问题

为什么老式机枪都有很复杂的散热系统,而新式机枪的散热设计很简单?

回答
这其实是一个很有意思的问题,涉及到枪械设计理念和技术进步的方方面面。之所以老式机枪的散热系统看起来复杂,而新式机枪相对简单,主要有以下几个原因:

1. 材料科学的限制与进步

老式机枪: 当时的金属材料,尤其是钢材,其导热性和耐高温性能相比现代材料有很大的差距。长时间高射速的连续射击,枪管内部会产生巨大的热量。如果散热不及时,金属会软化、变形,甚至熔化,导致枪械失效。为了有效地将这些热量散发出去,就必须依靠物理接触面积和空气流通。
笨重的枪管散热套筒: 许多老式机枪,比如马克沁机枪(Maxim Gun),都采用的是“水冷”设计,但其核心还是有一个粗大的枪管套筒。这个套筒里面通常会填充水,水在吸收热量后蒸发,通过排出的蒸汽带走热量。即使是后来的风冷机枪,枪管外面也常常套着一个带有许多散热片(fins)的套筒。这些散热片大大增加了表面积,以便更好地与空气进行热交换。同时,套筒本身的厚度也需要足够大,以承受高温并提供一定的储热能力。
笨重的全金属外壳和内部结构: 为了应对高温带来的形变,整个机枪的外壳、枪机甚至其他内部组件,都需要设计得非常厚实和坚固。这不仅增加了重量,也使得散发热量更加困难,需要更大的散热系统来弥补。

新式机枪: 现代枪械制造大量使用高性能合金,例如铬钼钢、镍铬合金等,这些材料在导热性、强度和耐高温性能上都有显著提升。
先进的枪管材料: 新式机枪的枪管往往采用高质量的特种钢材,其热膨胀系数更低,高温下的强度保持性更好。一些高端型号甚至会采用铬内衬(chromelined)技术,这不仅能提高枪管的寿命和精度,也能一定程度上改善热传导。
气冷技术的发展和优化: 新式机枪广泛采用“快速更换枪管”设计。这意味着枪管本身是可以拆卸和更换的,射手可以根据需要携带备用枪管。在射击过程中,当一根枪管过热时,可以迅速更换另一根已经冷却的枪管,从而保持射击的连续性,而无需依赖一个笨重的、恒定的散热装置。即使是连续射击,现代枪管在材料和设计上的进步也能让其在一定时间内承受更高的温度而不会失效。
精密的机械设计: 新式机枪的内部结构设计更精巧,例如采用开放式枪机(open bolt)或闭锁枪机(closed bolt)的优化设计,以及更高效的活塞导气系统,这些都可以减少不必要的摩擦和热量产生。

2. 射击方式和战术需求的演变

老式机枪: 早期机枪的设计理念更多是模仿人力射击,一次性发射大量弹药,追求火力压制和持续扫射。这种模式下,枪管承受的集中热负荷非常高,必须要有强大的散热系统来支撑。水冷和附带大型散热片的风冷设计,都是为了满足这种“高强度、长持续”的射击需求。它们往往是被固定在阵地上,或者由多人协作操作,对重量和体积的限制相对较小。

新式机枪: 现代战争的战术更加灵活多变,对单兵或小组的火力支援需求依然存在,但“持续扫射”的概念有所改变。
“点射”和“短扫射”为主: 新式轻机枪和班用机枪的设计更倾向于“精确射击”和“短促火力压制”。射手会更频繁地使用点射或短扫射(burst fire)来压制敌人,而不是像早期机枪那样无休止地扫射。这种射击方式产生的热量相对分散,对枪管的持续高负荷要求降低了。
快速更换枪管: 如前所述,快速更换枪管是新式机枪在散热方面的一项革命性设计。它使得射手可以在几秒钟内完成枪管更换,即使在最激烈的交火中,也能保证一定的火力输出,而无需等待笨重的系统冷却。这就从根本上改变了对“散热系统”的定义——不再是主动散热,而是“耐热性+快速更换”。
轻便化和单兵作战: 现代战争更强调单兵的机动性和火力支援能力,因此轻便化成为重要的设计目标。笨重的水冷装置或附带大型散热片的枪管,都与这一目标背道而驰。新式机枪的设计需要平衡火力、精度、可靠性和便携性,在散热方面选择了更轻便、更灵活的方案。

3. 技术的细微之处

导气系统: 早期机枪的导气系统可能设计得比较粗犷,导出的火药燃气会直接或间接加热枪管和机匣。而新式机枪的导气系统设计得更精密,对火药燃气的利用效率更高,产生的热量损失也更少,或者热量被引导到不那么关键的部位。
材料涂层: 现代枪械会使用各种耐高温、抗磨损的涂层,这些涂层也能在一定程度上帮助分散和传递热量。

总结一下,老式机枪复杂的散热系统,是当时材料科学和制造工艺限制下,为了满足高强度连续射击需求而不得已采取的“物理降温”方案。而新式机枪的设计理念则转向了“材料承受+射击方式优化+快速更换”,以在保证火力的同时,实现轻便化和战术上的灵活性。这并不是说新式机枪不需要散热,而是其散热设计思路从“主动强力冷却”转变为“提高耐热性并允许快速更换过热部件”,并且通过优化射击模式来减少热量累积。

网友意见

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因为现代人不讲武德,压根儿不跟你玩对射。rpg不要钱一样的发,几万美刀的反坦克导弹用来反步兵,迫机炮又快又准又狠还跑得快。更不谈稍微有点危险就要电话摇人,榴弹炮火箭炮飞机无人机百里之外夺人性命。

现代战争里,步兵手里的三瓜两枣真没啥大用了。对强国来说,步枪就是威慑性、压制性射击,能听个响就差不多了,杀人的活儿交给重火力。对游击队来说,战机转瞬即逝,路边炸弹一响,尽快倾泻完自己的火力然后麻溜跑路才是王道。

实际上,不仅仅是机枪,普通大头兵手里的步枪也比一战时候弱鸡多了。一战时候大家伙手机都是射程达两千米,发射又大又重的大口径全威力步枪弹栓动步枪。现在大家用的都是小口径射程只有四百米堪称小便枪的破烂玩意儿。当年苏联在阿富汗,确实还真遇到ak小便枪山区对射古董栓动老李,被老李压的抬不起头的事儿。

时代变了,现在已经不是重机枪疯狂连射,割草般收割人命的局面,自然就用不着给机枪套上沉重的水冷风冷护盾,只求打得响跑得快。

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非也非也,早期的机枪也是两大流派。

水冷和风冷。

水冷派,不言而喻

马克沁,水套的主要目的就是散热降温,保证机枪的持续射击,这是当时马克沁能想到的最好的保证机枪持续射击的方式。

但是世界上总是有人有奇思妙想,比如哈奇开斯的学生,奥德莱克,这老哥觉得,那个水套占用空间,重量又大,又傻了吧唧的,一点都不简洁,打得过热会有水蒸气腾起影响视线,帆布弹链容易破损,主要是还要找水给他降温,在法属北非殖民地,这可太要命了,况且所以他搞出了

这么个玩意儿,风冷散热,自己美滋滋。然而过了没多久就发现,这。。。根本不靠谱!散热片加工非常费工时,而且通常要用黄铜进行铸造加工,散热效果。。。非常一般般,肯定比不上水冷的马克沁,而且为了加强散热效果,不断的改良散热片,使用加重枪管,导致重量并不比马克沁轻多少,更重要的是他那个金属弹板,比起来马克沁的帆布弹链,更容易变形损坏。台湾方面有一份档案,因为混在清朝刘铭传任台湾巡抚的档案里了,没头没尾,无从搞清具体事因,是说某方面军事力量“购哈乞开仕快枪十五门,子药若干”,这份军购遭到了强烈反对,原因就是不少重要的反对声音认为“哈乞开仕华而不实,不堪大用”认为采购马克沁才是正确的,这份材料原来是作为刘铭传经略台湾武备方面的材料写在刘铭传传记里的,后来被发现,哈乞开仕快枪是不应该出现在刘铭传那个年代的,应该是档案混乱了,但是它至少证明了很多人觉得风冷机枪就是不如水冷马克沁。

但是毕竟风冷不用水这个优点确实很突出,不用找水,不用特别保护水套,而且随着小口径速射火炮的发展,打着打着就腾起水蒸气的马克沁太容易暴露位置了,现在只需要解决风冷机枪的散热效率问题,风冷还是很有前途的,最终,这个问题还是被蓝星第一军事强国,米畜解决了。

勃朗宁表示,奥德莱克你个蠢货,你把风冷设备给设计错了!你就知道用黄铜做散热片!勃朗宁找到了风冷正确的打开方式:套筒。具体就是,机枪射击时枪口气压低,空气会由开口流入套筒内,然后快速的被抽往枪口,带走枪管热量。也就是这个原理,导致了气冷机枪快速崛起,产生了单管机枪射速之王

但是在此之后,因为侦测技术的发展,小口径速射火炮配合侦测技术,外加装甲兵,高射速持续射击的重机枪很快就过时了,毕竟打不了两下就被人锁定,马上就被干掉了,而且重机枪作为支援武器的地位,早就被各种火炮,火箭筒,航空兵取代了,95班用机枪都不用换枪管,为啥?因为根本不再会有需要机枪承担长期压制任务的时刻了。

附图一张

捡来的MG42,我就问你服不服。。。哪有TG的人捡不到的装备

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原因很简单,战场上的步兵手里的主角变了啊。

机枪诞生初期,步兵中可靠的重火力输出与支援武器仅有阵地后面的火炮和阵地中的机枪,地雷仅能用于防御,手榴弹的投掷距离受限于人力实在有限,拉大栓的步枪火力……要是有的话也不会有机枪的发明了。因此才会需要机枪长时间持续射击,也才会在一战战场出现重机枪的远距离覆盖性射击的应用,必须水冷或者大面积散热片才能让机枪成为火力支柱。

而现代步兵手中的输出支援火力有多少?刨除手里的自动步枪和手雷,仅仅步兵自身可以使用的有大口径反器材步枪(或者狙击枪),榴弹发射器,迫击炮,通用机枪,火焰喷射器(基本淘汰),火箭筒/无后坐力炮、单兵反坦克导弹或者云爆弹,甚至直接操控无人机的导弹。

同时在战斗中直接可以得到坦克、步兵战车的强大火力支持。

不在一线步兵手中的后方的重炮,火箭炮,战术导弹;空中的战机、武装直升机和空中炮艇。这些火力输出和支援武器,比机枪能提供的火力输出高了多少倍?

可以想象一下,在现代战争中如果还像一战一样,用机枪持续不断的火力输出,唯一的结局只能是瞬间被炸掉……中东战场上很多民兵用生命实践过了!不需要长时间持续的火力输出,自然完全不需要复杂沉重的散热装置。

因此,对于技术越先进的军队而言,手中的步枪和机枪越不重要,才会出现无论步枪还是机枪,口径越来越小,枪械和弹药越来越轻,而单兵负重却越来越重甚至出现机械外骨骼和仿生机械的现象。

步兵都已经不是战争的主角了,更何况他们手中的机枪

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很多人提到的枪管的钢材进步了,确实钢材的进步可以使得枪管在高热情况下的磨损变形变的更不宜损耗,但是存在的问题是即便再好的钢材,热胀冷缩绝对消除不了,在高热的情况下弹道会有很大的变化,因此使用备用枪管是最好的选择,但即使是这样,对于机枪的使用仍然禁止持续射击。尽管一战二战只差20多年,但毕竟时代变了……

另外,对于防空武器,防空炮不是突突突,而是统一协调指挥,按照参数进行间歇性密集射击的,不是打抢滩登陆游戏啊……而需要不断突突突相对较小口径的防空机枪,一方面加厚枪管,另一方面就是水冷了。

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