从毛瑟步枪到AK-47，枪支如何实现“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，现代枪支从诞生的那一刻起，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，枪支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，狭路相逢时的杀伤力越大，战士的生存能力更能得到保障。

　　一战时出现的半自动步枪，实现了子弹的自动上膛，每扣动一次扳机可射出一发子弹；到二战时，全自动步枪已逐步投入使用，与半自动步枪相比，全自动步枪除了子弹自动上膛之外，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弹夹内的子弹全部打出去。

　　图1 需手动拉栓上膛的毛瑟步枪（图片来自网络）

　　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。首先是子弹的击发原理，子弹是由弹头、药筒、底火和发射药组成的，子弹上膛后，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。其次是枪支的基本结构，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，其中枪管是子弹运动的路径，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操作的部分。

　　图2 手枪拆解实物图（图片来自网络）

　　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火药气体的能量。

　　管退式的全称是枪管后退式，这种模式的枪支，枪管相对于枪体是运动的，子弹击发时，枪管和枪机扣合在一起，子弹的火药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，同时弹夹中的子弹被弹夹中的弹簧推到枪身中，枪机在复位过程中带动子弹送入枪膛，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；此外对枪管磨损也比较明显，但同时这种击发方式也有结构简单、可靠性强、后坐力小的优点，因此目前在手枪上的运用比较广泛。

　　图3 管退式枪机动作示意图（图片来自网络）

　　导气式原理的枪支，是在枪管上开设一个小孔，当子弹飞出时，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，即子弹在弹夹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子弹的底火，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（图片来自网络）

　　（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。子弹燃气推动弹壳反冲，弹壳再推动枪机后退。这类枪支结构简单、易加工且射速高，但发射瞬间只能靠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，带动整个枪支的振动较大，连发时的精度较差。枪机后退式的枪支常用在冲锋枪和手枪上。

　　图5 枪机后退式示意图（G3型步枪）（图片来自网络）

　　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、士兵传统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毫米狙击步枪采用导气式-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，即通过子弹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，再借助枪支的其他部件，使枪手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（图片来自网络）

　　军事小词典：现代自动枪支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子弹火药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。在枪支设计时要根据使用条件和战术需求综合选择。