低后坐力和较低射速PDW自动原理设想

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/19 01:05:21
当前的两种专门的PDW,即P90和MP7A1,射速都太高,P90达到900发/分,而MP7A1则达到850发/分,这个速度太快了,即便是P90的50发弹匣,连发模式下3秒钟多点也就发射完毕,而MP7A1用40发弹匣,连发打完弹匣还不到3秒钟,这对于使用个人自卫武器的非战斗人员来说,稍不注意就把弹匣打空。所以,应该尽量降低武器射速。

当然,上述PDW射速较高主要原因是武器短小,但是,从结构上来看,尤其是枪管长度与总长相比,似乎并不是特别紧凑,譬如MP7A1长度达到425mm,但是枪管长度只有180mm,也就是说有245mm是其他空间;P90采用的是无托结构,总长达到500mm,枪管长度是230mm,有270mm是其他空间,由这些尺寸来看,甚至一些无托突击步枪的非枪管长度空间都与此相当,而突击步枪发射的是比PDW大不少的突击步枪弹。所以,外观上看上去紧凑,但实质上,尤其是枪管长度上看并不非常紧凑。我们简单和UZI冲锋枪相比,UZI的这个非枪管长度是210mm,比上述两种枪都小,所以很难说上述两种枪都很紧凑。

为什么这两种武器用了那么大空间还没有降低射速,我们又有什么办法来降低射速并缩小体积呢?

在这里,鄙人提出一种构思,即能够降低射速,还保持武器的短小,同时还在一定程度上降低后坐力,具体设想如下:
   枪机是由两部分组成,在传统包络式枪机基础上,设置一个导轨,这个导轨上,再设置一个活动块,复进簧是推动在活动快上的,这样,传统枪机的后坐到位后,活动块还要继续运动一段距离,只有当活动块后坐到位后,复进簧才开始推活动块复进,当活动块复进到与枪机接触后,才推动枪机复进,然后推弹入膛实现击发。通过这个方法,实质上是将整个复进簧的运动距离加大,从而降低射速。示意图如下:
紧凑、低射速、低后坐.JPG

   如上图所示,枪的自动循环是靠活动块来控制的,由于活动块运动距离长,从而可以有效的降低射速,同时还让武器保持紧凑。

   在枪机后坐过程中,出现了两次撞击,即第一次的枪机后坐到位撞击和活动块后坐到位的第二次撞击,与传统一次撞击相比,这两次撞击相当于将撞击的时间延长,从而降低了后坐力冲击峰值,也就降低了后坐力。


整体而言,这个构思结构比MP7的导气活塞式和枪机回转闭锁的自动方式要简单,同时降低射速和后坐力还是比较显著。

根据上述构思,鄙人心目中的PDW长度为360mm左右,枪管长度200mm,非枪管长度为160mm,枪机行程100mm,活动块运动距离200mm,希望射速能够降低到600发/分。PDW装鄙人构思的50发转向弹鼓,这样连发模式扣住扳机,50发子弹要打5秒钟左右,延长了火力持续时间。

(这里特别说明一下为什么选择50发转向弹鼓,是因为看到MP7的视频上,为了能够在车内操作,使用者采用了20发弹匣,因为40发弹匣太长了。但是,根据MP7A1的850发理论射速,20发子弹在连发模式下1.4秒就能够发射完毕,这个时间实在太短了。考虑在狭小的乘车环境中方便操作武器,同时还保留较强的火力,故选择50发转向弹鼓,因为转向弹鼓的高度基本与小握把高度相同或者更小,即便在车内也容易使用装这个弹鼓的PDW,实现了总体的小体积和大容量供弹具之间的兼顾)当前的两种专门的PDW,即P90和MP7A1,射速都太高,P90达到900发/分,而MP7A1则达到850发/分,这个速度太快了,即便是P90的50发弹匣,连发模式下3秒钟多点也就发射完毕,而MP7A1用40发弹匣,连发打完弹匣还不到3秒钟,这对于使用个人自卫武器的非战斗人员来说,稍不注意就把弹匣打空。所以,应该尽量降低武器射速。

当然,上述PDW射速较高主要原因是武器短小,但是,从结构上来看,尤其是枪管长度与总长相比,似乎并不是特别紧凑,譬如MP7A1长度达到425mm,但是枪管长度只有180mm,也就是说有245mm是其他空间;P90采用的是无托结构,总长达到500mm,枪管长度是230mm,有270mm是其他空间,由这些尺寸来看,甚至一些无托突击步枪的非枪管长度空间都与此相当,而突击步枪发射的是比PDW大不少的突击步枪弹。所以,外观上看上去紧凑,但实质上,尤其是枪管长度上看并不非常紧凑。我们简单和UZI冲锋枪相比,UZI的这个非枪管长度是210mm,比上述两种枪都小,所以很难说上述两种枪都很紧凑。

为什么这两种武器用了那么大空间还没有降低射速,我们又有什么办法来降低射速并缩小体积呢?

在这里,鄙人提出一种构思,即能够降低射速,还保持武器的短小,同时还在一定程度上降低后坐力,具体设想如下:
   枪机是由两部分组成,在传统包络式枪机基础上,设置一个导轨,这个导轨上,再设置一个活动块,复进簧是推动在活动快上的,这样,传统枪机的后坐到位后,活动块还要继续运动一段距离,只有当活动块后坐到位后,复进簧才开始推活动块复进,当活动块复进到与枪机接触后,才推动枪机复进,然后推弹入膛实现击发。通过这个方法,实质上是将整个复进簧的运动距离加大,从而降低射速。示意图如下:
紧凑、低射速、低后坐.JPG

   如上图所示,枪的自动循环是靠活动块来控制的,由于活动块运动距离长,从而可以有效的降低射速,同时还让武器保持紧凑。

   在枪机后坐过程中,出现了两次撞击,即第一次的枪机后坐到位撞击和活动块后坐到位的第二次撞击,与传统一次撞击相比,这两次撞击相当于将撞击的时间延长,从而降低了后坐力冲击峰值,也就降低了后坐力。


整体而言,这个构思结构比MP7的导气活塞式和枪机回转闭锁的自动方式要简单,同时降低射速和后坐力还是比较显著。

根据上述构思,鄙人心目中的PDW长度为360mm左右,枪管长度200mm,非枪管长度为160mm,枪机行程100mm,活动块运动距离200mm,希望射速能够降低到600发/分。PDW装鄙人构思的50发转向弹鼓,这样连发模式扣住扳机,50发子弹要打5秒钟左右,延长了火力持续时间。

(这里特别说明一下为什么选择50发转向弹鼓,是因为看到MP7的视频上,为了能够在车内操作,使用者采用了20发弹匣,因为40发弹匣太长了。但是,根据MP7A1的850发理论射速,20发子弹在连发模式下1.4秒就能够发射完毕,这个时间实在太短了。考虑在狭小的乘车环境中方便操作武器,同时还保留较强的火力,故选择50发转向弹鼓,因为转向弹鼓的高度基本与小握把高度相同或者更小,即便在车内也容易使用装这个弹鼓的PDW,实现了总体的小体积和大容量供弹具之间的兼顾)
用 super v的结构去做的话 有什么优缺点啊
传统的包络式枪机冲锋枪似乎没有射速偏高的问题,就是枪机行程较长,结构不紧凑而且重量偏大。
pizzaaa 发表于 2010-5-29 20:06
包络式枪机冲锋枪怎么会结构不紧凑?而且行程是个设计取向问题,要射速高,就把行程取短。


俺的意思是包络式枪机不用修改内部结构就能控制射速,不必搞得像楼主那么复杂和莫测,还有动量和动能的额外损失。

既能控制射速,又能缩短枪长,俺的初步理解就是:保持枪机较长行程的同时压缩非枪管长度。
这可以从复进簧的安装方式下手:压簧改拉簧,或者采用类似AUG或者半自动手枪那样前置压簧结构,极力压缩枪机框后部容纳复进簧的空间。
比较粗糙的说法就是:开膛待击的自动手枪/手枪式样的微型冲锋枪。
采用自由枪机或者半自由枪机,类似改为开膛待击的APS冲锋手枪。
取消手枪击锤,前冲击发;或者保留手枪击锤,兼顾开膛待击和闭膛待击两种模式,单发/首发精度和击发速度力度、连发散布都好。

俺的意思是包络式枪机不用修改内部结构就能控制射速,不必搞得像楼主那么复杂和莫测,还有动量和动能的额外损失。

既能控制射速,又能缩短枪长,俺的初步理解就是:保持枪机较长行程的同时压缩非枪管长度。
这可以从复进簧的安装方式下手:压簧改拉簧,或者采用类似AUG或者半自动手枪那样前置压簧结构,极力压缩枪机框后部容纳复进簧的空间。
比较粗糙的说法就是:开膛待击的自动手枪/手枪式样的微型冲锋枪。
采用自由枪机或者半自由枪机,类似改为开膛待击的APS冲锋手枪。
取消手枪击锤,前冲击发;或者保留手枪击锤,兼顾开膛待击和闭膛待击两种模式,单发/首发精度和击发速度力度、连发散布都好。
hebwangkun 发表于 2010-5-29 17:19


    super v的射速很高,后坐力降低也付出了代价:枪的外观奇特,结构也稍微复杂了点。
   换句话说,如果super v的结构是好的,那么就会推广,实际上当前还是小公司行为,说明其在某些方面还是有些问题的,在总体上没有体现出相对于传统枪械的优势。
pizzaaa 发表于 2010-5-29 21:33


    即便是包络式枪机,枪机的可允许运动长度也是有限的,我们就以MP7为例,非枪管部分长度为240mm,枪机在击针击发时刻应该能够与弹匣内部弹接触,而弹匣后部距离枪膛距离绝对不止40mm,考虑到机匣后部空间占用的空间,240mm中,至少要有60-70mm不能用于枪机运动的距离,所以,能够获得的空间也只有170-180mm,这是在比较乐观估计下的枪机运动距离,实际上这个距离可能还要小,估计能够有150mm就算比较乐观的了。
   这个分析结果表明,传统结构实际上的挖潜其实是很有限的,如果传统结构能够实现,我相信相当多的设计人员会做如此选择的。
枪机框后座到位时,复进簧吸收能量较少,撞击速度较高,动能损失大。
滑块复进撞击枪机框时,又会损失部分能量。
你打算让枪机框和滑块的质量如何分配?是否能保证剩余能量满足下一发子弹的需要?
结构复杂,内表面配合要求高,中间能量损失大,防污能力要验证,这些都是问题。

枪机行程有限的情况下,控制击锤延迟也能起到控制射速的目的,虽然抵消后座效果差点。
当然这样的击锤并不是传统的无延迟前冲击发击锤,而是普通架构的手枪或步枪击锤。
pizzaaa 发表于 2010-5-30 00:02


    质量分配要靠计算才能给出,目前自然是给不出的了。

对于活动块与枪机的处理,如果为了降低阻力,自然是减少接触面积等做法之类的。

对于复进能量的问题,同样也是一个需要数据来说明的问题,因为当前的自由枪机武器基本上也都是在一定重量和复进簧力范围内实现自动原理的。


总的来说,你提出的问题更多的是细化设计的问题,如果细化设计证明这种方案无论如何都不行,那就扔掉也不可惜。

至于你所讲的击锤延迟击发的构思,这个也算是个思路,不过俺觉得,为了降低后坐力,采用开膛待击也未尝不可,虽然单发精度一般,但PDW多数会用连发,开膛待击的连发后坐力和精度都还可以接受,结构也更为简单,省了击锤等部件,结构更简单一些。
俺觉得PDW采用开膛待机是低成本普及型产品的最佳选择,是否省略击锤再说。
似乎PDW本身也有高档和低档之分,精英版和普及版之别。

MP7和P90采用高射速设计,未必真是不能解决射速问题,也可能是刻意为之:火力猛烈应付紧急突发事件、短点射散布小。它们的使用者应当算是受过足够训练的、价值较高的精英人员,而不是量大价低、训练有限的消耗品。

P90枪机上的射速微调装置有点意思。
pizzaaa 发表于 2010-5-30 08:55


    P90的那个射速微调与俺的构思有点类似,不过俺的构思更为夸张。

   在qbq那边有人提出枪机回弹问题,我是如此回答:回头仔细思考了一下,对于枪机回弹,有很多解决办法,其实用枪械闭锁原理选择一种简单的就可以了,因为活动块的运动过程和枪机框推动枪机运动非常类似,只不过大小重量有变化而已。
当然似乎这样结构复杂了,其实并不尽然,因为并不需要承受巨大的后坐力,只是简单的回弹力,所以不用那么复杂。
TSQ 发表于 2010-5-30 22:19

俺觉得P90的射速缓冲器设计方案就不会出现枪机反弹和强烈碰撞动能损失过量的问题。
建议借鉴P90方案的原理,放弃枪机框和内滑块共用复进簧的方案。例如加重滑块及其配套弹簧,甚至将其改变形状和布置。
没准P90的射速缓冲器设计方案能为开膛待击的包络式枪机开创一种在枪机框行程有限的情况下控制射速的新出路呢。
其实4.6和5.7的发射药能量是相对充足的,属于微型步枪弹,采用导气结构就能缓解很多问题。目前导气结构在当今工业条件下已经不再是“结构复杂,成本高”的借口了。
pizzaaa 发表于 2010-5-30 22:42


    我的设想与P90的相比,就是程度差别较大。

   实际上,P90那个结构确实比较特殊,因为P90有两根复进簧,所以其运动过程是相当复杂,而且在这个过程中也消耗了不少能量。

  个人对P90自动机初步分析是这样的:后坐过程没有什么特别,当枪机后坐到位停止时,此时没有滑动块的复进簧开始推动枪机复进,而滑动块继续后坐,在与枪机相撞后,相当于阻碍了枪机的复进,也抵消了部分复进能量,当滑动块反弹后,枪机就可以以较大速度复进。

也就是说,P90的这个设计是具有延迟枪机复进的作用的,不过,由于滑块运动距离短,基本上不影响枪机推弹入膛的实现。

回头看俺的构思,在原理上与P90有类似的地方,不同的是比P90活动块的运动距离更长,当然降低射速效果更明显,但对自动循环过程的实现影响也稍大,需要仔细考虑这些实现过程的参数和如何克服不利影响。

继续深入探讨真的需要计算和实验了,当前不具备条件,只能构思到这个地步了。
PRSOV 发表于 2010-5-30 23:14


    关于自动方式选择,基本上都是各种因素平衡后的选择,P90的自由枪机并非不如MP7的导气式,同时MP7导气式也有其优势,至少在控制整枪重量上更具有优势,当然P90的结构也更简单(虽然外观上那个弹匣比较特殊,但整体结构上还是比MP7简单。
还可以加个前抛壳结构,靠配重块把蛋壳顶出去
勃郎宁 发表于 2010-5-31 00:48


    不错的想法,不过只能用在无托枪上了。
   如果这个可行的话,那实际上用在大威力步枪上或许也有可能。
   不过结构有点复杂了。
最理想的射速控制方式就是电子式的调速器,英国的布希曼冲锋枪就使用过,这东西放到现在也不是什么高技术了.
NEW171 发表于 2010-5-31 10:43

人家的子弹底火是电子点火的,没法比。除了高档狙击步枪,别人没法跟进。
设想不错,但是活动块靠惯性相对枪机位移,质量小了只怕不管用。适当减小复进簧的力利用恒量后座原理来改进可能效果更好。
ahhffan 发表于 2010-5-31 11:17


    和我想到一块了。
活动块做空心,调速度加配重
或者是枪机等
有时间画画,结构上没问题,想法很好
勃郎宁 发表于 2010-5-31 12:53


    那就恭候你的大作了!
这个结构调整调整也可以用在突击步枪上,具体调整办法如下:

目前许多突击步枪采用活塞短后坐,即一个活塞推动一个活塞杆,活塞杆推动枪机框,然后枪机框推动枪机开锁后坐,活塞杆只运动较短距离后就停止。由于是这种结构,所以枪机框的自由行程是比较短的,基本上无法实现上述设想。

俺的调整办法就是让活塞杆重量加大,然后枪机框的重量减小,滑块重量增加,采用导气式原理,滑块运动较远距离后才撞击枪机框开锁,这个时候弹膛压力彻底降低,抽壳力相对更小,也就是说,在开锁前的时间加长,整个自动循环也更长。在复进时原理相同,即先滑块复进,然后带动枪机框复进一直到位。

很显然,上述构思理论射速肯定降低较多,有点类似新加坡无敌100恒定后坐的意思。


最后强调一下,上述设想是很不成熟的设想,设想的核心是借助全枪长度来进行自动循环,力图降低射速和后坐力,大家可以基于这个最基本的核心构想,来构造出其他更有利的结构出来,毕竟这个构想在保证枪械紧凑情况下降低了射速和后坐力,对现在突击类武器设计是非常有利的。


滑块滑行后撞击枪机框开锁,会带来较大的动能损失和机械磨损。
滑块与枪机框之间如何连接?有弹簧不?

导气活塞式枪机框开锁曲线轨道前那一小段直线轨道的用途是什么?

俺现在对创新不抱什么希望,毕竟不懂具体专业,强攻无效。
比较感兴趣的是在现有专业产品的架构上移植、类比、扩展和挖潜。

滑块滑行后撞击枪机框开锁,会带来较大的动能损失和机械磨损。
滑块与枪机框之间如何连接?有弹簧不?

导气活塞式枪机框开锁曲线轨道前那一小段直线轨道的用途是什么?

俺现在对创新不抱什么希望,毕竟不懂具体专业,强攻无效。
比较感兴趣的是在现有专业产品的架构上移植、类比、扩展和挖潜。
pizzaaa 发表于 2010-5-31 17:59


    瞎想而已。

实际上关于移植之类的设想,在当前这种条件下也几乎无法验证,而那种考究数学学得好不好的模拟计算,也不是俺当前能够干的来的,所以还是自己YY结构创新试验试验。

26楼的设想目前看来还是有问题的,倒不是没有考虑到撞击带来的能量损失,而是在拉壳时并没有用最大有用的力作用在上面,或许是个问题。

如果在其上进行调整的话,那么就把滑块前端做成是活塞式的,刚开始滑块与枪机框一体向后运动,枪机框停止运动后滑块继续运动,这样可以降低后坐力。当然结构上可能会复杂,看看中间是否有较为简单的结构。

其实,如果觉得这个复杂的话,那么俄罗斯搞的集中提高点射命中率的设计都比较复杂,如果我们能够就此实现像新加坡无敌100的那种可以用嘴巴顶住枪托或者是手臂展开进行射击的较低后坐力效果的话,即便不是那种高速两发点射,效果也应该不错,这样对提高点射命中率效果还是比较明显的。在结构上,自然也比AN-94和AEK-971要简单。
“如果在其上进行调整的话,那么就把滑块前端做成是活塞式的,刚开始滑块与枪机框一体向后运动,枪机框停止运动后滑块继续运动,这样可以降低后坐力。当然结构上可能会复杂,看看中间是否有较为简单的结构。

俺中意这个方案所代表的架构(不一定是导气式的),看起来似乎可行性高些。
用6*30钢心弹如何?
思来想去,认为这种结构震动较大,特别是偏离枪管轴线的震动
画了一下,前抛壳不能实现


伯莱塔93R的理论射速高达1100,APS的理论射速只有600。

“APS手枪采用简单的自由后坐式工作原理,结构类似马卡洛夫手枪,全钢结构,外露式击锤,双动板机,复进簧套在枪管外,双排双进弹匣。在钢制套筒的左后方有一个三位置的保险/快慢机柄,为了在全自动射击时容易控制,APS手枪在握把内安装了一个插棒式弹簧缓冲器,并把套筒后坐行程延长到相当于马卡洛夫手枪弹长度的2倍,使理论射速降低到一分钟600发。”-----《枪炮世界-APS》



在APS架构的基础上更换小口径弹药,是否就能打造一款普及型的PDW呢?

伯莱塔93R的理论射速高达1100,APS的理论射速只有600。

“APS手枪采用简单的自由后坐式工作原理,结构类似马卡洛夫手枪,全钢结构,外露式击锤,双动板机,复进簧套在枪管外,双排双进弹匣。在钢制套筒的左后方有一个三位置的保险/快慢机柄,为了在全自动射击时容易控制,APS手枪在握把内安装了一个插棒式弹簧缓冲器,并把套筒后坐行程延长到相当于马卡洛夫手枪弹长度的2倍,使理论射速降低到一分钟600发。”-----《枪炮世界-APS》



在APS架构的基础上更换小口径弹药,是否就能打造一款普及型的PDW呢?
勃郎宁 发表于 2010-5-31 21:25


    是有相当大的难度的。
pizzaaa 发表于 2010-5-31 21:54


    哦,手枪和冲锋枪不同的地方在于手枪的套筒后坐时实际上没有后面壁面的限制,所以后坐距离可以加长。

   不过,还是挺佩服APS能够加长。

   我觉得APS结构未必能够用于PDW,原因在于APS的枪管并非冲锋枪的长枪管,枪管短则意味着作用于枪机的火药燃气时间较长一些,自然后坐能量也较大一些,这样一来需要的后座距离也就更大一些。

   不过这个构思是可以尝试的。
这个设想还不够完善,因为如何实现循环实际上还是有一点小问题。

现在,将这个设想进一步完善:

既然导气原理可以接受,那么传统的半自由枪机应该也可以接受。如此,将闭锁原理改为类似类似FAMAS的杠杆闭锁原理,不同的是,这个杠杆功能比FAMAS更多,起到三方面作用:
1、在闭锁时起到闭锁作用;
2、在开锁后,将滑动块与枪机框锁在一起后坐;
3、当枪机框后坐到位后,杠杆转动,将枪机框与机匣锁定,同时让滑动块与枪机框脱离,让滑块单独后坐。

在复进时,滑块复进,推动杠杆转动,将枪机框与机匣开锁,然后将滑块与枪机框锁定,在复进到位后,将枪机框与节套之间锁住,从而实现闭锁。

通过上述结构设计,虽然增加了复杂性,但可以实现闭膛待击,对精度有利;半自由枪机对减轻重量有帮助;整个武器长度可以缩短,射速可以降低从而达到一种较理想情况:较高精度、较低射速、非常紧凑、枪管较长等综合效果。