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简谈枪械退壳原理原来还有这么多门道

归档日期:06-28       文本归类:弹道要素      文章编辑:爱尚语录

  关于枪械射击过程中退壳的部分,我想很多朋友可能还不太了解,那么今天就和大家简单地谈一下枪械的拋壳原理。有一点需要说明,其实本来是想要制作一期视频来详细讲解一下,这样比较直观一些,也更容易被理解。但是,由于种种原因,这个计划被搁置了。今天只是简单的科普,日后有机会我们一定会对拋壳这部分进行一个全面的分析。

  本来要讲退壳就必须先对弹壳进行一个科普,但是我们是“简谈”,所以这部分我们就把他省去了,如果能看懂下面这张图的话之后的文章就比较好理解,看不懂也没关系,因为和我们讲的关系不大

  刚性抽壳钩不依靠弹簧,而是依靠自身的变形来扣入弹底,这种扣合方式在金属文具盒上有广泛应用。就像金属文具盒用多了会合不紧、合不上一样,刚性抽壳钩的寿命很成问题。从设计的角度考虑,抽壳钩是易损件,其工作频率高,本身受到的撞击大,寿命很难保证。而刚性抽壳钩依靠自身变形抱住弹壳,巨大而反复的变形是金属的“杀手”,很容易提前终结金属产品的寿命,因此刚性抽壳钩普遍寿命不长,多用于射速较低、手动退壳的非自动枪械上。

  回转式是现在枪械中最为常见的抽壳钩,典型特征就是抽壳钩上有回转轴,这种机构结构简单,体积小巧,是抽壳钩中的主流,几乎所有的步枪都是回转式抽壳钩。

  回转式抽壳钩钩齿与回转轴相对位置示意图。(注意:上图为错误位置,下图为正确位置。)

  而平移式抽壳钩较为少见,在我国的12.7 毫米高射机枪上有部分应用。偏转式抽壳钩既有平动,也有转动,这种混合运动的原理常见于手枪的抽壳机构设计中。

  对于自动武器来说,在抽壳过程中,弹膛内往往还会有一定的压力和高温,导致枪弹弹壳膨胀、紧贴弹膛,大幅度增加弹壳和弹膛之间存在的摩擦力。再加上弹壳质量带来的惯性力,整个抽壳过程中不可避免地存在相当大的抽壳阻力。枪械一方面要想尽办法降低抽壳阻力,另一方面要对抽壳钩做结构优化,以防止抽壳钩在抽壳阻力作用下“脱钩”,造成枪械故障。总之,退壳机构看似简单,但确是一个需要设计上十分严谨的部分,一点都马虎不得。

  说完抽壳机构,我们再来看一下拋壳机构。一般而言,抛壳动作发生在抽壳动作之后——要“等到”抽壳机构把弹壳或整弹拉出弹膛后,再把弹壳“弹”出枪外。简单地说赋予弹壳一个侧向力。如果说抽壳过程是用线(抽壳钩)拉着一个弹壳向后走的话,那么抛壳过程就是从弹壳侧面踢上一脚,让它挣脱线的束缚(脱离抽壳钩、人为设计的脱钩)向侧面飞走。这是退壳过程中最关键的部分。

  抛壳机构可以分为顶壳式、挤壳式、碰壳式、打壳式4 种形式,其对应机构被称为抛壳挺。4 种抛壳机构中,后3 种已经被淘汰,顶壳式是现存的抛壳方式。在顶壳式中,抽壳钩拉动弹壳走向抛壳挺,抛壳挺顶枪弹底面将弹壳抛出。运动是相对的,弹壳向抛壳挺运动,也可以看作是抛壳挺向弹壳运动。抛壳挺在接触弹壳底面时并撞击,顶出弹壳,故名为顶壳式。

  刚性抛壳挺的本质特征是,只有当弹壳被抽壳钩拉到抛壳位置后,抛壳挺才会和弹壳尾部接触、碰撞,完成抛壳过程。以AK系步枪为例

  注意此时弹壳虽然已经全部脱离弹膛,但还没有接触到拋壳挺,所以没有被弹出。

  弹性抛壳挺则相反,它在抽壳、甚至是推弹过程中,就已经和弹壳尾端作用了。换句话说,弹性抛壳挺全程都在给弹壳/ 枪弹施加反转力矩,但弹壳/ 枪弹受弹膛、节套等零部件约束无法抛出;当弹壳被抽壳钩拉动,脱离节套和弹膛的约束后,就会被弹性抛壳挺抛出。通俗来说就是拋壳挺始终与弹壳底部接触,并且一直想把弹壳“踢”出去,但由于弹膛和结套的限制暂时踢不出去,一旦弹壳脱离“保护”,拋壳挺就会直接把弹壳弹飞,从而达到拋壳的目的。

  在枪内无弹时,弹性抛壳挺凸出于枪机表面,十分显眼,有相当高的辨识度。当枪机开始复进推弹后,弹性抛壳挺和弹壳/ 枪弹接触,并被下压,进而压缩抛壳挺簧,簧力反向赋予弹壳翻转力矩。换而言之,采用弹性抛壳挺的枪械,枪弹在进弹时,还要压缩弹性抛壳挺簧,由于弹性抛壳挺簧通常刚度较大(即弹簧比较“硬”),因此这个过程不可避免地要损失能量,对可靠性有轻微的影响。但弹性抛壳挺结构简单,体积小巧,可以显著降低枪械的设计难度,因此也有相当程度的应用。

  刚性抛壳挺则相反,它位于机匣后方,枪弹只有被抽壳钩拉到抛壳位置时才会和抛壳挺接触。换句话说,刚性抛壳挺对于闭锁、进弹毫无影响,但体积往往较大,无法布置在枪机和枪机框上,只能安置在机匣上。而机匣还要布置枪机和枪机框运动的导轨,是一个“拥挤”的场所,就像枪械中的高速公路,刚性抛壳挺貌似高速路中间的拦路桩。为了让开它,采用刚性抛壳挺的枪械,枪机和枪机框上必须挖出让位槽,从而大大降低了枪机、枪机框的强度,增加了设计难度。

  AK 步枪枪机框(红圈)、枪机(蓝色部分)的抛壳挺让位槽。AK 为 枪机回转闭锁,为了在回转中让位抛壳挺,枪机就被“切”了很多“肉”

  但刚性抛壳的优点也很明显,除了不影响闭锁、进弹,抛壳效果相当稳定。而弹性抛壳挺的弹簧因反复受到冲击,寿命很成问题,一旦簧力发生衰减,就会或多或少影响抛壳的可靠性。因此刚性抛壳可靠性高,在AK、FNC、SG550、我国的95 式等步枪上都有采用。MP5 冲锋枪上受制于结构,无法在枪机上设计抛壳挺让位槽,也采用了可以转动的刚性抛壳挺作为一种折中方案。

  以上我们对枪械的退壳动作有了一个基本的了解,简单的来梳理一下。首先退壳机构分为抽壳机构和拋壳机构,与之对应的就是抽壳钩和拋壳挺。抽壳钩以分为弹性和刚性两大类,现在常见的为弹性抽壳钩。而弹性抽壳钩又分为回转式、平移式、偏转式三种。步枪上最为常见的就是回转式抽壳钩。拋壳挺也分为顶壳式、挤壳式、碰壳式、打壳式4 种形式,目前被主流采用的为顶壳式。它又可以分为弹性抛壳挺和刚性抛壳挺。这二者都有应用,代表性的分别就是AR步枪(弹性)和AK步枪(刚性)。这二者各有利弊,视具体情况而设计采用。

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