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技术研究
百多年来,由于步枪作战功能的变化,其结构也是千姿百态,妙趣横生,形形色色的步枪结构演变,也给后人留下许多悬念,这些悬念至今仍然影响着它的发展,本文所讨论的问题可能对所有单兵使用的枪械有所借鉴。
关于空仓挂机
空仓挂机是"弹仓式"步枪中的一种结构。在我国,不论是单发射击的53式步枪,或是半自动射击的56式半自动步枪,都采用弹仓供弹,弹仓固定在枪身上(不能拆卸),弹仓内的枪弹被射完以后,空仓挂机自动将枪机(枪栓)扣在后方,以便于射手从枪身上方将排列在弹夹中的枪弹压入弹仓。因此,空仓挂机的功能就是空仓后扣住枪机,"空仓挂机"四字就表明了它的功能。弹仓供弹的步枪在结构上有以下特点:弹仓固定于枪身;有空仓挂机;机匣上方留有压弹口;导气式步枪中,活塞必须与枪机脱开(短行程),以便让出压弹空间;士兵携带的枪弹,必须排列在一个个弹夹中,每个弹夹中排列的枪弹数就是弹仓容弹量。现在,空仓挂机所依托的弹仓供弹步枪早已作古,而空仓挂机却在某些著名的自动步枪(M16步枪、AUG步枪)中保留下来。自动步枪是弹匣供弹,弹匣可以装卸,在弹匣与枪身分开的状态下装弹入匣,枪弹已是散弹携带,并废弃了弹夹,弹仓式步枪的一些结构特征在此已荡然无存。显然,在这些步枪上空仓挂机原来的功能已经没有了。我们无法了解这些有空仓挂机的自动步枪设计者的创意,据说,空仓挂机的新功能是发出弹仓中"弹已射完"的信号,以便射手立即更换弹匣。我曾认真询问过一位热衷于保留空仓挂机的射手:
问:自动步枪设置空仓挂机有什么好处?
答:只要挂机扣住枪机,说明弹匣已空。
问:在忙着瞄准射击的过程中,射手能看见枪机被扣住的状况吗?
答:只要枪声一停,说明枪机被扣住了,用不着瞧。
问:射手是先感觉"枪声停",还是先看见"被扣住"?
答:当然是"枪声停"。枪机被扣住是看不见的,除非卸下弹匣才能看得见。
可见,是"枪声停"告诉了射手弹匣已空,"枪机被扣住"是联想而已。要说明的是,在现今的各种自动步枪中,没有空仓挂机的是绝对多数,这些步枪的射手就是靠"枪声"来判断弹匣是否要更换。没有空仓挂机,照样能判断弹匣中是否有弹。如此说来,自动步枪中空仓挂机的这一派生功能也不复存在了。我曾经告诉那位射手,请他用2支81式自动步枪作一对比试验,其中一支步枪的空仓挂机被去掉。
扩大开来,大量的冲锋枪和各式轻机枪都是以连发射击为主的自动枪械,从它们诞生之日起就没有经过以单发射击为主的弹仓式供弹过程,它们在射击中也有供弹具中枪弹告罄的问题,从来都靠"枪声停"来判断,也没有哪位设计师把空仓挂机设置在这些枪械中。那么,在有些自动步枪中仍然保留空仓挂机是否为一种"返祖现象"?
关于左撇子用枪
最近几年,国内出现了左撇子用枪的呼声。我不清楚,左撇子占多大比例,据国外的概略估计约有10%。说实在的,直到现在,我们看到的步枪都是右手射手使用,但是从人机工效出发,现在的自动步枪尽量在结构上使射手的左右手都能方便操作。但这里提出左撇子用枪是从生理角度提出来的,从抵肩、瞄准、射击、战术动作、携行,甚至拼刺,步枪结构要按左撇子的招式设计。可以想像,一个连队中有10%的士兵是左撇子用枪,怎样训练这些步兵,必是一个头疼问题。其实,左撇子和正常人在武器操作上并非存在天障,在社会生活中克服"左"、"右"障碍的实例枚不胜数,孩子们一入幼儿园一律被教以右手写字,左手用筷子的孩子被母亲矫成右手的不计其数,您看见过左手使用斧子和锯的木匠吗?看见过左手锻磨的石匠吗?这些匠人在他们从师时,就被师傅划一了。我们照样没有看到过,左手握弓的提琴手和胡琴手。一个左撇子在他入伍那天起就授以右手持枪又有什么难处?所以世界上步枪型号不下百种,全是右手使用的结构,这是有道理的。反过来,正常人使用的枪倒是要考虑人机工效,为了让步枪发挥更大的效力,尽量让左右手都能操作,如左右手装填,左右手扳动快慢机,左右手装定分划,左右手更换供弹具......这与左撇子使枪是两个概念,不能混淆。这方面新出现的步枪如TAR-21、CR-21等步枪有很好的表现。但是像FAMAS、AUG等步枪实现左右抛壳的结构却不敢恭维。首先,这些枪的抛壳方向在配给士兵前已调整好(士兵自己无法调),在使用过程中又无法灵活改变抛壳方向,也就不能随时调换左右抵肩(传统结构的枪可以在使用中调换左右抵肩);其次,真正给左撇子配置了向左抛壳的枪,必定是"害群之马",因为右手射手无法使用。这种可左右抛壳的结构有点像"聋子的耳朵",是否有理?
那么,同样是单兵枪械的冲锋枪和轻机枪,为什么没人提左撇子用枪?
关于光学瞄准镜
光学瞄准镜在性能上比机械瞄具的瞄准速度快,瞄准精度高,其价格也在最近20年有明显下降。目前国外出现了一些以光学瞄准镜为主的步枪(机械瞄具为冗余系统),随之,国内要求以光学瞄准镜为主的呼声高了。20世纪80年代末和90年代初,M16的设计师斯通纳以及AK系列的设计师卡拉什尼柯夫父子相继应邀来华,关于配用瞄准镜的问题,他们的回答都是否定的,原因是经不起使用。据我分析,光学瞄准镜固定在枪身以后,经不起磕碰、暴晒,浸水后密封性不能保证,长期擦拭后透光率变低。M16步枪已改进到了M16A3及M16A4,其中主要的一项内容就是设置了几个导轨,必要时可安装光点式瞄准镜、微光瞄准镜、望远式瞄准镜和热成像仪,但始终没有改变以机械瞄具为主,光学瞄准镜只是一种临时配置,观察最近美国维和部队和以色列步兵使用的M16步枪就能印证。AN94步枪是俄罗斯下一代步枪,也是以机械瞄具为主,耐人寻味的是AN94步枪研制过程中共有12个方案,前8种方案均采用光学瞄准镜为主,到第9个方案以后,改为机械瞄具为主。美国和俄罗斯是经历多次大战的国家,步枪设计也最富经验,这方面倒有点老成持重。以机械瞄具为主的还有FAMAS步枪等。以光学瞄准镜为主的有AUG步枪、G36步枪、L85A1步枪、TAR-21步枪、CR-21步枪等,可能是在技术方面有所突破,也可能是对枪械使用条件有不同的考虑。
目前来讲,步枪是否能实现以光学瞄准镜为主,仍是一个值得探讨的问题。
关于觇孔式机械瞄具
我国一些新型枪械安装了觇孔式机械瞄具,但由于长期习惯了缺口式机械瞄具,加之原理上缺乏认识,设计也有一些缺陷,因此非议较多。
在机匣盖能拆卸的步枪(如AK47步枪)上,表尺座只能置于机匣前方,照门只能采用缺口形状,以增加瞄准视场,这种瞄准具的基线较短。对于机匣盖与身管固接的步枪(如M16步枪),为了加长基线,表尺座一般设置于机匣后方,照门一般采用觇孔形状。国内外多数自动步枪采用觇孔式瞄准具。机械瞄准具的一般原理是分划已装定后照门通过准星与目标构成一连线,这时枪身被赋予一定的射向。这一过程靠射手的视线来实现。对于缺口式瞄准具,由于照门远离眼睛(大于20cm),而眼睛只能靠贴腮定位,随机性很大,要费较长的时间,才能使照门、准星与目标形成三点一线。对于觇孔式瞄准具,由于照门与眼睛很近(约6cm),视线能很快透过觇孔构成正确的瞄准线,瞄准速度快。打一比方,觇孔相当于光学瞄准具的出瞳孔,准星相当于镜中分划,光学瞄准镜的瞄准速度快,是由于射手的眼睛被出瞳孔定位,能很快构成连线。曾经测量过国外同类产品,觇孔直径2mm以上者占多数。M16A2步枪射距200m以内的觇孔直径为4.5mm,射距400m以外为2mm。孔径4.5mm差不多与望远镜的出瞳直径相当。这是一个实践性很强的问题,有赖于广大使用者的智慧。
关于无托结构
步枪小口径化,为无托结构的发展创造了条件。自20世纪70年代以来相继出现了AUG和FAMAS两种无托结构的步枪,之后,又不断有新的无托步枪推出,如L85A1步枪、TAR-21步枪、CR-21步枪等。无托结构有四个优点:由于除去专门的枪托,全枪质量小、尺寸小;由于是直枪托,加上全枪质心离枪膛轴线较近,无依托点射精度高;由于握把靠近全枪质心,出枪和射击比较机动。也有三个主要的缺点(主要是人机工效),即直枪托的瞄准难度大;射手脸部靠近枪管尾部,容易受到烟熏;握把在供弹具前方,握持不便。相比之下,传统结构的优缺点正好与之相反。但这些优缺点也可以转化,如M16步枪是传统结构,却采用直枪托,这是宁可兼得点射精度,牺牲了瞄准方便性。CR-21步枪却采取了折衷的方法,机匣上方的形状照顾了传统的"自然瞄准",而又部分地保留了直枪托。小口径步枪的后坐力小,早期大后坐力下形成的步枪握持方法已不适用,这也缓解了无托结构握持不便的问题。
我军长期使用传统结构步枪,乍一配无托结构步枪,首先碰到的是要改变长期形成的一整套射击方法和战术动作,加上设计经验不足造成结构上的部分缺陷,形成较多的人机工效问题。对待这种新生结构,推上去,还要花一定的功夫;否定它,可以随便找出一大把理由;退回到传统结构那是驾轻就熟。
步枪结构中的悬念还有许多,上面这几个比较突出,这些问题的实践性很强,它们恰恰是实践者提出的,笔者虽然谈了自己的见解,但主要目的是抛砖引玉。◆
(编辑/魏开功)
百多年来,由于步枪作战功能的变化,其结构也是千姿百态,妙趣横生,形形色色的步枪结构演变,也给后人留下许多悬念,这些悬念至今仍然影响着它的发展,本文所讨论的问题可能对所有单兵使用的枪械有所借鉴。
关于空仓挂机
空仓挂机是"弹仓式"步枪中的一种结构。在我国,不论是单发射击的53式步枪,或是半自动射击的56式半自动步枪,都采用弹仓供弹,弹仓固定在枪身上(不能拆卸),弹仓内的枪弹被射完以后,空仓挂机自动将枪机(枪栓)扣在后方,以便于射手从枪身上方将排列在弹夹中的枪弹压入弹仓。因此,空仓挂机的功能就是空仓后扣住枪机,"空仓挂机"四字就表明了它的功能。弹仓供弹的步枪在结构上有以下特点:弹仓固定于枪身;有空仓挂机;机匣上方留有压弹口;导气式步枪中,活塞必须与枪机脱开(短行程),以便让出压弹空间;士兵携带的枪弹,必须排列在一个个弹夹中,每个弹夹中排列的枪弹数就是弹仓容弹量。现在,空仓挂机所依托的弹仓供弹步枪早已作古,而空仓挂机却在某些著名的自动步枪(M16步枪、AUG步枪)中保留下来。自动步枪是弹匣供弹,弹匣可以装卸,在弹匣与枪身分开的状态下装弹入匣,枪弹已是散弹携带,并废弃了弹夹,弹仓式步枪的一些结构特征在此已荡然无存。显然,在这些步枪上空仓挂机原来的功能已经没有了。我们无法了解这些有空仓挂机的自动步枪设计者的创意,据说,空仓挂机的新功能是发出弹仓中"弹已射完"的信号,以便射手立即更换弹匣。我曾认真询问过一位热衷于保留空仓挂机的射手:
问:自动步枪设置空仓挂机有什么好处?
答:只要挂机扣住枪机,说明弹匣已空。
问:在忙着瞄准射击的过程中,射手能看见枪机被扣住的状况吗?
答:只要枪声一停,说明枪机被扣住了,用不着瞧。
问:射手是先感觉"枪声停",还是先看见"被扣住"?
答:当然是"枪声停"。枪机被扣住是看不见的,除非卸下弹匣才能看得见。
可见,是"枪声停"告诉了射手弹匣已空,"枪机被扣住"是联想而已。要说明的是,在现今的各种自动步枪中,没有空仓挂机的是绝对多数,这些步枪的射手就是靠"枪声"来判断弹匣是否要更换。没有空仓挂机,照样能判断弹匣中是否有弹。如此说来,自动步枪中空仓挂机的这一派生功能也不复存在了。我曾经告诉那位射手,请他用2支81式自动步枪作一对比试验,其中一支步枪的空仓挂机被去掉。
扩大开来,大量的冲锋枪和各式轻机枪都是以连发射击为主的自动枪械,从它们诞生之日起就没有经过以单发射击为主的弹仓式供弹过程,它们在射击中也有供弹具中枪弹告罄的问题,从来都靠"枪声停"来判断,也没有哪位设计师把空仓挂机设置在这些枪械中。那么,在有些自动步枪中仍然保留空仓挂机是否为一种"返祖现象"?
关于左撇子用枪
最近几年,国内出现了左撇子用枪的呼声。我不清楚,左撇子占多大比例,据国外的概略估计约有10%。说实在的,直到现在,我们看到的步枪都是右手射手使用,但是从人机工效出发,现在的自动步枪尽量在结构上使射手的左右手都能方便操作。但这里提出左撇子用枪是从生理角度提出来的,从抵肩、瞄准、射击、战术动作、携行,甚至拼刺,步枪结构要按左撇子的招式设计。可以想像,一个连队中有10%的士兵是左撇子用枪,怎样训练这些步兵,必是一个头疼问题。其实,左撇子和正常人在武器操作上并非存在天障,在社会生活中克服"左"、"右"障碍的实例枚不胜数,孩子们一入幼儿园一律被教以右手写字,左手用筷子的孩子被母亲矫成右手的不计其数,您看见过左手使用斧子和锯的木匠吗?看见过左手锻磨的石匠吗?这些匠人在他们从师时,就被师傅划一了。我们照样没有看到过,左手握弓的提琴手和胡琴手。一个左撇子在他入伍那天起就授以右手持枪又有什么难处?所以世界上步枪型号不下百种,全是右手使用的结构,这是有道理的。反过来,正常人使用的枪倒是要考虑人机工效,为了让步枪发挥更大的效力,尽量让左右手都能操作,如左右手装填,左右手扳动快慢机,左右手装定分划,左右手更换供弹具......这与左撇子使枪是两个概念,不能混淆。这方面新出现的步枪如TAR-21、CR-21等步枪有很好的表现。但是像FAMAS、AUG等步枪实现左右抛壳的结构却不敢恭维。首先,这些枪的抛壳方向在配给士兵前已调整好(士兵自己无法调),在使用过程中又无法灵活改变抛壳方向,也就不能随时调换左右抵肩(传统结构的枪可以在使用中调换左右抵肩);其次,真正给左撇子配置了向左抛壳的枪,必定是"害群之马",因为右手射手无法使用。这种可左右抛壳的结构有点像"聋子的耳朵",是否有理?
那么,同样是单兵枪械的冲锋枪和轻机枪,为什么没人提左撇子用枪?
关于光学瞄准镜
光学瞄准镜在性能上比机械瞄具的瞄准速度快,瞄准精度高,其价格也在最近20年有明显下降。目前国外出现了一些以光学瞄准镜为主的步枪(机械瞄具为冗余系统),随之,国内要求以光学瞄准镜为主的呼声高了。20世纪80年代末和90年代初,M16的设计师斯通纳以及AK系列的设计师卡拉什尼柯夫父子相继应邀来华,关于配用瞄准镜的问题,他们的回答都是否定的,原因是经不起使用。据我分析,光学瞄准镜固定在枪身以后,经不起磕碰、暴晒,浸水后密封性不能保证,长期擦拭后透光率变低。M16步枪已改进到了M16A3及M16A4,其中主要的一项内容就是设置了几个导轨,必要时可安装光点式瞄准镜、微光瞄准镜、望远式瞄准镜和热成像仪,但始终没有改变以机械瞄具为主,光学瞄准镜只是一种临时配置,观察最近美国维和部队和以色列步兵使用的M16步枪就能印证。AN94步枪是俄罗斯下一代步枪,也是以机械瞄具为主,耐人寻味的是AN94步枪研制过程中共有12个方案,前8种方案均采用光学瞄准镜为主,到第9个方案以后,改为机械瞄具为主。美国和俄罗斯是经历多次大战的国家,步枪设计也最富经验,这方面倒有点老成持重。以机械瞄具为主的还有FAMAS步枪等。以光学瞄准镜为主的有AUG步枪、G36步枪、L85A1步枪、TAR-21步枪、CR-21步枪等,可能是在技术方面有所突破,也可能是对枪械使用条件有不同的考虑。
目前来讲,步枪是否能实现以光学瞄准镜为主,仍是一个值得探讨的问题。
关于觇孔式机械瞄具
我国一些新型枪械安装了觇孔式机械瞄具,但由于长期习惯了缺口式机械瞄具,加之原理上缺乏认识,设计也有一些缺陷,因此非议较多。
在机匣盖能拆卸的步枪(如AK47步枪)上,表尺座只能置于机匣前方,照门只能采用缺口形状,以增加瞄准视场,这种瞄准具的基线较短。对于机匣盖与身管固接的步枪(如M16步枪),为了加长基线,表尺座一般设置于机匣后方,照门一般采用觇孔形状。国内外多数自动步枪采用觇孔式瞄准具。机械瞄准具的一般原理是分划已装定后照门通过准星与目标构成一连线,这时枪身被赋予一定的射向。这一过程靠射手的视线来实现。对于缺口式瞄准具,由于照门远离眼睛(大于20cm),而眼睛只能靠贴腮定位,随机性很大,要费较长的时间,才能使照门、准星与目标形成三点一线。对于觇孔式瞄准具,由于照门与眼睛很近(约6cm),视线能很快透过觇孔构成正确的瞄准线,瞄准速度快。打一比方,觇孔相当于光学瞄准具的出瞳孔,准星相当于镜中分划,光学瞄准镜的瞄准速度快,是由于射手的眼睛被出瞳孔定位,能很快构成连线。曾经测量过国外同类产品,觇孔直径2mm以上者占多数。M16A2步枪射距200m以内的觇孔直径为4.5mm,射距400m以外为2mm。孔径4.5mm差不多与望远镜的出瞳直径相当。这是一个实践性很强的问题,有赖于广大使用者的智慧。
关于无托结构
步枪小口径化,为无托结构的发展创造了条件。自20世纪70年代以来相继出现了AUG和FAMAS两种无托结构的步枪,之后,又不断有新的无托步枪推出,如L85A1步枪、TAR-21步枪、CR-21步枪等。无托结构有四个优点:由于除去专门的枪托,全枪质量小、尺寸小;由于是直枪托,加上全枪质心离枪膛轴线较近,无依托点射精度高;由于握把靠近全枪质心,出枪和射击比较机动。也有三个主要的缺点(主要是人机工效),即直枪托的瞄准难度大;射手脸部靠近枪管尾部,容易受到烟熏;握把在供弹具前方,握持不便。相比之下,传统结构的优缺点正好与之相反。但这些优缺点也可以转化,如M16步枪是传统结构,却采用直枪托,这是宁可兼得点射精度,牺牲了瞄准方便性。CR-21步枪却采取了折衷的方法,机匣上方的形状照顾了传统的"自然瞄准",而又部分地保留了直枪托。小口径步枪的后坐力小,早期大后坐力下形成的步枪握持方法已不适用,这也缓解了无托结构握持不便的问题。
我军长期使用传统结构步枪,乍一配无托结构步枪,首先碰到的是要改变长期形成的一整套射击方法和战术动作,加上设计经验不足造成结构上的部分缺陷,形成较多的人机工效问题。对待这种新生结构,推上去,还要花一定的功夫;否定它,可以随便找出一大把理由;退回到传统结构那是驾轻就熟。
步枪结构中的悬念还有许多,上面这几个比较突出,这些问题的实践性很强,它们恰恰是实践者提出的,笔者虽然谈了自己的见解,但主要目的是抛砖引玉。◆
(编辑/魏开功)