彈匣在自動(dòng)步槍中占有重要的地位,30~70%的可靠性故障是由彈匣供彈造成的。合理的彈匣設(shè)計(jì)不僅能提高供彈的及時(shí)性和可靠性,減小全槍質(zhì)量,而且能使全槍外形更加美觀。
按照與槍的連接方式自動(dòng)步槍彈匣分為前掛后卡式和直插式兩類(lèi),容彈量有20發(fā)、30發(fā)、50發(fā)等,其中30發(fā)彈匣比較普遍;彈匣按材料分有鋼彈匣、塑料彈匣和鋁合金彈匣3種;按形狀分有直形彈匣、弧形彈匣、直彎直彈匣和直彎彈匣4種。
鋼彈匣由于具有足夠的強(qiáng)度和剛度,在以往的自動(dòng)步槍中應(yīng)用較多,但隨著材料與工藝的不斷發(fā)展與進(jìn)步,為了減輕質(zhì)量,許多武器都改用鋁合金和塑料彈匣。塑料彈匣在20世紀(jì)70年代出現(xiàn),由于它比鋼彈匣質(zhì)量輕,且成本低,所以許多自動(dòng)步槍棄鋼彈匣而選用了塑料彈匣,如AUG系列和SIG系列步槍。我國(guó)在20世紀(jì)80年代開(kāi)始研制塑料彈匣,它的裝備給我國(guó)輕武器面貌帶來(lái)了煥然一新的感覺(jué)。但是在使用中這種彈匣也暴露出許多不足,比如為了達(dá)到強(qiáng)度要求,塑料彈匣最薄處的厚度也有2mm,再加上眾多的加強(qiáng)筋使其質(zhì)量反而比鋁合金彈匣重;受工藝和材料的影響塑料。彈匣容易老化、磨損脫落、口部變形;塑料彈匣不易配裝快速裝彈器;國(guó)外塑料彈匣普遍用透明塑料制造,可以直接顯示剩余彈量,而我國(guó)為不透明材料,失去了采用塑料彈匣的一大優(yōu)點(diǎn);塑料彈匣只能是弧形結(jié)構(gòu),這對(duì)采用無(wú)托結(jié)構(gòu)的步槍來(lái)說(shuō),人機(jī)工效受到很大影響,造成彈匣與握把距離過(guò)近。這些問(wèn)題在塑料彈匣基礎(chǔ)上要徹底解決存在很大困難。
國(guó)際上現(xiàn)普遍采用的是鋁合金彈匣,如以色列的TAR21、比利時(shí)的F2000等等。鋁合金彈匣與塑料彈匣相比不僅有較高的強(qiáng)度和剛度,還有許多其他優(yōu)點(diǎn),比如:不存在老化、磨損脫落、口部變形等問(wèn)題;質(zhì)量與塑料彈匣相當(dāng),但體積卻小得多,很方便攜帶;直插的連接方式操做簡(jiǎn)單,人機(jī)工效好;可很方便地加裝快速裝彈器。鋁合金彈匣與傳統(tǒng)的鋼彈匣相比優(yōu)勢(shì)更加明顯:牌號(hào)為L(zhǎng)D2的鋁合金抗拉強(qiáng)度為411.9MPa,即截面為1mm×1mm的鋁合金板能承受420N的拉力,而牌號(hào)為35的優(yōu)質(zhì)碳素鋼抗拉強(qiáng)度只有530MPa,如果采用0.7mm厚的35號(hào)鋼板做彈匣身,則1mm×0.7mm的截面上只能承受378N的拉力,實(shí)際強(qiáng)度反而低于1mm厚的鋁板所做的彈匣;另外鋁合金表面經(jīng)過(guò)陽(yáng)極氧化處理后,其硬度也高于熱處理后的鋼板。除此以外,鋁合金密度只有2.7g/mm3,經(jīng)三維實(shí)體造型分析,相同結(jié)構(gòu)鋁合金彈匣在壁厚取1mm時(shí)質(zhì)量142g,比壁厚取0.7mm的鋼彈匣約輕100g。按一個(gè)士兵配5個(gè)彈匣計(jì)算,采用鋁合金彈匣時(shí),每個(gè)士兵的負(fù)荷可減輕500g。
由以上分析可見(jiàn),塑料彈匣取代鋼彈匣是一大進(jìn)步,而鋁合金彈匣與塑料彈匣相比則具有更多優(yōu)點(diǎn)。我國(guó)在研制外貿(mào)型自動(dòng)步槍時(shí)對(duì)鋁合金彈匣有過(guò)充分的研究,經(jīng)試驗(yàn)證明外貿(mào)新5.56mm班用槍族研制中采用的鋁合金彈匣,其性能完全能夠滿足各種條件下的使用要求。
彈匣的形狀直接影響彈匣內(nèi)槍彈的排列方式,進(jìn)而影響供彈的可靠性與及時(shí)性。直形彈匣適用于彈殼錐度較小,且容彈量不多的武器。在直形彈匣內(nèi),槍彈排列不緊密,且運(yùn)動(dòng)一致性較差,因此現(xiàn)代步槍很少采用直形彈匣?;⌒螐椣辉贏K系列中應(yīng)用較多,優(yōu)點(diǎn)是槍彈排列合理,供彈時(shí)槍彈之間無(wú)相對(duì)移動(dòng);容彈量大;槍彈在彈匣內(nèi)運(yùn)動(dòng)一致性好,供彈平穩(wěn)。但弧形彈匣尺寸較大,占據(jù)了很大的空間,攜帶、運(yùn)輸和戰(zhàn)斗中取用都不方便,其前掛后卡的連接方式需經(jīng)訓(xùn)練才能熟練掌握。
直彎直形與直彎形兩種結(jié)構(gòu)的彈匣既滿足了槍彈合理排列的要求,又有效地減少了彈匣占用的空間,形狀規(guī)整,攜帶方便,直插式的連接方式操作簡(jiǎn)單,換裝迅速?,F(xiàn)就直彎直與直彎兩種彈匣結(jié)構(gòu)形式作一比較分析。
直彎直形彈匣 直彎形彈匣
為更直觀地區(qū)分兩者的不同,以國(guó)產(chǎn)某步槍彈匣為例,按基本相同外型尺寸做兩者裝滿30發(fā)彈時(shí)的剖視圖。
直彎直結(jié)構(gòu)是在彈匣的中部保持弧形,彈匣上、下兩段為直形,而直彎結(jié)構(gòu)是僅在彈匣上部為直形,其余段皆為弧形。直彎直結(jié)構(gòu)與直彎結(jié)構(gòu)不同之處在于減小了彎段的高度,換以直段代之(圖4中心線以下部分),其最大的好處是寬度尺寸小。當(dāng)兩彈匣總高度(195mm)、直段高度(45mm)、彈匣蓋扣角度(30°)相同時(shí),直彎彈匣向前突出約32.6mm,直彎直彈匣只向前突出了約26.3mm,有效節(jié)省了空間,且外形美觀。
兩彈匣裝滿彈后托彈板角度皆為31.4°,其前26發(fā)彈狀態(tài)相同,直彎直彈匣最下面4發(fā)彈由于處于直段,位置略有不同,但由于從彎段到直段的變化很緩,對(duì)托彈板供彈角度基本無(wú)影響。直彎彈匣在裝滿30發(fā)彈后,托彈板的位置比較規(guī)整,托彈簧受力狀況比直彎直彈匣略好。二者相比,供彈時(shí)直彎直彈匣的前4發(fā)彈不如直彎彈匣,但隨著托彈板的上升,托彈簧總體彎度比直彎彈匣要小,后面26發(fā)的供彈狀況要比直彎彈匣好。因此,直彎直彈匣更適合于無(wú)托結(jié)構(gòu),而且除前幾發(fā)外,多數(shù)情況下供彈狀況優(yōu)于直彎彈匣。
在國(guó)外,直彎直彈匣應(yīng)用比較廣泛,如美國(guó)的M16系列、新問(wèn)世的以色列TAR21、比利時(shí)F2000等槍族采用的皆是直彎直的鋁合金彈匣,德國(guó)的G41采用的則是直彎直的鋼彈匣。值得注意的是,M16是標(biāo)準(zhǔn)的長(zhǎng)托結(jié)構(gòu),無(wú)須考慮握把與彈匣距離之類(lèi)的人機(jī)工效問(wèn)題,但也采用了直彎直彈匣,這也進(jìn)一步證明直彎直結(jié)構(gòu)彈匣不僅有利于無(wú)托結(jié)構(gòu)步槍的握持,就其自身的使用性能也優(yōu)于彎形彈匣。我國(guó)5.8mm步槍為無(wú)托結(jié)構(gòu),采用直彎直形狀彈匣將能有效解決彈匣與握把間的距離緊張問(wèn)題,使全槍握持更加舒適。
綜上所述,我們希望未來(lái)的5.8mm步槍能考慮使用直彎直結(jié)構(gòu)的鋁合金彈匣。
(編輯/魏開(kāi)功)