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一战期间，各国飞机上装备的航空机枪大多数都是由陆军装备的机枪改进而成，射速一般在500～650发／分，如法军装备的贝内特梅塞尔机枪、英军装备的马克沁机枪以及刘易斯机枪等。一战结束后，各国的军事工业飞速发展，飞机的性能迅速提高，各军事强国都意识到空军力量在未来战争中的决定性作用，纷纷大力发展自己的飞机工业。1930年代，由于战斗机飞行速度迅速提高，导致飞机上的机枪命中率大幅降低，而通过提高射速可以达到提高命中率的目的，因此各军事强国广泛开展了高射速自动武器的研制。
1932年，苏联设计师B．г斯彼达莱和и．A．柯马立斯基设计出世界上第一挺高射速航空机枪——ⅢKAC 7．62mm航空机枪(英文名称为ShKAS)。当时各国航空机枪的射速一般在1000发／分左右，而ⅢKAC航空机枪射速高达1800发／分。
ⅢKAC航空机枪有旋转式、机翼式和协调式3种型号，其结构和工作原理基本相同，大部分零部件可以通用。三者间最大的区别在于其发射机构，由于这3种型号的机枪在飞机上的安装位置不同，所以其射击控制方式也不同：旋转式安装于飞机舱门处，由射手扣动扳机控制射击，用装退弹把手将枪弹装入拨弹轮；机翼式安装在飞机的机翼处，依靠从击发杠杆上的发射钢索连接孔引出的发射钢索拧制发射，使用装退弹钢索组件手工操纵机枪的装退弹；协调式安装在飞机螺旋桨后方，射手通过操纵传动装置——协调器来控制射击。
由于这3种型号的ⅢKAC航空机枪结构相似，在此本文仅对旋转式进行剖析。
结构组成及工作原理
ⅢKAC航空机枪采用导气式自动原理。闭锁机构与56式半自动步枪类似，为枪机偏移式，通过枪机框上的靴形突起完成开闭锁动作。击发方式与56式班用机枪类似，为开膛待击，枪机框复进到位时打击底火完成击发。
该枪由枪管组件、装退弹把手、枪尾体、握把组件、枪机、导气装置、射击控制机构、供弹／抛壳机构组成。
枪管组件
该枪的枪管组件总质量为3．2kg。枪管分成不同外径的3段，总长605mm。枪管前段上部设有半椭圆形切口，用于安装准星底座支架，切口内装有销钉，防止准星底座支架纵向移动。枪口内沿锐边倒角，以防止枪口出现磨损而影响射击稳定性。枪管中段安装在枪管套内，在距离枪口182mm的枪管壁上开有导气孔，导气扎外接气体调节器。枪管后段与机匣连接，其上部设有一个切平面，供枪机框前后作往返运动。枪管后端下凸部有进弹斜面，以确保枪弹正确上膛。
枪管内有4条右旋膛线，导程240mm。弹膛壁上有14条纵向槽，纵向槽宽0．55mm，深0．6mm。枪管内壁镀铬，但由于技术上的原因，弹瞠口部没有镀铬。
装退弹把手
人工装退弹时，向后拉动装退弹把手，带动活动机件完成退壳和装弹动作。当装退弹把手被锁键扳机固定在前方位置时，装退弹把手拉杆插入枪机框导管并顶住复进簧尾端面。枪机框后坐时，装退弹把手压缩复进簧。
枪尾体
枪尾体上设有枪机缓冲器、枪机框缓冲器、击发杠杆、固定锁键等。缓冲器最大簧力可达到5000N，为自动机高速复进提供了有力保障。
枪尾体内有两个通孔，孔内装有缓冲簧。上孔分为不同直径的两段，内部装有枪机框缓冲簧(矩形)，装退弹拉杆从孔中心穿过。当枪机框后坐到位时，枪机框缓冲簧吸收了活塞杆向后运动的撞击能量，并将此动能的90％反作用于枪机框，推动枪机框复进。下孔也分为不同直径的两段，内部装有枪机缓冲簧(圆形)。当枪机后坐到位时，枪机缓冲簧吸收了枪机向后运动的撞击能量，并将此动能的90％反作用于枪机，使其复进。
握把组件
握把组件包括握把体、握把侧面面板、扳机、保险臂、压弹臂、压弹臂簧及其支撑杆、压弹臂管制臂。
握把侧面面板采用普通木材制成，外表面进行了滚花处理，内部有圆孔，用以与侧面面板木塞配合；为提高强度，侧面面板木塞采用胡桃木制成。木塞与侧面面板用胶粘合在一起。为了在低温下使用旋转式机枪，增大了其扳机护圈，即使带着皮手套也可进行射击。
保险臂轴上有一宽一窄两个切口，借助切口平面和保险臂簧将保险臂固定在前面或者后面的水平位置。当保险臂扳至前面水平位置时，扳机滑板不能向后移动。此时，不能扣动扳机，该枪处于保险状态。
压弹臂的作用是将枪弹送人机匣进弹口，枪弹沿进弹口斜面滑人弹膛。压弹臂簧及其导杆给压弹臂提供足够的转动力矩。压弹臂管制臂用于控制压弹臂与输弹轮以及枪弹之间的相互作用。
枪机框组件
枪机框组件包括复进簧和枪机框。枪机框的作用是利用火药燃气能量，带动机枪中各活动机件完成自动循环动作。其上加工有带动凸部、传动凸部、运动凸缘、抛壳凸部、阻铁卡槽、两个传动装置槽、两个横向的椭圆形孔、拨壳臂槽。
枪机框带动凸部位于枪机框下部，用来连接枪机框与枪机，并使之相互作用，完成开、闭锁动作；传动凸部位于枪机框上部，用来带动拨弹臂组件完成输弹等动作；枪机框导轨控制枪机框运动方向；抛壳凸部位于枪机框导轨上，用以抛壳；阻铁卡槽位于枪机框左侧后部，当枪机框后举到位后，阻铁卡槽卡住阻铁形成挂机状态。
复进簧为3股合成式螺旋弹簧，长348～358mm，共57圈，工作状态完全压缩时，簧力为150～170N。后期生产的ⅢKAC航空机枪的复进簧改成46圈，工作状态完全压缩时，簧力为180～210N。
导气装置
在距离枪口182mm的枪管壁上开有导气孔，导气孔外接气体调节器。气体调节器上设有3个调节气孔，以120°角度均布在圆周上，直径分别为2mm、2.5mm和3mm。直径3mm的调节气扎为外大内小的锥形孔。
气室分为反射部和喇叭口两部分。反射部用以改变火药燃气的运动方向；喇叭口锥度为60°，用以控制火药燃气均匀分布在活塞头部前端。
活塞通过螺纹连接在枪机框上。活塞设有活塞头部、密封环、闭气环等。活塞头部直接承受火药燃气作用，其前端为杯形，其直径与枪管套上的气筒相匹配，并留有一定的膨胀公等，保证在温度升高膨胀时，活塞不会卡在气筒内。密封环用以阻止从活塞头部与气筒壁之间的间隙漏过的火药燃气进入机匣。带有闭气环的杆部可防止火药燃气作用时活塞发生弯曲，并且有助于减弱从活塞与气筒壁之间的间隙漏过的火药燃气，保护机枪内部零件。
枪管套上的气筒侧壁上开有9个椭圆形气孔，用来排除火药燃气，并加速活塞头部的冷却。
发射机构
发射机构包括扣机部件、扣机缓冲器、扳机、击发杠杆等。扣机部件包括顶 键、顶键簧、阻铁、阻铁轴、阻铁簧、阻铁簧导杆等。扣扳机时，扳机上的传动凸部带动击发杠杆回转并压顶键，顶键推动阻铁回转解脱枪机框，枪机框开始复进，完成发射动作。在击发杠杆的下部设有发射钢索连接孔，用于机翼式和协调式的射击控制。当停止射击时，在顶键簧作用下，使扳机复位。
供弹、抛壳机构
供弹、抛壳机构包括装弹把手组件、拨弹轮、拨弹臂、拨壳臂及拨壳臂传动套。
供弹、抛壳机构的操作及动作方法如下。
装弹 使用装弹把手进行首发装填时，将弹底缘放人拨弹轮部件的螺旋槽内，然后反复拨动装弹把手，直至将10发枪弹装入拨弹轮为止，完成装弹。
脱链 枪弹在拨弹轮的带动下在供弹轮内沿圆周转动一周，从而将枪弹从闭式弹链中脱出。
压弹、输弹 枪机后坐过程中，枪机越过弹底缘后，压弹臂将枪弹送入机匣进弹口切面，拨弹轮每转36°送一发枪弹至进弹口。复进时，枪机推动枪弹前进，枪弹底缘在压弹壁作用下卡入刚性抽壳钩。同时抽壳钩槽内的限位销为枪弹定位。枪弹位置归正过程中，存大刚度复进簧的作用下快速推人弹膛。
拨弹 拨弹臂组件包括：前滑轮，后滑轮、拨弹臂齿、拨弹臂卡锁、拨弹臂体、拨弹臂齿弹簧、后退臂、传动臂、传动臂插销。通过拨弹臂拨动供弹轮，拨弹臂的作用是使活塞杆的平动转化为供弹轮的转动，因而保障了自动发射时枪弹的供应。拨弹过程为：枪机框后坐过程中，其传动凸部通过前滑轮带动拨弹臂部件逆时针回转，拨弹齿左侧面拨动供弹轮供弹，后坐到位瞬间枪机框的传动凸部挤压后滑轮，通过传动臂和后退臂传动压回拨弹臂齿，拨弹臂卡锁卡住拨弹臂齿；枪机框复进时，传动凸部带动拨弹臂复位，到位瞬间拨弹臂盖压拨弹臂卡锁回转，解脱拨弹臂齿，拨弹臂齿在簧力作用下复位完成一个拨弹循环。
抛壳 抛壳动作分几个步骤完成：枪机上的抽壳钩将弹壳抽出弹膛；枪机后退距离超过实弹长度时，拨壳臂传动套带动拨壳臂回转，抽出的弹壳被拨壳臂拨人抛壳膛的管壳弓上；当枪机框复进时，借助其上的抛壳凸部使弹壳从抛壳窗向前抛出。
提高射速采取的措施
枪机运动速度与自动装退弹所需的时间有关，因此缩短装退弹的时间乃是提高射速的基本方法。ⅢKAC航空机枪号称世界首挺高射速航空机枪，其为提高射速主要采取了以下措施：
减小自动机行程 该枪采用固定式枪管，并挖制枪机向后运动的行程达到最短距离，从而保障枪弹送入弹膛的速度更快。
采用大刚度缓冲器和复进簧 枪机缓冲簧吸收了活动机件向后运动而产生的大部分动能，只有很少部分能量耗费掉，随后，缓冲簧和复进簧迫使活动机件高速向前复进。
弹膛刻槽减小抽壳阻力 由于弹膛内表面加工有纵槽，因而减小了抽壳时的摩擦力。当弹头射出后，火药燃气充满弹膛纵槽部分，平衡了作用在弹壳壁上的压力，因而减小了弹壳对弹膛壁的压力。由于减小了摩擦力，也就减小了抽壳所耗费的能量，从而加快了机枪自动装退弹的速度。 枪机框在负荷最大的行程上采用滚轮以减小阻力 因为滚动摩擦要比滑动摩擦耗费的能量少得多，因此滑轮的采用，使枪机框在负荷最大的行程上能减少活动机件运动能量的损失，从而加快了运动速度，缩短了自动装退弹所需时间。
结语
ⅢKAC航空机枪的历史意义不局限于它的战斗技术性能，它的出现标志着航空自动武器发展进入了新的阶段，即航空自动武器作为一种特殊的武器类型而开始飞跃发展。
编辑／黄俊
1932年，苏联设计师B．г斯彼达莱和и．A．柯马立斯基设计出世界上第一挺高射速航空机枪——ⅢKAC 7．62mm航空机枪(英文名称为ShKAS)。当时各国航空机枪的射速一般在1000发／分左右，而ⅢKAC航空机枪射速高达1800发／分。
ⅢKAC航空机枪有旋转式、机翼式和协调式3种型号，其结构和工作原理基本相同，大部分零部件可以通用。三者间最大的区别在于其发射机构，由于这3种型号的机枪在飞机上的安装位置不同，所以其射击控制方式也不同：旋转式安装于飞机舱门处，由射手扣动扳机控制射击，用装退弹把手将枪弹装入拨弹轮；机翼式安装在飞机的机翼处，依靠从击发杠杆上的发射钢索连接孔引出的发射钢索拧制发射，使用装退弹钢索组件手工操纵机枪的装退弹；协调式安装在飞机螺旋桨后方，射手通过操纵传动装置——协调器来控制射击。
由于这3种型号的ⅢKAC航空机枪结构相似，在此本文仅对旋转式进行剖析。
结构组成及工作原理
ⅢKAC航空机枪采用导气式自动原理。闭锁机构与56式半自动步枪类似，为枪机偏移式，通过枪机框上的靴形突起完成开闭锁动作。击发方式与56式班用机枪类似，为开膛待击，枪机框复进到位时打击底火完成击发。
该枪由枪管组件、装退弹把手、枪尾体、握把组件、枪机、导气装置、射击控制机构、供弹／抛壳机构组成。
枪管组件
该枪的枪管组件总质量为3．2kg。枪管分成不同外径的3段，总长605mm。枪管前段上部设有半椭圆形切口，用于安装准星底座支架，切口内装有销钉，防止准星底座支架纵向移动。枪口内沿锐边倒角，以防止枪口出现磨损而影响射击稳定性。枪管中段安装在枪管套内，在距离枪口182mm的枪管壁上开有导气孔，导气扎外接气体调节器。枪管后段与机匣连接，其上部设有一个切平面，供枪机框前后作往返运动。枪管后端下凸部有进弹斜面，以确保枪弹正确上膛。
枪管内有4条右旋膛线，导程240mm。弹膛壁上有14条纵向槽，纵向槽宽0．55mm，深0．6mm。枪管内壁镀铬，但由于技术上的原因，弹瞠口部没有镀铬。
装退弹把手
人工装退弹时，向后拉动装退弹把手，带动活动机件完成退壳和装弹动作。当装退弹把手被锁键扳机固定在前方位置时，装退弹把手拉杆插入枪机框导管并顶住复进簧尾端面。枪机框后坐时，装退弹把手压缩复进簧。
枪尾体
枪尾体上设有枪机缓冲器、枪机框缓冲器、击发杠杆、固定锁键等。缓冲器最大簧力可达到5000N，为自动机高速复进提供了有力保障。
枪尾体内有两个通孔，孔内装有缓冲簧。上孔分为不同直径的两段，内部装有枪机框缓冲簧(矩形)，装退弹拉杆从孔中心穿过。当枪机框后坐到位时，枪机框缓冲簧吸收了活塞杆向后运动的撞击能量，并将此动能的90％反作用于枪机框，推动枪机框复进。下孔也分为不同直径的两段，内部装有枪机缓冲簧(圆形)。当枪机后坐到位时，枪机缓冲簧吸收了枪机向后运动的撞击能量，并将此动能的90％反作用于枪机，使其复进。
握把组件
握把组件包括握把体、握把侧面面板、扳机、保险臂、压弹臂、压弹臂簧及其支撑杆、压弹臂管制臂。
握把侧面面板采用普通木材制成，外表面进行了滚花处理，内部有圆孔，用以与侧面面板木塞配合；为提高强度，侧面面板木塞采用胡桃木制成。木塞与侧面面板用胶粘合在一起。为了在低温下使用旋转式机枪，增大了其扳机护圈，即使带着皮手套也可进行射击。
保险臂轴上有一宽一窄两个切口，借助切口平面和保险臂簧将保险臂固定在前面或者后面的水平位置。当保险臂扳至前面水平位置时，扳机滑板不能向后移动。此时，不能扣动扳机，该枪处于保险状态。
压弹臂的作用是将枪弹送人机匣进弹口，枪弹沿进弹口斜面滑人弹膛。压弹臂簧及其导杆给压弹臂提供足够的转动力矩。压弹臂管制臂用于控制压弹臂与输弹轮以及枪弹之间的相互作用。
枪机框组件
枪机框组件包括复进簧和枪机框。枪机框的作用是利用火药燃气能量，带动机枪中各活动机件完成自动循环动作。其上加工有带动凸部、传动凸部、运动凸缘、抛壳凸部、阻铁卡槽、两个传动装置槽、两个横向的椭圆形孔、拨壳臂槽。
枪机框带动凸部位于枪机框下部，用来连接枪机框与枪机，并使之相互作用，完成开、闭锁动作；传动凸部位于枪机框上部，用来带动拨弹臂组件完成输弹等动作；枪机框导轨控制枪机框运动方向；抛壳凸部位于枪机框导轨上，用以抛壳；阻铁卡槽位于枪机框左侧后部，当枪机框后举到位后，阻铁卡槽卡住阻铁形成挂机状态。
复进簧为3股合成式螺旋弹簧，长348～358mm，共57圈，工作状态完全压缩时，簧力为150～170N。后期生产的ⅢKAC航空机枪的复进簧改成46圈，工作状态完全压缩时，簧力为180～210N。
导气装置
在距离枪口182mm的枪管壁上开有导气孔，导气孔外接气体调节器。气体调节器上设有3个调节气孔，以120°角度均布在圆周上，直径分别为2mm、2.5mm和3mm。直径3mm的调节气扎为外大内小的锥形孔。
气室分为反射部和喇叭口两部分。反射部用以改变火药燃气的运动方向；喇叭口锥度为60°，用以控制火药燃气均匀分布在活塞头部前端。
活塞通过螺纹连接在枪机框上。活塞设有活塞头部、密封环、闭气环等。活塞头部直接承受火药燃气作用，其前端为杯形，其直径与枪管套上的气筒相匹配，并留有一定的膨胀公等，保证在温度升高膨胀时，活塞不会卡在气筒内。密封环用以阻止从活塞头部与气筒壁之间的间隙漏过的火药燃气进入机匣。带有闭气环的杆部可防止火药燃气作用时活塞发生弯曲，并且有助于减弱从活塞与气筒壁之间的间隙漏过的火药燃气，保护机枪内部零件。
枪管套上的气筒侧壁上开有9个椭圆形气孔，用来排除火药燃气，并加速活塞头部的冷却。
发射机构
发射机构包括扣机部件、扣机缓冲器、扳机、击发杠杆等。扣机部件包括顶 键、顶键簧、阻铁、阻铁轴、阻铁簧、阻铁簧导杆等。扣扳机时，扳机上的传动凸部带动击发杠杆回转并压顶键，顶键推动阻铁回转解脱枪机框，枪机框开始复进，完成发射动作。在击发杠杆的下部设有发射钢索连接孔，用于机翼式和协调式的射击控制。当停止射击时，在顶键簧作用下，使扳机复位。
供弹、抛壳机构
供弹、抛壳机构包括装弹把手组件、拨弹轮、拨弹臂、拨壳臂及拨壳臂传动套。
供弹、抛壳机构的操作及动作方法如下。
装弹 使用装弹把手进行首发装填时，将弹底缘放人拨弹轮部件的螺旋槽内，然后反复拨动装弹把手，直至将10发枪弹装入拨弹轮为止，完成装弹。
脱链 枪弹在拨弹轮的带动下在供弹轮内沿圆周转动一周，从而将枪弹从闭式弹链中脱出。
压弹、输弹 枪机后坐过程中，枪机越过弹底缘后，压弹臂将枪弹送入机匣进弹口切面，拨弹轮每转36°送一发枪弹至进弹口。复进时，枪机推动枪弹前进，枪弹底缘在压弹壁作用下卡入刚性抽壳钩。同时抽壳钩槽内的限位销为枪弹定位。枪弹位置归正过程中，存大刚度复进簧的作用下快速推人弹膛。
拨弹 拨弹臂组件包括：前滑轮，后滑轮、拨弹臂齿、拨弹臂卡锁、拨弹臂体、拨弹臂齿弹簧、后退臂、传动臂、传动臂插销。通过拨弹臂拨动供弹轮，拨弹臂的作用是使活塞杆的平动转化为供弹轮的转动，因而保障了自动发射时枪弹的供应。拨弹过程为：枪机框后坐过程中，其传动凸部通过前滑轮带动拨弹臂部件逆时针回转，拨弹齿左侧面拨动供弹轮供弹，后坐到位瞬间枪机框的传动凸部挤压后滑轮，通过传动臂和后退臂传动压回拨弹臂齿，拨弹臂卡锁卡住拨弹臂齿；枪机框复进时，传动凸部带动拨弹臂复位，到位瞬间拨弹臂盖压拨弹臂卡锁回转，解脱拨弹臂齿，拨弹臂齿在簧力作用下复位完成一个拨弹循环。
抛壳 抛壳动作分几个步骤完成：枪机上的抽壳钩将弹壳抽出弹膛；枪机后退距离超过实弹长度时，拨壳臂传动套带动拨壳臂回转，抽出的弹壳被拨壳臂拨人抛壳膛的管壳弓上；当枪机框复进时，借助其上的抛壳凸部使弹壳从抛壳窗向前抛出。
提高射速采取的措施
枪机运动速度与自动装退弹所需的时间有关，因此缩短装退弹的时间乃是提高射速的基本方法。ⅢKAC航空机枪号称世界首挺高射速航空机枪，其为提高射速主要采取了以下措施：
减小自动机行程 该枪采用固定式枪管，并挖制枪机向后运动的行程达到最短距离，从而保障枪弹送入弹膛的速度更快。
采用大刚度缓冲器和复进簧 枪机缓冲簧吸收了活动机件向后运动而产生的大部分动能，只有很少部分能量耗费掉，随后，缓冲簧和复进簧迫使活动机件高速向前复进。
弹膛刻槽减小抽壳阻力 由于弹膛内表面加工有纵槽，因而减小了抽壳时的摩擦力。当弹头射出后，火药燃气充满弹膛纵槽部分，平衡了作用在弹壳壁上的压力，因而减小了弹壳对弹膛壁的压力。由于减小了摩擦力，也就减小了抽壳所耗费的能量，从而加快了机枪自动装退弹的速度。 枪机框在负荷最大的行程上采用滚轮以减小阻力 因为滚动摩擦要比滑动摩擦耗费的能量少得多，因此滑轮的采用，使枪机框在负荷最大的行程上能减少活动机件运动能量的损失，从而加快了运动速度，缩短了自动装退弹所需时间。
结语
ⅢKAC航空机枪的历史意义不局限于它的战斗技术性能，它的出现标志着航空自动武器发展进入了新的阶段，即航空自动武器作为一种特殊的武器类型而开始飞跃发展。
编辑／黄俊