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            栓动步枪怎么解决气密性问题?

            苏州SOE优化 SEO优化 2020-10-13 19 0

            栓动步枪绝大多数都是回转枪机式闭锁(也有曼利夏早期机尾卡铁起落式闭锁这种奇葩)

            但不管什么闭锁,原理就一个——封住后膛,让子弹发射药的作用力尽可能的用于将弹头朝枪口推进。但自打后膛步枪出现之后,后膛闭锁气密性一直是个问题,比如1841年德国人的德莱塞针发枪的后膛漏气问题就很严重。

            这个锅倒不能全让德莱塞背,而是那会金属定装弹还没发明,这导致后膛再怎么闭锁,枪机它也就是个活动件,与枪管节套的缝隙肯定有,因此燃气确实会从后边漏出来。

            等到金属定装弹,尤其是金属弹底的子弹出现之后就解决了这个问题,毕竟金属壳可以兜住火药燃气,而弹壳又被弹膛、枪机头牢牢顶住,理论上只要闭锁和弹膛够坚固,那火药燃气就会只作用于推进弹头,而不是往后泄露。

            为啥转栓闭锁是主流?因为这种原理就像高压锅盖和锅沿旋转契合一样,承压能力强。

            其实

            谢邀,其实并没有哪种类型的枪支真正的解决了气密性问题。武器结构中的缝隙并不影响所谓的“气密性”。

            先说下栓动式步枪:

            大部的栓动式步枪都是依靠旋转枪机的方式进行闭锁的,依靠下压枪机把手实现闭锁,把手向上抬起实现开锁。基本上大家从上面的动图就可以了解了。其实枪机闭锁的最主要工作是顶住子弹弹壳,也并不是气密。

            为什么说任何枪支都没有从根本上解决气密性问题呢?其实这个问题在一定程度上是可以忽略掉的。气体是一一种可以压缩的物质形态,在高压向低压宣泄的时候,气体是可以有自闭的。

            有一个例子我们可以看一下:

            这个例子就是迫击炮,迫击炮并没有特别严丝合缝的和炮管做得特别紧密。如果做的特别紧密的话,迫击炮的炮弹放入炮管后会压缩炮管内的空气,当气压大到等于迫击炮炮弹的重力的时候,迫击炮炮弹就不会落入炮膛触发撞针了。

            为此,迫击炮的炮弹要比炮管内膛的直径稍为小一些,为的就是在滑入炮管底部的过程中可以排气。但如果炮管和炮弹之间的缝隙可以排气,那么——发射药的利用率就会显著降低。

            于是在迫击炮的炮弹上出现了这玩意:

            炮弹粗的部位有很多环状的刻线——闭气环。

            当发射药爆燃产生高压的时候,高压气体会进入这些闭气环中,但是由于气体惯性(实际上气体也是有质量的)会在闭气环中形成积累,因此发射药的能量并不会被浪费。


            实际上枪支的气密性也是这样的一个道理。

            在一定范围内十分小的缝隙并不影响枪支的气密性。

            例如很多自动步枪的导气管设计:

            导气管开口推动活塞的部分是直接开放的,但这种小孔对气密性并没有过大影响。


            对于很多军迷有的时候要求“有点过分”了,但真的是忽略了一些物理学原理。

            其实

            19世纪后膛枪出现后,有一个新的问题摆在了枪械设计师面前,那就是气密性问题。最早的后膛击针枪是普鲁士人发明的“德莱赛步枪”,这也是世界上首个采用栓动式步枪(Bolt Action Rifle),也是第一个采用旋转后拉枪机的步枪。然而就是因为气密性不好,这款步枪的初速仅有305m/s,甚至还不如当时的前膛枪。所以当时的后膛枪主要优势还是射速快,而不是威力大。尽管如此,这种步枪的技术路线还是迅速发展起来。所以德莱塞步枪为接下来近一个世纪的步枪提供了一个设计标准,即采用旋转后拉的枪栓和配套的手柄来实现手动闭锁(Block)和循环。

            普鲁士M1841 Dreyse步枪,栓动步枪始祖


            闭锁就是将存放子弹药筒的药室在完成一次射击后,栓动步枪的枪机需要完成一系列动作进入下一次循环,包括抽壳,复进,推弹,闭锁。栓动步枪一般采用的是旋转闭锁,在外面通过枪机手柄的拉动和旋转来完成。手柄这属于典型的省力杠杆。所以你看士兵开完枪后的动作都是往上扳一下(接触闭锁),拉动枪栓抽壳;在弹簧作用下枪机复进推弹上膛,然后还需要士兵将手柄扳下来重新闭锁。

            旋转后拉枪机式步枪的循环过程


            但是光有枪拴,还不解决问题,前面说了德莱塞步枪的气密性相当差。后面问世的法国夏赛波步枪也没好到哪里去。为什么?主要是因为枪拴本身是钢铁,加工做不到那么严丝合缝,而且钢铁延展性也不好。高压的火药气体照样可以从缝隙喷出来,造成膛压下降,甚至会烧灼到射手。但是后面对子弹的一个改进彻底解决了这个问题。那就是金属弹壳的发明。

            我们今天看到的子弹都是金属弹壳的,但其实金属定装弹和后膛击发枪并不是同步发明的


            前面提到的德莱塞步枪和夏塞波步枪,采用的其实都是纸壳定装弹。这种子弹解决了分两步装填的问题,但是其实对气密性帮助甚少。原因是纸壳在击发后也会一同燃烧成灰烬,起不到阻挡火药燃气泄露的作用。

            德莱塞的纸壳定装弹

            夏塞波步枪 以油纸+亚麻布为壳的定装弹(右)


            这个问题一直到1836年,法国人勒福舍发明了全金属弹壳的子弹后,才算见到解决的希望。紧随其后1845年法国人福芬拜又发明了边缘发火式子弹,后来美国人博尔丹和英国人博克塞分别发明了两种中心发火式金属定装弹。这种弹壳一般是由黄铜或者纯铜卷制而成。由于铜拥有非常好的延展性,在子弹击发时,弹壳收到高压膨胀延展,会与内膛很好地贴和到一起,挤压掉缝隙,使火药燃气无法从此处泄漏出去。这样就彻底解决了气密性。于是,步枪子弹的初速一下子从300、400m/s的水平一下子提高到了700m/s的水平,栓动步枪也进入了一个发展的黄金时期。

            英国人爱德华·M·伯克塞发明的带金属弹壳的中心发火式子弹

            其实

            你好,我是冬雨AK ,感谢邀请,我来回答

            其实栓动式步枪的气密性是最好的,不会像半自动 自动武器一样造成发射气体外泄,能给弹头更高的初速度。因此,现代的高精度狙击步枪基本都采用栓动式,至于如何解决气密性,则是栓动式枪机在整个击发过程中都是锁死密封的,在射击完成之后才会拉动枪机退弹壳,下面以毛瑟98K经典的旋转后拉式枪机来详细说明一下

            毛瑟步枪所采用的的旋转后拉式枪机,是通过操作外凸出的手柄旋转上提或下拉,完成打开或闭合栓式枪机的过程,枪机的前部有两个对称的闭锁凸笋,操作手柄将子弹上膛之后,将手柄向下旋转,两个闭锁凸笋就和枪管节套里相对应的闭锁凹槽锁住,枪机就不能后退了,此时枪机完全封闭可以击发射击了,气体不会出现一丝的外泄,全部转化为推动弹丸的动力!发射完成之后,只要反向旋转枪机手柄,闭锁凸笋就会从凹槽中旋出!


            重复以上动作就可以持续射击了!因此,这一过程虽然比较繁琐,导致步枪的射速比较慢,但却保证了子弹发射药产生的能量不会浪费,因此现代高精狙基本沿用栓动式枪机

            其实

            这个很简单,首先看图

            可以看见,弹壳不但能装火药,还能把爆炸产生的燃气大部分输送给弹头。

            其次,旋转后拉式枪机有着极高的密封,尤其是毛瑟枪机,两片大突榫在你旋转的时候就已经牢牢地嵌入凹槽内闭锁,锁的死死的,所以基本不会有燃气外泄。

            其实

            这类步枪之所以会被称之为栓动步枪,其真正的原因正是因为步枪的枪击结构如同门栓一般,能够将枪击死死的锁住,也正是得力于定装弹药的发展,步枪的气密性才会越来越好。

            早在燧发滑膛枪时代,由于火石的火星需要点燃枪膛内的火药,所以枪膛部分需要开口才行,也正是因为如此那个时代在开枪时,硝烟会非常的大,但当定装弹药的出现便彻底的改装了这个僵局。

            由于只需用枪击的撞针撞击底火便可击发弹头,所以步枪的击发装置被大大的简化,而被简化到了量产模式时便诞生了栓动步枪。栓动步枪的动作非常简单,抬起枪栓打开闭锁机构,向后拉动枪栓打开枪膛,一发子弹顶到预击发位置,推动枪栓将其复位,子弹被推到击发位置,下压枪栓并闭锁枪膛,扣动扳机击发子弹。

            这一系列的动作非常的简单,也正是因为枪栓前段的闭锁机构能够牢牢的顶住子弹,所以子弹被击发时,火药的威力能够全部被用在弹头的推动上,这也是却大多数栓动步枪,射程都在800m以上的原因,因为爆燃气体没有其它排出口。

            综上所述:栓动步枪的气密性解决问题源于结构上面的闭锁机构,只要闭锁机构到位子弹在爆燃时的高压气体便能够得到最大限度的利用。

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