从毛瑟步枪到AK-47，如何实现“全自动”？

　　出品：科普中国

　　作者：鸿爪雪梨

　　策划：武玥彤

　　监制：光明网科普事业部

　　作为一款改变战争形式的武器，现代从诞生的那一刻起，如何使其性能更好，更能适应战场需求，就成为了每个武器科研人员的持久追求。在紧张危险的战场上，射速是最为重要的指标之一，射速越高，意味着火力密度越大，狭路相逢时的伤力越大，战士的生存能力更能得到保障。

　　一战时出现的半自动步枪，实现了的自动上膛，每扣动一次扳机可射出一发；到二战时，全自动步枪已逐步投入使用，与半自动步枪相，全自动步枪除了自动上膛之外，还可实现自动击发，通俗的说，只要扣住扳机不放，全自动步枪可在极短时间内将内的全部打出去。

　　图1 需手动拉栓上膛的毛瑟步枪（图片来自）

　　那么问题来了，全自动步枪是如何实现“全自动”的呢？

　　在解释这个问题前，需要了解两个基本概念。首先是的击发原理，是由弹头、药筒、底火和发射药组成的，上膛后，枪击的击锤击底火，使底火产生火焰，并引燃发射药，发射药燃烧产生的燃气就是弹头飞行的动力源。其次是的基本结构，现代步枪的主要结构由枪管、枪机、枪身、枪体等基本结构组成，其中枪管是运动的路径，枪机是负责上膛、闭锁、击发、退壳的机构的总称，枪身是枪的主体框架结构，用于安装各种零部件，枪体是包括护木、把手、枪托等的用于士兵把持作的部分。

　　图2 手枪拆解实物图（图片来自）

　　目前实现“自动”的方式有三种，称之为管退式、导气式、枪机后退式。这三种方式的动力源均直接或间接的来自于气体的能量。

　　管退式的全称是枪管后退式，这种模式的，枪管相对于枪体是运动的，击发时，枪管和枪机扣合在一起，的气体产生向后的冲力，推动枪管枪机后座运动，退到一定程度之后枪管复位，枪机继续往后，弹壳退出。之后在复进簧（弹簧）作用下反弹复位，同时中的被中的弹簧推到枪身中，枪机在复位过程中带动送入枪膛，等待下一次击发。从作用过程中也可看出，管退式的枪机行程较长，会导致射速不高；且枪管前后运动，导致枪的重心频繁变化，也不利于激烈对抗；此外对枪管磨损也较明显，但同时这种击发方式也有结构简单、可性强、后坐力小的优点，因此目前在手枪上的运用较广泛。

　　图3 管退式枪机动作示意图（图片来自）

　　导气式原理的，是在枪管上开设一个小孔，当飞出时，部分燃气从小孔进入导气管，燃气直接推动枪机，或通过活塞杆推动枪机，使枪机向后，退出弹壳，之后的流程与管退式是一致的，即在弹簧的推动下进入枪膛，枪机在复进簧的推动下返回原位，枪机的击针击打新一发的底火，下一次发射流程开始。导气式的优点是能量充足、射速快、精度好且有重量轻，节省空间的优点，缺点是结构复杂，保养繁琐。目前如奥地利AUG枪族、我国81式自动步枪，AK枪族等精度较高的突击步枪大多采用导气式原理。

　　图4 导气式枪机动作示意图（图片来自）

　　（1.导气孔、2.活塞、3.活塞连杆、4.枪机、5.枪机连杆总成、6.复进簧）

　　枪机后退式步枪与管退式步枪类似，区别在于仅枪机往复运动，枪管固定。燃气推动弹壳反冲，弹壳再推动枪机后退。这类结构简单、易加工且射速高，但发射瞬间只能枪机本身重量和复进簧的弹力闭锁，密闭性较差，枪机动作大，带动整个的振动较大，连发时的精度较差。枪机后退式的常用在冲锋枪和手枪上。

　　图5 枪机后退式示意图（G3型步枪）（图片来自）

　　三种原理中，虽然以导气式的运用最多，但各有千秋，并无绝对优劣。武器的使用环境、战术要求、国防工业实力、士兵传习惯等均是要考虑的因素。如在以色列考虑到本国及周边的沙尘较大，所研制的“加利尔”步枪即采用密封性好的导气式；而手枪、冲锋枪要求射速快、成本低、加工简单，则一般采用枪机后座式。在某些情况下，还会使用两种及以上的不同的自动原理，如QBU10式军用12.7毫米采用导气式-枪管短后坐式混合自动原理，射击时枪管后坐，可吸收一部分后坐能量，有利于降低后坐力。

　　三种自动式原理的基本思路是一致的，即通过燃气动能推动枪机后撤，又通过复进簧推动枪机复位，每一次往复即为一次击发，再借助的部件，使无需手动拉动枪机上膛，从而实现“自动”连发的效果。

　　图6 AK-47发射瞬间（图片来自）

　　军事小词典：现代自动的自动方式一般分为管退式、导气式和枪机后退式。三种自动方式的基本思路均为通过燃气和复进簧的综合作用，使枪机往复运动，但对燃气的利用方式不同，优缺点也各不相同。在设计时要根据使用条件和战术需求综合选择。