旋转机

为什么完成自动化改造的加特林机枪仍然不可

发布时间:2023/5/16 14:52:47   
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年,海勒姆·马克沁造出了第一挺枪管后坐原理的机枪。由此,现代意义上的自动武器开始登上历史舞台,各种手动机枪都开始面临前所未有的危机。加特林博士也不是没有预料到这一点,在加特林机枪的生命末期,他同样开发了很多种加特林原理的自动武器。

1.蒸汽动力加特林机枪

年,加特林发明了一种使用蒸汽或是压缩空气的新型机枪。年2月10日获得专利(No.)。其设计意图是,不通过人力而是通过气体运作机枪,在一挺机枪上达到超高射速。

蒸汽动力加特林机枪专利

在弹药被送入弹膛后,射手将射击摇杆往后拉动,使蒸汽或压缩空气进入气缸,驱动活塞向左运动并带动枪机,枪机由此闭锁并击发。之后射击摇杆被向前推,使蒸汽或压缩气体从气缸泄出,同时枪机完成开锁和抛壳。之后,机枪就能进行下一轮自动流程了。

为了可靠地供弹,加特林还发明了一种装填装置且一并申请了专利。总的来说,这种装置是一个导槽,有一个滑动托弹板以及杠杆式手柄以引导弹药进入并固定在弹膛内。尽管主要是用在加特林的后膛装填机枪以及定装金属弹上,但专利中同时也说,可以用在弹头火药分装式的子弹装填上。

2.电动加特林机枪

年11月15日,《科学美国人》杂志刊登了一篇介绍电动加特林机枪的文章:

现在,一种新的电机应用出现了,这次是用在驱动加特林机枪上。加特林机枪现已列装多艘美国海军舰船,是一种在击退进攻中威力巨大的武器,以及近距离作战的好手。

迄今为止,加特林机枪还都不是自动的,而是通过射手摇动连接后膛结构的摇杆驱动的。随着摇杆摇动,枪管会跟着旋转,每次一根枪管开火。机枪共有10根枪管成一组,每转动一圈,发射10发子弹。如果需要持续变换射击方向,在射手摇动摇杆的同时,还需要副射手把住指向杆瞄准射击方向。由于这种情况在作战中还挺常见的,因此造成了很多不必要的麻烦。而且摇动摇杆的动作会不可避免地导致全枪振动,成了除后坐力外的第二扰动力。

电动加特林示意图

纽约的克罗克惠勒公司在美国海军部的邀请下,开发了一种加特林机枪的电驱动装置。海军方面有数项要求:设备必须能装在机枪枪管上并与之随动;必须避开瞄准线;必须不能影响机枪的俯仰;电机必须能接上海军舰船的电力照明系统。

下图展示了克罗克惠勒公司是如何解决这些问题的。在机枪的后部左手边固定了一个大体为矩形的框架,其中便放着电机。这种电机工作电压为80伏,电流强度为3—3.5安培,能提供约1/3马力的动力,效率超过80%。电枢主轴总体上水平运转,和枪械主轴呈90度。它直接带动一个小齿轮,并传递到一个在枪身旁靠着电机的被圆柱盒封闭的大齿轮上。大齿轮轴延长穿过枪管尾端,带动一个螺杆,最终传递到枪械工作主轴的一个蜗轮上。

通过这种双减速机构,全枪的转速约为转每分,也就是0发/分钟的射速。这个射速总的来说还是很高,可靠性压力很大,可以进一步降低。

通过一个小开关可以切断或提供电流。射手在启动电机后,就可以自由地向各个方向扫射。由此,不再专门需要一个人来摇动摇杆,且消除了摇动摇杆的振动影响。

在电机和大齿轮间还有一个离合器,可以控制是否将电机动力输入机枪自动机构。如果电机受损,也可以将离合器解脱,重新换回摇杆,改为手动操作。这种转换只需要数秒钟。这种电机发明可能将加特林机枪送入自动火器的行列。

同时,加特林本人也在年获得了一份关于一种电动机枪的专利。他是将电动机直接装在机匣的尾部。同样,电动机也能被分离,在没有动力时换用手柄。这挺外能源机枪在测试中射速达到了惊人的发/分钟。然而,加特林博士还没有创造出可以和这么高的射速相匹配的、足够可靠的自动机构。

3.导气式加特林机枪

年,卡尔·J.埃贝茨获得了一项“导气式机枪”的专利。这是一种装在加特林机枪上的装置,可以将它改为导气式全自动武器。专利上对埃贝茨原理的描述如下:

第一发弹依然是手摇击发。第一弹击发后,高压气体从枪管b溢出到导气口o,冲击盖住导气口的帽q。帽上的压力转动杠杆l,压缩连接的弹簧s。在杠杆的回程运动中,棘爪u拨动轴d上的棘轮t,将下一根枪管移动到射击位置,并让导气帽盖到导气孔上。同时,这根枪管中的子弹自动击发,由此形成自动循环。

导气式加特林专利图

总的来说,这就是一种枪口集气式的自动原理。这份专利移交给了柯尔特公司,但并没有超越实验达到实用阶段。

至此,加特林机枪已经试验了外能源和内能源1○两个达到自动化的方式,但依然没有获得很好的效果。年,加特林机枪参与了最后一次重要的测试。参与测试的不仅有各种手动机枪,更有马克沁机枪。尽管加特林机枪在测试中表现并不差,但马克沁机枪由于其重量和体积更小、所需操作人员更少,成功击败对手获得了美国海军的订单。同时,美西战争期间与加特林机枪一同参战的,还有同公司(柯尔特)生产的“土豆挖掘机”机枪。

加特林机枪在自动化过程中失败,可以归结为以下几点原因:

(1)没有合适的供弹具。马克沁在发明机枪的同时,还发明了帆布弹链。由于专利等原因,其他武器并不能直接采用帆布弹链的设计。而那时钢板冲压技术还未成熟,过软的锡弹板并不好用。

(2)直流电机可靠性尚不够好。就原理来说,外能源加特林机枪的可靠性实际上是大大高于马克沁机枪的,几乎不存在卡壳的问题。但是那时候提供外能源的电机还不像几十年后那样成熟可靠。

(3)整体重量体积过大,更像是野战炮,步兵部队携行不方便。

本文摘自《战争事典》



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