问题

自动步枪或机枪自动模式下,有没有一个理论存在的最低射速?这个射速以下,无法完成射击循环?

回答
你这个问题问得很有意思,而且触及到了自动武器设计的核心原理。确实存在一个理论上的最低射速,如果射速低于这个阈值,自动武器就无法完成一个完整的射击循环,也就是“卡壳”了。

要理解这一点,我们得先剖析一下自动武器是如何工作的。无论是自动步枪还是机枪,它们的自动循环都依赖于从上一发弹药产生的能量来完成一系列动作:

1. 击发和弹壳推出(Ejection): 子弹击发后,火药燃气产生巨大的压力。这股压力一部分推动弹头前进,另一部分则作用在枪机/枪机框上,使其向后运动。同时,击发后的弹壳也因为火药燃气的残余压力被推向后方,与枪膛分离,并被退壳挺推出枪外。
2. 重置(Resetting): 在枪机/枪机框向后运动的过程中,它会压缩复进簧,并将枪机内的击发组件(如击锤)扳倒(cock)。
3. 进弹和闭锁(Feeding and Locking): 枪机/枪机框后退到最远处后,在复进簧的作用下向前运动。它会从弹匣或弹带中抓取下一发子弹,并将其送入弹膛。在弹头进入弹膛并被抽出或枪膛壁阻碍住之前,枪机/枪机框会继续向前运动,直到达到最终的闭锁位置。这个闭锁是至关重要的,它确保在下一发子弹击发前,弹膛是密封的,这样火药燃气的压力才能有效地作用在弹头上,而不是向后泄露。

理论上的最低射速瓶颈在哪里?

那个让射击循环无法完成的理论最低射速,主要就卡在 “枪机/枪机框完成复进并可靠闭锁” 这个环节。

想象一下,如果射速设置得非常非常慢,那会发生什么?

能量损耗问题: 自动武器的循环件(枪机/枪机框)在每一次射击后,会获得一个初始的后坐动能。这个动能驱动它们向后运动,然后又被复进簧压缩储存起来。在循环的最后阶段,复进簧释放能量,将循环件重新向前推。如果这个过程非常慢,意味着从一发子弹的击发到下一发子弹的击发之间的时间间隔非常长。
关键的“时间差”: 自动武器的循环需要精确的时序。枪机在向后运动时会推开抽壳钩,在向前运动时又会被送弹斜坡送入子弹,并最终到位闭锁。如果射速太慢,那么在枪机还在向后运动的“早期”阶段(比如,还没有完全完成抽壳或者刚刚开始向前复进的时候),火药燃气的压力可能已经衰减到不足以提供足够的动能来完成整个循环。
气体导流式武器的额外因素: 很多自动步枪和机枪采用气体导流式原理,通过一部分火药燃气推动活塞,活塞再带动枪机框。如果射速非常慢,那么燃气泄露和活塞运动的“时间常数”就可能变得非常关键。过慢的射速可能导致燃气压力在活塞还没有充分移动时就已经消散,或者活塞与枪机框的连接机构在压力不足时无法顺利完成动作。
机械损耗和惯性: 任何机械系统都有摩擦力和惯性。即使有复进簧,要克服这些损耗,将枪机/枪机框从最远处推回到可靠闭锁的位置,也需要一定的“速度”和“力量”。如果时间拉得太长,累积的机械损耗、甚至弹壳推出的过程中的轻微阻碍,都可能消耗掉本就不多的可用能量。
可靠闭锁是前提: 最重要的一点是,下一发子弹的击发必须在枪机/枪机框完全、可靠地闭锁之后。如果因为射速太慢,枪机只是“半推半就”地到了位置,但没有实现充分的闭锁(例如,闭锁块没有完全进入到位),那么即便勉强击发,也会导致弹膛爆裂,这是灾难性的。

所以,理论上的最低射速,就是能保证枪机/枪机框在完成所有动作(推出弹壳、复进、进弹)后,在下一发子弹击发前,可靠地完成闭锁所需要的“最短时间”。

这个时间与很多因素有关:

枪械的设计结构: 不同枪械的循环方式(长行程活塞、短行程活塞、导气管直接驱动、枪机后坐等)、循环件的质量、复进簧的强度等等,都会影响所需的时间。
子弹的性能: 不同弹药的火药装药量、燃气产生速率、弹头质量等,决定了提供给循环的能量。
环境因素: 污垢、冰冻、润滑不良等都会增加机械阻力,需要更多能量和时间来克服。

举个例子(非真实数据,仅为说明原理):

假设一把枪的自动循环理论上最快可以在0.05秒内完成一次完整的动作(包括枪机后坐到复进到位闭锁)。这意味着它的理论最高射速可以达到 1/0.05 = 20 发/秒(1200发/分)。

反过来思考,如果它的循环动作需要至少0.1秒才能保证可靠的闭锁,那么理论上的最低射速就是 1/0.1 = 10 发/秒(600发/分)。如果射速被强制降低到每秒打一发(0.001秒击发一次),或者两发之间间隔1秒,那么枪机在上次击发后,可能会因为能量衰减得太厉害,或者复进簧的能量释放太慢,而无法在下次击发前完成闭锁。

实际应用中的考量:

在设计中,制造商通常会设定一个比理论最低射速高得多的实际射速。这是因为:

可靠性裕度: 需要预留足够的裕度来应对环境变化、弹药差异和维护不足等情况。
过热问题: 即便是最低的自动射速,持续的射击也会导致枪管过热,可能影响精度和寿命。
射击控制: 用户也需要能够控制射击,例如点射或短连发。

所以,虽然理论上存在一个极低的射速极限,但实操中,当枪械被设计成手动或半自动模式时,射击间隔由射手控制,并且只要每次扣动扳机都能可靠地完成一次循环,就没有“最低射速”的说法。只有在“自动”模式下,武器依靠自身的能量自主完成循环时,这个理论上的射速瓶颈才显现出来。

简单来说,你可以把自动武器的循环想象成一个链条,每个环节(推出弹壳、进弹、闭锁)都需要在特定的时间窗内完成,并且后面的环节总是在前面环节的“尾声”或“余力”下启动的。如果每一环的发生间隔被拉得太长,那么传递到后面的能量可能就不足以驱动它完成下一环了。

希望我这样解释能让你更明白这个概念。

网友意见

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理论上有的,自动武动依靠其自动原理来完成每一个击发的循环。以短活塞为例。在枪管的不同部位开孔其气体的推力大小是不同的。形成的循环速度也不同。如果开孔的部位过于接近极限有可能推力不足以推开枪机,完成不了自动循环的话就会出现无法实现自动的情况,所以是会有一个最论上的最小射速的。

不过实际操作上很多就没有了,如现代的小口径自动步枪,其火药多数在推动子弹出膛后都没有完全烧完依然佣有很大推力就算是枪口处引入燃气都足以完成一个循环。

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