自动步枪弹匣设计浅析
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弹匣在自动步枪中占有重要的地位,30～70%的可靠性故障是由弹匣供弹造成的。合理的弹匣设计不仅能提高供弹的及时性和可靠性，减小全枪质量，而且能使全枪外形更加美观。
按照与枪的连接方式自动步枪弹匣分为前挂后卡式和直插式两类，容弹量有20发、30发、50发等，其中30发弹匣比较普遍；弹匣按材料分有钢弹匣、塑料弹匣和铝合金弹匣３种；按形状分有直形弹匣、弧形弹匣、直弯直弹匣和直弯弹匣４种。
钢弹匣由于具有足够的强度和刚度，在以往的自动步枪中应用较多，但随着材料与工艺的不断发展与进步，为了减轻质量，许多武器都改用铝合金和塑料弹匣。塑料弹匣在20世纪70年代出现，由于它比钢弹匣质量轻，且成本低，所以许多自动步枪弃钢弹匣而选用了塑料弹匣，如AUG系列和SIG系列步枪。我国在20世纪80年代开始研制塑料弹匣，它的装备给我国轻武器面貌带来了焕然一新的感觉。但是在使用中这种弹匣也暴露出许多不足，比如为了达到强度要求，塑料弹匣最薄处的厚度也有2mm,再加上众多的加强筋使其质量反而比铝合金弹匣重；受工艺和材料的影响塑料。弹匣容易老化、磨损脱落、口部变形；塑料弹匣不易配装快速装弹器；国外塑料弹匣普遍用透明塑料制造，可以直接显示剩余弹量，而我国为不透明材料，失去了采用塑料弹匣的一大优点；塑料弹匣只能是弧形结构，这对采用无托结构的步枪来说，人机工效受到很大影响，造成弹匣与握把距离过近。这些问题在塑料弹匣基础上要彻底解决存在很大困难。
国际上现普遍采用的是铝合金弹匣，如以色列的TAR21、比利时的F2000等等。铝合金弹匣与塑料弹匣相比不仅有较高的强度和刚度，还有许多其他优点，比如：不存在老化、磨损脱落、口部变形等问题；质量与塑料弹匣相当，但体积却小得多，很方便携带；直插的连接方式操做简单，人机工效好；可很方便地加装快速装弹器。铝合金弹匣与传统的钢弹匣相比优势更加明显：牌号为LD2的铝合金抗拉强度为411.9MPa，即截面为1mm×1mm的铝合金板能承受420N的拉力，而牌号为35的优质碳素钢抗拉强度只有530MPa,如果采用0.7mm厚的35号钢板做弹匣身，则1mm×0.7mm的截面上只能承受378N的拉力，实际强度反而低于1mm厚的铝板所做的弹匣；另外铝合金表面经过阳极氧化处理后，其硬度也高于热处理后的钢板。除此以外，铝合金密度只有2.7g/mm3，经三维实体造型分析，相同结构铝合金弹匣在壁厚取1mm时质量142g，比壁厚取0.7mm的钢弹匣约轻100g。按一个士兵配5个弹匣计算，采用铝合金弹匣时，每个士兵的负荷可减轻500g。
由以上分析可见，塑料弹匣取代钢弹匣是一大进步，而铝合金弹匣与塑料弹匣相比则具有更多优点。我国在研制外贸型自动步枪时对铝合金弹匣有过充分的研究，经试验证明外贸新5.56mm班用枪族研制中采用的铝合金弹匣，其性能完全能够满足各种条件下的使用要求。
弹匣的形状直接影响弹匣内枪弹的排列方式，进而影响供弹的可靠性与及时性。直形弹匣适用于弹壳锥度较小，且容弹量不多的武器。在直形弹匣内，枪弹排列不紧密，且运动一致性较差，因此现代步枪很少采用直形弹匣。弧形弹匣在AK系列中应用较多，优点是枪弹排列合理，供弹时枪弹之间无相对移动；容弹量大；枪弹在弹匣内运动一致性好，供弹平稳。但弧形弹匣尺寸较大，占据了很大的空间，携带、运输和战斗中取用都不方便，其前挂后卡的连接方式需经训练才能熟练掌握。
直弯直形与直弯形两种结构的弹匣既满足了枪弹合理排列的要求，又有效地减少了弹匣占用的空间，形状规整，携带方便，直插式的连接方式操作简单，换装迅速。现就直弯直与直弯两种弹匣结构形式作一比较分析。
直弯直形弹匣 直弯形弹匣
为更直观地区分两者的不同，以国产某步枪弹匣为例，按基本相同外型尺寸做两者装满30发弹时的剖视图。
直弯直结构是在弹匣的中部保持弧形，弹匣上、下两段为直形，而直弯结构是仅在弹匣上部为直形，其余段皆为弧形。直弯直结构与直弯结构不同之处在于减小了弯段的高度，换以直段代之（图４中心线以下部分），其最大的好处是宽度尺寸小。当两弹匣总高度（195mm）、直段高度（45mm）、弹匣盖扣角度（30°）相同时，直弯弹匣向前突出约32.6mm，直弯直弹匣只向前突出了约26.3mm，有效节省了空间，且外形美观。
两弹匣装满弹后托弹板角度皆为31.4°，其前26发弹状态相同，直弯直弹匣最下面4发弹由于处于直段，位置略有不同，但由于从弯段到直段的变化很缓，对托弹板供弹角度基本无影响。直弯弹匣在装满30发弹后，托弹板的位置比较规整，托弹簧受力状况比直弯直弹匣略好。二者相比，供弹时直弯直弹匣的前4发弹不如直弯弹匣，但随着托弹板的上升，托弹簧总体弯度比直弯弹匣要小，后面26发的供弹状况要比直弯弹匣好。因此，直弯直弹匣更适合于无托结构，而且除前几发外，多数情况下供弹状况优于直弯弹匣。
在国外，直弯直弹匣应用比较广泛，如美国的M16系列、新问世的以色列TAR21、比利时F2000等枪族采用的皆是直弯直的铝合金弹匣，德国的G41采用的则是直弯直的钢弹匣。值得注意的是，M16是标准的长托结构，无须考虑握把与弹匣距离之类的人机工效问题，但也采用了直弯直弹匣，这也进一步证明直弯直结构弹匣不仅有利于无托结构步枪的握持，就其自身的使用性能也优于弯形弹匣。我国5.8mm步枪为无托结构，采用直弯直形状弹匣将能有效解决弹匣与握把间的距离紧张问题，使全枪握持更加舒适。
综上所述，我们希望未来的5.8mm步枪能考虑使用直弯直结构的铝合金弹匣。
（编辑／魏开功）
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