从毛瑟步枪到AK-47，枪支如何实现“全自动”？

制作:中国科普

作者:赵红·悉尼

规划:吴月彤

监督人:光明网络科普部

作为一种改变战争形式的武器，从它诞生的那一刻起，如何使现代火炮性能更好，更好地适应战场的需要，就成为了每一个武器研究者的永恒追求。在紧张而危险的战场上，火炮的射速是最重要的指标之一。射速越高，火力密度越大，面对面遭遇的杀伤力越大，士兵的生存能力越能得到保证。

第一次世界大战中出现的半自动步枪实现了子弹的自动装填。每次扣动扳机，就会射出一颗子弹。到第二次世界大战时，全自动步枪已经逐渐投入使用。与半自动步枪相比，全自动步枪不仅能自动装填子弹，还能实现自动射击。一般来说，只要扣上扳机，全自动步枪就能在很短的时间内射出弹药筒中的所有子弹。

图1手动装枪栓的毛瑟步枪(互联网图片)

然后问题出现了，全自动步枪如何实现“全自动”？

在解释这个问题之前，我们需要理解两个基本概念。首先是子弹的发射原理。子弹由弹头、弹药筒、底火和推进剂组成。子弹上膛后，子弹撞击起爆器，使起爆器产生火焰并点燃推进剂。推进剂燃烧产生的燃料气体是弹头飞行的动力源。其次，枪支的基本结构。现代步枪的主要结构由枪管、枪机、枪管和枪身组成。枪管是子弹运动的路径。螺栓是负责装载、锁定、发射和收回炮弹的机构的总称。枪管是火炮的主要框架结构，用于安装各种零件。枪身是士兵握持和操作的部分，包括护木、手柄和枪托。

图2手枪拆卸实物照片(网上照片)

目前，实现“自动”的方法有三种，即管退式、导气式和螺栓退式。这三种方式的能源直接或间接来自火药气体的能量。

枪管退回类型的全称是枪管退回类型。在这种枪中，枪管相对于枪身移动。当子弹射出时，枪管和枪栓扣在一起。子弹的火药气体产生向后的动量，推动枪管枪栓的后座移动。当枪管移动到一定程度后，枪管复位，枪栓继续向后移动，炮弹退出。之后，它在反冲弹簧(弹簧)的作用下反弹并复位。同时，弹药筒中的子弹被弹药筒中的弹簧推入枪体。在重置过程中，枪栓将子弹推进枪管，等待下一次发射。从作用过程中还可以看出，退筒螺栓的行程较长，这将导致射速较低。此外，枪管的前后移动导致枪的重心频繁变化，这不利于激烈对抗。此外，枪管磨损明显，但同时这种发射方式具有结构简单、可靠性强、后坐力小的优点，因此目前在手枪中广泛使用。

图3枪管动作示意图(网络图)

具有导气原理的枪在枪管上有一个小孔。当子弹飞出时，部分燃气通过小孔进入空气导管。燃料气体直接推动螺栓或通过活塞杆推动螺栓，使螺栓向后移动并从弹壳中退出。随后的过程与退管式相同，即子弹在弹药筒弹簧的推动下进入枪管，在重返弹药筒弹簧的推动下，枪栓返回其原始位置，枪栓的枪栓击中新子弹的底火，下一次发射过程开始。导流罩具有能量充足、拍摄速度快、精度好、重量轻、节省空间等优点，但也存在结构复杂、维护复杂的缺点。目前，奥地利AUG枪系列、我国81型自动步枪、AK枪系列等高精度突击步枪大多采用空气导向原理。

图4导气螺栓动作示意图(网络图)

(1。导气孔，2。活塞，3。活塞连杆，4。博尔特，5岁。螺栓连杆组件，6。反冲弹簧)

带后退式步枪的步枪与带后退式步枪的类似，除了只有步枪往复运动，枪管是固定的。子弹气体将弹壳推回，弹壳将枪栓推回。这种枪结构简单，易于加工，发射速度快，但发射力矩只能由枪本身的重量和后坐弹簧的弹性来锁定，因此密封性差，枪的动作大，整个枪的振动大，连续发射时精度差。后向枪通常用于冲锋枪和手枪。

图5枪缩回示意图(G3步枪)(网络图)

在这三个原则中，虽然最广泛使用的是空气传导，但每一个都有它自己的优点和缺点，没有绝对的优点或缺点。武器的使用环境、战术要求、国防工业实力和士兵的传统习惯都是需要考虑的因素。例如，考虑到以色列境内和周围的大量灰尘，开发的“galil”步枪使用具有良好密封性能的空气导管。虽然手枪和冲锋枪要求射击速度快、成本低、加工简单，但通常采用枪的后座。在某些情况下，还将使用两种或多种不同的自动原理。例如，QBU10军用12.7毫米狙击步枪采用了空气导向和短管后坐混合自动原理。射击时，枪管的后坐力可以吸收一些后坐能量，这有利于减小后坐力。

三个自动原理的基本思想是相同的，即枪被子弹和气体的动能推回，枪被反冲弹簧推回。每一次往复都是一次射击。在枪的其他部件的帮助下，炮手不需要手动拉枪上膛，从而实现了“自动”重复的效果。

图6 AK-47发射时刻(网络图片)

小型军用词典:现代自动火炮的自动模式一般分为管退模式、导气模式和火炮退模式。三种自动模式的基本思想是通过子弹、火药、气体和反冲弹簧的共同作用使枪栓往复运动。然而，天然气的利用方式不同，其优缺点也不同。在设计枪支时，我们应该根据使用条件和战术需要进行综合选择。