自動方式

王洋+李宏飛+劉洪亮+趙奐強

坦白而言，自動方式和閉鎖結構一直是槍械基礎原理中的兩大難點。這些結構自身非常復雜，對讀者的想象力和理解力有著很高的要求。與此同時，在國內的科普工作中，又很難找到實物，無法做動態的講解。因此，自動方式和閉鎖結構就成為了既挑戰講解者、又挑戰讀者的“老大難”。但是，自動方式和閉鎖機構又是槍械中必不可少的重要組成部分，任何與槍械相關的科普工作的重點之一。

為此，筆者以國防工業出版社《自動武器原理與構造學》、兵器工業出版社《自動機結構設計》、《兵器工業科學技術辭典·輕武器》等書為基礎，盡量通俗地為讀者們科普槍械自動方式和閉鎖機構的相關知識。本節介紹槍械的自動方式。

何謂自動方式？

首先需要聲明的是，自動方式和閉鎖機構是完全不相同的兩個概念。自動方式是指槍械從火藥燃氣能量中獲取能量以完成自動動作的方式，而閉鎖機構則負責承受膛壓，“鎖”住火藥燃氣不讓它向后噴出（向后噴就成了無后坐力炮）。盡管這兩者關系密切，但它們是完全不同的兩個概念，對應的術語也完全不同。

此外，在介紹自動方式中，要提到大量的自動動作。槍械完成一個自動循環（一套自動動作）共有7個動作：擊發、開鎖、后坐、退殼（即抽、拋殼）、復進（后坐到位后開始）、進彈（即推彈入膛）、閉鎖。其中擊發動作本節中基本沒有提及，其它幾個都大量出現，在閱讀之前，請各位讀者牢記其它6個動作的順序，根據動作出現的位置，判斷自動循環進行到了哪一步驟。

此外，為了方便理解，筆者在退殼和復進動作之間增加了一個“后坐到位”動作。這個動作的發生意味著后坐的結束，復進的開始。

同時，槍械的一個自動循環大體上可以分為后坐和復進兩個階段/過程，7個自動動作分布在后坐和復進過程中。也就是說，后坐和復進既是兩個自動動作，也是兩個階段，希望各位讀者注意。

自動方式，從本質上講，就是槍械從火藥燃氣能量中獲得一部分的能量來完成相應的自動動作的方式、原理和方法。通俗說來，自動方式體現了槍械自動動作的能量來源。在今天的科普文中，自動方式也常被稱作自動原理，這個名字更為直觀、形象，也更常用，但其學名是自動方式。

既然叫作“自動”方式，這些原理必然只適用于自動武器。像栓動式狙擊步槍、唧筒式霰彈槍這些“動作能量來源于手”的非自動武器，是談不上自動方式的。如今，自動武器已經誕生了100多年，流傳下來常見的自動方式有管退式、導氣式、槍機后坐式三大類。

管退式

管退式又名槍管后坐式，其最本質的特點是：在火藥燃氣壓力作用下，被閉鎖機構“鎖”在一起的自動機和槍管會共同后坐（向后運動一段距離）。根據槍管和自動機組件分離即“開鎖”時槍管后坐的位置，分為槍管長后坐和槍管短后坐兩種。

管退式到底是如何獲得后坐能量的，筆者將它通俗化的演繹了一下。許多讀者都知道，現代（管退）火炮在開火時，炮身會相對于炮架猛烈后坐。而管退式的能量來源，就是后坐的炮管（槍管），即利用炮管（槍管）后坐的能量來完成自動動作。當然，這并不是說槍械“抄襲”了火炮的創意，畢竟火炮上最早使用管退式原理也是1897年的事情了，而此時槍械已經用上了十幾年的管退式原理了。

許多科普文章都介紹到：區分槍管長后坐和槍管短后坐的根據，是槍管后坐的長度是否大于一個槍彈長，槍管后坐距離大于一個槍彈長稱為槍管長后坐，反之稱為槍管短后坐。這種說法接受度很高。但實際上，這是一種不正確的區分方法。

槍管長后坐與短后坐的真正區別是：槍管長后坐中，槍管的后坐距離和自動機后坐的距離是基本相等的；而槍管短后坐中，槍管的后坐距離明顯小于自動機后坐距離。

槍管長后坐式

在槍管長后坐的全過程中，槍管和自動機全程“如影相隨”、“攜手前進”，兩者后坐到位后，再共同開始復進。在復進中，自動機被阻鐵掛住，停了下來，而槍管則繼續復進，完成開鎖、抽殼、拋殼等動作。等到槍管復進到位后，自動機才會“跟上”，完成推彈、閉鎖等動作。這就浪費了很多的時間，一個自動動作循環變得很長。因此。采用槍管長后坐的槍械，射速都不會很高。現實世界中，采用槍管長后坐的槍械不多，如一戰中法國的紹沙輕機槍。

槍管短后坐式

槍管短后坐原理是一種十分常見的原理。目前使用9×19毫米巴拉貝魯姆手槍彈的手槍中，絕大部分都是槍管短后坐式原理，比如格洛克手槍就是典型。

槍管短后坐的特點，就是槍管和自動機共同后坐一小段的（短）距離后，槍管被一個掛機結構掛住，停止運動，和自動機“分手”，而自動機繼續后坐，完成開鎖、抽殼、拋殼等一系列自動動作。自動機后坐到位后，開始復進，當復進到和槍管“分手”位置時，兩人“重歸于好”，自動機開始推著槍管復進，直到兩人“攜手”回到初始位置。在兩人攜手復進過程中，完成推彈、閉鎖等動作。

槍管長后坐和短后坐區別很大。就如其名字所言，長后坐中槍管后坐距離和自動機是相等的，開鎖、抽拋殼等過程發生在復進過程中。而短后坐，槍管只后坐一小段的短距離，開鎖、抽拋殼等動作發生在后坐過程中。相比之下，槍管短后坐的自動動作分布更為合理，射速也更高。因此，現在的管退式原理中，基本上只剩下槍管短后坐原理。

上文是以一般的手槍為例，這些手槍的槍管本身沒有彈簧，只能等復進中的自動機推到位。而在一些槍管短后坐武器上，槍管本身配有彈簧，不等自動機復進推動，就自己“先行一步”復進到位了。因此，槍管短后坐又被區分為分別復進到位和共同復進到位兩種。

導氣式

坦白而言，導氣式是最容易理解的自動方式。盡管在實際結構中，導氣式往往是三種自動方式中最復雜的，但導氣式的邏輯卻較為簡單，不必解釋過多自動機是如何獲能的。

顧名思義，導氣式就是從槍管中“導出”一部分氣體，以獲得能量、完成自動動作的自動方式。在導氣式中，槍管不像管退式那樣要后坐，一般是固定不動的。為了從槍管中獲得能量，就必須想方設法導出一部分的氣體。最常見的手段就是在槍管上打導氣孔，再配套安裝導氣箍等一些零部件以達到導氣的目的。導出的氣體會被用來吹動活塞，或者直接吹動自動機，讓自動機獲能。

開導氣孔說白了就是槍管打洞，這不利于槍管的強度和精度，安裝導氣箍等一系列零部件也不是一件簡單的事情。為此，導氣式誕生伊始，并沒有用到導氣孔導氣，相當一部分的槍械采用的是槍口集氣式原理，就是收集槍口溢出的火藥燃氣，“廢物利用”豈不是一舉兩得？為此，一大批槍械都采用過槍口集氣式原理。比如德國G41步槍、美國M1伽蘭德步槍的早期型都是如此。

后來人們發現，槍口集氣式原理并不像理論上那么好。首先，槍口的氣體壓力已經很低了，導致集氣式原理先天能量不足。此外，自動機位于槍械中后段，而槍口在槍械最前端。能量傳遞過程中如此長的跨度，對于自動武器來說不是一件好事。集氣式隨后被慢慢淘汰了。

現在，常見的導氣式原理細分為活塞長行程式、活塞短行程式、導氣管式三種。

活塞長行程式

所謂活塞“長行程”，和槍管長后坐類似，即活塞和自動機的后坐距離是相同的。但不同的是，采用活塞長行程的槍械，活塞和槍機框剛性連接在一起，兩者運動完全同步，永不分離。火藥燃氣通過導氣孔進入氣室內，開始膨脹、沖擊，推動活塞向后運動，和自動機一同后坐，自動機由此獲得能量。

由于活塞和自動機剛性連接，自動機獲得的能量十分充足，自動動作十分可靠。著名的AK47和Stg.44就采用了長行程活塞原理。此外，絕大部分機槍，出于可靠性考慮，都采用活塞長行程原理。但正因為活塞和自動機剛性連接，整個自動機的重量會相當可觀，大質量的自動機在槍內來回高速運動，對精度有不利影響。

活塞短行程式

短行程活塞和長行程活塞相反，活塞和和自動機各為一體。活塞從導氣式獲得能量后，只負責“推一把”自動機，而后兩者分離，活塞就在活塞簧作用下復位了，有點類似于槍管短后坐原理。

短行程活塞相對長行程活塞而言，活塞和自動機獨立，重量更小，體積上也沒有那么臃腫，對精度有利。此外，活塞獨立，只后坐一小段距離，活塞的密封也會好得多，火藥燃氣不會像長行程活塞那樣，跟著活塞跑進機匣里，降低了維護量。

導氣管式

導氣管式原理，就是俗稱的“氣吹式”原理，最大的特點是沒有活塞。導氣孔導出的氣體，通過長長的導氣管流到自動機附近，或者直接噴出，推動自動機運動（如77式高射機槍），或者通過槍機框上設計的導管，流入到槍機框和槍機之間的氣室內，完成膨脹、推動開鎖，賦予自動機能量，形成所謂的“內活塞”（如M16/AR15步槍）。

相比長、短行程活塞，導氣管的質量要小得多，這有利于降低整槍重量。此外，細長的導氣管的安裝也比活塞要簡單，其零件更少，設計起來也更為簡練。但導氣管式原理也有很大的缺點。無論是直接“吹”自動機，還是跑到槍機框與槍機之間形成內活塞，火藥燃氣都不可避免地跑到機匣內，如果火藥殘渣較多、氣體腐蝕性大，就會對槍械造成很惡劣的影響。尤其是AR15這種內活塞，對槍彈發射藥的要求很高，高溫的火藥燃氣還容易很快將槍械的潤滑油“吹”干凈，這都不利于可靠性。

槍機后坐式

所謂槍機后坐式，通俗的理解就是一個被繩子捆緊的、帶有塞子的氣球。當我們解開繩子時，氣球內的氣體壓力會把塞子猛“吹”出去，同時氣球本身也會沿著和塞子飛行方向相反的方向飛行。

槍機后坐式的原理就基本和這個氣球類似。解開繩子的過程就是擊發槍彈，氣球內的氣體就是發射藥被點燃后產生的氣體，塞子就是彈頭，而氣球則相當于是彈殼、自動機等部件。在槍機后坐式中，槍管一般也是固定不動的。

槍彈被擊發后，火藥燃氣一方面會推動彈頭向前運動，另一方面必然會反向地向后施加一個力。由于槍管固定，這個力量傳遞到彈殼上，而彈殼和自動機“緊貼”在一起，能量就傳遞給了自動機，賦予自動機向后運動（后坐）、完成自動動作的能量。這就是槍機后坐式中，自動機獲得后坐能量的原理。

但這個原理有一個很大的缺點，就是在槍彈彈頭開始運動的瞬間，彈殼和自動機也開始后坐了，這意味著，在槍機后坐式中，開鎖幾乎在發射瞬間就開始了。相比之下，管退式中槍管要后坐一段距離再開鎖，導氣式要等氣體傳遞能量給活塞、活塞傳遞能量給自動機后才能開鎖。換句話說，管退式和導氣式，天生就有延遲開鎖效果，開鎖時間都晚。而槍機后坐式卻沒有這個效果。如果開鎖太快，彈頭很可能還沒有來得及飛出槍管，或者剛剛飛出槍管，此時膛內壓力還很高。而這時候彈殼就開始運動促使槍械開鎖，這無疑是一件很危險的事情，輕則斷殼，重則炸膛。

為此，必須延緩彈殼和自動機開始后坐（開鎖）的時機。這里面有兩種基本思路，一個是增大自動機的質量，依靠慣性來延遲后坐。另一個思路是不增加自動機質量，設計一個專用的延遲機構。這兩種思路對應的，就是槍機后坐式中常見的兩個分支：自由槍機式和半自由槍機式。

自由槍機式

自由槍機式槍械的自動機說白了就是“一大塊鐵”，利用大質量來延遲后坐。在歷年來的摸索中，人們逐漸發發現，自由槍機式原理，基本上只能適應一些小威力的手槍彈。如果槍彈威力太大，自動機的質量就會增加到一個難以接受的范圍。像使用自由槍機原理、發射9×19毫米巴拉貝魯姆槍彈的沖鋒槍上，盡管整槍質量只有2千克出頭，自動機卻要占據500克的重量。連一款手槍彈都需要這么重的自動機，更大威力的槍彈就可想而知了。因此，自由槍機原理的應用十分稀少，基本上就圍著手槍彈“打轉轉”了。

半自由槍機式

為此，增加延遲機構的半自由槍機原理就出現了。比如FAMAS步槍就采用了杠桿延遲機構。德國的G3步槍、MP5沖鋒槍上采用滾柱機構來延遲后坐。當然，這些機構的作用不僅僅是延遲，通常還起到閉鎖機構的作用，一件多用。

正是由于自動機（槍機）運動受到了延遲和限制，不夠“自由”，因此這個原理得名半自由槍機。在半自由槍機原理中，筆者個人覺得最“炫酷”的，要屬HK公司在P7系列手槍上采用的氣體延遲后坐原理。這個原理和導氣式有點類似，它在槍管上打導氣孔，導出的氣體不是像導氣式那樣向后噴出、推動自動機運動，而是向前噴出，阻礙自動機的運動，起到延遲作用。

之所以說這個原理“炫酷”，首先是創意很大膽。其次是體積很小巧，比滾柱機構和杠桿機構要小巧玲瓏得多，同時，它的效果也相當不錯。因此，“小身材”的P7手槍卻可以承受9×19毫米巴拉貝魯姆手槍彈，這殊為不易，要知道當時和P7同等“身材”的PPK、P230這一類手槍，威力只是和64式手槍一個等級的，但P7的威力卻是和92手槍同級的。這個機構的大缺點就是比較挑槍彈，很難使用那些發射藥比較“臟”的槍彈，維護也麻煩。

三種自動方式的比較

在三大自動方式中，目前應用最廣泛的，也是最佳的自動方式就是導氣式。導氣式可以根據導氣孔的位置和大小，調節后坐能量（自動機能量）。后坐能量合適，可以大大降低槍械的設計難度，也便于槍械進一步優化性能。但導氣式需要挖導氣孔，也往往需要設計、布置活塞等零部件，具體結構較為復雜，在一些小體積槍械上，比如手槍上，就基本見不到導氣式的應用。

管退式原理應用的第二多。無論是槍管長后坐還是槍管短后坐，槍管在槍彈發射過程中都是要后坐。我們知道，后坐力的根本來源是火藥燃氣產生的反向推力，它作用于槍管（實際上是由彈殼、自動機和槍管組成的、由閉鎖機構鎖死的封閉體內），槍管再把力量傳遞給槍械的其它部分和射手。如果槍管是活動的，那這個力傳遞得不會那么猛烈。

也就是說，管退式可以減小武器的后坐力。在一些力求減小后坐力的槍械，特別是使用12.7毫米大口徑機槍彈的槍械上，管退式應用得很多。比如巴雷特M82反器材步槍就采用了管退式原理。我國的89式重機槍，為了減小后坐力，采用了導氣、管退混合式自動方式。

而槍機后坐式則是最“悲慘”的自動方式，它既不能像導氣式一樣，有選擇地導出合適的后坐能量，也無法像管退式那樣可以緩沖后坐力。而且開鎖的時機又太快，為此才不得已增加了延遲機構。但延遲機構不是“萬金油”，效果有限，不能完全克服槍機后坐式的先天缺點。

正因為如此，各國的槍械設計師開始在槍械彈膛內刻槽，充當延遲機構的補充。但彈膛刻槽是一種不得已的手段。世界上的槍械中，彈膛刻槽都是什么槍械呢？G3、FAMAS步槍為半自由槍機式的；64式、77手槍屬自由槍機式的。可見，彈膛刻槽頻繁出現在槍機后坐式的武器中，這實際表明了槍機后坐式槍械，在具體設計與應用中的力不從心。

因此，當今的槍機后坐式，尤其是半自由槍機原理的槍械越來越少，法國人淘汰了FAMAS撿起了導氣式的HK416，而HK公司新設計的槍械中，無論是MP7、G36、HK416還是MG43，清一色全是導氣式。在半自由槍機原理的應用中，HK公司可謂是“高手”了。連這個半自由槍機的老手都“離經叛道”了，半自由槍機原理可謂是前途一片灰暗。

因此，在今天，除了沖鋒槍上還能看到自由槍機原理的影子外，其它的槍械已經難覓其蹤了。槍機后坐式原理，也成為三大自動方式（原理）中墊底的一個。

坦白而言，槍械的自動方式相對難以理解，特別是想充分了解并理解其優缺點，更是一件困難的事情。筆者希望能為各位讀者提供一個感性入門的認識。下一節中，筆者將會繼續介紹一個更抽象的槍械知識——閉鎖結構。