机枪如何工作

作者:Stephanie Watson&汤姆·哈里斯

机枪永远改变了战争,但它们以基本概念为由。查看更多枪支图片
蒂姆·里德利/盖蒂图像

历史学家将机枪算作过去100年中最重要的技术之一。与其他任何因素一样,它也设定了第一次世界大战和第二次世界大战的残酷,无情的语气,以及自那时以来的大部分战争。与必须手动装载和射击的早期枪支不同,使用这台机器,一名士兵每分钟就可以发射数百个子弹,从而割下整个排,只有几次通行证。枪支将继续开火,直到操作员停止按扳机按下扳机,终于用完了弹药。

军队部队必须开发诸如坦克之类的重型战斗设备,以承受这种弹幕。这种单一武器对我们发动战争的方式产生了深远的影响。机枪为少数部队提供了大营的战斗能力。它还增加了大规模伤亡的潜力。

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鉴于它们在历史上的重要作用,令人惊讶的是机枪的真实程度。这些武器是精确工程的非凡壮举,但它们在一些非常基本的概念上工作。在本文中,我们将研究机枪用这种愤怒的速度吐出子弹的标准机制。

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弹道背景:枪管

美国海军陆战队在北卡罗来纳州的Lejeune Marine Corps基地的训练练习中开枪一辆M-240G机枪。像这样的中型机枪是现代阿森纳的重要元素。“width=
美国海军陆战队在北卡罗来纳州的Lejeune Marine Corps基地的训练练习中开枪一辆M-240G机枪。像这样的中型机枪是现代阿森纳的重要元素。
照片礼貌国防部

为了了解机枪的工作原理,它一般都会有助于了解有关枪支的信息。几乎所有枪支都基于一个简单的概念:您在弹丸后面施加爆炸压力以将其发射到枪管下。该想法的最早,最简单的应用是大炮。

一种大炮只是一个具有闭合端和开放端的金属管。封闭的端有一个小的保险丝孔。要装载大炮,您倒入火药- 木炭,硫和硝酸钾的混合物 - 然后掉入炮弹。火药和炮弹坐在臀位,或后部无聊,这是大炮的开放端。为了准备枪支,您可以运行保险丝(一定长度的易燃材料)穿过孔,使其伸向火药。要发射大炮,您要做的就是照亮保险丝。火焰沿着保险丝行驶,最后到达火药。

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火药点燃时会迅速燃烧,在此过程中产生了很多热气。与大气中的空气相比,热气体在炮弹的粉末侧施加的压力要大得多。这是高速驱动炮弹从枪支中推出的。

有关此技术最早应用的更多信息,请继续阅读到下一页。

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第一把枪

打击乐器帽枪(左)和一把flintlock枪(右),这是通往现代枪支的两个重要步骤。“width=
打击乐器帽枪(左)和一把flintlock枪(右),这是通往现代枪支的两个重要步骤。
©How兴发首页xStuffWorks

第一批手持枪基本上是微型大炮。您装了一些火药和一个钢球,然后点燃了保险丝。最终,这项技术让位触发激活的武器,例如Flintlock和敲击帽枪。

flintlock枪通过产生小火花来点燃火药,而打击乐盖二手汞爆发,一种爆炸性化合物,您可以用锋利的打击点燃。要装载打击乐器帽枪,您可以将火药倒入臀位,将弹丸塞入其顶部,然后在小乳头上放置一个汞爆发帽。要开枪,您将锤子一直向后移动,然后拉动枪的扳机。扳机释放了锤子,将锤子向前摆动到爆炸帽上。帽子点燃,向火药向下射出一个小火焰。然后,火药爆炸,从枪管中发射弹丸。(看看Flintlock Guns如何工作以获取有关这些武器的更多信息。)

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枪支历史上的下一个重大创新是子弹子弹。简而言之,墨盒是弹丸(子弹),推进剂(例如,火药)和底漆(爆炸帽)的组合,全部包含在一个金属包装中。墨盒构成了大多数现代枪支的基础。枪螺栓的向后运动还激活了其射血系统,该系统从提取器中除去了支出的外壳,并将其从弹出端口驱逐出去。我们将在稍后再详细讨论。但是首先,让我们看一下所有这些如何工作 - 在左轮手枪中。

左轮手枪

单击扳机以查看左轮手枪的射击。

在最后一部分中,我们看到一个墨盒由底漆,推进剂和弹丸组成,全部包含在一个金属包装中。这个简单的设备是大多数现代枪支的基础。要查看其工作原理,让我们看一下标准的双重动作左轮手枪

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这枪有一个旋转的圆柱体,有六个马裤,可容纳六个墨盒。当您在左轮手枪上拉动扳机时,发生了几件事:

  • 最初,扳机杆将锤子向后推。当它向后移动时,锤子压缩了枪支中的金属弹簧(手柄)。同时,扳机旋转圆柱体,因此下一个臀位位于枪桶的前面。
  • 当您将扳机一直向后拉时,杠杆会释放锤子。
  • 压缩的弹簧将锤子向前驱动。
  • 锤子猛撞到墨盒后部的底漆中,点燃了底漆。
  • 底漆启动了推进剂。
  • 爆炸的推进剂以高速将子弹从枪中驱逐出去。
  • 枪管的内部有一个螺旋凹槽切入其中,这有助于旋转子弹,因为它会在枪支中旋转。这使子弹飞过空气并提高其准确性时,可以使子弹更好。

当推进剂爆炸时,弹药盒的箱子会扩展。该案件暂时密封臀位,因此所有膨胀的气体都向前而不是向后推动。

显然,这种枪比Flintlock或打击乐器帽武器更容易使用。您可以一次加载六枪,只需将扳机拉动即可。但是您仍然相当有限:您必须每次射击扳机,并且需要在六杆后重新加载(尽管一些现代左轮手枪可以容纳10轮弹药)。您还必须手动从气缸中弹出空壳。

现在,让我们看一下枪支制造商如何解决使用左轮手枪的缺点。

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机枪和枪系统

希拉姆·马克斯姆(Hiram Maxim)和他的早期机枪设计之一:马克西姆(Maxim)于1885年将武器介绍给英军时,他永远改变了战场。“width=
希拉姆·马克斯姆(Hiram Maxim)和他的早期机枪设计之一:马克西姆(Maxim)于1885年将武器介绍给英军时,他永远改变了战场。

在1800年代,枪支制造商设计了许多机制来解决与有限的射击能力有关的问题。这些早期的机枪中有许多将几桶桶结合在一起,并将锤子射入一个单元。最受欢迎的设计之一是加特林机枪,以其发明家理查德·乔丹·加特林(Richard Jordan Gatling)的名字命名。

该武器 - 首款获得广泛流行的机枪 - 由位于圆柱体中的六到10枪组成。每个枪管都有自己的臀位和射击系统。为了操作枪支,您将曲柄转动,该曲柄将枪管内部的枪管旋转。每个枪管在弹药料斗, 要么轮播杂志,到达圆柱体的顶部。一个新的弹药筒掉进了臀位,枪管被装满了。

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每个撞针有一个小凸轮头这抓住了枪的身体倾斜的凹槽。当每个枪管围绕圆柱体旋转时,凹槽将销子向后拉,并在紧紧的弹簧上推入。在将新的墨盒装入臀位之后,射击杆从凹槽中滑出,弹簧向前推动它。销撞击了弹药筒,将子弹向枪管发射。当每个枪管旋转到圆柱体的底部时,用过的弹药壳从一个弹出端口

盖特林枪在19世纪的几场战斗中发挥了重要作用,但直到20世纪初,机枪才真正成为不可忽视的武器。

盖特林枪通常被认为是机枪,因为它在短时间内射击了大量的子弹。但是与现代机枪不同,它不是完全自动的:如果您想继续射击,则必须继续摇动。第一个全自动机枪实际上被认为是一个名叫Hiram Maxim的美国人。马克斯姆(Maxim)出色的枪支每分钟可以射击超过500发子弹,使其成为大约100支步枪的火力。

Maxim的枪支背后的基本思想以及随后的数百种机枪设计,是利用弹药爆炸的力量在每次射击后重新加载并重新锁定枪支。利用这种力量有三种基本机制:

  • 后坐力系统
  • 反击系统
  • 气体机制

在接下来的几节中,我们将讨论这些系统中的每个系统。

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机枪后坐力系统

单击并握住扳机,以查看后坐力枪的射击。为了简单起见,该动画并未显示墨盒的加载,提取和弹出机制。

第一个自动机枪有基于后坐力的系统。当您将子弹推到枪管上时,子弹的前部力具有相反的力,可以推动落后。在像枪一样左轮手枪,这种后坐力仅将枪推回射手。但是,在基于后坐力的机枪中,枪中的移动机制吸收了一些后坐力。

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这是一个过程:为了准备这把枪射击,你拉臀螺栓(1)回去,所以它推入后弹簧(2)。这触发烧烤(3)抓住螺栓并将其固定在适当的位置。饲料系统通过枪支运行一条弹药带,将弹药筒装入臀位(稍后再说)。当您拉动扳机时,它会释放螺栓,弹簧将螺栓向前驱动。螺栓将墨盒从臀位推入房间。螺栓撞针对墨盒的影响点燃了底漆,该底漆爆炸了推进剂,将子弹驱动到枪管上。

枪管和螺栓具有锁定机构,将它们固定在撞击上。在这把枪中,螺栓和枪管都可以在枪外壳中自由移动。移动子弹的力在枪管上施加了相反的力,将其向后推动。当螺栓和枪管向后滑动时,它们经过一块将它们解锁的金属件。当碎片分开时枪管弹簧(4)将枪管向前推,而螺栓则继续向后移动。

螺栓连接到提取器,从枪管中取出了支出的外壳。在典型的系统中,提取器具有小唇部,可握住壳底部的狭窄边缘。当螺栓后坐力时,提取器将其滑动,向后拉空壳。

螺栓的向后运动也激活弹出系统。喷射器的工作是从提取器中删除支出的外壳,然后将其驱逐出弹出端口

当提取支出的外壳时,进料系统可以将新的墨盒加载到臀位中。如果保持扳机凹陷,后弹簧会将螺栓推向新的墨盒,然后重新开始整个周期。如果释放扳机,烧焦会抓住螺栓并防止向前摆动。

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机枪反射系统

单击并握住扳机,以查看如何发射反射式枪支。为了简单起见,该动画并未显示墨盒的加载,提取和弹出机制。请参阅“机枪进料:皮带系统”部分,以了解这些组件的工作原理。

一种反击系统是像后坐力系统一样,除了枪管固定在外壳,枪管和螺栓不锁定。您可以在下图中查看该机制的工作方式。

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这把枪有一个滑动螺栓(3)由弹簧驱动的墨盒杂志(5),一个触发机制(1)。当您向后滑动螺栓时触发烧烤(2)将其固定到位。当您拉动扳机时,烧烤会释放螺栓,弹簧向前驱动它。螺栓腔室后,弹药销启动了底漆,该底漆点燃了推进剂。

墨盒的爆炸气将子弹驶向枪管。同时,气体压力向后推动,迫使螺栓向后。就像在后坐力系统中一样,提取器将壳从枪管中拉出,然后喷出器将其从枪支上迫使它。在弹簧将螺栓向前推动之前,一个新的墨盒在螺栓前面排成一列,重新开始过程。只要您将扳机固定在系统中,就可以继续使用弹药。

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机枪气体系统

单击并握住扳机,以查看气体动力枪的射击。为了简单起见,该动画并未显示墨盒的加载,提取和弹出机制。请参阅“机枪进料:皮带系统”部分,以了解这些组件的工作原理。

气体系统类似于反击系统,但还有一些额外的零件。主要添加是螺栓上的狭窄活塞,该活塞在枪管上方的圆柱体中来回滑动。您可以在下图中查看该系统的工作原理。

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这把枪基本上与使用反向系统的枪基本相同,但是爆炸的后力不会向后推动螺栓。取而代之的是,向前的气压将螺栓向后推。当螺栓向前摆动以发射墨盒时,它会锁定在枪管上。一旦子弹向下驶过枪管,扩张的气体就会流血到枪管上方的圆柱体中。这种气压使活塞向后推,并沿螺栓底部移动。滑动活塞首先将螺栓从枪管中解锁,然后将螺栓向后推,以便新的墨盒可以进入臀位。

我们仅显示的图表仅描述了这些系统如何工作的特定示例。存在数百种机枪模型,每个模型都有自己的特定射击机制。这些枪在其他许多方面也有所不同。在接下来的两个部分中,我们将研究各种机枪模型之间的一些关键差异。

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机枪喂养:春季和料斗系统

不同机器之间的主要区别之一模型是加载机制。早期的手动机枪,例如加特林枪,使用了一种称为弹药料斗的设备。料斗只是包含适合机枪机构顶部的单个墨盒的金属盒。墨盒从料斗中掉出来,进入臀位。漏斗可以容纳大量的弹药,即使在枪口开枪时它们也很容易重新加载,但是它们相当麻烦,只有在枪支位于右侧的情况下才起作用。

霍珀系统被皮带式系统,这有助于控制弹药的运动。弹药包含在一条长皮带上,操作员固定或包含在袋子或盒子中。发射回合后,它会脱离路,然后将新的圆形滑动到位。

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另一个系统是春季杂志。在这个系统中,一个弹簧将弹药弹推入臀部的杂志中。这种机制的主要优点是它可靠,轻巧且易于使用。主要缺点是它只能容纳相对少量的弹药。

请继续阅读有关皮带系统优势的更多信息。

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机枪喂养:皮带系统

通用饲料机制的顶级图。

对于弹药的巨大体积皮带系统通常是最好的选择。弹药带由一串长的墨盒与帆布块固定在一起,或者更常见于小型金属链接。使用这种弹药具有由螺栓的后坐力驱动的进料机构。

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螺栓(1)在这枪中有一个小凸轮滚筒(5)上面。当螺栓移动时,凸轮辊在长长的凹槽中来回滑动喂养凸轮(2)。当凸轮辊向前滑动时,它将馈电凸轮向右推向右侧返回春天(6)。当凸轮辊向后滑动时,弹簧将凸轮向左推向左侧。饲料凸轮杆连接到弹簧爪(8),一种弯曲的抓手,坐落在弹药带的顶部。当凸轮和杠杆移动时,爪子移出,抓住墨盒,将皮带拉到枪中。当螺栓向前移动时,它将下一个墨盒推入腔室。

饲料系统通过墨盒向导(2)就在臀位上方。当螺栓向前滑动时,它的顶部将在排队的下一个墨盒上推。这将墨盒从皮带上驶出腔坡道(3)。室内坡道迫使墨盒在螺栓前面。螺栓有一个小型提取器,当墨盒滑入适当的位置时,螺栓握住了墨盒壳的底部。当墨盒在螺栓前滑动时,它会压下弹簧弹出器(6)。

当射击销撞击底漆时,将子弹向下驱动枪管时,爆炸力将驱动的杆驱动并将螺栓向后固定。当外壳清理腔室墙时,弹出器向前弹跳,将炮弹从枪支中弹出。该系统可让您连续开火而无需重新加载。

单击并固定扳机,以查看加载和弹出系统的工作原理。

机枪的基本机制已有一百多年的历史,但是枪制造商正在不断增加新的修改。一个现代设计从一个按钮的单个按钮[来源:Sofge]从盒子转变为枪。此外,新的轻型小型武器技术((LSAT)由较轻的材料制成,可以将机枪的重量及其弹药减少40%。

无论您是否曾持有过机枪,甚至看到过一把机枪,这款功能强大的设备都会对您的生活产生深远的影响。机关枪支已经解散了国家,抑制革命,推翻政府和结束战争。毫无疑问,机枪是人类历史上最重要的军事发展之一。有关机枪和相关主题的更多信息,请访问下一页上的链接。

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更多信息

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更多的链接

  • AAI。“轻巧的小型武器技术。” http://www.aaicorp.com/pdfs/lsatps09-09-09-08.pdf。
  • 流行力学。“下一代步兵的前5个高科技枪支。” http://www.popularmechanics.com/technology/military_law/42732222.html。
  • 斯皮格尔,科里。“轻巧的小型武器技术。” http://www.defensereview.com/stories/aailmga/army%20science%20conf%20_3a_.pdf。

特色

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