什么是后坐力？它和枪口上跳有什么关系？

什么是后坐力？它和枪口上跳有什么关系？

在讨论枪械的时候，我们几乎都会讨论到一个话题，那就是后坐力。从老生长谈的M14在越战亮相的时候因为全自动射击时后坐力太大被加了快慢机锁（Selector lock），M16后坐力比AK的小，到这几年很火的使用恒定后坐的Ultimax 100轻机枪，这些都是围绕后坐力进行讨论的，同时，后坐力也是评价武器性能的一个重要指标。那么，今天我们就来看看后坐力在发射过程中是如何产生的。

不同原理的自动武器产生后坐力的原因一样吗？

后坐力产生的原因很简单，枪械在发射枪弹时，火药燃气对弹膛作用，便产生了后坐力。对于采用不同自动原理及闭锁方式的枪械来说，后坐力作用曲线存在些许不同。接下来，让我们一个一个分析。

采用导气式原理，刚性闭锁的自动武器，枪管、枪机和机匣在射击瞬间牢固扣合，等弹头经过导气孔时，部分火药燃气进入膨胀室，火药燃气膨胀作用于活塞，或者通过导气管直接作用于枪机框并传动枪机框向后运动。弹头离膛后，膛压降低，自动机运作开锁，完成后坐动作，并在复进簧作用下复进闭锁。

AK-47的自动循环

活塞长行程，回转闭锁的56冲在进行枪械单向平移后坐测试系统（即枪支的其他方向均受到约束，枪支只能沿枪管轴线平动）下产生的后坐曲线为如下：

56冲后坐作用力曲线

可以看出，导气式枪械的后坐力有两次明显的峰值。第一次峰值出现在枪机开锁前膛压最大时，此时枪机闭锁和整个机匣一体，膛内的火药燃气相当于直接作用在机匣上，第二次峰值则出现在枪机后坐到位时撞击机匣。

采用管退式的自动武器运动原理是：在内弹道时期，枪管和枪机共同运动，弹头离膛后，膛压降低，枪机和枪管分离，完成开锁动作，枪机持续后坐，完成后坐动作后在复进簧作用下复进。

M1911自动循环

枪管短后坐、枪管偏移闭锁的54式手枪在进行枪械单向平移后坐测试系统下产生的后坐曲线为如下：

54式手枪后坐作用力曲线

可以看出，管退式枪械的后坐力也有两次峰值。第一次出现在枪管后坐到撞击机匣时，第二次为枪管后坐到位后撞击机匣。由于枪管后坐行程短，后坐速度较小，所以第一次峰值小于第二次。

采用自由枪机的自动武器是通过复进簧对自动机的作用力以及利用自动机本身质量的惯性来达到延迟开锁和完成自动循环。即大家所熟知的“闭而不锁”。

CZ EVO 3A1自动循环图

采用自由枪机原理的85式冲锋枪在在进行枪械单向平移后坐测试系统下产生的后坐曲线为如下：

85冲后坐作用力曲线

可以看出，自由枪机的后坐力第一次达到峰值是在枪机“开锁”时，由于此时作用在机匣上只有抽壳阻力，所以峰值较小，第二次则出现在枪机后坐到位撞击机匣时。

减小后坐力的方法

可以看出，基本上所有自动武器都存在两个峰值，第一峰值产生的原因略有不同，想要减小这段后坐峰值，基本上只能通过减小枪弹的装药量来处理了，比如IPSC竞技比赛时，很多人会使用减装药减小后坐力以提高射击成绩。第二峰值基本上都是由于过量的火药燃气对自动机作用使其在后坐结束时仍有较大的速度撞击机匣。所以，我们可以从第二后坐峰值下手。

如何减小第二后坐峰值呢？最简单的方法就是延长自动机后坐行程。增加了自动机后坐行程，复进簧对自动机作用的行程也增加，那么自动机后做到位的时候自动机的速度就会降低，比如我国的81式步枪的自动机行程就比56冲的长，缺点就是枪支内部不够紧凑，这也是81步枪比56冲臃肿的原因。如果自动机行程一直延长，延长到自动机撞击机匣后部前速度自己降为0，这就成了恒定后坐的原理。使用恒定后坐原理的武器，自动机的后坐能量完全储存在复进簧中，不和机匣发生撞击，射手在射击时只会感觉到缓缓的推力。使用这个原理最出名的枪应该就是新加坡的Ultimax 100轻机枪了，这支1981年设计定型的轻机枪由美国James Sallivan（詹姆斯·沙利文）设计，恒定后坐最早的应用应该是德国的STG.44，STG.44具有较长的自动机行程使其在连发时仍有较高的射击精度。上个世纪70年代，沙利文重新发现了这个原理，并将其应用到Ultimax 100轻机枪。除了恒定后坐，Ultimax 100也采用开膛待击，前冲击发原理。扣动扳机后，自动机复进推弹入膛，和节套配合闭锁时，自动机复进的能量会传递到枪管上，使枪产生向前后向下的运动，从而来进一步减小后坐力。

Ultimax的后坐力非常小，可以抵在下巴上射击

除了延长自动机的后坐行程，还可以通过减小火药燃气对自动机的作用。AK后坐力大的原因众所周知，这是因为AK的导气装置不可调节，过量的火药燃气作用于活塞，使得自动机在后坐过程中有较大的速度。还是拿81式自动步枪进行对比，81式的导气装置可以调节导气量，在正常情况下使用直径为2.1mm的气孔射击，射速维持在600-700rpm左右，但自动机后坐到位时的速度不大于2.5m/s，在严酷环境下射击时可调节成4.2mm的气孔，而56冲只有4.5mm的大气孔，后坐始终比81式猛烈。

81式步枪的导气装置，可以看见81步枪的调节塞的气孔明显小于导气箍上的气孔

M16A1自动循环，缓冲管里（红色截面）包裹着的就是5块惯性块，后面黄色的是橡胶垫

终于，我们要讲制退器了，制退器之所以单独放出来，是因为它的效果和武器的自动原理有一定关系。制退器按照原理分为冲击式制退器和反冲式制退器，冲击式制退器的原理是弹头离膛后，火药燃气在制退器的制退室中膨胀，火药燃气冲刷制退器的前壁并沿着制退器的侧室流出，赋予自动武器向前的冲量。反冲式制退器则是利用火药燃气在膨胀室里膨胀后沿着喷孔向后喷出，形成反推力，推动身管向前。一般而言，冲击式制退器的后坐效率高于反冲式制退器。制退器能够减小后坐力，但同时也提高了噪声和膛口焰。

冲击式制退器（左）和反冲式制退器（右）的原理图

为什么笔者说制退器的效果和武器的自动原理有一定关系呢？因为在不同自动原理的武器上，制退器起到的作用是不同的。在前面我们已经说过，管退式自动武器的第一后坐峰值是枪管撞击机匣，此时自动武器已经开锁，而制退器是在弹头刚离开膛口后，火药燃气向前作用制退器，减小枪管向后的速度，从而达到减小枪管撞击机匣时的速度。如果制退器用在导气式或自由枪机式等枪管固定不动的自动武器时，那制退器就是在第一峰值和第二峰值之间产生向前的作用力减小后坐力。

M107狙击步枪射击循环图，管退、制退器这些元素都有了，制退器产生的时刻早于枪管撞击机匣的时刻

有减小后坐力的制退器，就有增加后坐力的助退器。有些自动武器为了提高射速，会采用助推器来达到目的。故名思议，助推器就是帮助枪管后退，助推器利用火药燃气增加枪管的后坐能量，以达到增加后坐速度、提高射击频率的目的。比如喇叭口就是最简单的助推器。

MG-34的膛口就是个喇叭口型助退器，MG-34理论射速达到800-900rpm助退器功不可没

如何减小枪口上跳？

在上面我们已经搞清楚部分自动武器的后坐曲线，以及减小后坐力的方法。接下来我们来了解一下枪口上跳。枪口上跳的本质是因为自动武器的质心不与火药燃气的作用力在同一水平面上。除此之外，后坐力作用到射手的肩上后，也会产生一个力矩，射手绕着胯部后仰，将枪向上抬。

要怎么做才能减小后坐力呢？从枪械结构上看，减小自动武器质心与火药燃气作用力的垂直距离有助于减小枪口上跳，同时，采用直枪托减小后坐力与抵肩处的垂直距离也能有效减小枪口上跳。对于手枪而言，采用低枪管轴线的设计也能够有效减小枪口上跳程度（注意，低枪管轴线设计不会减小后坐力）。将低枪管轴线设计发挥到极致的手枪，应该是笔者之前写的造这支手枪的公司不大，创意却不小——Laugo Alien手枪浅析。

采用直枪托的M16A4和准直式枪托的AKM第三型，AK最早的枪托是斜下式的，AKM将其进行了“矫正”，此外，M16系列的火药燃气作用在和枪管轴线同一水平线的枪机内部，和作用在枪管上方活塞的AKM相比减小枪口上跳的效果更好

在膛口设置一个偏流器也能有效减小枪口上跳程度。AKM的斜切口就是一个偏流消焰器（虽然消焰效果不咋地），AKM的斜切口向右上方偏，因为抵肩的关系，后坐力和身体轴心不重合从而产生力矩，所以我们看到右撇子射击时，枪口是向右上方跳动的。在一些射击比赛中，我们也会看到一部分手枪选手也会在膛口安装偏流器以减小枪口上跳。