器從彈帶中抽出一發(fā)槍彈,其前端的T 形抽殼鉤則從彈膛內(nèi)抽出發(fā)射后的彈殼。槍機(jī)后坐到位后,復(fù)進(jìn)簧伸張,推動槍機(jī)復(fù)進(jìn),拋殼挺撞擊彈殼,使之向下方拋出。同時,取彈器下移,使從彈帶中取出的槍彈對準(zhǔn)彈膛。槍機(jī)繼續(xù)復(fù)進(jìn),推彈入膛,閉鎖卡鐵底部撞擊起落架斜面,在起落架斜面作用下閉鎖卡鐵上升,進(jìn)入槍機(jī)下部的閉鎖槽,槍機(jī)和槍管節(jié)套又結(jié)合在一起,形成閉鎖。
AVS-36 步槍的槍機(jī)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,閉鎖機(jī)構(gòu)有3 個不同的閉鎖支撐點(diǎn),槍機(jī)左右兩側(cè)各有一個閉鎖卡鐵,右側(cè)的比左側(cè)的長。平時,閉鎖卡鐵在擊針擠壓下突出槍機(jī)兩側(cè)的平面,并卡在機(jī)匣內(nèi)部的閉鎖凹槽里,實(shí)現(xiàn)閉鎖。當(dāng)槍機(jī)后坐或拉機(jī)柄向后運(yùn)動時,擊針也被同時帶動向后運(yùn)動,此時閉鎖卡鐵向內(nèi)收攏開鎖,被拉機(jī)柄一起帶動向后運(yùn)動。
由于AVS-36 步槍發(fā)射的是7.62×54mm R 大威力彈,單純依靠這兩個卡鐵無法安全牢靠閉鎖,因此還增設(shè)了另外一個閉鎖機(jī)構(gòu)。在槍機(jī)前端底部有一個方形的約半指寬的凹槽,而在彈匣座前方設(shè)有一個方框形卡鐵,這便是另一個閉鎖機(jī)構(gòu)。拉機(jī)柄向前到位時,拉機(jī)柄前端的斜切面會插入方框形卡鐵內(nèi),將卡鐵向上頂起,嵌入槍機(jī)前端底部的凹槽內(nèi),實(shí)現(xiàn)閉鎖。當(dāng)拉機(jī)柄向后運(yùn)動時,拉機(jī)柄前端會移出方框形卡鐵,方框形卡鐵在簧力的作用下下移,從槍機(jī)底部的凹槽脫離并縮回機(jī)匣內(nèi)。此時槍機(jī)組件后坐無約束,可完成抽殼、拋殼等動作。
肘節(jié)式閉鎖機(jī)構(gòu)
肘節(jié)式閉鎖是早期自動武器的閉鎖方式之一,在早期機(jī)槍、手槍等槍械中應(yīng)用較為廣泛。最具代表性的應(yīng)用是馬克沁機(jī)槍。
馬克沁機(jī)槍
馬克沁機(jī)槍內(nèi)部機(jī)構(gòu)三維圖
馬克沁機(jī)槍采用槍管短后坐自動原理,肘節(jié)式閉鎖機(jī)構(gòu)。槍彈擊發(fā)后,在膛內(nèi)火藥燃?xì)鈮毫蜆尶谥似鞯墓餐饔孟?,槍管、槍機(jī)組件等一起后坐一段自由行程后,曲柄( 加速凸輪) 與安裝在機(jī)匣上的滾輪相遇,使曲柄順時針方向回轉(zhuǎn),與此同時復(fù)進(jìn)簧被拉伸,連桿帶動機(jī)頭加速后坐而開鎖。槍管后坐到位后,在復(fù)位簧力的作用下復(fù)進(jìn),曲柄則繼續(xù)回轉(zhuǎn),使機(jī)頭繼續(xù)后坐,機(jī)頭后坐到位后,復(fù)進(jìn)簧力使曲柄反向回轉(zhuǎn),連桿推動機(jī)頭復(fù)進(jìn)到位實(shí)現(xiàn)閉鎖。閉鎖時,曲柄連桿近于“死點(diǎn)”位置,限制曲柄連桿運(yùn)動,保證在膛壓作用下不能自行開鎖。
閉鎖狀態(tài)的AVS-36 步槍。此時彈匣座前方的方框形閉鎖卡鐵上升,卡住槍機(jī),實(shí)現(xiàn)閉鎖
開鎖狀態(tài)的AVS-36 步槍。此時閉鎖卡鐵在卡鐵簧的作用下下移,為槍機(jī)后移讓出通路
盧格P08 手槍。紅圈處為閉鎖肘節(jié)
正在送彈上膛的盧格P08 手槍,其肘節(jié)向上翹起
盧格P08 手槍采用的也是肘節(jié)式閉鎖機(jī)構(gòu)。肘節(jié)伸展時,其鉸鏈關(guān)節(jié)部分低于后膛閉鎖塊的中心點(diǎn),使其緊緊頂住膛尾。槍彈發(fā)射后,在火藥燃?xì)鈮毫ψ饔孟拢瑥棜ず笸崎]鎖塊,閉鎖塊將后坐能量傳遞給后肘臂,后肘臂后退時被其下部的聯(lián)軸頂起,該過程中肘臂吸收部分后坐能量并降低開鎖速度,使槍膛內(nèi)的火藥燃?xì)鈮毫抵涟踩担瑢?shí)現(xiàn)開鎖。
肘節(jié)式閉鎖是一種結(jié)構(gòu)巧妙且承壓效果良好的閉鎖結(jié)構(gòu)。當(dāng)肘節(jié)伸直時,武器處于閉鎖狀態(tài),火藥燃?xì)猱a(chǎn)生的巨大壓力無法向后推開槍機(jī),槍彈被完全鎖在彈膛中,保證了發(fā)射瞬間的穩(wěn)定性和安全性。肘節(jié)式閉鎖動作有力可靠,但為了保證機(jī)件正常完成動作循環(huán),零部件多,且對生產(chǎn)精度要求很高。此外,暴露在外界環(huán)境下的肘節(jié)容易進(jìn)入灰塵泥土,影響槍械可靠性。
不到位保險
不到位保險也被稱為自動保險,是設(shè)置在自動槍械中為了防止閉鎖不到位時提前釋放擊錘造成提前擊發(fā)引起炸膛等事故的一個機(jī)械機(jī)構(gòu)?,F(xiàn)在很多半自動槍械上也設(shè)置有不到位保險。無論是采用慣性閉鎖還是剛性閉鎖的自動槍械上,都會有不到位保險。
沒有不到位保險,自動槍械會發(fā)生以下問題:一是提前擊發(fā)造成炸膛。在槍機(jī)還沒有閉鎖確實(shí)的情況下,擊錘撞擊擊針造成擊發(fā),巨大的火藥燃?xì)鈮毫O有可能沖破彈殼、沖壞節(jié)套和槍機(jī),造成大量火藥燃?xì)鈴臉尮芪膊亢蛼仛ご皣姵?,傷害射手;二是擊發(fā)無力造成啞火。如果自動槍械不設(shè)置不到位保險,就會造成擊錘隨槍機(jī)尾部共同運(yùn)動,即便運(yùn)動的擊錘自身存在慣性,也不能保證打擊擊針的力量足以將底火內(nèi)部的起爆藥引燃。
炸膛和啞火都會嚴(yán)重影響槍械可靠性,所以在自動槍械中設(shè)置不到位保險是必要的。
不到位保險本質(zhì)上是通過槍機(jī)框制約擊錘運(yùn)動。通過在機(jī)匣內(nèi)部的發(fā)射機(jī)組件里設(shè)置兩個同軸聯(lián)動的觸臂,前觸臂的位置在槍機(jī)閉鎖到位時槍機(jī)的下方,后觸臂在擊錘卡齒的前面。槍機(jī)復(fù)進(jìn)到位后,槍機(jī)框下端下壓或前撥不到位保險前觸臂,帶動不到位保險后觸臂脫離擊錘卡齒,使擊錘脫離不到位保險的阻礙,扣動扳機(jī)后,擊錘能夠正常釋放。槍機(jī)開鎖后及復(fù)進(jìn)不到位時,不到位保險在扭轉(zhuǎn)簧的作用下向上抬起,后觸臂卡住擊錘卡齒,此時即便扣動扳機(jī),擊錘也無法被釋放,從而保證了非閉鎖狀態(tài)下槍械的安全。
以火藥燃?xì)鉃橹饕α客瓿砂l(fā)射循環(huán)的內(nèi)能源自動槍械發(fā)展到今天,可以說已經(jīng)比較完善了。百年多的發(fā)展歷程,是人類社會工業(yè)化持續(xù)進(jìn)步的產(chǎn)物,凝結(jié)了大量智慧心血。本次我們梳理了內(nèi)能源自動槍械的閉鎖機(jī)構(gòu),會發(fā)現(xiàn),看似平淡無奇的一塊塊金屬組合到一起,卻會組成非常巧妙的機(jī)械機(jī)構(gòu),值得我們?nèi)タ偨Y(jié)、梳理、創(chuàng)造,為提高國防工業(yè)水平和促進(jìn)部隊?wèi)?zhàn)斗力建設(shè)做出更多有益探索。( 全文完)
編輯/ 魏開功
AK-12 步槍未閉鎖狀態(tài)。注意觀察紅圈內(nèi),不到位保險后觸臂頂住擊錘卡齒,即便扣動扳機(jī)釋放擊發(fā)阻鐵,擊錘也無法向前回轉(zhuǎn)撞擊擊針,從而保證了非閉鎖狀態(tài)下槍械的安全
AK-12 步槍閉鎖狀態(tài)。注意觀察紅圈內(nèi),不到位保險后觸臂脫離擊錘卡齒,扣動扳機(jī)釋放擊發(fā)阻鐵,擊錘即可向前回轉(zhuǎn)撞擊擊針,實(shí)現(xiàn)擊發(fā)