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M2系列机枪结构/原理

.50 BMG简史 结构/原理  
M2HB | 车辆平台 | 水面平台 M2A1
水冷型 M2航空型 M3航空型
 

口径: .50 BMG

勃朗宁.50口径机枪采用枪管短后坐原理和闭膛待击的射击方式,可散弹链供弹。该枪发射.50 BMG口径弹(12.7×99mm),射程远,弹道稳定。重型枪管型(M2HB)的射速约每分钟450至550发,普通型(M2)的射速约每分钟750至850发,高射速的航空型(M3)则高达每分钟1200发,射击精度是同类武器中最好的,部分型号还具有单发功能。当发射M2普通弹时对点目标的有效射程约1.5公里,对面目标的有效射程约1.8公里,最大射程可达6.8公里。

M2重机枪的动作原理与M1917大体相同。从弹链上第一发枪弹入膛、枪成待发状态开始,整个自动循环如下:按压扳机,扳机连杆后端上抬,前端下降,压下击发阻铁,解脱击针杆,击针簧推击针杆和击针向前,打击底火,击发枪弹。


M2机枪的主要构成,其中⑤是缓冲器,⑧是枪管节套,⑨是枪机组


击发前


击发后

当弹头沿枪管向前运动时,在膛内压力的作用下,闭锁在一起的枪管和枪机同时后座。后座19mm后,弹丸飞出枪口,闭锁卡铁离开楔闩上的闭锁支承面,其两侧的销轴被定型板上的开锁斜面压下,于是整个闭锁卡铁脱离枪机下面的闭锁槽,枪机开锁。随后,枪管节套向后猛撞加速子,加速子上端便撞击枪机尾部,加速枪机后座。


闭锁机构:左边的零件是加速子,右边从上到下分别为枪机、闭锁卡铁、枪管节套、定型板上的开闭锁斜面


开锁和加速动作示意图:1-枪机;2-闭锁卡铁;3-加速子;4-机匣定型板;5-枪管节套;6-闭锁卡铁销轴;7-楔闩

枪管和枪管节套后座约29mm时,由于其后端撞击液压缓冲器而停止后座。此时液压缓冲器的缓冲簧被节套后端所压缩,加速子的爪则卡住节套后端,将缓冲簧固定于压缩状态。


枪管节套撞击液压缓冲器,枪管和节套停止后坐:1-液压缓冲器;2-液压缓冲器弹簧;3-节套后端凸笋;4-加速子;5-加速子爪

液压缓冲器结构:1-液压缓冲器弹簧;2-活塞杆头;3-活塞阀

与此同时,液压缓冲器内的活塞被推向后,压缩缓冲器油管内的油液,使其从活塞四周和油管内壁之间的缝隙向前逸出,从而对后座产生缓冲作用,最终使枪管和节套的后座完全停止。另外,通过调节液压缓冲器内油液的流量,还可调节射速。

枪机在向后运动的过程中压缩枪机内的复进簧,当枪机尾端撞击缓冲垫时便停止后座。


枪机撞击缓冲垫,停止后坐:1-缓冲垫;2-枪机;3-液压缓冲器;4-缓冲器圆盆垫圈

拨机的顶端自枪机上方伸入机匣顶板的V形缺口内。当枪机后座时,迫使拨机顶端向前,其下端则向后旋转并带动击针杆向后。击针簧受阻铁止销的阻挡而被压缩。最后,阻铁在阻铁簧的作用下,与击针杆尾端的凸起扣合。当枪机复进时,拨机顶端向后,下端则向前旋转而解脱击针。


击发机构:1-击发阻铁;2-拨机;3-阻铁止销;4-机匣顶板;5-枪机;6-击针杆;7-击针簧;8-阻铁簧

和勃朗宁M1917一样,该枪也是采用单程输弹、双程进弹的供弹机构。拨弹杠杆尾端的导柱卡入枪机顶部的曲线槽内,当枪机作往复运动时,拨弹杠杆即左右摆动。枪机后座时,拨弹杠杆向左摆动,由此带动拨弹滑板向外空回,拨弹齿便跳过弹链上的第三发弹(该弹为阻弹齿所定位)。当枪机复进时,带动拨弹杠杆向右,拨弹齿便带动弹链向内运动,使第三发弹置于取弹口,而下一发枪弹则被拉过阻弹齿,由阻弹齿所定位。


由于采用双程进弹,所以装上新弹链后,需要拉动两次机柄才能上膛

取弹和抽壳是在枪机后座过程中完成的。后座开始时,装在枪机侧面的取弹器被压下,卡进枪弹弹底环槽,然后将第二发枪弹从弹链上向后拉出。同时,枪机前端面的T形槽也将弹壳从膛内拉出。由于闭锁卡铁的前上端和枪机闭锁槽的前壁都是斜面,故在开始开锁的过程中起到预备抽壳的作用,防止出现弹壳横断。

取弹器头部被受弹器盖上的定型板压下,将枪弹推入枪机前端面的T形槽中,取弹器左侧的凸笋沿其导轨的顶端滑动,当后座结束时,凸笋便从导轨后端滑至导轨下端。在后座过程中,弹壳从T形槽内被挤向下,最终从枪底部抛出。

该枪可在短时间内改变供弹方向,而无须专门工具。如下图所示,只需要把枪机上方的拨机抬起90度,取下来,再把圆形的零件取下,换个角放装回去,再重新装上拨机。另外还有几个上机匣的零件、连接供弹槽的部件及拉机柄的方向等进行左右调整,就可改变供弹方向。这个设计对于双联机枪来说很方便。

枪机复进时,取弹器凸笋沿其导轨下端滑动,使取弹器继续下降。因此,万一弹壳在后座过程中尚没有被抛出,那么在复进开始时,也会将弹壳向下挤出枪外。枪机上有一限制销。可限制取弹器的下降距离。于是,枪弹在抛壳挺的导引下直接被枪机推入弹膛。

枪弹完全入膛前,取弹器沿机匣上的定型面上抬,压缩定型板弹簧。随后,取弹器卡入第三发枪弹的弹底槽。

由于该枪采用枪管短后座的自动方式,所以当枪机复进约127mm时,其尾部的突起便撞击加速子上端,使加速子向前回转。于是,加速子爪离开枪管节套后端,进而释放液压缓冲器弹簧,枪管和节套即开始复进。

节套复进时,闭锁卡铁在楔闩上的闭锁斜面的作用下强制上抬,进入枪机下面的闭锁槽中,枪机闭锁。此后,枪管和枪机一起复进至击发位置。

在枪机复进到位前,击发阻铁顶端撞到扳机连杆上的斜面而被迫向下,使其下端与击针杆尾端解脱。随后,击针杆和击针在击针簧的作用下向前,并于枪管和枪机复进到位的同时击发枪弹。至此,一个新的自动循环开始。只要按压住扳机不放,而且弹链中有枪弹,射击就将一直进行下去。

枪管和节套开始复进时,活塞阀便离开活塞杆头,活塞杆头上的活门开启,油液迅速流向后方,以便在下一个自动循环的后座过程中起缓冲作用。

V字(蝴蝶形)的扳机装在机匣尾部并附有两个握把,一般用拇指按压操作。原来的M2HB没有手动保险,不过现在由通用动力研制的M2A1其中一项改进就是在扳机旁边增加了一个手动保险。

该枪采用简单的片状准星和立框式表尺,准星和表尺都安置在机匣上,标准机械瞄具包括柱形准星和可折叠的立框式表尺,都安装在机匣上。表尺射程装定从100码至2600码,侧面还有密位刻度,从0至62个密位。不过根据陆军野战条令FM23-65里的性能诸元表,M2HB的最大有效射程为2000码,而且是针对面目标。


M2HB的表尺


美国军械公司生产的一种新的M2HB照门

高射型或航空机枪通常会安装环形瞄具,现代使用的M2/M3系列机枪还会在机匣上增加瞄准镜导轨,可装各种辅助瞄准装置。

分解过程:

  1. 取下弹链并检查膛内和进弹口有无枪弹;
     

  2. 紧握枪管提把,将枪管从枪管节套上拧下,然后从前方拉出;
     

  3. 解脱受弹器盖卡笋,打开受弹器盖;
     

  4. 解脱机匣后挡板卡笋紧定器,提起后挡板并卸下;
     

  5. 向前推复进簧导杆尾端的顶杆并使之离开机匣侧壁,分解出复进簧及导杆;
     

  6. 将枪机后拉,使枪机驻笋对准机匣侧壁导槽中央的圆孔,自右侧取出枪机驻笋;
     

  7. 从机匣后部卸下整个枪机,
     

  8. 用弹尖插进机匣右后侧的小孔中并用力向里顶液压缓冲器定位簧,将液压缓冲器、枪管节套等向后拉动并卸下;
     

  9. 向前推压加速子,自枪管节套上取下液压缓冲器。

结合则按相反的顺序进行。

现在M2HB标配的M3三脚架是勃朗宁M1919A4的三脚架的放大型,腿架长度可伸缩。三脚架上可装上一个方向和俯仰机,与机匣后部固定在一起时,使机枪完全固定在三脚架上,然后通过调节该方向和俯仰机来进行细节的瞄准与锁定,有利于提高对远射程目标的命中率。


M3三脚架


三脚架上的T&E MECHANISM,也就是方向和俯仰机

M2系列有一个必备附件,是一组专门的塞规,用于更换枪管后重新调整壳头间隙。M2的枪管安装方式使它不能快速更换枪管,因此有一些厂家研制了不同类型的快拆枪管(QCB)型M2

M2系列不常见安装有枪口装置,但其实是配有一种可拆卸的美军制式(USGI)的喇叭型枪口消焰器,通过4根螺栓固定在M2HB的枪口位置。时至今日,其他厂家也生产有各种带枪口消焰器的枪管,例如FN公司为M2系列或M3系列生产有开叉形或鸟笼形的消焰器,而AAC公司更推出有M2HB的消焰器。

另外,由于该枪采用管退式原理,如果空包弹助退器直接安装在枪口上时,会影响了枪管后退时所需要的能量。因此当发射空包弹时,M19空包弹助退器是通过3根绕着枪管的金属管固定在枪管套筒上。


专用的塞规,左为M2HB,右为AN/M3


插入塞规


旋转枪管节套内的调节螺帽,调整壳头间隙


制式枪口消焰器


安装 喇叭形USGI枪口消焰器的M2HB


Vortex公司生产的消焰器,左边是M2HB的快拆消焰器,中间是为M2E2配的消焰器,右边是航空型GAU-19/A的消焰器


安装开叉形消焰器的M2HB



安装在AN/M2或AN/M3的枪管套上的开叉形消焰器


AAC公司在2010年SHOT SHOW上展出的M2HB消声器


M19空包弹助退器特写


枪口上安装空包弹助退器

地面型的M2HB和部分的M2航空型还具有单发功能,而高射速的普通型和航空型是没有的。这个单发功能是增加了一个枪机卡榫,并通过扳机下方的一个枪机卡榫释放开关(相当于快慢机的作用)来操作。当需要提高射击精度时,把这个开关向下拨,释放出枪机卡榫,当枪机拉到最后(或射击时后坐到最后)位置时就会被卡住,这样就必须用手动上膛,一次只能发射一发。这样的功能对于机枪来说意义不大,不过在朝鲜战争和越南战争期间,有个别狙击手把M2HB用作应急的远程狙击武器时,就利用了这个功能来提高射击精度。用M2HB狙击,在1000米内有比较好的命中率,而且还创造过在2,500至3,000码距离上的狙击记录。


压下(左)和抬起(右)的枪机卡榫释放开关

但把M2HB用作远程狙击,也不是一件容易的事。在《终极狙击手》一书中提到怎样在自己单位里的机枪中筛选出一致性最好的出来。

首先要选择那些机枪瞄具的方向和俯仰调节要与三脚架上的方向和俯仰机的刻度最匹配的。然后把一发教练弹装入弹膛,观察枪机前端面是否与枪弹尾部结合得准直牢固、枪弹和弹膛结合是否完好或枪弹在弹膛中是否准直顺畅。再调节每支枪和壳头间隙。然后才可以进行试射,而且射手在试射、归零和实战应用中都用应该使用同一批号的枪弹。试射中还要用沙袋把三脚架牢牢地固定好,射击时只用食指和枪体接触,也就是说不要用手握持握把,只靠三脚架固定机枪,而且三脚架的方向/俯仰机来调节瞄准点。

试射目标为400码,试射时不安装瞄准镜进行单发射击。每支枪分别向两个完整的靶各射5发,且要拉大射击间隔,尽量冷膛射击。每次手动推弹上膛后要再次确认瞄准点,对瞄准机进行必要调节。通常这样的方式选出散布最密集的机枪出来。根据书中提供的数据,在1954年的一次试验中,装10倍瞄准镜的M2HB射出5发弹散布8 MOA,最好的情况是3~4 MOA。但即使是3 MOA,在1000码距离上,散布也能达到30英寸,是人体宽度的2倍。在这个距离上,好的射手命中率也只有50%。

比较奇怪的是,该书中建议最好使用黑弹尖的穿甲弹,因为穿甲弹的一致性比M2普通弹要好。理论上结构越复杂越不容易保持一致性,因此一般来说普通弹要比穿甲弹更容易保持一致性,这个理论也在许多实际试验中是得到验证的。而该书作者在2006年版中修正了1993年版的一些新的观点,却没有修改这一条,似乎美国产的.50 BMG穿甲弹比普通弹一致性更好?这确实是比较奇怪的事。


安装Unertl 10x瞄准镜的M2HB

资料来源:Gary's U.S. Infantry Weapons Reference Guide

     国防工业出版社出版《国外轻型步兵武器》下册

     美国陆军野战手册FM23-65

     美国海军陆战队野战手册MCWP 3-15.1

2012-12-04

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