為什麼有些機槍的槍口是喇叭形的?

陳小平258184270


(現代國產的QJY-88式通用機槍採用的喇叭形槍口)

(本文由桌面戰爭兵棋原創撰寫,圖片來源於網絡。“桌面戰爭兵棋”專注于軍事領域的耕耘,堅持原創,堅守初心。歡迎您的指點。)

在第二次世界大戰期間,不乏有一些軍工設計師的異想天開,設計出了很多造型奇特的武器,當然有些是十分優秀的設計,有些也僅僅是一些雞肋的造型,比如日本製造的大正十一式輕機槍,也就是我們所說的“歪把子機槍”,它的外觀像一個巨大的彈簧,不僅沒有任何的美觀造型,並且性能也十分差勁,被譽為二戰中性能最差的機槍。

(造型奇特的”歪把子機槍”)

除了“歪把子機槍”以外還有一系列的機槍造型也很獨特,它們共同的一個特點就是在槍口有一個喇叭形的部件,以至於發展到今天也有部分輕機槍的槍口也是喇叭形的,相信有很多人會感到疑惑,這個喇叭形的部件到底是幹什麼用的呢?

(大多輕機槍槍口都採用喇叭口形狀)

錐形消焰器

在20世紀以前火炮火器的出現,讓戰爭發生了質變,人們只是將這些火藥武器作為武器使用,並沒有發現這種武器發射時產生的火光帶來的嚴重問題,後來在第一次和第二次世界大戰期間,有很多機槍或者火炮陣地因為巨大的火光而暴露位置,被敵人所利用。

(各種消焰器的內部結構)

於是在二戰前後,研製出了一種錐形消焰器,用它來抑制開槍時的火焰火光,讓自己的陣地不在暴露。它的外形就像喇叭形狀,加裝在了大量的輕機槍槍口上,這也就是我們看到的喇叭口的機槍。那麼這麼一個小小的錐形槍口是怎麼消除火焰的呢?

(錐形消焰器)

原理

要了解錐形消焰器的工作原理,我們首先來認識開槍是如何產生火光的,因為膛口中會流出大量的高溫火藥燃氣,它在空氣中與可燃燒的氣體混合後發生燃燒而產生的火光。這樣的火光我們稱之為膛口焰,而膛口焰又分為初次焰、中間焰和二次焰,我們的錐形消焰器也是主要對這幾種火焰進行抑制作用。

初次焰: 主要是指膛內的高溫火藥燃氣出膛後會繼續燃燒產生的火焰

中間焰: 主要是指高溫火藥燃氣通過膛口後,會被膛內的衝擊波進行再一次的壓縮,產生的高溫高壓發生燃燒產生的火焰。

二次焰: 主要是指高溫火藥燃氣在膛口外與空氣中的氧氣混合燃燒產生的火焰,這也是開槍中最強烈的火焰。

(蘇聯的DP機槍也採用的經典的喇叭口)

我們瞭解到了開槍火焰產生的原理後,錐形消焰器的消焰原理就很簡單了。將這種錐形消焰器加裝在槍口,讓開槍產生的高溫火藥燃氣在消焰器內充分燃燒、膨脹,降低了出口出的高溫高壓,還能減小燃氣與外界氧氣混合燃燒的程度,來達到消除初次焰、中間焰和二次焰的目的,最後達到抑制槍口的火焰。

(採用的“大喇叭口”日軍的九九式輕機槍)

其他優點

當然加裝了這樣喇叭形的消焰器不僅僅只有消除火焰火光的作用,還能夠達到一定程度的槍口補償的作用,當然這樣的作用非常甚微,但是聊勝於無嘛。

喇叭形的槍口還能還能進行一部分的擴音和散熱的能力,這種喇叭形的消焰器能和喇叭產生同樣的作用,讓聲音在喇叭口傳播,在喇叭槍口後方射擊的士兵聽到聲音要小得多,這樣還能保護射手的聽覺。

這種喇叭形的槍口直到現代還有部分機槍還在使用,而且曾在80年代喇叭形成為了最為流行的一種形狀,可見這種喇叭槍口也是帶起了一陣潮流的走向。


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那個喇叭形的槍口俗名叫做喇叭咀,說白了就是我們所熟知的消焰器。


作用有2個:

  1. 一是能夠減小連發射擊時的槍口火焰,避免暴露目標。要知道,機槍作為靈活的重火力支援,作用不容小覷,更好的隱藏自己,是火力持續輸出的關鍵。而射擊時產生的火焰即便在白天都非常明亮,極易暴露,這時消焰器的作用就非常明顯了。
  2. 二是提供良好視線,避免影響射手瞄準。機槍持續的火力輸出,會在槍口形成一個巨大的火團,影響機槍手瞄準,降低殺傷效果。雖說機槍更重視火力支援和火力覆蓋,但這都是在瞄準的基礎之上的,所以消焰器的作用也尤為重要。


  3. 種類:消焰器通常有圓椎形和圓柱型的兩種,問題裡提到的就是圓椎型的。也有在上面開若干個小孔的圓柱形消焰器,如ZB-26、M-16等。

  4. 弊端:消焰器也是存在弊端的,一個是加大了機槍開火的動靜,另一個是加大了武器的後坐力。因此並不是所有的槍都適合加裝消焰器,有很多機槍都沒加裝的,其中我國的五六式機槍及鬼子的歪把子都是沒有消焰器的。不知道有沒有解決你的疑問?


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槍口是啦叭形部件,其實就是為機槍加了一個消焰器,對於子彈彈丸的飛行軌跡沒有任何的影響。消焰器能減小連發射擊時的槍口火焰,減小暴露目標的概率。要知道,機槍作為靈活的重火力支援,不可能完全隱藏自己,光學途徑不暴露機槍手的位置,還有聲學特徵,聲學特徵不暴露,還有戰術經驗指引敵人掌握你們機槍手的部署位置。因此,我認為消焰器其實是一種聊勝於無的部件,更多的是對士兵的人性關懷,它的作用與重機槍的水冷裝置完全是兩回事。

同時消焰器能為機槍手保障良好的視線,射手瞄準時防止被火光刺眼、晃眼,這一點就不是聊勝於無了,是實實在在的作戰性能。機槍在火力支援和火力覆蓋時也要進行瞄準,不可以扣住扳機隨便放。這在戰時可能不明顯,但是在平時的機槍手訓練考核中,是再明顯不過的了,不瞄準就沒有好成績,沒有好成績單位成績就不能總評優秀,不能總評優秀連長指導員是會不高興的。

第三,我認為消焰器還能使機槍更漂亮,大喇叭口,那是80年代最美的時裝,裝在機槍上也是一樣的審美體驗。如果像我國的五六式機槍和日本小鬼子的歪把子機槍那樣沒有消焰器的,槍口光禿禿,給人一種為它們使用生髮劑的衝動。

輕武器的美學研究,其實可以寫一篇博士論文,國防大學的裝備學教研室博士生就可以寫,就是張召忠和李莉教授的那個學科,挺火的,建議有志軍官都去報考,拼出一個更好的未來。


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這是防火帽,也稱為消火帽、消焰器。防火帽可以最大程度壓縮槍口噴射的火焰, 從而使火光外露的幅度大大衰減,這就避免了在夜晚的作戰環境下,射手的視覺被閃亮的熾焰干擾而影響瞄準射擊。

附圖為幾種不同類型的防火帽:

上圖為現代突擊步槍常見的幾種防火帽,包括美式M序列和俄式AK序列,以及國產九五式突擊步槍的防火帽也基本上與上圖相似。二戰時期德國的MG-42通用機槍、蘇聯的郭留諾夫輪式重機槍、蘇聯的捷格加廖夫輕機槍、捷克式輕機槍、英國的布倫式輕機槍、馬克沁重機槍的防火帽為喇叭口形狀。二戰時也有槍口沒有防火帽的自動武器,如美製M-3式衝鋒槍、美製湯普森衝鋒槍、美製M1919A-4型號的重機槍、英國‘’斯登‘’式衝鋒槍、德國的MP-40衝鋒槍、德國的MP-44衝鋒槍、蘇制PPSh-41式衝鋒槍、蘇制PPSh-43式衝鋒槍、日本的九二式重機槍、日本的大正十一輕機槍(歪把子)等。


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槍口處喇叭形的玩意是個消焰器,或者叫錐形消焰器(Cone flash hider),這種消焰器不單單前端有個喇叭形的膨脹口,除此之外,跟喇叭口連接部分還有一個前期的膨脹筒式,如下圖所示:

▲喇叭形消焰器

<strong>那麼,這種錐形消焰器是如何工作的呢?在回答這個問題之前我們先來說一下槍口焰口形成原因,首先,我們知道彈頭是由發射藥爆燃後產生的高溫高壓燃氣推出槍管的,而這些

發射藥爆燃後又並沒有在槍管內就充分燃燒完(一般槍管越短,發射藥燃燒的就越不充分),槍口處的火藥燃氣能量大概還剩下45%左右,再加上這些燃氣本身就是溫度很高、壓力很大的高溫高壓氣體,所以一旦在槍口釋放時,就會產生很明顯的火光和爆轟,如果不使用消焰器或者其他的槍口裝置的話,那麼槍口焰就會非常的誇張,比如下圖所示:

▲AKS-74U短突誇張的槍口焰

如果是在晚上使用沒有裝消焰器的武器,那麼槍口焰的效果會更加感人,比如下圖所示,這火光都可以照亮整間屋子了:

<strong>

▲晚上的槍口焰

所以,為了儘量避免這種情況,減小槍手 被暴露的概率,使用消焰器就非常有必要了,而題目中說到的“喇叭形槍口”就是消焰器的一種,這種錐形消焰器前端的“喇叭口”和後半部的膨脹室作用就是為了儘可能的減小槍口焰,原理大概是這樣的:高溫高壓燃氣從槍口出來後,會先進入膨脹室進行“減壓”和“降溫”,就相當於從一團高壓氣體從一個狹窄的通道突然到了一個開闊的地帶,被擴散、分離了,氣體的體積“膨脹了”了,那麼壓力就自然減小,然後,這些經過了首次“減壓降溫”的氣體從喇叭口出來後會被第二次擴散、分離,也就是再次“膨脹”,進一步的減壓和降溫,從而最大限度的降低槍口火光!


而且一些錐形消焰器的喇叭口是有網口的,如上圖所示,這些網口的作用是為了能更好分散燃氣的火光,從這些空隙中噴射出去後,同樣能減輕高壓燃氣的壓力,至於使用了錐形消焰器之後,消焰的效果會怎樣,我們來看一組圖片瞭解一下:

▲使用了錐形消焰器的槍口焰情況

<strong>▲未使用錐形消焰器的槍口焰情況

<strong>


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喇叭形的槍口是消焰器。先說說槍口的火焰怎麼來的,槍口焰又稱為膛口焰,是從膛口流出的高溫高壓的火藥氣,由於熱輻射以及與可燃氣體的混合燃燒而產生的可見光,這個光咱們按照空間和時間可以分為5個階段依次是前期焰,初次焰,膛口輝光,中間焰,二次焰,由於前期焰,中間焰,還有二次焰有一定的獨立性,因此是消焰器的主要作用對象。





(MG-42通用機槍)
咱們想要抑制火焰的發生主要是避免和限制膛口火藥燃氣產生的激波加熱和燃燒,所以消焰器的原理也非常簡單,首先使火藥的燃氣充分的燃燒,降低出口處的壓力和溫度,這個過程主要是減少的初次焰,因為初次焰的產生就是由於產生的火藥氣溫度高,壓力大,因而輻射產生的可見光,然後在通過消焰器其特殊的喇叭形結構,以減小與周邊空氣混合燃燒的過程,這個階段主要消除的是中間焰和二次焰。

(ZB-26機槍)

所以別說探測技術高度發達的今天,就是在二戰時期槍口的火焰問題同樣也是一個大問題,比如二戰大名鼎鼎給予盟軍重創的德國的MG42通用機槍,抗日戰爭中作為我國火力支柱的ZB-26輕機槍,還有日本的99式機槍,都是採用的喇叭口,目的就是起到一個消除火焰的作用。

(日本99式機槍)


喇叭口型的消焰器分為兩類,一類是錐形遮光罩,另一類是錐形消焰器,長的其實差不多。錐形遮光罩,它的圓錐角相對於錐形消焰器比較大,並且長度較短,這種結構的優點是可以削弱初次焰和膛口輝光,但是對中間焰和二次焰效果不顯著,因此後來這種結構逐漸被錐形消焰器所替代。而錐形消焰器,由於它的錐形角小並且長度較長,不光繼承了錐形遮光罩的優點還解決了錐形遮光罩的缺點,不光可以消除初次焰還可以消除和減弱中間焰和二次焰。由於微波的強度和錐角的角度所以一般來說錐角的角度都在8~20°之間,同時為了提高消焰的效果還會在壁上開很多小孔。除了錐形消焰器還有很多類型的消焰器,比如圓柱形消焰器,筒形消焰器,叉形消焰器,組合型消焰器。


軍武小咖


因為機槍的槍口製造成喇叭型,可以更好地散發出音響的功效。

這個是如同個人演唱會或者村裡用於廣播的播放器原理是一樣的。

兵器廠根據心理學家以及設計師的建議與圖紙模式所獨創的槍械造型,因此節約火藥甚至不用子彈。

喇叭型槍口的構造,具有非凡的音爆效果

,強勁的炸裂聲便有很大的殺傷力。

在戰場上,那穿雲破石的槍聲足以令對方瑟瑟發抖,肝膽俱碎。在極度的恐懼與驚嚇之中,痛苦地死去。





冰刀冷箭


喇叭形的槍口裝置是一種消焰器,也叫錐形消焰器。一般喇叭開口角度為8-20°像MG42,ZB26,AKs74u上可見這種消焰器

因為槍口火焰主要源於槍膛內未燃盡火藥出膛後的繼續燃燒,我們管這個叫初次焰

燃氣出膛擴散之後,被膛內衝擊波壓縮,行程高壓高溫,產生燃燒,我們叫他中間焰

膛內火藥產生的氫、甲烷等可燃氣體在膛口遇到氧氣之後的二次燃燒,我們叫他二次焰

實際上還有前期焰,膛口輝光,但消焰器對這兩種光效果不大好

錐形消焰器的原理是,錐形的槍口先將未燃盡的火藥燃氣通過錐口,將其膨脹體積擴大。起到降低壓力和溫度,從而減小初次焰。

將錐度設定在8-20°,可以較小衝擊波流,從而降低中間焰。

可燃氣體除了通過錐口加大膨脹面積之後,也可由消焰器邊上的開孔提前擴散。減少可燃氣體燃燒烈度,從而降低二次焰。


瘋狗的輕武


人類槍械史上出現喇叭形槍口有2個階段,一個是滑膛槍時代,有一種騎兵用的大口徑燧發槍叫雷筒,也叫龍銃(因為是配給龍騎兵使用的),它擁有喇叭形槍口。這個設計不設計複雜的物理學原理,就是為了方便在馬背上裝火藥和彈丸,因為那時候的槍都是前裝填式的,在馬上平衡性受影響,裝藥時容易灑,槍口大一點就能兜住了。這種槍的喇叭結構一直到近代還能見於一些獵槍。

第二種是二戰前後大量出現的,常見於機槍,其實是錐形消焰器(Conic Flash Hider),為了減少彈藥發射時產生的火光,以增強隱蔽性,常見機槍。槍口焰的來源有2個,一個是槍口的火藥燃氣因為高溫熱輻射產生的可見光,第二個是燃燒不完全的火藥與空氣混合發生二次燃燒。按照類型可以分為初次焰,中間焰和二次焰。初次焰就是熱輻射產生的光,中間焰是本來膨脹的燃氣遭受槍口激波壓縮後溫度和壓力再次升高造成二次燃燒發光;二次焰則是燃燒不完全的火藥燃氣在槍口附近的紊流與空氣混合燃燒。所以消焰器要乾的事就是2個,第一個是可以讓火藥燃氣充分膨脹降溫;第二個是要減少激波壓縮,來降低中間焰;第三個是能夠對燃氣進行導流,減少與槍口紊流空氣對混合燃燒。

經過設計人員的嚴謹計算,發現當消焰器被設計成一個小角度錐形體的時候(8~20度),可以使激波壓縮的影響最小;同時錐形體是一個截面積由小變大的形狀,可以使氣體充分膨脹,達到降溫降壓的目的,這種熱力學的應用在火箭上也可以看到,那就是拉瓦爾噴管,雖然形狀不完全相同,但都是先窄後寬的結構。

步槍發射的慢動作攝影,有火藥燃氣產生的圓形激波和子彈產生的錐形激波

現代火箭普遍使用拉瓦爾噴管,也是這種漸寬設計

由於喇叭形狀的消焰器加工十分簡單,無需開槽開孔,二戰期間,大量的機槍都採取了這樣的結構,比如大名鼎鼎的ZB-26捷克式輕機槍,英國的布輪式輕機槍,日本的九九式輕機槍,蘇聯的捷格加廖夫等等都是;

ZB-26捷克式輕機槍

布輪式輕機槍

九九式輕機槍

捷格加廖夫式輕機槍

到了戰後,隨著加工技術的進步和加工成本降低,美蘇等國開始研發組合式的消焰器,消焰器為圓柱形,在側面開長條形的孔來同時達到消焰和制退的目的。喇叭形的消焰器開始從突擊步槍和機槍的設計中退出;但是在一些特殊領域,比如短突擊步槍上,仍然還有應用,比如蘇聯的AK-74U和我國的95式短突。不過說實話,喇叭形的消焰器雖然效果好,但是外觀是真不好看。

M16的兩種消焰器形狀,捨棄了喇叭形的設計

AK74U短突,喇叭形消焰器後面是一個比槍管口徑大的圓柱形腔,目的是讓未充分燃燒的火藥在這裡再次燃燒再噴出槍管外

95短突的喇叭形消焰器,結構與AK-74U很像


紙上的宣仔


散熱,不是喇叭口,在使時槍口要岔口的!


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