槍械知識:各式槍機(Action)種類介紹

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槍機(Action)是一把槍的核心,主宰了一切進彈上膛、擊發、退殼的過程,也決定了一把槍要怎麼操作

一把槍如果沒有槍機,那就只是個無法擊發的裝飾品。所以認識槍械種類時,也必須來介紹槍機種類

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目錄

1. Semi-Automatic 半自動

半自動槍機是目前最廣泛使用的槍機類型,軍警、民間大多使用這種槍。半自動槍機會利用前一發子彈擊發產生的能量,完成退殼並將下一顆子彈上膛,所以可以連續扣動扳機擊發,過程中不需要靠手動退殼與進彈

如何利用前一發子彈產生的能量讓槍機循環,是不同半自動槍機設計上的巧思。讓槍機循環最直接的辦法,就是直接讓火藥引爆後產生的大量氣體直接把槍機往後推。這種機制稱為blowback

附註:台灣或香港是直接翻譯成「反沖式」、「反沖作用」,但中國的翻譯「自由槍機」會比較難讓人聯想到原文,故特此註記。

Blowback機構比較簡單,但缺點是子彈擊發時,槍機就開始已經開始往後移動了。如果彈藥的推進力太強,可能會發生子彈可能還沒離開槍管,槍機就已經先後退,失去了膛室的氣密性,讓彈藥爆炸產生的氣壓從退殼口逸散掉。所以這種機制通常用在小口徑的槍械(手槍)上。

很多手槍在設計上,會進一步採用locked breech機制,讓子彈在槍管內推進,以及槍機後移之間創造出一些時間差,也避免火藥爆炸的氣體直接從槍機溢出,傷害到槍手。

1911手槍,採用 locked breech 機制。

半自動槍機在步槍上的應用,就拿美國最受歡迎的步槍,AR-15的槍機運作為例說明。在AR-15,或AR系列槍械裡,各家廠商利用槍管氣體循環槍機的機制五花八門,這裡就先簡單地放一個動畫,比較兩個最常見的機制:原版氣體撞擊機制(Gas Impingement),與後來出現的活塞機制(Piston)之間的差異。

AR-15步槍的氣動機制。

2. Fully Automatic 全自動

通常當我們用機關槍(machine gun)描述的,就是搭載全自動槍機的槍械。 半自動和全自動的差異,主要在於按住扳機不放的時候的擊發模式

  • 半自動:扣下扳機後即使不放開,也只會射出一發子彈,必須先鬆開、重新扣下扳機才能射出下一發。
  • 全自動:扣下扳機不放開,會連續射出子彈直到槍手鬆開扳機,或彈匣清空。用法條定義來說的話,就是扳機只需要進行一次動作,就可以射出超過一發以上的子彈。

也許很多人會想要有一把全自動的槍,但即使是在人民可以合法擁槍的美國,在其聯邦法的「國家火器法案」(National Fiream Act,簡稱NFA)中,機關槍是受到規範的一種槍械。一般民眾(civilian)必須要向聯邦政府的ATF單位提交註冊、並繳納稅款,等待至少六個月的處理時間,最後才能取得合法持有全自動槍械的資格。如果違法持有全自動槍械,即構成聯邦重罪,會面臨相關刑責。

關於國家火器法案(NFA)的更多細節,之後再用另一篇文章詳細介紹。也提醒讀者,有些州的州法本來就禁止民眾持有(possess)全自動槍械,就算取得聯邦的許可,依然無法在州內持有全自動槍械!

Glock 18全自動手槍。

3. Trigger Activator 扳機啟動裝置

為了讓一般民眾也可以稍微體會一下射擊全自動槍機的感覺,有些廠商會發明一些扳機啟動裝置,讓玩家可以裝到自己的半自動槍械上,提高射擊速率,讓槍「似乎」可以做到全自動的射擊模式。

然而這些裝置往往很快的會被政府禁止,例如ATF會頒布新的法令,說明這些裝置屬於機關槍,而大多數民眾因為沒有錢或時間去完成合法持有全自動槍機的手續,就只能拆掉這些裝置,或者把槍上繳ATF,避免因為非法持有全自動槍械,變成重罪犯(felon)!

不用等聯邦來禁止,美國有些州自己就已經禁止持有這些裝置了。如果有意買來安裝,請確保符合聯邦法與州法的規定!

例如馬里蘭州刑法 §4-305-1禁止民眾持有、買賣,甚至是在州內運輸這些裝置。雖然州法規定只要民眾取得聯邦ATF的授權,就符合例外條件,但ATF的公告表示他們不受理這些申請。所以對於居住在MD的民眾來說,以下裝置是不可能合法持有的。

3.1. Bump stock

Bump stock(維基百科上的中文譯名:撞火槍托),簡單來說是在槍托做成可以前後滑動,裡面也加裝彈簧,開了一槍後,槍的後座力會被彈簧吸收,反彈的時候,會讓整把槍一起往前移動,此時扳機就會自己「撞向」槍手的手指,就會「自動」擊發下一發子彈,然後不斷重複這個過程,達到類似全自動槍機的射擊模式。

Bump stock的擊發過程。

2018/12/18,ATF認定bump stock屬於機關槍,且在2019/03/26新法令生效之後,bump stock就是不合法的。(對不具持有全自動槍機資格的大部分民眾而言)

3.2. Binary Trigger

Binary trigger在維基百科上的中文譯名,稱為雙向式扳機。和一般的扳機一樣,扣下扳機會射出一發子彈,但雙向式扳機在鬆開扳機時也會射出一發子彈,這樣可以讓半自動槍械達到更快的連射。(但扣下扳機後保持不放,仍然只會射出一發子彈,並非全自動。)

目前ATF並未禁止binary trigger,但即使聯邦未禁止,在下列這些州,仍規定binary trigger是不合法的。

  • CA, CT, DC, FL, HI, IA, MD, NJ, NY, ND, RI, WA

3.3. Gat Crank

直接翻譯的話,就是「加特林把手」。這是一個加裝在扳機護弓(trigger guard)上的裝置,上面有一個可以轉動的手把。轉把轉動時,會帶動一個類似三角形的機構,每個角都可以去扣動扳機,所以完整轉一圈,會射出三發子彈。

裝上這個Gat Crank後,會讓一般半自動槍機能夠像手搖驅動的加特林機槍(又稱格林機槍、蓋特林機槍)一樣快速擊發。

示範Gat crank的操作。如果想更了解其機構,可以參考這篇安裝教學

3.4. Hellfire Trigger

第一代的Hellfire扳機,是透過一個加裝在扳機護弓上的裝置,透過彈簧對扳機施加一股往前推的力量,讓扳機更迅速的完成reset。這時輔助手也不斷的將槍械往前推,讓扳機自己撞向手指,達到「類似」全自動擊發的效果。

第一代的Hellfire扳機。

第二代的Hellfire扳機,一樣透過將扳機往前推,讓扳機更迅速的reset,藉此提高射速。只是它變成了一個環繞把手的裝置,運作原理也有點類似bump stock,只不過Hellfire扳機裡沒有彈簧,而是靠輔助手出力把槍往前推。

第二代Hellfire扳機。

3.5. Forced Reset Trigger

一般射擊半自動槍機時,扳機的重置(reset)一般是靠鬆開手指,讓扳機組內部的彈簧提供張力完成重置的。而這種FRT扳機,會在槍機循環時,讓槍栓直接推動扳機零件,強制使扳機重置。當扳機能被更快的重置,就能更快的再次扣動,射擊下一發,於是射擊速度就得到顯著提升。

但每一發子彈還是需要手指出力重新扣動才能擊發。如果在擊發後,扣緊扳機不放,那麼扳機仍會無法重置,並不能像全自動槍機那樣連續擊發。

Rare Breed Trigger公司官網上的影片,比較軍規(mil-spec)AR-15扳機,和FRT扳機的機構差異。

2021/07/26,ATF向製造商Rare Breed Trigger(RBT)公司寄出了一封停終信函(Cease and Desist Letter),內文認定FRT扳機構成機關槍,要求RBT公司禁止生產FRT扳機。但RBT的設計確實在現有法條對於機關槍的定義之外,這個案件目前都還在協商(爭論)中。


自動/手動、連發/單發

介紹完現代主流的半/全自動槍機後,以下要介紹的是其他需要手動退殻或循環的槍機類型,也稱為手動槍機(manual-loading action)。但這不代表手動槍機都是古董,有很多現代的槍械仍然會採去傳統的槍機設計!

自動/手動槍機的概念,也不能與單發/連發的概念混淆

連發槍(repeating firearm)指的是在進行過一次填彈動作後,可以進行多次射擊,中間無需再次填彈,因此連發槍通常具有彈匣(magazine)、彈夾(clip)、或轉輪(cylinder,也稱彈巢),才能裝填多發子彈。自動槍機理所當然的是連發槍;很多手動槍機,也屬於連發槍。

單發槍(single-shot firearm)則是一次裝好一顆子彈,擊發後必須要重新裝填,才能再次射擊。是單發槍,就必然屬於手動槍機。


4. Bolt Action 栓動式

栓動式槍機具有很悠久的歷史,西元1824年由設計者Johann Nikolaus von Dreyse發明,1841年被普魯士軍隊採用後,自19世紀晚期直到第二次世界大戰期間,栓動式槍機一直作為各國步兵的主要武器,是到二戰後,半/全自動槍機才取而代之,成為戰場上的主流。

雖然目前軍隊使用的槍械,已多被半/全自動槍機取代,但狙擊槍仍會採用栓動式槍機。民間的狩獵活動射擊競賽裡,也還是有很多人偏好栓動式槍機。

這是因為栓動式槍機,通常會有更高的精準度。理由是子彈擊發時,槍栓會處於鎖定狀態,在擊發過程中,不會有槍械部件的移動。因此能夠影響槍械動態的因素比起半/全自動槍機更少。

也因為機構簡單,相較於半/全自動槍機,栓動式槍機的零件更少,更輕盈,也更不容易發生故障。栓動式步槍在歷史上長時間作為戰爭中步兵武器,也很好的證明了栓動式的可靠程度

此外,手動循環槍機,也會讓回收彈殼變得稍微容易一些,因為不像半/全自動槍機,彈殼會在擊發後立刻自動拋出,使用栓動式槍機射擊時,不需要到地上去尋找、撿拾彈殼。這樣一來在狙擊地點就不易留下痕跡、證據;或是在狩獵時,避免彈殼被留在自然環境裡。

當然,栓動式也有缺點。很直觀的,栓動式因為要手動循環槍機,射擊速度偏慢,無法和半/全自動槍機相比。此外,正因為栓動式槍機在子彈擊發時,爆炸的能量會完全作用於推進子彈,不像半/全自動槍機會將一部份的能量用於槍機循環,因此槍手感受到的後座力(recoil)通常更強烈。

栓動式槍機運作流程。

5. Lever Action 桿動式

桿動式槍機,是一種非常具有美國色彩的設計。通常屬於連發槍,槍擊循環全靠拉動槓桿移動槍栓,完成上膛與退殻。這樣的操作很經典、很復古,現在也有不少人使用它打獵或是休閒射擊!

主流的桿動式設計,是西元1860年在美國由Spencer和Henry兩家公司建立的。桿動式的美國色彩,源自於在美國南北戰爭中的使用,以及在西進運動(Westward Movement)中,大量移民到西部進行拓荒時,因為需要進行狩獵,或是對付野生動物與人類的鬥爭,槍械是必需品。而美國能有今日的廣大領土,奠定經濟與軍事上的優勢,與當時的拓荒運動有密切相關,也因此那個時代的桿動式槍械,被認為是美國能夠發達的基石之一。而現代以美西拓荒時期為背景的電影、遊戲,裡面的牛仔們多以桿動式步槍作為標誌武器,也進一步加深了這樣的印象。

桿動式的設計,通常會搭配管狀彈匣(tubular magazine),帶來更大的彈匣容量的同時,使用槓桿循環槍機也使連射速率更高。而且當時很多桿動式步槍使用的子彈口徑,是可以和手槍通用的,雖然射程和精度不見得能和栓動式相提並論,但泛用性更好,也更適合在馬背上開火,而且左右撇子都能用。

然而桿動式槍機在軍隊中的使用並沒有像栓動式普及,這有好幾個理由,首先是循環槍機時,需要向前推出槓桿,因此不方便臥射姿勢(prone position),尤其在壕溝戰中不是那麼便利。

桿動式槍機能夠承受的膛壓,也無法達到栓動式那麼高,因此無法使用威力更強的子彈。雖然後來也有桿動式的改良,試圖讓它也可以承受高膛壓,但因為複雜的零件提高生產成本,最後軍隊還是偏好機構簡單的栓動式槍機。

此外,從下方示意動畫中可以看到,管狀彈匣內的子彈會以首尾相連的方式,排列在位於槍管下方的管狀彈匣內部。當彈藥是centerfire類型的底火(primer)時,因為底火位於子彈底部的正中央,如果彈頭形狀太尖,彈匣中的子彈有可能因為相互碰撞,在填彈或移動時,意外啟動底火而擊發,造成危險。

現代也同樣有很多人會在狩獵中使用桿動式步槍,或是單純作為休閒射擊使用。我自己也有買一把Henry .22口徑的lever action步槍,確實是一把打起來非常有意思的槍!

桿動式槍機運作流程。

6. Pump Action 泵動式

Pump action也稱Slide action,通常是連發槍,是靠滑移槍管下方的手把循環槍機,往返的動作很像在用打氣筒打氣,所以稱為泵動式。這種標誌性的上膛動作,以及伴隨的「喀喀」兩聲,也透過電影、遊戲深植人心。

泵動式槍機常見於散彈槍(shotgun),少數步槍也會使用泵動式。射擊速度上通常會比桿動式再稍快一點,因為循環槍機時,慣用手可以保持在扳機上,用非慣用手去循環槍機就可以了,不像桿動式必須用扣扳機的那隻手,去推動槓桿。直線往返的動態,相比槓桿的旋轉,對槍口造成的晃動也會更小,讓槍手可以更快的重新瞄準目標。

散彈槍也可以用半/全自動槍機射擊,不過使用泵動式的好處是機構更簡單,更不容易故障,成本也更低廉。也能接受火藥量比較低的散彈,不會因為膛壓不足,導致無法順利循環槍機。因此軍用的散彈槍,有很多仍採用泵動式,或其他手動循環的槍機。

也因為上述成本與耐用度的原因,現代的獵人也還是偏好在狩獵時使用泵動式,而不是半自動的散彈槍。也因為近距離的強大殺傷力,加上和手槍、步槍相比,並不需要非常精準的瞄準,散彈槍也是很多人用於居家防衛的選擇。再加上成本與耐用性的考量,通常也會進一步選擇泵動式散彈槍。

泵動式槍機運作流程。

7. Break Action 中折式、折管式

前面提到散彈槍,也一定會提到折管式的散彈槍。這種槍機在裝填子彈時,會從槍機連結槍管的位置打開,讓槍手直接把彈藥放到槍管裡。關閉槍機後,才進行擊發。 也因為沒有彈匣,折管式比較接近單發槍。但常見的折管式通常會有兩隻槍管,所以一次裝填後,其實可以打兩槍,而每一隻槍管都相當於一把單發槍。

因為折管式並不需要槍機往返的動作,只要扳機能夠啟動撞針就好了,結構上又比栓動式更簡單,成本通常也更低,尺寸更小重量更輕,清潔保養也更方便。也因為折管的鎖定機制,通常是靠卡榫固定槍管和槍機,這樣的機制能夠承受的膛壓比較低。歷史上是存在折管式的手槍和步槍,但現代主要使用在散彈槍上。

使用折管式通常是在狩獵時,除了尺寸和重量都更利於獵人拿在手上在野外徒步移動,有一部份也是為了安全考量。獵人訓練通常會宣導:狩獵過程中,如果不是已經鎖定獵物、準備要開槍了,而是還在野地上移動,那就盡量讓獵槍保持退膛狀態,減少槍械意外擊發的風險。而折管式容易退膛,加上在獵場如果遠遠看到別的獵人,只要看到他手上的獵槍如果是處於槍機打開的狀態,槍管往下折,就能直接確定對方還沒有準備要射擊,也不可能馬上擊發槍械,沒有誤射我方的風險。

此外,也因為折管式裝填後就只有一次或兩次射擊機會,這樣的限制也讓獵人能夠更謹慎的選擇開槍時機。

折管式槍機運作流程。

8. Revolver 左輪、轉輪式

除了桿動式(lever action),左輪手槍也是美國西部拓荒時代,牛仔的標誌武器!在中文裡,轉輪也通常被稱為彈巢(cyclinder),轉輪裡放置子彈的孔槽,都等同於一個膛室(chamber),在對齊槍管後就可以擊發。之所以稱為左輪,是因為在裝填時,轉輪通常設計成可以向左開啟,方便多數右撇子槍手操作,故得其名。

雖然現在手槍是以半自動槍機為主流,但在美國的警察或私人保全,還是會用左輪手槍作為備用武器。在射擊運動中或選擇防衛槍械時,也有不少人會選擇左輪手槍。

左輪手槍的機構比半自動槍機簡單,保養起來步驟較少,也不容易因為緊張,影響滑套操作而發生卡彈。真的碰到彈藥故障,也可以直接扣動扳機擊發下一顆子彈,不必停下來進行故障排除。

轉輪的設計也不一定只出現在手槍上,例如這把俄國製的散彈槍(MTs255)就有轉輪的設計。

轉輪在裝填上的設計大致上有幾種,例如固定式彈巢(fixed cylinder),轉輪和槍機不能分離,必須從填彈口一顆一顆裝彈和退殼。還有最常見的外擺式彈巢(swing-out cylinder),轉輪可以往旁邊分離,方便裝填。有時也會見到彈巢可以向上或向下,類似折管式那樣開啟槍機的左輪手槍。

左輪手槍運作流程。

Single Action、Double Action

講到左輪,就必須要談單動式、雙動式的差異。左輪手槍和一些半自動手槍,通常會進一步依扳機的運作模式,區分為Single Action(SA,單動式),或Double Action(DA,雙動式)。

要說明兩者差異,得先說明扳機的運作流程。槍械擊發時,扳機需要完成兩個動作,首先要先被壓扣(cock),讓槍機內部的主彈簧(main spring)累積彈力位能;接著是釋放(release),讓彈力位能轉變成動能,使撞針(firing pin)敲擊並引爆底火(primer),擊發子彈。

單動式,指的是手指扣下扳機的動作,僅能夠完成一個動作,那就是釋放扳機。因此在擊發之前,槍手必須額外進行一次壓扣扳機的動作。如果沒有先壓扣,就算去扣扳機,也不會擊發子彈,因為主彈簧並沒有儲存任何位能,也就不會轉變出動能。

雙動式,指的是手指扣下扳機的動作,能夠先壓扣、再釋放,一次完成兩個動作,所以叫做「雙動式」,也因此雙動式有時候也被用self-cocking(可以自己完成壓扣)來描述。由於雙動式扳機需要一次完成兩個動作,扳機拉力(trigger pull weight)會比單動式更重,扳機移動距離也會比較遠,這一點不只是左輪,對半自動手槍也是一樣的。

雙動式又可以再分成兩種,一種通常被稱為DA/SA,其實就是傳統的雙動式。槍手可以選擇自己先手動壓扣扳機,接著用單動式擊發,或是從未壓扣的狀態直接扣扳機,用雙動式一次完成壓扣和釋放兩個動作進行擊發。

另一種稱為Double Action Only(DAO),是更近代為了隱蔽攜帶(concealed carry)左輪手槍才出現的扳機模式,因為移除掉擊錘(避免勾到衣服),不可能靠手動壓扣扳機,只能用雙動式的方式擊發。

以下這支影片裡可以看到扳機運作的實際示範。

分別在左輪與半自動手槍上,說明單動式與雙動式的比較。

Hammer-fired、Striker-fired

延續前一段落講到的單動式/雙動式,這裡繼續介紹半自動手槍在擊發結構的兩個分支:擊錘擊發式(hammer-fired)、擊鐵擊發式(striker-fired)。

我們知道子彈的底火,需要靠撞針敲擊才會引爆。而提供撞針動能的,是稱為擊錘(hammer)或擊鐵(striker)的零件。有時候所謂的擊鐵,和撞針其實是同一個零件。

附註:在中國的網路資料來源裡,striker-fired通常被稱為「撞針平移式」,特此註記。

傳統的手槍是使用擊錘擊發。在手槍上,擊錘通常是外部零件,所以扣扳機時,旁人會看見擊錘的移動。如果在開槍時,手指碰到擊錘,有可能導致撞針動能不足,造成擊發失敗。

附註:擊錘並不總是位於槍械的外部,肉眼可見,AR-15的擊錘就置於槍機內部。

擊錘的主彈簧(main spring)會置於槍身(frame)握把內,在這個位置才好提供往斜上方的推力,讓擊錘具有往槍口方向旋轉的力矩,才能給予撞針足夠動能。為了讓槍身可以承受主彈簧的張力,並進行上千、上萬次的擊發操作,擊錘式的手槍通常會使用金屬槍身。以下可以再看一次1911手槍的握把結構:

1911手槍,可以看見主彈簧位於握把內。

要說明擊鐵式的運作,不妨以最知名的Glock手槍為例。擊鐵式手槍最大的不同,就是主彈簧的位置是在滑套內部,拉動滑套的動態,就能壓縮擊鐵的主彈簧,並完成壓扣。也因為擊鐵位於滑套內部,所以也不容易被外部物體干擾其動態,把手也可以用輕量、便宜的聚酯材質製作。

從以下的動畫中可以看到,當扳機鬆開擊鐵(撞針)後,彈簧張力會讓撞針平移,直接撞向子彈底火。

Glock是striker-fired,可以觀察扣下扳機後撞針的動態。

最後總結擊錘式和擊鐵式的重點:

擊錘式:

  • 零件生產與組裝成本較高。
  • 槍身、握把需要承受擊錘主彈簧的張力,通常是金屬製,確保材料強度,因此槍會比較重。
  • 可以清楚從擊錘位置判斷扳機是否已壓扣。
  • 手動解除壓扣更容易。但槍手需要學習如何安全的操作擊錘與解除壓扣(decock)。
  • 通常扳機拉力比較小。

擊鐵式:

  • 零件成本較低。是目前市場主流,生產量大,售價又更低。
  • 主彈簧位置在滑套裡,槍身可以用聚酯材料製作,所以便宜,重量也更輕。
  • 沒有擊錘,拔槍時更不容易勾到衣服。
  • 無法直接觀察扳機壓扣狀態,少數手槍上有Striker Status Indicator設計。
  • 操作容易,拉動滑套後就可以開槍,最適合初學者。

Bullpup 犢牛式

一般的槍械裡,扳機組的位置,是在槍機位置的後方。犢牛式槍機,則是扳機在槍機前方。如果看到彈匣和退彈口位於握把後方的步槍,就是採用犢牛式設計。

犢牛式槍機的好處是在不改變槍管長度的條件下,槍械總長可以製作的更短,重心更貼近槍手,這樣一來更容易手持操作,適合作為近戰使用。

但另一方面,因為槍機在扳機後方,裝填彈匣時的操作會比較不直覺。如果步槍有加裝槍帶(sling),可能也會造成裝填彈匣的阻礙。

FAMAS
FAMAS步槍,採用犢牛式,出自維基百科。

前裝式、後裝式

文章的最後,很快的介紹一下前裝式(muzzleloader)與後裝式(breechloader)。

槍管,是一根中空鐵管。子彈進入槍管的入口,英文裡稱為breech,子彈離開槍管的出口,稱為muzzle(俗稱的槍口)。這是為什麼「前裝式、後裝式」的原文裡並沒有「前後」,因為「前後」是我們翻譯時自己加上去的文字。

現代槍械幾乎都是後裝式,彈頭是從Breech進入槍管的。前裝式,是比較古老的裝填方式,就像電影裡面看到的火槍兵那樣,需要手動從槍口將火藥和彈丸依序塞到槍機裡。也因為操作起來很慢,還需要自己控制火藥量,也因此現代絕大多數的槍械,都是採用後裝式,並使用定裝彈藥(catridge)。現代只有榴彈砲或信號槍,才會使用前裝式了。

現代會使用前裝式的人,通常是為了懷舊,所以在休閒射擊或狩獵中使用。我在戶外靶場有看過一個老伯打前裝式步槍,很酷,但步調真的很慢!😆

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