安全發(fā)射之關(guān)鍵：內(nèi)能源槍械開(kāi)閉鎖機(jī)構(gòu)漫談（一）

李向東等

閉鎖機(jī)構(gòu)，是拋射類武器發(fā)射工作過(guò)程中，限制和輔助引導(dǎo)拋射體能量源能量釋放方向的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。槍械上的開(kāi)閉鎖機(jī)構(gòu)，通常是在一定預(yù)留空間基礎(chǔ)上，通過(guò)壓力或角度變化，使槍機(jī)和支撐部（槍管、機(jī)匣等部位）牢固接合，待彈頭飛離槍口，膛壓降至安全臨界值以下時(shí)，再使槍機(jī)和支撐部分離的機(jī)構(gòu)。這是確保槍械射擊安全的根本保證。無(wú)論是非自動(dòng)槍械還是自動(dòng)槍械，亦或內(nèi)能源槍械還是外能源槍械，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)師都會(huì)充分考慮如何讓武器安全、牢固且便利地實(shí)現(xiàn)閉鎖和開(kāi)鎖。

依據(jù)自動(dòng)原理，槍械的開(kāi)閉鎖機(jī)構(gòu)可分為自動(dòng)開(kāi)閉鎖機(jī)構(gòu)和手動(dòng)開(kāi)閉鎖機(jī)構(gòu)。其中，自動(dòng)開(kāi)閉鎖機(jī)構(gòu)被廣泛應(yīng)用于各類自動(dòng)槍械和半自動(dòng)槍械上，其突出優(yōu)點(diǎn)是外力傳導(dǎo)路徑簡(jiǎn)單，通常只需推拉動(dòng)作即可實(shí)現(xiàn)開(kāi)鎖和閉鎖。但其內(nèi)部機(jī)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，槍機(jī)通常分為機(jī)頭和槍機(jī)框兩部分，并設(shè)置凸起和帶有一定角度的引導(dǎo)槽，將縱向的力轉(zhuǎn)化為傾斜方向的力，以實(shí)現(xiàn)開(kāi)鎖和閉鎖。手動(dòng)開(kāi)閉鎖機(jī)構(gòu)被廣泛應(yīng)用于各類非自動(dòng)槍械上，突出優(yōu)點(diǎn)是機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，一體設(shè)計(jì)，便于生產(chǎn)加工和精細(xì)打磨，且預(yù)留縫隙公差小，因此常被高精度狙擊步槍采用，但操作動(dòng)作相對(duì)繁瑣。

毛瑟Kar98k 步槍槍機(jī)部分特寫(xiě)。其采用旋轉(zhuǎn)后拉式槍機(jī)，是剛性閉鎖中槍機(jī)回轉(zhuǎn)式閉鎖在非自動(dòng)步槍上的典型應(yīng)用

SCAR步槍槍機(jī)組件（左）與BREN2步槍槍機(jī)組件（右）對(duì)比，注意其機(jī)頭上的閉鎖凸筍，這是槍機(jī)回轉(zhuǎn)式閉鎖機(jī)構(gòu)的典型形態(tài)之一

依據(jù)槍機(jī)（機(jī)體）和支撐部的接合方式，槍械的閉鎖機(jī)構(gòu)可分為慣性閉鎖和剛性閉鎖。慣性閉鎖是依靠槍機(jī)自身質(zhì)量、材質(zhì)強(qiáng)度和復(fù)進(jìn)簧張力使槍機(jī)和槍管尾端貼合的閉鎖方式，特點(diǎn)是閉而不鎖，如同把門(mén)關(guān)上但不上鎖，這種閉鎖方式主要有槍機(jī)縱動(dòng)式閉鎖和延遲開(kāi)鎖式閉鎖兩種。剛性閉鎖是槍機(jī)通過(guò)角度變換或零部件收張，與槍管或槍身內(nèi)支撐部接合，僅靠單純的后坐沖量無(wú)法將槍機(jī)和支撐部分離的閉鎖方式。剛性閉鎖的特點(diǎn)是開(kāi)閉鎖狀態(tài)槍機(jī)呈現(xiàn)的形態(tài)不同，必須依靠非同軸線力作用到槍機(jī)上，通過(guò)角度或空間變化將力傳導(dǎo)到機(jī)頭上，實(shí)現(xiàn)槍機(jī)與支撐部的分離。剛性閉鎖機(jī)構(gòu)因零部件構(gòu)成多，導(dǎo)致機(jī)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，因此種類繁多，比較常見(jiàn)的有槍機(jī)回轉(zhuǎn)閉鎖、機(jī)頭回轉(zhuǎn)閉鎖、槍管回轉(zhuǎn)閉鎖、卡鐵起落式閉鎖、卡鐵擺動(dòng)式閉鎖、槍機(jī)偏轉(zhuǎn)閉鎖、槍管偏移閉鎖等。

為什么要閉鎖？

理論上，只要槍機(jī)質(zhì)量足夠大，就可以全部采用慣性閉鎖，即靠槍機(jī)質(zhì)量關(guān)閉彈膛，甚至不需要額外簧力加強(qiáng)。然而，隨著武器輕量化設(shè)計(jì)要求，欲在槍管長(zhǎng)度較短情況下提高彈頭初速，就必須通過(guò)提高膛壓來(lái)實(shí)現(xiàn)。通俗地說(shuō)，就是彈頭與膛線咬合更緊，提高火藥燃?xì)庾龉π?。這就導(dǎo)致火藥燃?xì)鈱楊^推入線膛直至飛出槍膛阻力更大，因此，火藥燃?xì)庀蚝蟮牧σ沧兊酶訌?qiáng)大。人的體能是有限的，如果把槍機(jī)質(zhì)量加得足夠大，槍機(jī)后坐時(shí)會(huì)超過(guò)人體的承受能力，顯然是不合適的。因此，槍械設(shè)計(jì)人員發(fā)明了閉鎖機(jī)構(gòu)，槍彈發(fā)射時(shí)，使槍機(jī)與槍管尾端扣合，在膛壓降至安全范圍后才開(kāi)鎖，目的是在減輕槍械機(jī)構(gòu)質(zhì)量的同時(shí)保證射擊安全。

慣性閉鎖

慣性閉鎖是指依靠槍機(jī)質(zhì)量和復(fù)進(jìn)簧張力關(guān)閉彈膛的閉鎖機(jī)構(gòu)，閉鎖的主要能量來(lái)源是復(fù)進(jìn)簧的張力，特征是閉而不鎖。慣性閉鎖可分為兩類：槍膛與槍機(jī)完全不扣合的被稱為槍機(jī)質(zhì)量慣性閉鎖，也被稱為槍機(jī)縱動(dòng)式閉鎖，通常配合的自動(dòng)方式為自由槍機(jī)式；槍機(jī)與槍膛有一定扣合，但在單純的膛底壓力下能完全實(shí)現(xiàn)開(kāi)鎖，稱為延遲開(kāi)鎖式閉鎖，配合的自動(dòng)方式為半自由槍機(jī)式。

延遲開(kāi)鎖式閉鎖機(jī)構(gòu)中，比較典型的有楔閂延遲開(kāi)鎖式、滾柱延遲開(kāi)鎖式、閉鎖杠桿延遲開(kāi)鎖式、氣體延遲開(kāi)鎖式以及槍管回轉(zhuǎn)延遲開(kāi)鎖式等幾類。

槍機(jī)質(zhì)量慣性閉鎖

不完全分解時(shí)的司登沖鋒槍。可見(jiàn)其自動(dòng)機(jī)組件構(gòu)造非常簡(jiǎn)單，依靠槍機(jī)質(zhì)量和復(fù)進(jìn)簧張力實(shí)現(xiàn)閉而不鎖

PM手槍結(jié)構(gòu)圖。其槍管固定，復(fù)進(jìn)簧套在槍管外，無(wú)延遲開(kāi)鎖機(jī)構(gòu)，是槍機(jī)質(zhì)量慣性閉鎖在手槍上的典型應(yīng)用

司登沖鋒槍剖面結(jié)構(gòu)圖。其槍機(jī)上沒(méi)有任何剛性閉鎖裝置

PPSh-41 沖鋒槍局部剖視圖。其沒(méi)有剛性閉鎖結(jié)構(gòu)，也沒(méi)有延遲開(kāi)鎖裝置，是槍機(jī)質(zhì)量慣性閉鎖機(jī)構(gòu)在沖鋒槍上的典型應(yīng)用

中國(guó)54式?jīng)_鋒槍，是蘇聯(lián)PPS43沖鋒槍的仿制品，采用槍機(jī)質(zhì)量慣性閉鎖

應(yīng)用楔閂延遲開(kāi)鎖式閉鎖機(jī)構(gòu)的湯姆遜M1921遜沖鋒槍

顧名思義，槍機(jī)質(zhì)量慣性閉鎖是發(fā)射時(shí)主要依靠槍機(jī)自身質(zhì)量遲滯后坐的閉鎖機(jī)構(gòu)，可以理解為一個(gè)完全不上鎖的重門(mén)。實(shí)際上，閉鎖的力量除了來(lái)自槍機(jī)本身，還有很大一部分來(lái)自復(fù)進(jìn)簧的張力。閉鎖狀態(tài)時(shí)，復(fù)進(jìn)簧牢牢抵住槍機(jī)，使槍機(jī)前端緊貼槍管尾端，實(shí)現(xiàn)閉而不鎖。發(fā)射后，由于彈頭與被復(fù)進(jìn)簧頂住的槍機(jī)存在巨大的慣性差，彈頭向前極快加速運(yùn)動(dòng)，槍機(jī)向后較慢加速運(yùn)動(dòng)，因此彈頭飛出槍口后，槍機(jī)向后運(yùn)動(dòng)的量還很小，而此時(shí)膛壓已降得很低，由此保證了射擊安全。

槍機(jī)質(zhì)量慣性閉鎖的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于加工，對(duì)生產(chǎn)工藝要求低。二戰(zhàn)時(shí)，英國(guó)的司登沖鋒槍就采用了槍機(jī)質(zhì)量慣性閉鎖機(jī)構(gòu)，加上運(yùn)用了成熟的沖壓工藝，每支槍生產(chǎn)成本不到10英鎊，因此能夠在戰(zhàn)爭(zhēng)期間大量生產(chǎn)并列裝部隊(duì)，成為一代經(jīng)典。英國(guó)的司登沖鋒槍、蘇聯(lián)的PPSh-41 沖鋒槍、PPS43 沖鋒槍、PM 手槍，以色列的烏齊沖鋒槍，美國(guó)的MAC-11 沖鋒槍等都應(yīng)用了槍機(jī)質(zhì)量慣性閉鎖機(jī)構(gòu)。

槍機(jī)質(zhì)量慣性閉鎖的缺點(diǎn)也很明顯，最突出的就是慣性承壓小，無(wú)法發(fā)射膛壓高、威力大的槍彈。如果發(fā)射大威力槍彈的槍械采用槍機(jī)質(zhì)量慣性閉鎖機(jī)構(gòu)，只有兩種辦法，一是將彈膛對(duì)應(yīng)兩條陽(yáng)線之間距離設(shè)置大于彈頭直徑（有利于泄壓），以此減小膛壓，這對(duì)射擊精度和射程非常不利，顯然不合適；二是將槍機(jī)質(zhì)量或復(fù)進(jìn)簧簧力設(shè)置得極大，但這樣會(huì)加劇槍械質(zhì)量，或超越人類臂力極限，不符合人體使用條件，也是不合適的。因此，槍機(jī)質(zhì)量慣性閉鎖機(jī)構(gòu)多見(jiàn)于發(fā)射低威力彈的手槍、沖鋒槍，在步機(jī)槍上幾乎沒(méi)有應(yīng)用。

楔閂延遲開(kāi)鎖式閉鎖機(jī)構(gòu)

為了克服槍機(jī)質(zhì)量慣性閉鎖的缺陷，在簡(jiǎn)化閉鎖機(jī)構(gòu)、緊湊槍械尺寸的同時(shí)使槍械安全承受較高膛壓，人們發(fā)明了延遲開(kāi)鎖式閉鎖機(jī)構(gòu)。楔閂延遲開(kāi)鎖式閉鎖機(jī)構(gòu)是其中比較特殊的一種。

閉鎖狀態(tài)時(shí)的湯姆遜M1928 沖鋒槍。此時(shí)H 形楔閂位于機(jī)匣凹槽內(nèi)

開(kāi)鎖狀態(tài)時(shí)的M1928 湯姆遜沖鋒槍。此時(shí)H 形楔閂位于槍機(jī)凹槽內(nèi)

分解后的湯姆遜M1928 沖鋒槍槍機(jī)，黃色零件為H 形楔閂。注意槍機(jī)和機(jī)匣上均設(shè)有凹槽，用來(lái)容納和引導(dǎo)H 形楔閂運(yùn)動(dòng)

楔閂延遲開(kāi)鎖式閉鎖機(jī)構(gòu)最典型的應(yīng)用是M1型號(hào)之前的湯姆遜沖鋒槍， 包括M1921、M1928、M1928A1等（為簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，M1沖鋒槍及其之后的型號(hào)取消延遲機(jī)構(gòu)）。其槍機(jī)上有一個(gè)銅制的H 形楔閂，槍機(jī)和機(jī)匣上均有向后傾斜70°的凹槽，以容納H 形楔閂。閉鎖狀態(tài)時(shí)，該楔閂下降卡入機(jī)匣的凹槽內(nèi)，其作用是在發(fā)射瞬間通過(guò)不同角度的摩擦力轉(zhuǎn)化為阻力來(lái)延遲槍機(jī)后坐。當(dāng)膛壓開(kāi)始下降時(shí)，通過(guò)楔閂兩側(cè)的開(kāi)鎖突起與機(jī)匣上的開(kāi)鎖斜面相互作用使楔閂上升進(jìn)入槍機(jī)凹槽，槍機(jī)開(kāi)始向后運(yùn)動(dòng)。這個(gè)機(jī)構(gòu)有效降低了射速，理論射速?gòu)?500發(fā)/ 分降到660 發(fā)/ 分，而且有效避免槍機(jī)過(guò)早抽殼的問(wèn)題，能夠保證彈頭飛出槍膛后，膛壓降到安全臨界值以下才抽殼。但這種機(jī)構(gòu)也有缺陷，一是延遲后坐塊（H 形楔閂）與機(jī)匣內(nèi)的凹槽摩擦系數(shù)較大，長(zhǎng)時(shí)間使用會(huì)造成零部件磨損，連續(xù)射擊后機(jī)匣處溫度會(huì)非常高。二是拉槍機(jī)上膛時(shí)剛開(kāi)始會(huì)有較大的阻力。

滾柱延遲開(kāi)鎖式閉鎖機(jī)構(gòu)

MP5A2沖鋒槍

德國(guó)G3自動(dòng)步槍

上圖和下圖分別為MP5 沖鋒槍閉鎖和開(kāi)鎖時(shí)槍機(jī)與槍管節(jié)套的狀態(tài)

G3步槍槍機(jī)局部剖視圖。槍彈后方豎起的金屬圓柱體為滾柱，此時(shí)滾柱卡入槍管節(jié)套里的閉鎖凹槽內(nèi)，呈閉鎖狀態(tài)

HK P9S手槍，可見(jiàn)其槍機(jī)側(cè)面的滾柱

相較于楔閂延遲開(kāi)鎖式閉鎖機(jī)構(gòu)，滾柱延遲開(kāi)鎖式閉鎖機(jī)構(gòu)的應(yīng)用就相對(duì)廣泛。這種閉鎖機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)作可靠，其核心零件是兩個(gè)對(duì)稱的滾柱。槍機(jī)復(fù)進(jìn)到位時(shí)，槍機(jī)內(nèi)的楔鐵將兩個(gè)滾柱向外撐開(kāi)，使?jié)L柱進(jìn)入槍管尾部或槍管節(jié)套的閉鎖槽中，實(shí)現(xiàn)閉鎖。槍彈發(fā)射后，槍機(jī)在膛底壓力作用下后坐，滾柱在閉鎖槽的作用下被強(qiáng)制收攏進(jìn)入槍機(jī)內(nèi)的凹槽，實(shí)現(xiàn)開(kāi)鎖。這種閉鎖機(jī)構(gòu)具有空間利用好、對(duì)機(jī)匣結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求較低、能充分降低機(jī)構(gòu)死沉等明顯優(yōu)勢(shì)。此外，兩個(gè)對(duì)稱的滾柱能充分抵消開(kāi)鎖瞬間槍機(jī)單方向的扭轉(zhuǎn)力矩，對(duì)提高射擊精度有很大的益處。滾柱延遲開(kāi)鎖式閉鎖機(jī)構(gòu)與楔閂延遲開(kāi)鎖式閉鎖機(jī)構(gòu)的共同點(diǎn)都是通過(guò)增大傳速比從而增大轉(zhuǎn)換質(zhì)量，在發(fā)射瞬間，能夠承受比復(fù)進(jìn)簧張力大數(shù)十倍的壓強(qiáng)，因此適用于發(fā)射膛壓較高、威力較大的槍彈。這種閉鎖機(jī)構(gòu)在手槍、沖鋒槍、步槍上均有使用，如德國(guó)HK 公司的P9 系列手槍、MP5沖鋒槍、G3自動(dòng)步槍均采用這種閉鎖方式。

AAT-52通用機(jī)槍

G3步槍開(kāi)鎖示意圖

FAMAS步槍

AAT-52 通用機(jī)槍開(kāi)鎖工作原理圖：（a）擊發(fā)瞬間，閉鎖杠桿卡入機(jī)匣閉鎖槽內(nèi)；（b）槍機(jī)加速向后運(yùn)動(dòng)；（c）閉鎖杠桿旋轉(zhuǎn)，脫離機(jī)匣閉鎖槽

閉鎖狀態(tài)時(shí)的FAMAS步槍。其閉鎖杠桿卡在機(jī)匣橫銷前，形成閉鎖

正在開(kāi)鎖的FAMAS 步槍。注意其延遲杠桿順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，越過(guò)機(jī)匣橫銷，形成解脫狀態(tài)

MP5沖鋒槍至今仍然活躍在世界的各個(gè)地方。其較高的射擊精度不僅有賴于HK 公司精良的加工工藝，也與其采用的滾柱延遲開(kāi)鎖式閉鎖機(jī)構(gòu)有很大關(guān)系。當(dāng)武器處于待擊狀態(tài)時(shí)，楔鐵的閉鎖斜面將兩個(gè)滾柱向外擠開(kāi)，使之卡入槍管節(jié)套的閉鎖槽內(nèi)，槍機(jī)鎖住彈膛。槍彈擊發(fā)后，在火藥燃?xì)獾淖饔孟?，彈殼推?dòng)機(jī)頭后退，迫使?jié)L柱向內(nèi)收攏。一旦滾柱完全脫離閉鎖槽，槍機(jī)的兩部分（機(jī)頭和槍機(jī)框）就一起后坐，完成抽殼、拋殼等動(dòng)作。

G3步槍位于槍機(jī)機(jī)頭前段的閉鎖楔鐵兩側(cè)，各有一個(gè)閉鎖滾柱，能夠沿著閉鎖楔鐵前端的斜面橫向移動(dòng)。槍機(jī)復(fù)進(jìn)即將到位時(shí)，閉鎖楔鐵繼續(xù)向前，斜面將滾柱向外擠開(kāi)，使?jié)L柱進(jìn)入槍管節(jié)套的閉鎖凹槽內(nèi)，形成閉鎖。槍彈擊發(fā)后，彈底壓力直接向后作用到槍機(jī)上，當(dāng)后坐力足以推動(dòng)槍機(jī)時(shí)，閉鎖楔鐵后退，閉鎖槽迫使?jié)L柱沿斜面同時(shí)向內(nèi)收攏，縮進(jìn)機(jī)頭內(nèi)，實(shí)現(xiàn)開(kāi)鎖。

滾柱延遲開(kāi)鎖式閉鎖機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)：一是槍機(jī)質(zhì)量大，為了避免過(guò)早開(kāi)鎖，槍機(jī)需要一定質(zhì)量，否則會(huì)造成開(kāi)鎖過(guò)早傷及射手；二是人機(jī)工效較差，由于其本質(zhì)上還是慣性閉鎖機(jī)構(gòu)，閉鎖主要依靠滾柱阻力、槍機(jī)質(zhì)量和復(fù)進(jìn)簧張力，復(fù)進(jìn)簧張力較大，擊發(fā)瞬間彈底壓力向后傳導(dǎo)被削弱的較少，因此可感后坐力也較大；三是對(duì)滾柱的加工精度要求極高，若超出誤差范圍，槍械就無(wú)法正常工作；四是長(zhǎng)時(shí)間使用后滾柱磨損嚴(yán)重，就不能牢牢卡入槍管節(jié)套的閉鎖凹槽內(nèi)，無(wú)法正常閉鎖，需要及時(shí)更換，對(duì)維護(hù)保養(yǎng)要求高。

閉鎖杠桿延遲開(kāi)鎖式

閉鎖機(jī)構(gòu)閉鎖杠桿延遲開(kāi)鎖式閉鎖機(jī)構(gòu)應(yīng)用較少，優(yōu)點(diǎn)是能夠承受較大的膛壓，安全性好，缺點(diǎn)是機(jī)構(gòu)復(fù)雜，細(xì)小零部件較多。典型應(yīng)用是法國(guó)AAT-52 通用機(jī)槍和FAMAS 步槍。

AAT-52通用機(jī)槍是1950 年代研制的，其閉鎖機(jī)構(gòu)較為特殊，機(jī)頭和槍機(jī)框之間，有可旋轉(zhuǎn)的閉鎖杠桿連接。閉鎖杠桿由機(jī)頭帶動(dòng)，其短臂端卡入機(jī)匣壁的閉鎖槽內(nèi)，長(zhǎng)臂端則抵在質(zhì)量較大的機(jī)體上，實(shí)現(xiàn)閉鎖。槍彈擊發(fā)后，火藥燃?xì)鈮毫ο蚝笸苿?dòng)機(jī)頭前端，但由于此時(shí)閉鎖杠桿兩端分別卡入閉鎖槽和抵在機(jī)體上，機(jī)頭無(wú)法向后運(yùn)動(dòng)，而是迫使閉鎖杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)，由此加速機(jī)體后坐。一旦閉鎖杠桿離開(kāi)閉鎖槽，槍機(jī)便完成開(kāi)鎖。

FAMAS步槍的閉鎖機(jī)構(gòu)承襲于AAT-52通用機(jī)槍，左右兩側(cè)設(shè)有兩個(gè)平行延遲杠桿，將槍機(jī)連接在槍機(jī)框上。槍機(jī)復(fù)進(jìn)到位后，延遲杠桿上端頂在槍機(jī)框尾端，下端抵壓在機(jī)匣橫銷前，形成閉鎖。槍彈擊發(fā)后，火藥燃?xì)鈮毫ψ饔迷趶棜さ撞浚箼C(jī)頭、延遲杠桿、槍機(jī)框閉鎖端面緊緊地?cái)D在一起，延遲杠桿不能轉(zhuǎn)動(dòng)，槍機(jī)框不能向后運(yùn)動(dòng)。火藥燃?xì)馀蛎?，壓力激增，推?dòng)槍機(jī)框開(kāi)始向后運(yùn)動(dòng)，使延遲杠桿向后旋轉(zhuǎn)。由于延遲杠桿上臂長(zhǎng)于下臂，延遲杠桿旋轉(zhuǎn)時(shí)形成速度差，槍機(jī)框相對(duì)機(jī)頭加速后坐，此時(shí)機(jī)頭向后移動(dòng)一小段距離。在延遲杠桿向后旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，機(jī)頭運(yùn)動(dòng)受到遲滯；當(dāng)延遲杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)約45°時(shí)，越過(guò)機(jī)匣橫銷，完成開(kāi)鎖，槍機(jī)框帶動(dòng)機(jī)頭一起迅速向后運(yùn)動(dòng)，完成抽殼、拋殼等動(dòng)作。（待續(xù)）

編輯/魏開(kāi)功