闭锁机构

　　枪械基础知识之八

　　枪械的闭锁机构一直是枪迷口中的“高端”话题，也是枪械科普工作中的难点。像“回转闭锁”、“偏移闭锁”这样的名词，由于原理枯燥，即使是资深枪迷，往往也是一知半解，无法形成系统性的理解和认识。为此，笔者以国防工业出版社《自动武器原理与构造学》、兵器工业出版社《自动机结构设计》、《兵器工业科学技术辞典·轻武器》等书为基础，加之所学，尽量通俗化地为读者们介绍闭锁机构相关知识。需要声明的是，本篇文章和上一篇讲述的自动方式联系十分紧密，会陆续大量出现上一节中提到过的名词，希望各位读者注意。

　　闭锁机构的使命

　　上一节中笔者说过，自动方式从本质上讲，就是枪械从火药燃气能量中取得一部分能量，来完成相应的自动动作的方式，是枪械自动动作的能量来源。相对应的，闭锁机构负责在枪械射击时“锁住”弹膛，防止火药燃气向后泄出（向后喷就成了无后坐力炮），保证弹头从火药燃气中获得充足的能量，也保证了枪械射击时的安全性。

　　用一个形象的例子来说明：枪管作为一个管形容器，它两边“透气”，气体在这样的容器内膨胀时，必然会沿着两边流出。我们都希望火药燃气能够100%地用来推动弹头前进，但推动弹头要克服很大的阻力，气体必然会向着反方向（枪管另一端）泄出。为了防止气体泄出，我们一般选择“堵死”枪管的另一端。如此一来，火药燃气就100%地推动弹头前进了。

　　这个把枪管一端“堵死”的做法，体现了闭锁机构的使命。需要注意的是，在“锁住”弹膛时，闭锁机构往往和弹壳“协同”工作，弹壳依靠自身的变形和膨胀来完成气密，闭锁机构负责“照顾”、“帮助”弹壳，防止弹壳由于过度变形而失效。这说明，闭锁机构并非直接完成闭气，毕竟只依靠机械结构来闭气是很困难的。而弹壳则像橡皮一样，依靠较大程度的变形来完成闭气。由于铜质地软，延展性好，因此成为目前弹壳的首选材料。

　　自动方式只存在在自动武器中，像栓动步枪这样的手动的武器不存在自动方式，而闭锁机构存在于任何枪械中，因此，闭锁机构的形式可谓多种多样。我们最为熟知的就是回转闭锁、偏移闭锁、滚柱闭锁。但实际上，闭锁机构主要被分为惯性闭锁和刚性闭锁两大类。

　　惯性闭锁

　　所谓惯性闭锁，说白了就是在火药燃气压力下，闭锁机构能够“自己”开锁的闭锁方式。一些读者可能会好奇：既然都“自己”开锁了，火药燃气必然后喷，那这个“闭不住”的闭锁机构又有什么作用呢？其实，枪弹在枪管内运动的时间，往往只有几毫秒到十几毫秒。闭锁机构只要在这短暂的时间内起到闭锁作用，或者闭锁机构“延迟”一下，不让枪械过快开锁，或等到弹头飞离枪管后再开锁，它的使命就完成了。

　　正因为如此，惯性闭锁机构才得以存在。现今惯性开锁式闭锁机构有三个常见的分类，分别是惯性延迟开锁式闭锁机构、机械延迟开锁式闭锁机构、气体延迟开锁式闭锁机构。在后文中，我们把它们分别简称为惯性延迟闭锁、机械延迟闭锁和气体延迟闭锁。

　　一些读者可能会发现，每个闭锁机构中都有一个“延迟”字样，这和上一节中的枪机后坐式自动方式中的“延迟”机构有着血缘关系，实际上就是一一对应的。所谓的惯性延迟开锁式闭锁机构，就是完全依靠惯性（质量）来延迟、防止过快开锁的机构，对应的就是自由枪机原理；

　　而机械延迟开锁式闭锁机构，则是依靠滚柱延迟机构（G3、MP5）、杠杆延迟机构（FAMAS）等机械机构，来达到延迟、防止过快开锁的目的，对应的就是半自由枪机原理。而气体延迟开锁式闭锁机构，对应的就是HK公司的P7手枪的气体延迟式半自由枪机原理。

　　惯性延迟闭锁式闭锁机构

　　惯性延迟闭锁式闭锁机构完全依靠自动机的惯性（质量）来达到减缓开锁速度的目的。即依靠自动机的质量，自动机和枪管之间没有任何的扣合机构——仅仅是在弹簧作用下“贴上”而已，因此，许多人称为“闭而不锁”。

　　这种闭锁机构和自由枪机原理（自动方式）对应。优点是结构十分简单——连扣合机构都没有。但无法适应大威力的枪弹，应用范围十分小，往往是使用手枪弹的冲锋枪和手枪上才会采用。不过具体结构都比较简单，便于大规模量产，比如司登、波波莎-41、波波斯-43、MP40/38等冲锋枪，产量都达到了百万支以上。

　　惯性延迟闭锁机构固然简单，但其过于依赖惯性（质量），导致自动机体积、质量巨大，如此笨重的自动机在枪内来回高速运动，对精度很不利

　　机械延迟开锁式闭锁机构

　　为此，人们想到了一个新办法——设计一套专用的机械延迟机构来防止过快开锁。如此一来，自动机不再一味依靠自动机惯性（质量），体积和重量都可以减小，也可以“受得住”大威力枪弹。这就是机械延迟开锁式闭锁机构，和半自由枪机原理对应。

　　相比于惯性延迟闭锁机构，机械延迟闭锁机构的结构更为复杂，定位更为“高端”。它的枪管和自动机之间有扣合机构，不再是“闭而不锁”，但还是会自行开锁，因此有人称其为“扣而不牢”。并且这个扣合机构往往“身兼数职”：既是延迟机构，也是扣合机构，在充当闭锁机构的同时，还负责进行自动机后坐能量的转移，可谓是一件四用，代表作是G3步枪、MP5冲锋枪。

　　说到这里，终于可以详细介绍一下德国的滚柱闭锁机构了。毫无疑问，它是典型的机械延迟闭锁机构。在闭锁时，滚柱卡进枪械机匣（节套）的凹槽内，把机头和枪管“锁”在一起（枪管和机匣固联），起到扣合作用。在枪弹击发时，机头（枪机）受到火药燃气压力，试图后坐，但滚柱还卡在机匣（节套）凹槽内，阻碍了机头向后运动。为此，机头必须先把滚柱“挤”出来，才能继续后坐。等到滚柱完全挤出来时，弹头早就飞出枪管了，延迟和闭锁的作用就达成了。

　　一些细心的读者可能会问，机头的能量来自火药燃气，等到开锁时，弹头早就飞出去了，火药燃气压力骤减，机头也就没什么“劲”了，那自动机就无法获得足够的能量完成后坐，抛壳等自动动作也就完不成了。是的，这就是滚柱闭锁中的矛盾所在——既要延迟，还要留有足够的能量。为此，滚柱闭锁的枪机上设计有楔体，楔体上有斜面，滚柱被迫挤出来的过程中，会挤压楔体斜面，使楔体获得垂直于斜面的力和速度，滚柱和楔体都是两端对称的，向下的力量和速度被抵消，向后的速度和力量被保留，由此，楔体（枪机）就获得了由滚柱提供的速度和能量，开始带动机头和滚柱共同后坐。简而言之，机头通过滚柱把能量传递给了楔体，自动机后坐能量转移的作用就达成了。

　　读到这里，许多读者一定会对滚柱闭锁机构“一件四用”感到十分崇拜。但实际上，对于枪械设计来说，这种面面俱到的做法，并不是什么好事。

　　如果我们对于枪械的精度、可靠性没有太高要求的话，那么对于机加工来说，无论是身为回转体的滚柱，还是方方正正的机头、枪机和楔体，这些零部件都是十分好加工的，这样可以有效降低成本，便于大规模量产，这就是二战末期纳粹德国推出采用滚柱闭锁的Stg45突击步枪的原因。

　　但如果对枪械的表现有很高的要求，那么“一件四用”就会变成一场灾难——我们必须在一个部件上保证4个功能丝毫不差地运行，难度可想而知。这就是同样采用滚柱闭锁的HK公司的PSG-1狙击步枪价格昂贵、性价比缺乏的原因。

　　此外，滚柱闭锁还有一些缺点。且不说原理上，使用上的麻烦就很大——大家可以想像，滚柱闭锁能够“受得住”枪弹的膛压，区区人力何足挂齿？笔者操作过HK公司的采用滚柱闭锁的HKG41步枪（保养良好）——拉机柄开锁拉不动，闭锁闭不上，绝对堪称是笔者操作过的最难受的名枪，没有之一。这也让笔者明白了为何德国人最终放弃了滚柱闭锁机构。

　　总结一下，相比于惯性延迟，机械延迟闭锁机构的体积更小巧，尽管结构比起惯性延迟更加复杂，但总体上仍比较简单。它的缺点也很明显：机构不如惯性延迟简单，又不如刚性闭锁结实、可靠。因此，它跟随着半自由枪机原理逐渐被淘汰了。

　　气体延迟开锁式闭锁机构

　　这种闭锁机构枪管和自动机之间也没有扣合，同样也是“闭而不锁”，但多了一个气体延迟机构，因此单独成为一类。相比于惯性延迟闭锁机构，由于气体延迟机构的增加，自动机体积和质量不是很大。除此之外，两者区别不大。

　　采用气体延迟闭锁式闭锁机构的枪械很少。我国在77B手枪上“尝试”过这个原理，但装备数量很少，试验色彩浓厚。唯一得到较大规模装备的气体延迟闭锁枪械，大概只有HK公司的P7手枪，基本成了一枪一类。

　　惯性闭锁小结

　　在整个惯性闭锁中，无论是依靠纯惯性的惯性延迟，还是靠机械结构的机械延迟，或者是靠气体延迟机构的气体延迟，都有一个共同点，可以“自行”开锁，只不过开锁的时机，被延迟了而已。

　　刚性闭锁

　　在这类闭锁机构中，枪管和自动机的扣合机构非常牢固，火药燃气压力根本不可能使其自行开锁。正是由于刚性闭锁非常“牢固”，能“受得住”那些大威力的枪弹，因此在现在的步枪和机枪中，刚性闭锁成为绝对主流。

　　刚性闭锁大体可分为回转式、偏移式、摆动式、横动式4种结构形式，但实际上，这种分类方法过多考虑了历史因素，现在已经颇为不适应。在刚性闭锁中，更常见的做法，是直接分类到枪机回转闭锁、枪管偏移闭锁这样的具体闭锁形式。在此，笔者粗略介绍3种闭锁机构。

　　枪机回转式闭锁机构

　　枪机回转式闭锁机构是目前枪械中，尤其是步枪中使用最为广泛的闭锁机构，并且在日常生活中也有“应用”——既要承受一定的气体压力，又要方便开合的家用电器，就是高压锅了。高压锅锅盖要旋转后才能向上取下、打开，这实际上和回转闭锁原理一样。

　　高压锅的锅体上有多个有间隔、不相连的金属齿，锅盖上也有等数量、有间隔的金属齿，锅盖和锅体金属齿之间需经过匹配，锅体金属齿之间的“通道”恰好可以让锅盖的金属齿通过。锅盖的金属齿通过间隙后，转动锅盖，锅盖旋转，锅盖的金属齿就“转”到了锅体金属齿的下方。当高压锅内有较大的气体压力时，气体压力会“试图”推开锅盖，但锅盖的金属齿扣在锅体金属齿上，除非气体压力足以摧毁金属齿，否则锅盖就会牢牢地扣在锅体上，是“推”不开的。

　　回转闭锁的原理类似于高压锅。锅体对应的就是枪械的节套，锅体金属齿对应的是节套闭锁齿，锅盖对应的就是枪机，锅盖金属齿对应的就是枪机闭锁齿。枪机和节套之间的闭锁齿就像高压锅的金属齿一样相互扣合。高压锅把闭气（承受气压）的法宝“押”在了气压不足以撼动金属齿上，回转闭锁同样依靠结实的闭锁齿来承压。当然，这个闭锁齿的大小、面积、强度都是经过精心设计的。

　　我们知道，金属有诸多的受力方式，比如受拉压、扭转、弯曲等，在以钢为代表的金属中，抗拉压力的能力是最高的。在一些国外的枪械中，枪械的抗拉压强度常常能超过1000兆帕，相当于在1平方毫米的面积上，钢材足可以承受超过1000牛顿的拉压力，这是一个十分惊人的数值。这就是为什么体积小巧、看似弱不禁风的闭锁齿能承受巨大火药燃气压力的原因。

　　在其它闭锁方式中，或多或少都有闭锁齿——或者说叫作闭锁支撑面的“东西”存在。有了对闭锁齿的概念的理解，其它的闭锁方式就好理解得多了。

　　身管偏移式闭锁机构

　　身管偏移式闭锁俗称为枪管摆动式闭锁，也有人称它为勃朗宁式闭锁。它的最大的特点是通过枪管“摆动”（实际摆动角度很小），实现闭锁齿/闭锁支撑面的扣合和分离。这种闭锁原理几乎占据了手枪闭锁原理中的半壁江山，许多著名的手枪，如M1911、USP、西格220系列、格洛克都采用这种闭锁原理。

　　相比于回转闭锁，身管偏移闭锁机构要求枪管摆动，如此一来，枪械的枪管就不能固定的很牢固，在枪弹发射时不可避免地产生振动，对精度不利。再加上这种闭锁机构常常和管退式原理组合使用，更是恶化了枪管的固定，因此精度不会很好，几乎成了手枪的专用机构。

　　枪机偏移式闭锁机构

　　和身管偏移式闭锁机构类似，这种闭锁机构也通过“摆动”实现闭锁齿/闭锁支撑面的扣合和分离，从而实现开闭锁。不同的是，摆动的是枪机而不是枪管。这种闭锁机构不必让枪管活动，枪管定位准确，这对精度很有好处。同时，这种机构体积小巧，加工也不算复杂，性能十分优异。

　　曾经一度，枪机偏移闭锁机构几乎成为世界通用的闭锁机构，ZB26轻机枪，Stg44突击步枪，二战后的FNMAG重机枪，FAL步枪，SKS半自动步枪全在用它，可谓是风光无限。

　　但这么好的闭锁机构怎么会被淘汰了呢？其实，原因有很多，包括楔紧、结构导致的机匣受剪力、受弯曲，闭锁刚度小等都是重要原因。在这其中，笔者着重提及一个，就是闭锁刚度小。

　　很多读者可能对一个现象感到十分好奇：为什么枪械的闭锁齿都位于枪机的最前方，而不是中间或者后端呢？其实，在闭锁时，高强度特种钢制成的枪机远不像我们想像得那样“纹丝不动”，而是像橡皮一样比较“软”。如果枪机顶住弹壳的前端面和闭锁齿之间的跨度非常大，那么枪机就像一根长杆一样，两端受力，很容易弯曲、扭转，也就是说刚度较差。一旦枪机刚度不足，即使强度足够，枪机能“撑得住”膛压，却“贴不紧”弹壳。

　　笔者在本文开头说过，枪械并非直接依靠闭锁机构闭气，而是依靠弹壳的膨胀来闭气，闭锁机构更多地是在“照顾”弹壳，避免弹壳过度变形，从而产生各种各样的故障。如果闭锁机构刚度过小，“贴不紧”弹壳，那么弹壳就成了一匹不受控的“野马”。此时的枪械轻则会发生弹壳的开裂，重则直接炸裂的危险。因此，枪机偏移闭锁机构的淘汰也就成了必然。反观回转闭锁机构，一度也有枪械把闭锁齿中置（李·恩菲尔德步枪）而不前置的设计（毛瑟步枪），但这种增加跨度、减小刚度的做法，最终和枪机偏移闭锁一样，消失在历史长河中。

　　顺便提一句，如果我们把闭锁刚度引入到惯性闭锁中，就能发现，会自行开锁的惯性闭锁刚度简直奇差无比，这也是其为何难以适应大威力枪弹的原因之一。

　　小结

　　至此，自动方式和闭锁机构已介绍完毕。坦白而言，闭锁机构是枪械科普工作中难点中的难点。在缺乏动态视频资料和实物讲解的情况下，想充分了解这些机构无疑是一件困难的事情，笔者只希望能为各位读者提供一个感性的认识。

　　下一节将会较轻松，笔者将从几个关于枪械的谣传和段子中引出一些小知识，敬请期待。

　　文/王洋 李宏飞 刘洪亮 赵奂强