大浪淘沙——消逝的枪管前冲式自动原理及其典型应用 (上)

  • 来源:轻兵器
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  • 发布时间:2017-11-22 10:37

枪管前冲式自动原理优与劣

历史长河中流淌的不仅仅是时间,随之一同逝去的,还有被时间所淘汰的一切。枪械的发展同样如此,当前仍在广泛应用的原理、机构只是历史上所有相关发明中的极少数,而其他更多的设计,其中不乏一些即使用今天的眼光来看也是极富特色的构想,却因为缺陷亦较突出,最终未能规模生产或列装,也未取得民间市场上的成功,便早早退出了人们的视线。枪管前冲式自动原理,正是这无数消逝的设计中的一种。

在轻武器上应用最广泛、最成功的几种自动原理当中,除了自由枪机式、导气式等,还有一大类是依靠枪弹发射时产生的后坐力带动枪管运动完成自动循环,即通常所说的管退式自动原理。这种原理根据枪管运动距离的长短,又分为枪管长后坐和枪管短后坐两种。前者应用相对较少,主要是在早期的一些半自动步枪和霰弹枪上应用,后者应用却极为广泛,世界上第一种自动武器——马克沁重机枪就采用这种自动原理,由于具有结构简单、可靠性高等优点,至今仍在自动手枪等枪械上广泛使用。但无论是枪管长后坐还是枪管短后坐自动方式,枪管都是向后方,也就是与弹头行进方向相反的朝向运动的。很少有人知道,在100多年前的世纪之交,也就是机械时代的巅峰阶段,还曾有一种少见的枪管向前,即与弹头行进方向作同向运动的自动原理,这种就是枪管前冲式(Blow-forward)自动原理——枪械在发射过程中,通过枪管向前方进行一定距离,进而完成退壳、抛壳和再次装弹动作,并重新形成待击状态。

采用这种自动原理的武器,主要运动部件就是枪管组件。采用这种自动原理,枪上没有运动的枪机系统,因而不必预留枪机前后运动的空间,同时也不需要支撑枪机前后运动的机匣,因此枪械整体构造相对比较简单紧凑。采取枪管前冲式自动原理的枪械,供弹具不必像有枪机的枪械那样必须固定设置在枪管尾端弹膛后部,有利于增加枪管长,反之则可以在保持枪管长的情况下,进一步缩短全枪长。此外,此类武器由于发射时枪管组件作为主要运动部件向枪口方向运动,因此可以抵消一部分后坐力。

枪管前冲式自动原理的缺点和它的优点一样突出。由于枪管是活动的,闭锁机构多采用惯性闭锁方式,一般只适用于发射威力较小的手枪弹武器,而不太适合发射威力较大弹药的武器。同时,为了方便枪管前后运动,枪管只能采取非固定安装方式,对于武器的射击精度有一定影响。再有,采用这一原理武器的供弹方式与其他各种自动原理武器恰好相反,必须利用运动中的枪管尾部即弹膛,来“套”住枪弹头部,进而完成供弹过程,因此对枪弹供弹位置的一致性要求较高,供弹的可靠性不如其他从弹匣直接推弹入膛的枪械。正是由于有着诸多局限,枪管前冲式自动原理在综合性能上与其他原理相比并没有明显的优势,因此实践中采用这种自动原理的枪械极少,真正实现量产的则更加稀少。使用此种自动原理的典型枪械有奥地利曼利夏M1894自动手枪、日本日野·小室M1908自动手枪、德国施瓦兹洛斯M1909自动手枪、瑞士SIG AK53自动步枪等。这3种手枪或多或少地有批量生产,并且在各国的早期自动手枪发展史上都占有一席之地。本文便着重介绍这3种手枪。

曼利夏M1894自动手枪手枪诞生与结构呈现

奥地利是19世纪末、20世纪初欧洲列强之一,在轻武器设计生产方面,特别是早期自动武器发展上曾走在世界前列,不仅半自动步枪和机枪备受瞩目,自动手枪一度也处于领先地位,其中就包括费迪南德·冯·曼利夏设计的M1894自动手枪。

曼利夏1848年1月30日出生在德国,1904年1月20日在奥地利维也纳逝世。作为一位极具传奇色彩的大师级人物,曼利夏一生建树颇多,尤其是在枪械结构方面具有独创性,是其他早期枪械设计师所难以企及的。仅半自动步枪而言,他就曾研制过采用枪管长后坐、导气式活塞长行程和导气式活塞短行程等在内的不同自动原理的多种型号,闭锁方式也有枪机回转、卡铁摆动等不同类型,后世诞生的M1伽兰德半自动步枪、M1卡宾枪以及STG44突击步枪等武器,都能看到曼利夏设计的影子。

即使在早期自动手枪中,M1894手枪的诞生时间也是很早的,如果它早推出几个月,就有可能取代博查特C93手枪,而获得世界上第一支实用化自动手枪的称号。

M1894手枪发射曼利夏自己设计的采用凸缘直筒弹壳的6.5×23Rmm手枪弹,供弹具采用早期手枪常见的固定弹仓方式,外形在当时的同类手枪中相对比较简洁。该枪通过枪管前后运动自动完成抛壳和装弹过程,发射机构为击锤回转式,双动发射。该枪的击锤与早期转轮手枪的近似,击锤头部打击底火完成发射。M1894手枪的设计相对来说比较原始,在总体布局等方面仍受到当时流行的转轮手枪的很大影响。特别是该枪的握把和发射机部分的结构,与转轮手枪非常相像。而且M1894没有博查特C93那样的可拆卸弹匣,仍使用类似手动步枪的固定弹仓、桥夹装弹的供弹方式。因此,在某种程度上,M1894手枪可以看作是一支将转轮更换成固定弹仓,而且改用可以前后运动的活动式枪管的转轮手枪,同样通过双动扳机完成击发过程,只是需要依靠枪管的前后运动来自动完成抛壳和装弹等动作。所以,M1894上最主要的部件就是枪底把,枪管套、枪管复位簧、枪管组件、枪底把侧板和发射机构等,都是以枪底把为基础来设计和组装的。

总体看来,该枪的结构比较简单,零部件数量不多。枪管套利用螺纹拧在枪底把前部。枪管套顶部加工有瞄准肋板,最前端设有片状准星。枪管套内部用以容纳枪管及枪管复位簧,并为枪管前后运动提供导向。枪管组件包括枪管和抛壳挺。其中,枪管前细后粗,在弹膛后端顶部加工有一个带防滑纹的突起,作为首发装填或者退出膛内枪弹时手指推动的部位,其作用相当于枪机上的拉机柄。枪底把一侧设有一个长条形弹性抽壳钩,枪管向前运动时,抽壳钩钩住弹壳,并在抛壳挺作用下将其抛出膛外。弹膛后下端位置加工有一个导引斜坡,便于“套”住弹头前端,进而顺利完成进弹过程。

枪底把是M1894手枪上最复杂的部件,由整块锻造钢材经过复杂的机加工而成。其上半部分开槽,以容纳枪管后部前后运动,槽尾封闭。槽尾顶部加工有用于瞄准的缺口,在槽尾后方加工有击锤槽,用于容纳击锤头部。握把和扳机护圈与枪底把一体加工成型,握把通过螺钉安装有带有菱形防滑纹的木质贴片。

为便于装配和加工,枪底把左侧设有可拆卸的侧板。弹仓组件安装在枪底把左侧,发射机构安装在枪底把右侧。弹仓为双排单进结构,由弹仓体、托弹板、托弹簧组成。

发射机构由击锤、击锤簧、扳机和枪管阻铁等组成。击锤簧采用早期转轮手枪上常见的“V”形片状簧,兼有扳机簧和击锤保险簧的作用。片状簧头部位于击锤下方,使击锤被压倒时能压缩弹簧积蓄能量。扳机上设有一个联动阻铁,可以带动击锤形成双动待击状态;扳机后部另有一个待击突起,与击锤上的待击突起配合,可以形成单动状态。

枪管弹膛外侧后部下方设有两个缺口,前一个是不到位保险缺口,只有当枪管确实向后复进到位,枪弹完全进膛后,击锤才能旋转到底击发枪弹,否则击锤前部会被枪管阻铁的后端挡住,不能击发枪弹,以防枪管复进不到位导致“膛外炸”的危险。另一个缺口为空仓挂机缺口,当弹仓内没有弹时,空仓挂机缺口被扳机上方的枪管阻铁挂住,迫使枪管停在前方位置,便于向弹仓内装填枪弹。

手枪动作过程

由于采用枪管前冲式自动原理,因此M1894手枪的动作过程与后世常见的自动手枪有明显区别。装填时,先要用右手拇指稍微向后扳动击锤,接着食指扣动扳机到底,再释放击锤,这一动作的主要目的是使扳机上的限位槽不再对枪管阻铁形成阻挡,使后者可以自由地顺时针旋转,同时使扳机前部上端上抬,卡住枪管后部卡槽。接下来,再用左手将枪管后上部的装填突起向前推动,压缩枪管复位簧,直至被枪管阻铁挂住。随后,即可取出专用的5发桥夹,利用右手拇指将枪弹压入握把弹仓内,装进的枪弹会被弹仓顶部左侧的阻弹片挡住。弹仓内可容纳9发枪弹,最后1发留在进弹位置,且枪弹尾部被位于照门前方的一个阻弹突笋挡住。枪弹装填完毕后,需要抽掉空桥夹。此时先松开扳机,松开的同时扳机发生顺时针旋转,扳机上的限位槽推动枪管阻铁实现逆时针旋转,枪管阻铁释放枪管,枪管在枪管复位簧的作用下向后运动,经过弹仓口部时,会将停留在弹仓口部的1发枪弹“套”入弹膛,完成装弹。此时,如果需要射击,既可以采用双动方式,直接扣动扳机带动击锤完成击发,也可以采用单动方式,先扳倒击锤形成待击状态,再扣动扳机完成击发。

M1894手枪射击时的握持姿势也与现代自动手枪大相径庭,持枪之手的食指要放置在扳机护圈上部的指槽内,中指穿过扳机护圈扣动扳机,其余手指握住握把。采用这种方式,是为了更加牢固地握持住枪身,避免枪管前冲到位时的撞击力过大导致枪身从手中脱出。当然,如果使用者有足够信心可以确保握紧枪身,也可以采用正常的握持姿势。枪弹击发后,火药燃气一部分作用在弹壳底部,另一部分推动弹头经过枪管向前运动。弹头被火药燃气推动向前运动时会与枪管内部产生摩擦,直至能够克服枪管复位簧的簧力,使得枪管压缩枪管复位簧向枪口方向运动。位于枪底把一侧的抽壳钩并不随枪管运动,弹壳在枪管向前运动的过程中,被抽壳钩从弹膛中抽出。当枪管快要向前到位时,枪管的台阶部分撞击到抽壳钩,将弹壳抛出。随后,枪管被枪管阻铁挂住停在前方。如果需要继续射击,则先松开扳机,在扳机松开的同时,枪管阻铁解除对枪管的限制,枪管在枪管复位簧的作用下,继续重复前面装弹的动作,并形成待击状态。此时再次扣动扳机,即可带动击锤完成新一轮击发过程。

1900年6月,M1894自动手枪被送到美国斯普林菲尔德兵工厂进行测试。美国人经过试验,认为该枪的操作性不够好,装弹过程繁琐,容易发生供弹和卡弹故障,同时双动发射方式使得该枪难以进行快速射击。最要命的是,当累计发射到第281发枪弹时,样枪的枪管突然发生炸裂,整个测试被迫中止。此外,M1894手枪使用的6.5×23Rmm手枪弹威力过低,尽管后来改用了口径加大的7.6×24Rmm手枪弹,仍然存在威力不足的问题,难以满足军用要求。但曼利夏M1894手枪还是在1897年4月27日获得美国第581296号专利,这在美国自动手枪专利中是比较早的。

日野·小室M1908自动手枪手枪诞生与结构呈现

虽然日本在早期自动手枪发展中并未留下有较大影响的设计,但仍有个别发明家受到西方先进科技的影响,研制出一些具有自身特点的产品。采用枪管前冲式自动原理的日野·小室M1908自动手枪就是这样一支枪,甚至当时还向西方国家进行了申请了专利和商业推销。该枪设计者为日野熊藏,设计完成时间为明治三十六年(1903年),并于明治四十一年(1908年)获得美国专利,因此也被称为M1908手枪。

日野熊藏于明治十一年(1887年)出生于熊本县观看市。虽然本文中他的角色是枪械设计师,但在日本,日野熊藏是作为“航空之父”而被载入史册。1910年,法国人为了推销一种早期型轻型飞机,派出一架进行世界巡游表演。抵达日本后,制造商邀请包括一批陆军军官在内的当地人士参观。当时飞机还是一种新生事物,在日本几乎没有人亲眼见过,出于对这种“会飞的机器”的不信任感,没有人敢亲自坐上飞机进行试飞。只有在场的日野熊藏主动要求一同登机飞行。虽然只在天空转了几圈,日野却敏锐地看出了飞机未来在军事领域的用途,认为这是一种非常有效的装备,因此极力建议陆军购买。在他的鼓动下,第二年日本购进了两架飞机,并以此为基础,组建了最早的陆军航空队。这就是日野熊藏日后被称为日本“航空之父”的原由。

尽管从明治二十六年(1893年)起,日本就开始自行生产并装备明治二十六年式制式转轮手枪,但这种以美国史密斯-韦森NO.3和法国MASM1873转轮手枪为原型设计的武器性能当时业已落后。日野熊藏下决心要设计一支性能更加出色、也更加符合潮流的自动手枪。新枪的方案设计于明治二十九年(1896年)前后在日本陆军士官学校完成。明治三十六年(1903年)12月7日,日野熊藏和小室裕次郎联名为这种名为“枪管前冲式自动手枪”的设计申请了本国专利,并于次年3月5日获得批准,专利号为第7165号。明治四十一年(1908年)4月28日,这一设计再次成功获得美国第886211号专利。由于日野熊藏本身并不是商人,因此才会与小室裕次郎联合,以日野·小室手枪的名称向外推销他的设计。

日野·小室手枪握把修长,没有扳机护圈,看起来造型有些奇特。其枪管占据了该枪的大部分长度,枪管外侧同样包覆有枪管套,并且枪管前端伸出枪管套一小段,目的是向前拉动枪管实施装填,为了防滑,这段枪管表面辊压有花纹。

该枪结构比较简单,全枪可以分为握把组件、弹匣、枪管组件和击针尾座组件,其中,握把、枪管两个组件最为核心。握把组件由一整块钢材切削而成,上面设有扳机组件和握把保险、弹匣卡笋等部件。握把看起来比较细长,与枪身不够协调。弹匣底部呈弧形,相应地,握把底部弹匣插槽亦呈弧形。弹匣卡笋设计得很有特点,位于握把前下部位置。枪管组件由复进簧、枪管和推弹框组成,其中,推弹框为“П”形,套在枪管尾部外侧,可以前后活动,推弹入膛。击针尾座组件由击针、抽壳钩和击针尾座组成,全部拧在枪尾,拆下尾座以后,枪管组件即可从枪械尾部取出。

手枪动作过程

日野·小室手枪的使用比较简单,首先插入装有枪弹的弹匣,此时右手握住握把,左手捏住枪管前部,用力向前拉到位,直至枪管被扳机挂住,在此过程中,枪管通过压缩复进簧积蓄了能量,同时推弹框也从弹匣内推出一发枪弹,对准枪管尾部,至此枪支处于待发状态。

需要射击时,使用者先握紧握把,使握把保险解除对扳机的约束,接下来扣动扳机,解除扳机对枪管的限制,枪管在复进簧的作用下加速向后运动,在枪弹入膛的同时带动推弹框一同后坐到位。当后坐到位时,由于击针和抽壳钩都是固定的,所以抽壳钩卡入弹壳底缘,而击针则在枪管后坐的作用下被动地击发枪弹底火。此时,弹头在火药燃气的推动下加速前进,而弹头前进的摩擦力和火药燃气的压力使枪管产生向前运动的趋势,当弹头飞出枪口后,枪管迅速向前运动并压缩复进簧。当推弹框移动时,空弹壳被向上抛出,而推弹框途经弹匣时,又会推出一发新弹至进弹位置。枪管向前运动到位后,因为扳机没有松开,枪管会被单发阻铁卡住,松开扳机后,接着又被扳机卡住。继续扣动扳机,则重复上面的过程,直至弹匣打空为止。日野·小室手枪同样没有空仓挂机机构,因此枪弹打完后,会经历一次空膛射击过程。

日野·小室手枪有多种口径型号,如8mm南部口径、7.65mm勃朗宁口径、6.35mm勃朗宁口径,甚至还有发射5mm枪弹的,但保存至今的实物还是以7.65mm勃朗宁口径为主,8mm南部口径的只有极少量。从明治四十一年至四十五年(1912年)之间,各种日野·小室手枪共生产了大约1 200支,目前发现最大的枪号是第1172号。尽管日野熊藏很想把这种手枪推销给军队,但陆军以该枪没有保险机构、在特殊情况下使用不够安全为由拒绝了。无奈之下,日野熊藏只能尝试向民用市场发展,但当时日本的国内手枪市场基本上为勃朗宁公司所占据,西方市场更是难以打开,因此销售惨淡。在勉强生产数年后,日野·小室手枪不得不最终停产。日野熊藏退伍时官至中佐,但再也没有其他有影响力的作品。在二战期间,日军大量列装的自动手枪则是南部麒次郎于大正十四年(1925年)设计定型的南部十四年式手枪。日野熊藏于昭和二十一年(1946年)1月15日去世,死因是二战刚结束时日本人常见的因饥饿导致的营养不良。作为早期日本手枪的代表作,保存至今的日野·小室手枪非常罕见,并且颇受收藏家的青睐。 (待续)(编辑刘兰芳)

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