安全發射之關鍵：內能源槍械開閉鎖機構漫談（一）

李向東等

閉鎖機構，是拋射類武器發射工作過程中，限制和輔助引導拋射體能量源能量釋放方向的機構設計。槍械上的開閉鎖機構，通常是在一定預留空間基礎上，通過壓力或角度變化，使槍機和支撐部（槍管、機匣等部位）牢固接合，待彈頭飛離槍口，膛壓降至安全臨界值以下時，再使槍機和支撐部分離的機構。這是確保槍械射擊安全的根本保證。無論是非自動槍械還是自動槍械，亦或內能源槍械還是外能源槍械，在設計過程中，設計師都會充分考慮如何讓武器安全、牢固且便利地實現閉鎖和開鎖。

依據自動原理，槍械的開閉鎖機構可分為自動開閉鎖機構和手動開閉鎖機構。其中，自動開閉鎖機構被廣泛應用于各類自動槍械和半自動槍械上，其突出優點是外力傳導路徑簡單，通常只需推拉動作即可實現開鎖和閉鎖。但其內部機構相對復雜，槍機通常分為機頭和槍機框兩部分，并設置凸起和帶有一定角度的引導槽，將縱向的力轉化為傾斜方向的力，以實現開鎖和閉鎖。手動開閉鎖機構被廣泛應用于各類非自動槍械上，突出優點是機構簡單，一體設計，便于生產加工和精細打磨，且預留縫隙公差小，因此常被高精度狙擊步槍采用，但操作動作相對繁瑣。

毛瑟Kar98k 步槍槍機部分特寫。其采用旋轉后拉式槍機，是剛性閉鎖中槍機回轉式閉鎖在非自動步槍上的典型應用

SCAR步槍槍機組件（左）與BREN2步槍槍機組件（右）對比，注意其機頭上的閉鎖凸筍，這是槍機回轉式閉鎖機構的典型形態之一

依據槍機（機體）和支撐部的接合方式，槍械的閉鎖機構可分為慣性閉鎖和剛性閉鎖。慣性閉鎖是依靠槍機自身質量、材質強度和復進簧張力使槍機和槍管尾端貼合的閉鎖方式，特點是閉而不鎖，如同把門關上但不上鎖，這種閉鎖方式主要有槍機縱動式閉鎖和延遲開鎖式閉鎖兩種。剛性閉鎖是槍機通過角度變換或零部件收張，與槍管或槍身內支撐部接合，僅靠單純的后坐沖量無法將槍機和支撐部分離的閉鎖方式。剛性閉鎖的特點是開閉鎖狀態槍機呈現的形態不同，必須依靠非同軸線力作用到槍機上，通過角度或空間變化將力傳導到機頭上，實現槍機與支撐部的分離。剛性閉鎖機構因零部件構成多，導致機構相對復雜，因此種類繁多，比較常見的有槍機回轉閉鎖、機頭回轉閉鎖、槍管回轉閉鎖、卡鐵起落式閉鎖、卡鐵擺動式閉鎖、槍機偏轉閉鎖、槍管偏移閉鎖等。

為什么要閉鎖？

理論上，只要槍機質量足夠大，就可以全部采用慣性閉鎖，即靠槍機質量關閉彈膛，甚至不需要額外簧力加強。然而，隨著武器輕量化設計要求，欲在槍管長度較短情況下提高彈頭初速，就必須通過提高膛壓來實現。通俗地說，就是彈頭與膛線咬合更緊，提高火藥燃氣做功效率。這就導致火藥燃氣將彈頭推入線膛直至飛出槍膛阻力更大，因此，火藥燃氣向后的力也變得更加強大。人的體能是有限的，如果把槍機質量加得足夠大，槍機后坐時會超過人體的承受能力，顯然是不合適的。因此，槍械設計人員發明了閉鎖機構，槍彈發射時，使槍機與槍管尾端扣合，在膛壓降至安全范圍后才開鎖，目的是在減輕槍械機構質量的同時保證射擊安全。

慣性閉鎖

慣性閉鎖是指依靠槍機質量和復進簧張力關閉彈膛的閉鎖機構，閉鎖的主要能量來源是復進簧的張力，特征是閉而不鎖。慣性閉鎖可分為兩類：槍膛與槍機完全不扣合的被稱為槍機質量慣性閉鎖，也被稱為槍機縱動式閉鎖，通常配合的自動方式為自由槍機式；槍機與槍膛有一定扣合，但在單純的膛底壓力下能完全實現開鎖，稱為延遲開鎖式閉鎖，配合的自動方式為半自由槍機式。

延遲開鎖式閉鎖機構中，比較典型的有楔閂延遲開鎖式、滾柱延遲開鎖式、閉鎖杠桿延遲開鎖式、氣體延遲開鎖式以及槍管回轉延遲開鎖式等幾類。

槍機質量慣性閉鎖

不完全分解時的司登沖鋒槍?？梢娖渥詣訖C組件構造非常簡單，依靠槍機質量和復進簧張力實現閉而不鎖

PM手槍結構圖。其槍管固定，復進簧套在槍管外，無延遲開鎖機構，是槍機質量慣性閉鎖在手槍上的典型應用

司登沖鋒槍剖面結構圖。其槍機上沒有任何剛性閉鎖裝置

PPSh-41 沖鋒槍局部剖視圖。其沒有剛性閉鎖結構，也沒有延遲開鎖裝置，是槍機質量慣性閉鎖機構在沖鋒槍上的典型應用

中國54式沖鋒槍，是蘇聯PPS43沖鋒槍的仿制品，采用槍機質量慣性閉鎖

應用楔閂延遲開鎖式閉鎖機構的湯姆遜M1921遜沖鋒槍

顧名思義，槍機質量慣性閉鎖是發射時主要依靠槍機自身質量遲滯后坐的閉鎖機構，可以理解為一個完全不上鎖的重門。實際上，閉鎖的力量除了來自槍機本身，還有很大一部分來自復進簧的張力。閉鎖狀態時，復進簧牢牢抵住槍機，使槍機前端緊貼槍管尾端，實現閉而不鎖。發射后，由于彈頭與被復進簧頂住的槍機存在巨大的慣性差，彈頭向前極快加速運動，槍機向后較慢加速運動，因此彈頭飛出槍口后，槍機向后運動的量還很小，而此時膛壓已降得很低，由此保證了射擊安全。

槍機質量慣性閉鎖的優點是結構簡單，便于加工，對生產工藝要求低。二戰時，英國的司登沖鋒槍就采用了槍機質量慣性閉鎖機構，加上運用了成熟的沖壓工藝，每支槍生產成本不到10英鎊，因此能夠在戰爭期間大量生產并列裝部隊，成為一代經典。英國的司登沖鋒槍、蘇聯的PPSh-41 沖鋒槍、PPS43 沖鋒槍、PM 手槍，以色列的烏齊沖鋒槍，美國的MAC-11 沖鋒槍等都應用了槍機質量慣性閉鎖機構。

槍機質量慣性閉鎖的缺點也很明顯，最突出的就是慣性承壓小，無法發射膛壓高、威力大的槍彈。如果發射大威力槍彈的槍械采用槍機質量慣性閉鎖機構，只有兩種辦法，一是將彈膛對應兩條陽線之間距離設置大于彈頭直徑（有利于泄壓），以此減小膛壓，這對射擊精度和射程非常不利，顯然不合適；二是將槍機質量或復進簧簧力設置得極大，但這樣會加劇槍械質量，或超越人類臂力極限，不符合人體使用條件，也是不合適的。因此，槍機質量慣性閉鎖機構多見于發射低威力彈的手槍、沖鋒槍，在步機槍上幾乎沒有應用。

楔閂延遲開鎖式閉鎖機構

為了克服槍機質量慣性閉鎖的缺陷，在簡化閉鎖機構、緊湊槍械尺寸的同時使槍械安全承受較高膛壓，人們發明了延遲開鎖式閉鎖機構。楔閂延遲開鎖式閉鎖機構是其中比較特殊的一種。

閉鎖狀態時的湯姆遜M1928 沖鋒槍。此時H 形楔閂位于機匣凹槽內

開鎖狀態時的M1928 湯姆遜沖鋒槍。此時H 形楔閂位于槍機凹槽內

分解后的湯姆遜M1928 沖鋒槍槍機，黃色零件為H 形楔閂。注意槍機和機匣上均設有凹槽，用來容納和引導H 形楔閂運動

楔閂延遲開鎖式閉鎖機構最典型的應用是M1型號之前的湯姆遜沖鋒槍， 包括M1921、M1928、M1928A1等（為簡化結構，M1沖鋒槍及其之后的型號取消延遲機構）。其槍機上有一個銅制的H 形楔閂，槍機和機匣上均有向后傾斜70°的凹槽，以容納H 形楔閂。閉鎖狀態時，該楔閂下降卡入機匣的凹槽內，其作用是在發射瞬間通過不同角度的摩擦力轉化為阻力來延遲槍機后坐。當膛壓開始下降時，通過楔閂兩側的開鎖突起與機匣上的開鎖斜面相互作用使楔閂上升進入槍機凹槽，槍機開始向后運動。這個機構有效降低了射速，理論射速從1500發/ 分降到660 發/ 分，而且有效避免槍機過早抽殼的問題，能夠保證彈頭飛出槍膛后，膛壓降到安全臨界值以下才抽殼。但這種機構也有缺陷，一是延遲后坐塊（H 形楔閂）與機匣內的凹槽摩擦系數較大，長時間使用會造成零部件磨損，連續射擊后機匣處溫度會非常高。二是拉槍機上膛時剛開始會有較大的阻力。

滾柱延遲開鎖式閉鎖機構

MP5A2沖鋒槍

德國G3自動步槍

上圖和下圖分別為MP5 沖鋒槍閉鎖和開鎖時槍機與槍管節套的狀態

G3步槍槍機局部剖視圖。槍彈后方豎起的金屬圓柱體為滾柱，此時滾柱卡入槍管節套里的閉鎖凹槽內，呈閉鎖狀態

HK P9S手槍，可見其槍機側面的滾柱

相較于楔閂延遲開鎖式閉鎖機構，滾柱延遲開鎖式閉鎖機構的應用就相對廣泛。這種閉鎖機構結構簡單、動作可靠，其核心零件是兩個對稱的滾柱。槍機復進到位時，槍機內的楔鐵將兩個滾柱向外撐開，使滾柱進入槍管尾部或槍管節套的閉鎖槽中，實現閉鎖。槍彈發射后，槍機在膛底壓力作用下后坐，滾柱在閉鎖槽的作用下被強制收攏進入槍機內的凹槽，實現開鎖。這種閉鎖機構具有空間利用好、對機匣結構強度要求較低、能充分降低機構死沉等明顯優勢。此外，兩個對稱的滾柱能充分抵消開鎖瞬間槍機單方向的扭轉力矩，對提高射擊精度有很大的益處。滾柱延遲開鎖式閉鎖機構與楔閂延遲開鎖式閉鎖機構的共同點都是通過增大傳速比從而增大轉換質量，在發射瞬間，能夠承受比復進簧張力大數十倍的壓強，因此適用于發射膛壓較高、威力較大的槍彈。這種閉鎖機構在手槍、沖鋒槍、步槍上均有使用，如德國HK 公司的P9 系列手槍、MP5沖鋒槍、G3自動步槍均采用這種閉鎖方式。

AAT-52通用機槍

G3步槍開鎖示意圖

FAMAS步槍

AAT-52 通用機槍開鎖工作原理圖：（a）擊發瞬間，閉鎖杠桿卡入機匣閉鎖槽內；（b）槍機加速向后運動；（c）閉鎖杠桿旋轉，脫離機匣閉鎖槽

閉鎖狀態時的FAMAS步槍。其閉鎖杠桿卡在機匣橫銷前，形成閉鎖

正在開鎖的FAMAS 步槍。注意其延遲杠桿順時針旋轉，越過機匣橫銷，形成解脫狀態

MP5沖鋒槍至今仍然活躍在世界的各個地方。其較高的射擊精度不僅有賴于HK 公司精良的加工工藝，也與其采用的滾柱延遲開鎖式閉鎖機構有很大關系。當武器處于待擊狀態時，楔鐵的閉鎖斜面將兩個滾柱向外擠開，使之卡入槍管節套的閉鎖槽內，槍機鎖住彈膛。槍彈擊發后，在火藥燃氣的作用下，彈殼推動機頭后退，迫使滾柱向內收攏。一旦滾柱完全脫離閉鎖槽，槍機的兩部分（機頭和槍機框）就一起后坐，完成抽殼、拋殼等動作。

G3步槍位于槍機機頭前段的閉鎖楔鐵兩側，各有一個閉鎖滾柱，能夠沿著閉鎖楔鐵前端的斜面橫向移動。槍機復進即將到位時，閉鎖楔鐵繼續向前，斜面將滾柱向外擠開，使滾柱進入槍管節套的閉鎖凹槽內，形成閉鎖。槍彈擊發后，彈底壓力直接向后作用到槍機上，當后坐力足以推動槍機時，閉鎖楔鐵后退，閉鎖槽迫使滾柱沿斜面同時向內收攏，縮進機頭內，實現開鎖。

滾柱延遲開鎖式閉鎖機構的缺點：一是槍機質量大，為了避免過早開鎖，槍機需要一定質量，否則會造成開鎖過早傷及射手；二是人機工效較差，由于其本質上還是慣性閉鎖機構，閉鎖主要依靠滾柱阻力、槍機質量和復進簧張力，復進簧張力較大，擊發瞬間彈底壓力向后傳導被削弱的較少，因此可感后坐力也較大；三是對滾柱的加工精度要求極高，若超出誤差范圍，槍械就無法正常工作；四是長時間使用后滾柱磨損嚴重，就不能牢牢卡入槍管節套的閉鎖凹槽內，無法正常閉鎖，需要及時更換，對維護保養要求高。

閉鎖杠桿延遲開鎖式

閉鎖機構閉鎖杠桿延遲開鎖式閉鎖機構應用較少，優點是能夠承受較大的膛壓，安全性好，缺點是機構復雜，細小零部件較多。典型應用是法國AAT-52 通用機槍和FAMAS 步槍。

AAT-52通用機槍是1950 年代研制的，其閉鎖機構較為特殊，機頭和槍機框之間，有可旋轉的閉鎖杠桿連接。閉鎖杠桿由機頭帶動，其短臂端卡入機匣壁的閉鎖槽內，長臂端則抵在質量較大的機體上，實現閉鎖。槍彈擊發后，火藥燃氣壓力向后推動機頭前端，但由于此時閉鎖杠桿兩端分別卡入閉鎖槽和抵在機體上，機頭無法向后運動，而是迫使閉鎖杠桿轉動，由此加速機體后坐。一旦閉鎖杠桿離開閉鎖槽，槍機便完成開鎖。

FAMAS步槍的閉鎖機構承襲于AAT-52通用機槍，左右兩側設有兩個平行延遲杠桿，將槍機連接在槍機框上。槍機復進到位后，延遲杠桿上端頂在槍機框尾端，下端抵壓在機匣橫銷前，形成閉鎖。槍彈擊發后，火藥燃氣壓力作用在彈殼底部，使機頭、延遲杠桿、槍機框閉鎖端面緊緊地擠在一起，延遲杠桿不能轉動，槍機框不能向后運動。火藥燃氣膨脹，壓力激增，推動槍機框開始向后運動，使延遲杠桿向后旋轉。由于延遲杠桿上臂長于下臂，延遲杠桿旋轉時形成速度差，槍機框相對機頭加速后坐，此時機頭向后移動一小段距離。在延遲杠桿向后旋轉過程中，機頭運動受到遲滯；當延遲杠桿轉動約45°時，越過機匣橫銷，完成開鎖，槍機框帶動機頭一起迅速向后運動，完成抽殼、拋殼等動作。（待續）

編輯/魏開功