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M1卡宾枪结构图
编者按:2006年6月,徐雁先生的6件作品(英国16世纪转轮打火手枪、意大利皇家卫队火绳枪、日本江户时代火绳枪、日本三八式骑枪、美国M1卡宾枪、美国M2卡宾枪)被“因特网手工艺术博物馆”收录。该馆由美国马丁基金会赞助,收录了47位世界顶级手工艺大师的袖珍作品,在世界袖珍工艺领域具有重要地位。徐雁先生是该馆吸收的第一位中国作者。
同年8月,徐雁先生被美国袖珍兵器收藏与制作协会接纳为第一位中国会员。该协会成立于1973年,在全世界有100余位会员,是世界袖珍兵器的精英之家。
上述两个机构的权威人士对徐雁先生发明的弹簧动力袖珍工艺枪的评价是“世界罕见”。可以说,这是我国袖珍工艺枪进入世界前列的标志!
原型M1卡宾枪绘描
美国M1卡宾枪采用导气式工作原理,枪机回转式闭锁机构,单发发射方式。
该枪的导气活塞为短行程式。枪机框后上方的锯齿形突起内侧设有枪机导槽,枪机框后部内侧的导轨与机匣右侧导槽配合,引导枪机框前后运动。由于枪机导槽和枪机框导槽均裸露在外,故防尘性差。其导气孔距弹膛较近并且没有导气调节装置,在寒冷和沙尘环境中易发生自动机运动不到位的故障。拉机柄根部设有挂机钮,当向后拉动拉机柄到位时,按压该钮,这时无论弹匣中是否有弹均可形成挂机状态,便于冷却和擦拭枪膛。
准星为固定式结构,不能校正偏差。早期采用L形翻转式照门,使用方便。表尺座与机匣之间采用燕尾槽连接,可左右移动校正方向偏差,但高低偏差的校正只能通过上下移动瞄准点进行。
枪身与枪托采用两点式连接——机匣尾端与固定在枪托上的后座板通过突笋啮合在一起,枪管中部采用枪管箍与枪托固定。枪身与枪托分解结合十分方便,分解时只要向前取下枪管箍,再将枪身向前上方抬起即可。由于后座板位于枪膛轴线上,加之枪身受枪托弯曲变形的影响小,所以采用这种连接方式有利于提高射击精度,但对机匣与后座板的配合精度要求较高,否则会影响射击精度。
弹匣刚度较小,受到挤压易变形。弹匣卡笋与弹匣扣合量过小,弹匣容易脱落。
该枪备有可选装的枪托弹匣袋,可随枪携带两个15发容弹量的弹匣。
背带前端采用金属暗扣固定,结构简单可靠。背带后端利用油壶作背带环加以固定,并且占用了附属品的储藏空间。
M1卡宾枪采用圆头平底被甲铅心弹头,枪口动能为1280焦耳,所以在中远距离处的杀伤威力明显不足,但在近距离处的射击精度较高。该枪具有枪身短、质量轻的特点,所以在巷战和丛林战中颇受欢迎,是二战时期产量最多的武器之一。
该枪全枪长905mm,枪管长458mm,全枪质量2.48kg,初速585m/s,有效射程300m。
M1卡宾枪的挂机钮
M1卡宾枪的准星
M1卡宾枪导气装置示意图
M1卡宾枪的表尺座燕尾槽
M1卡宾枪的后座板
M1卡宾枪的枪管箍
M1卡宾枪的枪托弹匣袋
M1卡宾枪的通条袋
M1卡宾枪的后背带环
M1卡宾枪的前背带环
袖珍工艺枪结构
袖珍M1卡宾枪于1965年开始设计,2001年完成制作,同年在首届中华民间艺术精品博览会上获得创作奖。
袖珍M1卡宾枪与原型枪的比例为1∶6,口径1.6mm,全枪长152mm,发射动力件为弹簧,发射橡胶弹头时的枪口动能小于0.007焦耳,射程1.5m时可命中10×10mm立靶。
全枪由46个零件组成,主要采用马口铁、木材等材料制成,可完成7个动作:弹匣可拆卸、 弹匣内可装弹8发、推拉机柄可推弹入膛、 扣压扳机可发射、表尺可翻转、背带长度可调、全枪可分解结合。
该袖珍工艺枪由枪管、机匣、枪机、发射机、瞄具、弹匣、输弹机、枪托8个部件组成。
枪管 枪管后部为直管,衬管插入其中并可前后运动。枪管后部插入枪机套管内,作为枪机前后运动的导轨。枪管前半部分为锥膛结构,枪口直径1.6mm,枪管外部中间有枪机缓冲簧座,通过销钉与枪托固定连接。
机匣 机匣上部为枪机导槽,前端面为发射簧座,机匣中部设有扳机轴孔和固定销孔,机匣下端设有扳机护圈。
枪机 枪机采用套管式结构,枪机前部外套发射簧。枪机前端设有发射簧座,发射簧座同时兼作缓冲簧座,缓冲簧用于减缓枪机向前运动到位时的撞击。枪机尾部为机头座,其左侧有阻铁待发面。枪机下方和右侧有开口,用于枪弹入膛和拉机柄运动。拉机柄固定在弹膛衬管上,衬管前部插入枪管内并以此为支承前后运动。衬管后下方和右侧有开口,用于枪弹入膛和机头座前后运动。衬管后部穿过机头座并以此为支承前后运动,机头则同时在衬管内前后运动。
发射机 发射机由扳机、扳机轴、扳机簧和扳机护圈组成。该发射机采用滑动式护圈扳机,即扳机和护圈为一体式结构。当向后扣压扳机护圈时,扳机护圈沿机匣导轨向后滑动,扳机同时向后转动,完成发射动作。滑动式护圈扳机仿真性好,并解决了小比例袖珍工艺枪因扳机护圈过小时,手指无法伸入扳机护圈内扣动扳机的问题。
瞄具 该枪的准星护翼有透光孔,L形表尺可翻转。
弹匣 弹匣底板可打开,弹匣内设有托弹板和托弹簧,弹匣容弹量8发。
输弹机 输弹机采用推杆式输弹机构,其弹匣座前端有推弹孔,推弹杆后端穿过推弹孔对准弹匣内最上方的枪弹后部。推弹杆通过滑座与连接杆连接,连接杆后端与拉机柄固定连接。弹匣座后方有托弹仓,其内部有托弹簧和托弹板。
袖珍工艺枪的发射动作
首先将枪弹依次压入弹匣,然后把弹匣插入弹匣座。向后拉拉机柄,拉机柄带动枪机压缩发射簧,直至枪机被阻铁扣住形成待发状态。拉机柄在向后方运动时,带动连接杆和推弹杆向后运动,下压托弹仓内的托弹板,推弹杆将弹匣内最上方的一发枪弹推入托弹仓内的托弹板上方。当向前推拉机柄复位时,拉机柄带动连接杆和推弹杆返回前方位置,托弹仓内的托弹板在托弹簧力的作用下,将第一发枪弹推入弹膛,弹匣内的次一发枪弹在弹匣托弹簧和托弹板的作用下上升到位,准备下一次供弹。这时射手根据距离设定表尺,瞄准目标后扣动扳机,阻铁解脱枪机,发射簧伸张,推枪机向前运动,使枪弹发射。枪机到达前方位置时受到缓冲簧的缓冲,然后停在前方起始位置。
袖珍工艺枪制作的关键技术
该枪是笔者制作的第一支采用弹匣供弹的后装式袖珍工艺枪。在制作该枪过程中,解决了在此之前袖珍工艺枪当枪口向下时,枪弹自行滑出膛的问题。该枪由于枪机后下方和右侧有较大的开口,所以枪机尾部的机头座与枪机衔接部容易断裂,经过多年的试验与改进,才解决了这一问题。
通过创作,笔者认识到,不注重基础理论的研究,就必然会在创作中走弯路,而在基础理论指导下的创作往往会达到事半功倍的效果。以下是笔者在创作过程中着力解决的几个关键问题。
发射簧工作行程与全枪长之比 袖珍工艺枪的动力源自发射簧。由于受到袖珍工艺枪外形尺寸、结构强度的制约,所以发射簧的外形尺寸更小,而其最大发射能量又限制在0.007焦耳以内。笔者主要通过调整发射簧的工作行程来满足发射能量的要求,采用合理的发射簧工作行程与全枪长的比值(简称行长比)。例如笔者制作的袖珍意大利火绳枪,行长比为0.34,而袖珍M1卡宾枪的行长比只有0.09。由此可以看出,在发射能量相同的条件下,前者采用较短的枪身长度就能获得,而后者则需要采用较长的枪身。
发射动力系统的机械效率 发射动力系统的机械效率主要取决于发射动力系统部件的质量和运动部件之间的摩擦力。要想提高系统的机械效率,就要努力减轻运动部件的质量和摩擦力,但是要以保持系统的结构强度和使用寿命为前提。例如笔者在减轻机头和发射簧质量的同时,在机头与导轨的滑动工作面上加工出油槽,以减小摩擦力。
内弹道性能与射击精度 袖珍工艺枪的发射簧力越大,弹头的质量越轻,弹头与枪膛之间的摩擦力越小,其枪口动能就越大,外弹道就越低伸,射击精度就越高。但是采用过轻的弹头,其射程和精度反而会下降,所以笔者经过多次反复试射,最终确定了合理的弹头质量。
笔者制作的袖珍工艺枪均采用滑膛结构,主要通过增加发射簧工作行程来提高发射能量,并提高枪膛的直线度、减小枪膛与弹头之间的游隙来提高弹头的射击精度。由于袖珍工艺枪始终使用同一条发射簧,所以动力输出一致性好,如果再配用质量和外形一致性好的弹头,在有效射程内可获得较好的射击精度。
枪弹口径、质量与外弹道性能 笔者制作的袖珍工艺枪,口径有1.6mm和3.2mm两种。在发射能量相同的条件下,采用小口径与质量轻的弹头,则弹道低伸,射击精度高。而采用大口径与质量大的弹头,则弹道弯曲,射击精度低。袖珍工艺M1卡宾枪采用1.6mm口径,枪弹短而轻,射击时外弹道性能较好。且枪弹初速低,射手可以看到弹头的飞行轨迹和弹着点。
人机工程 扣机距离受全枪比例和枪托结构型式的影响较大。为方便操作,设计时扳机力和扳机行程要适当,扣机手感要平滑,击发瞬间要干脆利落。M1卡宾枪在创作中为了便于扣扳机,加大了扳机护圈与弹匣之间的距离。
由此可见,影响袖珍工艺枪结构与性能的因素很多。在创作中,制作者必须善于利用原型枪的结构特点来彰显自己的创意,在突出重点的同时融合其他因素,使作品的内涵更深刻,内容更丰富,细节更生动。
枪管修改前后的对比
弹匣修改前后的对比
编辑/曾振宇