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[達人專欄] 數把南美洲的土製自動步槍、其重量的粗略計算與討論

作者:子珅│2022-06-27 10:22:50│巴幣:684│人氣:1100
這篇有幾段的數據和一些公式之類的東西,覺得無聊可以跳過數學

南美洲數個國家的警方曾經找到過發射步槍等級彈藥的直接後座式全自動槍枝,這些槍枝幾乎都是由毒梟製造的。直接後座式的意思是指整把槍僅僅只利用槍栓質量來減緩槍栓運作,沒有其他機制,所以稱為直接後座。

簡單來說,一個大鐵塊來回運作,只靠慣性來讓自己運動的比較慢。也就是說,槍栓質量決定了一把直接後座式槍枝的射速與安全性。

在這類步槍中,尺寸最大的是2014年由巴西警方找到的.50 BMG步槍。這把實際上很有名,我剛開始在小屋發東西的頭幾個月裡,還在寫粗淺合輯文的時候有放在文章裡過,可能有追蹤很久的人有印象。

這把據警方說是毒梟製造來針對警方直升機的,但已知沒有實際這樣使用過,或至少沒有成功。

————數學警報————

我這邊有一本書,是George B. Dmitrieff所著的Submachine Gun Designer's Handbook,裡面討論了在直接後座式衝鋒槍的設計中的細節,包含計算。這篇文中的計算全部根據於這本書p. 24~25的簡化算式,我附在這裡。

這套算式省略了很多細節,像是彈簧重、假設槍栓到達行程末端的動能為零和其他的變因,只討論槍栓重量與復進簧力道。然而,我無法取得復進簧的資料,所以以下運算皆忽略該項變數,這會造成我計算出的數字偏大,但這是不得已之舉。

先說,這些計算是我在凌晨兩點就著筆電螢幕亮光在黑暗中用紙筆完成的,並且對計算中取概數這件事非常隨意,雖然我檢查過好幾次應該沒錯,不過如果覺得誤差太大或猜測的數字不對歡迎留言討論。

在猜測這把槍的槍管長度、槍栓行程並查好數據之後,我以以下的資料計算:

彈種:.50 BMG
彈頭重:43公克
火藥重:15.5公克
槍管長度:猜測10英寸左右(以262mm計)
槍口初速:每秒600公尺(已隨槍管長度調整,後面其他計算同樣也有調整)
槍栓行程:猜測0.3公尺左右
槍栓重是未知數,忽略彈簧影響,射速目標是控制在每分鐘600發上下(其他計算也遵循這三點,每分鐘600發是估計/猜測)。

————數學結束————

經過粗略計算之後,我得到的結果是槍栓本身就要重10公斤才能把射速壓到每分鐘600發,不過注意,因為我沒有辦法取得彈簧資訊,所以我把彈簧排除掉了,如果使用夠強的彈簧,像是汽車懸吊使用的那種,或是把目標射速調整到更高,那槍栓重量還可以再減少。

如果估計全槍重量,我認為就算的確有強復進簧和比猜測更高的射速,這把裝彈後一定也會有十公斤,單純是因為.50 BMG的能量太大,雖然槍管比較短的確有幫助。
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哥倫比亞在2013年的時候查獲了一把一樣由直接後座式運作的土製步槍,照片不多。

這把發射的是5.56×45mm NATO,使用標準STANAG彈匣,外觀上比較特殊的點是兩個握把都是左輪手槍握把,而且應該有著telescoping bolt。

————數學警報————
在猜測並查好數據之後,我以以下的資料計算:

彈種:5.56×45mm NATO
彈頭重:4公克
火藥重:1.66公克
槍管長度:猜測10英寸左右(以262mm計)
槍口初速:每秒788公尺
槍栓行程:猜測0.1公尺左右
槍栓重是未知數,忽略彈簧影響,射速目標是控制在每分鐘600發上下。

————數學結束————

經過粗略計算之後,我得到的結果是槍栓本身3公斤重就可以保證控制在每分鐘600發,具體可以再輕多少一樣看彈簧。整體來說,裝彈可能會重3.5~4.5公斤,也就是「跟其他突擊步槍沒差太多」到「其實有點重」之間,其實蠻驚人的,雖然很明顯的,槍栓越重,射擊時就越不舒服。

等一下你們可能會注意到這些土製步槍的槍管都在10英吋左右,這坐落在卡賓槍的範圍中,而且是偏短的,這對這些槍枝來說算好事,因為這樣槍口初速會比較低,所以槍身所受的力相較之下也會變小。
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下一把是巴西警方在2021年四月找到的,發射的是7.62×39mm。這並不是我第一次看到發射7.62×39mm的自動步槍,上一次看到是在緬甸,不過比較特殊的是兩者看起來都比其他同級的土製直接後座式槍枝還要不堅固。

警方展示。

————數學警報————
在猜測並查好數據之後,我以以下的資料計算:

彈種:7.62×39mm
彈頭重:7.9公克
火藥重:1.62公克
槍管長度:猜測10英寸左右(以262mm計)
槍口初速:每秒670公尺
槍栓行程:猜測0.1公尺左右
槍栓重是未知數,忽略彈簧影響,射速目標是控制在每分鐘600發上下。

————數學結束————

經過粗略計算,槍栓重出人意料的只需要0.5公斤左右就足夠了,可能是因為彈頭重量較重,還有7.62×39mm在短於14英吋的槍管內表現不佳,導致初速較低,而動能公式是1/2 mv^2,速度對動能的影響較大,所以讓槍栓需要的重量低了這麼多。

這某個程度上也解釋了為什麼這把不需要與使用5.56mm NATO的那把達到相同的結構強度。這可能也意謂著我所訂的每分鐘600發目標可能太高了,實際上可能更低的400~500會更適合。這把的總重可能在3公斤左右。
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後面兩把一樣是巴西警方找到的其他7.62×39mm槍枝,不過我沒有重新計算,因為另外兩把不是槍管差不多長就是較短,所以槍栓不是更輕就是差不多重。

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最後這批讓我遇到了困難。這來自被破獲的巴西地下工廠,不過我不能確認日期。

第一個困難是我不能百分百確認這個彈種。根據彈殼長度與比例,我猜測這可能是.45-70 Government,不過就算能夠確認也沒用,因為第二個困難在於這些彈藥是製造者自己裝的,我不知道他用了多重的彈頭、多少火藥,簡單來說我沒辦法參考現有的資料來計算。第三個困難則是我連槍管長度都沒辦法估計,每一張照片裡的槍管都跑到畫面外了,就算我要用標準loading也沒辦法。

不過我可以毫無根據的猜重量,我猜大約在3.5公斤左右。
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這些土製自動步槍不算常見,不過每次看到都會讓人覺得蠻神奇的。另外,這些計算只是為了好玩、討論和自虐。我想再強調一次,因為算式本身原本就省略了一些因素,而我又再拿掉了一些因素,並且我不能確認這些原本只有要計算手槍彈種的算式能不能套用到.50 BMG上,所以這些槍栓重量結果有可能不準確。

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留言共 4 篇留言

夏亞 生番模式
雖然我不是數學家,但這聽起來還不錯,對吧?

06-27 10:55

子珅
Le youtube ad guy has arrived06-27 10:59
奇諾
直接後座式的.50步槍感覺後座力驚人啊 還是說大重量的槍栓反而有助於減低後座?

06-27 11:13

子珅
減少「感覺到的」後座力,以同樣力道推動不同東西,越重的東西會越慢,也就是說槍栓越重,移動的就越慢,所以打到使用者肩膀的力道會變少06-27 11:16
子珅
不過因為在來回運作的重量很大,所以整把槍的重心會以很大的幅度一直前後移動,對準度是個壞事06-27 12:02
子珅
最好的解決辦法是加長槍栓行程和復進簧,不過這是個平衡問題06-27 12:04
小小風
畢竟是用簡單車床車出來的,能用就好;命中率大概跟滑唐火槍差不多吧我猜

06-27 17:28

子珅
沒辦法確定,不過巴西的地下槍匠是有膛線車床的,應該是不會那麼糟06-27 17:31
神秘怪客
果然這世上充滿了人才 (茶)

06-27 22:30

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