自動步槍彈匣設(shè)計淺析

彈匣在自動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)計不僅能提高供彈的及時性和可靠性，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步槍彈匣分為前掛后卡式和直插式兩類，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度和剛度，在以往的自動步槍中應(yīng)用較多，但隨著材料與工藝的不斷發(fā)展與進步，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。我國在20世紀80年代開始研制塑料彈匣，它的裝備給我國輕武器面貌帶來了煥然一新的感覺。但是在使用中這種彈匣也暴露出許多不足，比如為了達到強度要求，塑料彈匣最薄處的厚度也有2mm，再加上眾多的加強筋使其質(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，而我國為不透明材料，失去了采用塑料彈匣的一大優(yōu)點；塑料彈匣只能是弧形結(jié)構(gòu)，這對采用無托結(jié)構(gòu)的步槍來說，人機工效受到很大影響，造成彈匣與握把距離過近。這些問題在塑料彈匣基礎(chǔ)上要徹底解決存在很大困難。

國際上現(xiàn)普遍采用的是鋁合金彈匣，如以色列的TAR21、比利時的F2000等等。鋁合金彈匣與塑料彈匣相比不僅有較高的強度和剛度，還有許多其他優(yōu)點，比如：不存在老化、磨損脫落、口部變形等問題；質(zhì)量與塑料彈匣相當，但體積卻小得多，很方便攜帶；直插的連接方式操做簡單，人機工效好；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)勢更加明顯：牌號為LD2的鋁合金抗拉強度為411.9MPa，即截面為1mm×1mm的鋁合金板能承受420N的拉力，而牌號為35的優(yōu)質(zhì)碳素鋼抗拉強度只有530MPa，如果采用0.7mm厚的35號鋼板做彈匣身，則1mm×0.7mm的截面上只能承受378N的拉力，實際強度反而低于1mm厚的鋁板所做的彈匣；另外鋁合金表面經(jīng)過陽極氧化處理后，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)三維實體造型分析，相同結(jié)構(gòu)鋁合金彈匣在壁厚取1mm時質(zhì)量142g，比壁厚取0.7mm的鋼彈匣約輕100g。按一個士兵配5個彈匣計算，采用鋁合金彈匣時，每個士兵的負荷可減輕500g。

由以上分析可見，塑料彈匣取代鋼彈匣是一大進步，而鋁合金彈匣與塑料彈匣相比則具有更多優(yōu)點。我國在研制外貿(mào)型自動步槍時對鋁合金彈匣有過充分的研究，經(jīng)試驗證明外貿(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，進而影響供彈的可靠性與及時性。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，且運動一致性較差，因此現(xiàn)代步槍很少采用直形彈匣。弧形彈匣在AK系列中應(yīng)用較多，優(yōu)點是槍彈排列合理，供彈時槍彈之間無相對移動；容彈量大；槍彈在彈匣內(nèi)運動一致性好，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。當兩彈匣總高度（195mm）、直段高度（45mm）、彈匣蓋扣角度（30°）相同時，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，對托彈板供彈角度基本無影響。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。

在國外，直彎直彈匣應(yīng)用比較廣泛，如美國的M16系列、新問世的以色列TAR21、比利時F2000等槍族采用的皆是直彎直的鋁合金彈匣，德國的G41采用的則是直彎直的鋼彈匣。值得注意的是，M16是標準的長托結(jié)構(gòu)，無須考慮握把與彈匣距離之類的人機工效問題，但也采用了直彎直彈匣，這也進一步證明直彎直結(jié)構(gòu)彈匣不僅有利于無托結(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5.8mm步槍為無托結(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題，使全槍握持更加舒適。

綜上所述，我們希望未來的5.8mm步槍能考慮使用直彎直結(jié)構(gòu)的鋁合金彈匣。

（編輯／魏開功）