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链式枪发展缘起
自火器诞生之日起,人们就在不断追求提高武器的射速。起先采用单身管分段装填、分段点火的方式,但很快就因安全、初速难以控制而放弃,比较成功的是同时使用多根身管的设计,如著名的“胡椒盒”手枪,不过却带来武器体积和质量庞大的缺点。在当时的技术条件下,更为可行的办法是共用一根身管和一套擊发机构,将盛装弹丸、火药的弹膛部分与身管分离,可以像“子母炮”一样随时更换,以提高射速。再进一步,就是事先预备多个装填好且可以活动的弹膛,通过某种机制使它们依次对准身管,每次都有一个弹膛与身管连成完整的发射管并实现发射。这种后来称为多膛结构的设计既能连续射击,又避免了过于笨重的问题。最早的一种手动连续发射的武——1718年出现的帕克转膛炮就是成功应用多膛结构的武器,并成为日后转轮手枪的雏形。随后,这种由单一身管和若干弹膛构成的连续发射的结构又衍生出更多类型。最常见的便是将所有弹膛设计在同一个可以自由旋转的圆柱体转轮当中,即转轮手枪的标准结构。但最早成功设计出转轮手枪的萨缪尔·柯尔特具有很强的市场意识,从1835年到1850年代,他为其相关设计在英国、美国申请了多个专利,依靠专利保护确立了柯尔特公司在转轮武器设计生产方面的垄断地位,使得多膛武器的后来者只能绕道而行。
美国南北战争之初,双方都使用过一种阿及尔“咖啡磨”(Ager Coffee Mill)机枪,这种老式机枪成功使用了一种原始的定装枪弹,即将弹丸、发射药和火帽同时装在一个钢制的圆柱形容器中,把很多个这样的容器放在枪身上方的漏斗中,转动摇把,这些容器逐一掉落到枪管后方的供弹辊轮里,然后被送人弹膛击发,击发后的空容器被抛出枪外并可再次利用。一些发明家以这种活动弹膛的设计为基础,并从工业革命后欧美广泛使用的传动链条中获得灵感,尝试将若干活动弹膛链接在一起,组成一条可以相对灵活转动的闭合链环,由一个或多个棘轮牵引,将弹膛依次带到对正枪管的位置,然后进行发射,从而设计出一种全新的链式供弹连发枪。不过,虽然它们在外形和连接方式上与自行车传动机构有些相似,但绝非借鉴了后者,因为英国人劳森第一次为自行车装上链条和链轮,已经是1874年的事情了,而链式枪要早20年。 这种设计虽然有其独特优势,但致命缺陷是它的发射药量受到限制。特别是对于0.24英寸这样小的口径来说,装药量必然非常有限,导致弹丸的初速和动能很低。此外,其防潮性能较差。因此古吉科特链式枪难以作为军用,用作自卫也很勉强,一般只能作为与发射更小的福楼拜枪弹的“沙龙”单发手枪类似的娱乐性武器,在室内射击比赛或娱乐射击等场合使用。但也正是因为使用这种短小的特殊枪弹,才能在有限的空间内,安置如此多数量的活动弹膛。特别是对于100响古吉科特步枪来说,机匣内只能容纳25个弹膛,剩下的75个不得不安置在枪托里面,链环尾部一直延伸到托底板位置。
古吉科特手枪/步枪不仅结构精密,加工也十分精细,成本之高可想而知。尽管它很有特色,在性能上也有一些优势,但过高的价格和有限的威力注定它无法打开市场,只在1855~1865年之间制造了数百支,保存到现在的数量也只有两位数。
链式枪的遗存:链式弹匣
早期链式枪共同的问题是太过笨重和复杂,发射后的活动弹膛及链节不仅成为累赘,而且拖曳的长链环导致武器无法灵活使用,事前装填和事后清洁工作都非常耗时费力,更不用说制造环节增加的成本,因此它们在商业上难以取得成功。随着使用杠杆式枪机、旋转后拉式枪机的可连续发射枪械的出现并逐步普及,采用链式供弹结构的武器也就销声匿迹了。直到1884年,马克沁发明了第一支真正意义上的以火药能量为动力的自动武器,它所采用的帆布弹带实际上就是早期链式活动弹膛的改进版,人工操作的旋转、闭锁过程也由武器部件自动完成。至此之后,弹链作为自动武器特别是机枪上最常见的供弹方式,一直沿用至今。同样,那些“炮台”手枪所采用的圆形转盘弹膛、横置并列弹膛,后来也演化为顶置弹盘类供弹具,只是应用范围不如弹匣、弹链和弹鼓。但也有极少数现代武器的供彈具,设计上延续了链式供弹的古老基因,出现了少见的“链式弹匣”。
最匪夷所思的链式弹匣来自于意大利M1941“索索”(Sosso)自动手枪。该枪是意大利设计师古利奥·索索设计的一款试验性产品。样枪由布雷西亚国家兵工厂制造,该厂在二战期间还生产过FNA-B M1943冲锋枪。M1941手枪采用常见的枪管短后坐自动原理,发射标准的9×19mm巴拉贝鲁姆手枪弹,外形整体设计中规中矩,只是它的供弹系统极为特别。虽然弹匣也是插入握把内,其形状却是手枪弹匣中极为罕见的弧形,而且凸起部分朝向前方。最不寻常的是这种弹匣的结构,没有托弹簧和托弹板,而是设计成一条可以循环转动的闭合弹链,其结构类似于机枪的不可散弹链,弹匣本身只是一个框架,弹链悬挂在这个框架上进行旋转,每个链节上可以放置1发枪弹,总共可以装填21发。与常规自动手枪相比,该枪的内部结构非常复杂,有一个垂直运动的枪管闭锁块和一整套连杆机构,保证套筒循环往返一次时,链节相对旋转一个位置。关于这种弹匣及供弹机构,古利奥·索索在1936~1941年期间,先后申请了3个美国专利。
这种弹匣的优点是:其底部无须专门为弹簧预留空间,相应增加了弹匣中可容纳枪弹的数量,比当时同类手枪中弹匣容量最大的FN M1935勃朗宁大威力手枪还多出60%;装填更加容易,特别是装入最后几发枪弹的时候无需特别用力;不会出现弹簧疲劳或“叠套”的现象,可以在装满后几个月甚至几年之后还能正常使用;在可靠性方面也有一定优势,物理上每发枪弹都会受与其他枪弹相同的驱动力,不会出现开始几发因枪弹多而导致推弹阻力大,以及个别枪弹供弹角度不正常的现象。但总的来说,与普通的弹簧驱动弹匣相比,这种设计导致整个枪支结构的复杂化,握把的尺寸更大难以握持,而且显然造价更加昂贵。据说,当时一支M1941手枪的造价相当于十几支伯莱塔M1934手枪。 从样枪来看,M1941手枪本意是作为战斗手枪设计的,体型较大,表尺可调,而且其皮质枪套一侧带有钢板衬架,必要时可以结合到握把后端,作为抵肩射击时的枪托使用。但由于结构复杂和成本过高,该枪最终没有被军队采用,也没有量产。布雷西亚兵工厂一共只制造了5支这种样枪,其中4支被作为礼物送给当时意大利的政治、军事头脑人物。保存至今的样枪数量不得而知,但至少有1支保存在布雷西亚以北20km的伯莱塔武器博物馆中。
至今仍在使用且相对常见的另一种“链式弹匣”用于鲁格10/22小口径步枪。作为美国民间最常见的“国民步枪”,鲁格10/22是比尔·鲁格于1964年设计的一种0.22英寸LR口径半自动运动步枪,特点是简单可靠、多用途、低成本、易改装。该枪在设计上借鉴了曼利夏舍瑙厄尔步枪的旋转供弹方式,标准配置是10发旋转式弹匣,枪弹在弹匣内像弹鼓一样旋转排列,不同于常规弹匣的单排或双排并列方式。但很多使用者认为10发容量太小,而自行配备其他厂商生产的大容量弹匣与弹鼓,市场上因此出现了一种带有内置链环的50发塑料弹匣。
这种链式弹匣由MAG公司生产,外形呈上小下大的长圆形,结构较为复杂,由弹匣体、供弹口、后盖板、链环、棘轮、卷簧等组成,包括链环在内的大部分零件都是橡胶或塑料材质。链环向外的一面带有半圆形缺口,向内一面带有齿条。下方直径较大的是棘轮,和旋转供弹口配合张紧链环,防止供弹出现故障。装弹前需打开后盖板,将枪弹依次插入链环外侧缺口当中,然后上紧棘轮中间的卷簧,再合上后盖板。由卷簧驱动棘轮带动链环内侧齿条,使链环整体发生旋转,迫使枪弹依次出现在供弹口处,由往复运动的枪机逐一推入弹膛。这种弹匣相当于旋转式弹匣与弹鼓的结合体,但与同规格的弹匣、弹鼓相比并没有突出的优点,且装弹过程稍嫌繁琐,只是外形奇特,整体来说使用并不普遍。
“链式枪”的现代定义
链式供弹结构在手持武器上没有取得成功,并不代表链式枪就此消亡。现代自动武器中仍有这一类别,只不过赋予了新的含义,其专指利用链环带动关键部件进行往复运动,从而使武器实现循环发射,它们大多是由外部能源驱动的机炮或是大口径机枪。1972年,美国休斯公司为AH-64武装直升机研制了一款30mmXM-230链式航炮。1981年,休斯公司再次推出了发射25×137mm炮弹的M242链式炮,广泛用于武装直升机、舰船,尤以在布雷德利战车上的使用最为成功。这种链式炮采用工业上常见的双排闭合滚柱链条,由4个链轮张紧,由链条驱动滑块在这个呈长方形的链条轨道上运动,使滑块推动机心座进而带动机心头沿武器纵向作往复运动,实现自动循环过程。这种结构具有零件少、质量轻、动作平稳、射速易控等优点,特别是只有机心等少数运动部件,所需的驱动功率很小,如XM-230链式航炮的功率只有3.7kw,仅相当同口径的GAU-13/A航炮1/4左右,唯一的缺点就是不适用于更大口径、超高射速的武器。
即使是未能取得成功的早期链式供弹枪械,也并非一无是处。至少从机械学的观点来看,其基本思路是合理的,且实践证明可以持续射击。尽管缺点大于优点,但无论如何,它们刷新了当时人类智慧在机械设计方面所能達到的高度,体现了前人在寻找实现连发功能的理想枪械结构的辛勤努力。也正是这种精神,才能推动包括枪械在内一切科技发明向着更高水平不断迈进,并最终实现突破。
编辑/高燕燕