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M1半自动步枪的先声:加兰德早年醉心的底火驱动自动方式

 svdk 2022-07-16 发布于辽宁

本文,是在我们自己公众号文章的节选和拼接,用了两篇文章的部分内容,并添加了一些图片与文字。本文具体的写作背景与相关内容,请到《扬基帧察站》微信公众号本体阅读。

为啥要发这篇到微博文章?那就是全面深度CF化的《战地V》马上要Open Beta了,二战游戏必然有M1加兰德,姑且强行蹭个热点好了~

右三武器后面个子较小单手握持弹仓位置的,应为加兰德本人(河马脸盲不认识人)

这幅图中,是当年参加美国半自动步枪选型的诸多设计师(或设计方代表)与他们作品​的合影,除了右三的加兰德与T3 .276加兰德步枪(鼓包弹仓和枪托无金属部分,是使用10发漏夹的加兰德.276步枪的特征,与M1加兰德区别已经较小,不过河马看错也有可能)以外,还能看到佩德森步枪(左二),ZH-29步枪(右二),可以说一时之杰出作品与设计师,济济一堂。

早起睡眼惺忪,识别错误可能性很大,其中应该还有由柯尔特生产的试生产批次汤普森半自动步枪——如果不是考虑到柯尔特工厂和汤普森本人的影响力(前兵器委员会Ordnance Board领导),汤普森半自动步枪理应更早就退出选型竞争才对。

加兰德与他的M1加兰德步枪

河马不止一次提到过,枪械设计大师约翰·康修斯·加兰德,在他成名大作M1加兰德半自动步枪,被美军选中成为标准武器以前,曾经颇为醉心于一种轻武器自动方式——底火驱动自动方式(Primer Actuated)。

9×51mm MK217,应该是唯一现役的底火驱动自动方式弹药

现代9×51mm MK217,应该是唯一现役的底火驱动自动方式弹药,这是其底火后凸的示意图9×51mm MK217是.358温彻斯特的弹药里塞了个.22 Hornet。

Spotting Rifle就是测距枪啦
丙探找到的测距枪射击动图

四等人用试射枪进行训练,可以看到子弹的高抛弹道很像火箭弹。由于火箭筒的射程并不远,这样的测距枪完全可以代替火箭弹射击训练,毕竟单发4450美元(1991年,冷战价格一点都不市场啊)的价格,即便是马润日常训练,也是用试射枪打好几发才打实弹的。

回到底火驱动自动方式上来。

弹药发射时,发射药的能量虽然不是定向发散的,但枪膛支撑下的弹壳正常情况下又不会动(一旦乱动,那就危险了),所以此时能量就是推着弹丸沿着枪管飞出去。而加兰德运用部分发射药能量推动底火,使之成为自动射击循环的动力来源,就是所谓的底火驱动自动方式。

加兰德M1919全自动步枪

M1919全自动步枪(不是半自动),是加兰德1919年9月5日获得的专利,当时他在美国国家标准局(U.S. Bureau of Standards)担任主计量员(Master Gauge)。

加兰德M1920半自动步枪

M1920半自动步枪

加兰德M1921半自动步枪

M1921半自动步枪,使用5发内置弹仓,也是本文的主角。

加兰德M1923半自动步枪

M1923半自动步枪,虽然相似程度与M1921很高,但是使用8发漏夹供弹,该型号最初是M1922,测试中型号称T1924。以上四款枪,都是底火驱动的自动原理。

100年前的世界上,自动武器方兴未艾,连绵不断的战争还在呼唤更强大的轻武器。当年轻武器诸多技术运用,远未有今日之成熟(也因成熟而显得有些无聊),当年的技术进步,其实或多或少也是摸索。

AK-107内部运动剖面GIF

大家比较熟悉的导气式自动原理,不熟悉我就简单说明,红色为火药燃气(不要去管黄色反向运动质量块,那是平衡器),大部分推动弹丸飞出枪口,小部分从导气孔冲出,推动活塞和枪机向后运动,促使枪机框完成后座、枪机开锁、击锤复位,而后在复进簧作用下,自动射击循环。

底火驱动自动原理啊,有个特点,就是省去了轻武器上活塞的位置,也不用在枪管上钻导气孔。向后凸起/弹出的底火,等于就是武器的活塞。

这是现代底火驱动武器弹壳的情形

Gentlemen, this is your piston!

这是梗

为了防止看不懂上面这个梗,我得加个类比。

活塞/如果将底火视为活塞,则为活塞连杆

这个箭头所指的内部,后面有套筒结构,是为活塞连杆(如果将底火视为活塞),伸出来的杆子是复进簧/主弹簧,射击时底火弹出推动活塞连杆,使得枪机解锁。

枪机头内圈为活塞本体

如果不把底火视为活塞,这个围绕击针的圆型面,就是活塞本体。

闭锁块

确保枪机偏移闭锁的闭锁块。

干干净净的枪膛部分

因为是枪机偏移闭锁和底火驱动自动方式,所以该枪的枪膛与枪管也非常简单,就一根管子,没有闭锁台肩,没有额外的连杆或活塞杆。

说了这么多,这种看着十分奇思妙想的底火驱动自动方式啊,加兰德最终也是放弃了。原因是多种多样的。

首先,在1925年,·.30-06弹药换了发射药,虽说膛口初速没变,弹种没变,动能没变,但是燃速变慢了,更换后的IMR(Improved Military Rifle powder,改进军用步枪发射药),能更加稳定、逐渐加速地将弹头推出枪管。

IMR发射药

IMR发射药

但是整个武器的膛压曲线变了,新弹药导致的结果,就是原本经过精密计算,正好可以让武器进行自动射击循环的能量变了……于是这些底火驱动自动方式的半自动步枪,就无法用新弹药稳定工作,经常停摆。

这就是轻武器设计与制造,乃至枪弹配合中,极其、极其重要的一点,这些数学计算,是非常紧要的,是看不见的核心要义!弹药的变化,对这种原本数学计算的影响,可谓牵一发而动全身。

使用漏夹的加兰德步枪

枪弹,是互为一体的。

虽然河马是个文科生,但也知道IMR发射药的介入,会导致原本的自动机质量、自动机行程、枪机开锁和闭锁的速率和稳定状况(抽壳过快会拉断壳;枪机复进太强来回弹可能导致闭锁不到位,此时击发非常危险),都需要重新调整。这种调整,无限趋近于重新设计一种全新的武器了。

而且,美军为了确保机枪能正常发射弹药,将新弹药的底火固定得十分牢固——机枪,尤其是弹链机枪,在将弹药供入武器之前的晃动是非常大的;如果采用底火驱动自动方式,由于底火设计得比较松,就可能被甩出去,导致机枪射击故障。

为了让底火固定位置,在底火槽边缘进行限位

现在一般弹壳底火槽周边的小褶皱,就是固定底火用的,底火固定了,那么底火驱动自动方式,就没戏唱了。

所以加兰德对底火驱动自动方式的热衷,在这些型号的武器之后,终于结束。后来的他,开始运用导气式自动原理(先是枪口集气,后来是活塞长行程导气),算是走上了比较常规的道路。而他在早期作品中展现出来的专业与才华,对他后来扬名天下,也是有很大的关系。

如今早就没有什么底火驱动自动步枪了(除了开头提到的SMAW测距枪)。大家要是能看到底火外凸啊,那可是个危险的特征:膛压过高/膛压曲线不正常。

左边是正常击发后的底火,右边底火开始向外凸出,是膛压过高的表现

这种程度的外凸,我们就要说,这是膛压过高了

如果使用底火驱动自动方式,有时是有底火整个飞掉的情况,这是设计师有意运用膛压曲线的表现,在如今的武器上出现这种情况,就得小心了。

抽壳钩底座敲出来的痕迹

如果弹壳底部被抽壳钩底座敲出了痕迹,也是一种膛压过高的表现。

总之,人类科技的发展,就是这么有意思。现代人眼里弹药的危险特征,可能是早先武器设计师对武器自动方式的脑洞。比起一般脑洞专家只提供脑洞不参与实干不同,加兰德依靠自己惊人的才华,使得脑洞成为现实中可以有效运作的半自动步枪。

​文中用到的视频截图,是ytb上《被遗忘的武器》栏目视频的截图,没有Ian(古董佬、马尾辫大叔,怎么称呼他都行)对加兰德底火驱动半自动步枪的分解与解说,河马也写不了这篇文章,如果要观看,请自行添加watch?v=WejY6KEotoU​,里面有河马制作的汉语字幕,若有条件观看的话,应该较为方便理解。​

写这篇文章的背景,原本并不是简单地介绍一种前人的自动武器设计思路。不过单独将内容撷取,讲讲古,科科普,倒是也不错。欢迎大家关注《扬基帧察站》微信公众号。

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