CN102374825A - 无后坐力枪炮及其闭锁机构和自动方式 - Google Patents

Abstract

该无后坐力枪炮及其闭锁机构和自动方式。由枪管(1)、导气组件(2)、护木(3)、上机匣(4)、光学瞄准镜(5)、枪托(6)、液压式闭锁机构(7)、下机匣(8)、弹匣(9)、握把装置(10)、两脚架(11)等传统枪械零件组成；使枪炮易于士兵学习、操作；便于设计、制造。但本发明枪炮采用了全新的工作原理、自动方式和闭锁机构，均属于世界首创。通过将后坐力一分为二，转变成两个力作用在同一直线，方向相反的两个受力面积上，使其前后受力平衡，实现无后坐力。解决了几百年来枪炮的后坐力难题，使枪炮进入真真正正的无后坐力时代。使枪炮实现：高精度射击、高-低射速、高初速、大威力、远射程、低故障、等众多优点。

Description

无后坐力枪炮及其闭锁机构和自动方式

技术领域：本发明涉及枪炮，特别涉及无后坐力的枪炮。

背景技术：从我国古代的火铳到现代世界各国的枪炮，几百年来后坐力的问题依然是世界性的难题直到现在亦得不到解决，确切来说在本发明之前。后坐力依然阻碍着枪炮的发展。公知枪炮的口径越大炮弹的质量就越大，炮弹受偏风的影响越小射击精度就超高。枪炮的威力就越大，对目标的毁伤作用就越大；射程亦越远。但凡事一分为二，枪炮的威力越大后坐力也越大，也易使枪炮发生跳动。由于地形因素、武器因素、人员因素各不相同；致使枪、炮管每次受后坐力影响跳动或摆动的角度不一；造成射击训练困难、射击水平难以提高、导致每个人射击水平难以保持一致，导致射击训练费用增加，尤其是当今的高级狙击手培训费用更是惊人，如以色列的狙击手培训费用与空军飞行员相当。

自动武器具有火力迅猛、压制力强、人机工效好等众多优点。从1883年海勒姆·史蒂文斯·马克沁发明第一种以火药燃气为能源的自动武器以来至今已有一百二十多年的历史，现代的自动武器虽然几经变革性能有了一定提高，但直到现在自动武器采用的闭锁机构，均为机械式结构。如：惯性闭锁机构有三种：枪机纵动式、楔闩式和滚柱式；刚性闭锁机构有四种：回转式、偏转式、枪管偏移式和横动式。自动方式采用导气式、自由枪机式、半自由枪机式、枪机偏移式、枪管短后坐原理、或导气式与枪管短后坐原理的结合；种类繁多结构复杂，如：现在世界各国的步枪几乎全都采用枪机回转式闭锁机构；导气式自动原理。有：前苏联现俄罗斯的AK47、AK74、SVD狙击步枪、90年代研制的AN94等；美国的M14步枪、M16、改进版M16A1、M16A2突击步枪、Mk.11Mod 0半自动狙击步枪、M110 SASS半自动狙击步枪等；我们国家研制的95式、97式、03式突击步枪等；德国HK公司的G36突击步枪、HK416、HK417突击步枪等；法国FAMAS系列；奥地利AUG系列等；依然是19世纪20世纪的产物。易受环境因素影响，可靠性低、零件之间存在过大间隙易藏污纳垢引起故障。射击时后坐力大，引起武器剧烈震动；使其需要在威力、精度、射程、可靠性之间折衷。如：AK47突击步枪采用中口径子弹(7.62×39毫米)，子弹威力大、穿透力强、存速性好；但枪受到的后坐力大、导致射击精度低、射程近打不远；但其采用冲压件、降低制造精度的方法来降低武器的生产成本和提高武器的可靠性；M16突击步枪采用精密压铸件、高制造精度、小口径子弹(5.56×45毫米)降低枪口动能、减少后坐力等方法来提高射程、射击精度；但其生产成本高、子弹威力小、存速性差、环境适应性差、故障率高、有时甚至需要用辅助推机柄来使枪机闭膛。

自动步枪、火力猛、压制力强，但其精度差、耗弹大；非自动步枪、射程远、精度高，但其射速低、火力小；大口径步枪、威力大、杀伤力大，但其后坐力大、控枪难度大、射击精度差，当采用膛口制退器来降低后坐力时，又会增大枪口的噪音、激波、引起扬尘、并使火光变的更亮使自己易于暴露，在现代战场被发现意味着死亡，安装膛口制退器后又不能安装消音器。以具公信力的音响仪器纪录到的大口径步枪或高出速步枪的制动器噪音程度高达160分贝以上，光是120分贝的噪音就足够造成耳朵永久性听觉伤害。如果你的耳罩上的说明书写的够清楚你会发现耳罩顶多只能降低22～31分贝的音量，也就是说就算你带着耳罩听见从制动器传出的枪声之后，你除了可能不会谱曲之外从此要承担会变的跟贝多芬没两样的风险。

由于自动武器射击精度低，所以现在远距离精确射击多数采用非自动步枪来提高射击精度，但却使枪炮失去了火力，无复进簧缓冲，后坐力百分百由射手承担。使增大火药威力、增大口径、增大射大射程受到限制；采用高效制退器减少后坐力又使噪音增大扬尘增加。致使枪炮在拥有了精度的同时，失去射程及火力；在拥有了火力的同时，失去射程和精度；在拥有了射程的同时，失去火力和精度；在拥有了精度、火力、射程的同时，失去了机动性(如大口火炮、坦克、自行榴弹炮)。使得枪炮在精度、火力和射程之间折衷；在选择火力、射程和精度之间徘徊；在射程、火力、精度之间艰难取舍；在精度、火力、射程、机动性之间无能为力。

致使枪炮在：射击性能、机动性、可靠性、多功能性、方面均无法取得突破性的进展。枪炮依然是机械式结构：结构复杂、可靠性低、故障率高、环境适应差、寿命短、初速低、威力小、射程近、命中率低、后坐力大、子弹散布大、重量大等众多缺点。

发明内容：枪炮的技术归根结底是闭锁机构、自动方式和后坐力的技术。本发明枪炮的闭锁机构，率先采用流体平衡后坐力技术设计枪炮，使枪炮真真正正实现无后坐力。液压式闭锁机构采用液压元件装配而成。实现一种结构即可具有多种自动方式；不同型号即可适用所有的长枪短炮。解决了枪炮火力、精度、射程、机动性之间的矛盾。

从20世纪始中后期始至今，苏、美两国的枪械设计思想一直主导着枪械的发展潮流。Ak47、M16同样的闭锁机构；同样的自动方式；的两种枪械。分别以：高可靠性、低射击精度(Ak47)；小口径、弱后坐、高射击精度、低可靠性(M16)著称。那我取法其中必得其上，取法其上必得上上。无后坐力、液压式闭锁机构、一种机构可实现多种自动方式的设计、标致着本发明将会改写枪炮武器射击时具有后坐力、枪炮设计时需要在火力、精度、射程、机动性之间折衷的历史。标致着本发明将会引起轻兵器界的、枪炮界的重大变革，摆脱了枪械设计思想外国占优的格局。

本发明枪炮采用液压式闭锁机构作为闭锁机构。使枪炮具有以下显著的优点：

1、自1795年英国约瑟夫·布拉曼，发明第一台水压机以来至今已有200多年的历史了，20世纪60年代随着电子技术、计算机技术的发展。液压技术已渗透到各个工业领域，如航空航天工业、汽车工业、军事工业、工程机械等；液压技术已经非常完善；液压技术设备、液压元件在市面上已经形成标准化、系列化、通用化；液压式闭锁机构，只由液压缸、油管、压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀、阀座、蓄能器、传感器等几个液压零部件组成。使枪炮便于：设计、制造、维修、保养。易于实现枪炮族的系列化、标准化、通用化、统一枪炮的结构。而且加工生产无需新技术、新材料、所需的液压元件亦可在市面上购买。

2、液压式闭锁机构，由几个简单的液压元件组成。每一个液压元件都是一个独立的整体，具有与机械式枪炮闭锁机构相对应的功能。简单来说就是模块化设计，但其是一体式的。如遇故障士兵只需更换相应的模块即可，非常便于学习、维修、分解、组装。

3、枪炮机为液压缸作往复运动；结构紧凑、体积小、重量轻(力质量比大达13000N/kg)、承载能力大、运动均匀平稳无噪音、运动惯性小，反应速度快。

4、操纵控制非常方便，扭动压力控制阀，即可调节闭锁力。实现一种结构即可具有多种自动方式如：半自由枪机式、导气式、电磁式，不同型号即可适用所有的长枪短炮；扭动流量控制阀，即可调节液体流量，即可调节射速，实现自动射击、非自动射击、无级变速射击、大范围可精确到每发子弹的无级调速射击。从而最大限度地提高武器的使用效能，采用低射速提高枪炮连射精度、提高枪管使用寿命、充分合理分配使用弹药减少弹药消耗、增加武器整体的杀敌效果(对远距离的集群目标采用低射速、对近距离的集结群目标运用无级变速射击)。

5、液压缸将后坐力转变成液压能，通过油管改变部份液压力的方向，使其作用在液压缸底部受力面积和液压缸底座受力面积上。使其变成两个力，后坐力与反后坐力。后坐力与反后坐力作用在同一直线上，两力大小相等方向相反同时产生相互抵消。使枪炮实现无后坐力射击，解决了几百来人们一直希望解决而又未能解决的世界性难题。

6、无后坐力减轻了炮架重量、减轻了火炮重量、提高了火炮机动性、使大口径火炮实现自动射击，提高了火炮射击速度、射击精度、杀伤力。将大口径火炮安装在轮式汽车上采用旋转式炮架、自动供弹装置，可进行移动射击，使其具有坦克的性能；超越坦克的火力和机动性。

7、无后坐力枪炮射击时枪身不会震动。枪炮弹采用高能发射药。如能量为千焦耳/克，爆速达9100米/秒的奥克托金(环四甲撑四硝胺)作为发射药，使枪炮弹初速高飞行时间短；目标在时间空间上移动距离短；枪炮弹受风偏的影响小所以枪炮命中率高。采用高能发射药枪炮弹动能大、威力大、射程远对目标的杀伤能力、侵切能力、粉碎能力大。枪炮无后坐力易于操作射击，使每一个士兵都能将枪炮的性能发挥到极限，简单来说就是每一个使用本发明的士兵只需采用10分钟学会使用本发明的枪炮，无需进行射击控枪训练即可成为神枪手。在有依托射击的情况下采用大口径枪、小口径炮、配合高精度瞄准镜、火控计算机、电子点火系统即可轻而易举攻击射杀半径为2.5公里内的有生人员目标或集结群。配合高精度瞄准镜、火控计算机、电子点火系统、搜索雷达即可对付半径为5公里内的有生人员目标、集结群、轻型装甲车、低空直升机、空降步队等。

8、液压式闭锁机构、发射机构全封闭适应在：海陆空、高低温、扬尘淋雨、下雪落冰、等恶劣环境下工作。采用矿物油作为工作介质，相对运动面可自行润滑，使用寿命长。所以枪炮的适应性强，可靠性高、可靠性受环境的影响小，故障率低(平均达上千小时无故障)。

9、液压式闭锁机构、发射机构全封闭，开闭锁性能不受水下环境影响。适当调节闭锁压力采用箭形弹配合使用适当的枪管在水下射击即是水下步枪。

10、二十一世纪是科技战、信息化战、士兵需要全天候作战；越来越多的轻武器采用通讯系统和观瞄器材等电子设备，对电的需求也相应增大。本发明液压缸缸体绕有线圈，液压杆活塞采用磁性材料制造。当枪机(液压杆)后坐、或手拉枪机，使连接枪机的活塞往复运动切割磁感线即产生电能实现自行发电。

附图说明：

图1为整枪的全貌；

图2为整枪的俯视图；

图3为该枪的导气装置；

图4为该枪枪托的主视图；

图5为该枪枪托的仰视图；

图6为液压式闭锁机构全貌；

图7为下机匣、发射机构和弹匣；

图8为该枪的握把装置；

图9为该枪的两脚架；

图10为传统有后坐力枪炮缓冲装置简图；

图11为本发明无后坐力枪炮缓冲装置简图；

图12为本发明无后坐力枪炮缓冲装置另一形式简图；

图13为本发明无后坐力枪炮缓冲装置又一形式简图；

图14为机械式无后坐力闭锁机构轴侧图；

图15为机械式无后坐力闭锁机构剖面图；

图16为气体平衡后坐力装置剖面图；

图17为气体平衡后坐力装置右视图；

图18为无后坐力液压式闭锁机构的工作原理图；

图19为本发明枪炮无后坐力液压式闭锁机构的工作原理图；

具体实施方式：

图1示出了整枪的全貌，上机匣(4)中心安装枪管(1)，枪管(1)离枪口四分之三处侧向钻有一导气孔，外侧安装有一导气组件(2)如图3所示。上机匣(4)顶部加工有皮卡汀尼导轨，导轨上安装光学瞄准镜(5)。上机匣(4)底部加工出阻铁(8.8)和空仓挂机阻铁(8.2)(参考图7)的让位孔；下机匣(8)弹匣裙部前端加工出一叉形臂侧向钻有定位销孔，与上机匣顶端底面加工有定位销孔的凸台相配合连接。上机匣(4)前端安装护木(3)，护木(3)四侧加工有皮卡汀尼导轨，底面导轨安装握把装置(10)和两脚架(11)。液压式闭锁机构(7)由机头(7.1)连接活塞杆(7.2)，活塞杆(7.2)活塞采用磁性材料制造，液压缸(7.3)缸体外侧绕有漆包铜线圈，当活塞杆(7.2)往复运动切割磁感线产生电能；液压软管(7.6)顶端接头连接液压缸(7.3)尾端加工的螺纹孔；底端接头则连接阀座(7.14)加工的螺纹孔，阀座(7.14)为立方体内部设置有一条或多条进油路(一次压力回路)和回油路(二次压力回路)，进油路和回油路的数目相等或不等。进油路安装流量控制阀：单向节流阀(7.11)、调速阀(7.10)用以调节油液流量调节枪炮射速，回油路安装压力控制阀：先导式顺序阀(7.7)用以调节枪炮的闭锁压力和方向控制阀：二位二通按拉式换向阀(7.8)和二位二通电磁式换向阀(7.9)用以控制液压式闭锁机构开启或关闭。阀座的相应位置可扩展加工有安装、连接各液压辅助件的孔。阀座进油路起点和回油路终点中心处加工一螺纹孔安装油管连接截止阀(7.12)和蓄能器(7.13)，用以切断油源和吸收冲击储存油液和能量。上机匣(4)侧向孔(8.13)图7所示与液压缸底端侧向加工的半圆槽(图未标示出)相配合采用销钉固定液压缸(7.3)。枪托(6)内中空安装液压式闭锁机构(7)，枪托(6)右侧加工出枪托臂(6.2)与上机匣(4)凸台右侧加工出的枪托臂相配合采用大头销钉固定；枪托(6)左侧安装枪托卡扣(6.4)与上机匣(4)左侧加工出的梯形凸耳相互作用，当按压枪托卡扣(6.4)即可将枪托向枪身右侧折叠。

枪炮无后坐力工作原理：

由于某种原因枪炮后坐力问题几百年来一直得不到解决。无后坐力原理非常抽象，为便于分析本发明本人引伸几条定理定律来证实本发明的可行性，以及结合传统有后坐力的缓冲装置简图来对比，并举一反三引申本发明多个无后坐力原理方案来讲解。

能量转换与守恒定律：

能量转换与守恒定律是指能量既不能凭空产生，也不能凭空消失，它只能从一种形式转换成另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而能的总量保持不变。如植物的光合作用，是光能转换成了化学能；在原子能发电站中，原子能转换成了电能。这其中，一种形式的能量通过转换而得到的另一种形式的能量是完全相当的，既无增加，也无减少，完全保持守恒。

帕斯卡定律：

加在密闭流体上任一部分的压强，必然按照其原来的大小由流体向各个方向传递，这就是帕斯卡定律。

牛顿第三运动定律：

只要一个物体对另一个物体施加了力，受力的物体反过来也肯定会给施力的物体施加一个力。这两个力大小相同，方向相反。牛顿把其中的一个力叫作作用力，把另一个力叫作反作用力。两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，这就是牛顿第三运动定律。

后坐力：

指枪弹、炮弹射出时的反冲力。(据《现代汉语词典》)。产生后坐力的原因是动量守恒。

炮弹在离开炮管之前，整个火炮的动量总和为零。炮弹出膛之后，炮弹携带了一定的动量，但整个火炮的动量总和还是为零，即炮管必须有一个反向的动量——速度和炮弹的速度相反——这个动量就是后坐力的来源。

分析：

后坐力从子弹或炮弹击发后即已产生，随着膛压的升高后坐力逐渐增大，但不是最大，当弹头或炮弹出膛之后才增至最大。即弹头在弹膛内时后坐力的大小等于弹头绕膛线旋转前进时的膛线阻力，假设弹头的质量为零，弹头前进时在弹膛内受到的摩擦力为零，则弹头在弹膛内时枪炮的后坐力也为零；当弹头飞出膛口时，由膛口高速喷出的火药燃气对弹壳底部施加的反作用力，并通过弹壳传至机头作用在枪身或炮架上对人体或炮架做功。这就是枪炮后坐力，较详细的分析。

本发明无后坐力枪炮原理的设计方法：

根据牛顿第三运动定律得知，有作用力就必有反作用力(后坐力)。枪炮射击时即产生后力；但后坐力只不过是一个向后运动的力，又根据能量转换与守恒定律得知，能量既不能凭空产生，也不能凭空消失，但可从一种能量转变成另一种能量。本发明通过液压缸将后坐力转变成液压能，使其作用在一个向后的受力面(液压缸缸底)和一个向前的受力面(液压缸底座底部)分解成两个力：后坐力与反后坐力，前后压力相等，力得到平衡实现无后坐力。此时其后坐总能量不变，通过蓄能器将其吸收。所以本发明并未违背科学原理。或通过其它种方法将后坐力一分为二，作用在两个不同方向，受力面积相等的物体上实现力的平衡，实现无后坐。以下通过说明书附图说明本发明无后坐力原理在固、液、气三态方面的应用。

图10为传统有后坐力枪炮缓冲装置简图；当子弹击发后后坐力通过弹壳(12.2)作用在机头(12.3)经活塞杆(12.4)传至活塞(12.5)作用在缓冲弹簧(12.7)上，缓冲弹簧(12.7)吸收一部份后坐力，另一部份后坐力缓冲弹簧(12.7)传至液压缸缸底(12.8)，由于液压缸(12.6)与枪身连接后坐力使枪向后运动。

图11为本发明无后坐力枪炮缓冲装置简图；液压缸通过U形管(13.8)连接蓄能器(13.10)，当子弹击发后后坐力通过弹壳(13.2)作用在机头(13.3)经活塞杆(13.4)传至活塞(13.5)作用在油液上将后坐力转变为液压能。根据帕斯卡定律加在密闭流体上任一部分的压强，必然按照其原来的大小由流体向各个方向传递，当作用在液压缸缸底(13.7)和蓄能器顶部(13.9)产生后坐力；当作用在蓄能器活塞(13.11)产生反后坐力。(13.7)+(13.9)＝(13.11)二力平衡无后坐力。活塞杆(13.4)依靠惯性向后运动，后坐能量转变为液压能，被蓄能器弹簧(13.12)吸收储存。

图12为本发明无后坐力枪炮缓冲装置另一形式简图；油管(14.6)与蓄能器(14.8)连接。子弹击发后机头(14.1)通过活塞杆(14.2)将后坐力传至活塞(14.3)作用在油液上将后坐力转变为液压能。油液作用在液压缸缸底(14.5)和蓄能器顶部(14.7)产生后坐力；作用在蓄能器活塞(14.9)产生反后坐力。(14.5)+(14.7)有效受力面积等于(14.9)有效受力面积。后坐力(14.5)+(14.7)与反后坐力(14.9)作用在同一直线上，两力大小相等，方向相反。同时产生亦同时消失。二力平衡无后坐力，后坐能量转变为液压能，被蓄能器弹簧(14.10)吸收储存。

图13为本发明无后坐力枪炮缓冲装置又一形式简图；油管(15.6)连接液压缸(15.3)与液压缸底座(15.8)。油管(15.9)连接液压缸底座(15.8)与蓄能器(15.10)。子弹击发后机头(15.1)通过活塞杆(15.2)将后坐力传至活塞(15.4)作用在油液上将后坐力转变为液压能。油液作用在液压缸缸底(15.5)和蓄能器顶部(15.11)产生后坐力；作用在液压缸底座底面(15.7)和蓄能器活塞端面(15.12)产生反后坐力；(15.5)+(15.11)＝(15.7)+(15.12)亦等(15.5)＝(15.7)、(15.11)＝(15.12)后坐力与反后坐力作用在同一直线上，两力大小相等，方向相反。同时产生亦同时消失。二力平衡无后坐力，后坐能量转变为液压能，被蓄能器弹簧(15.14)吸收储存。

图15为机械式无后坐力闭锁机构剖面图；导向筒(16.11)与U形管(16.14)焊接在一起。将珠链(16.15)安装在U形管(16.14)内，采用螺塞(16.6)固定。外弹簧(16.9)安装在导向筒(16.11)外侧，弹簧座(16.13)与内弹簧(16.10)底部连接在一起，装入导向筒(16.11)内。套筒(16.7)与推杆(16.8)焊接在一起或呈阶梯状连接装入机头(16.1)加工的孔内，采用拉机柄(16.5)压紧，拉机柄固定螺套(16.6)锁定。当子弹被击发后产生后坐力。套筒(16.7)与推杆(16.8)向后压缩两弹簧，当外弹簧(16.9)力作用在导向筒座(16.12)产生后坐力；当内弹簧(16.10)力作用在弹簧座(16.13)上力经珠链(16.15)沿U形管(16.14)传至螺塞(16.6)底部产生反后坐力。由于两簧弹力相等，产生的后坐力与反后坐力亦相等。由于后坐力与反后坐力不在同一直线上，部分反后坐力会导致U形管(16.14)绕圆心逆时针旋转，致使枪口上抬。解的决方法是在枪口加装一个顶部钻有导气孔的膛口装置或将枪口向上斜切一定角度，使其产生一个向下的作用力。

图16为气体平衡后坐力装置剖面图；炮筒(17.1)底部焊有四条U形管(17.6)，U形管(17.6)呈环形分布外端封闭；或制造出具有与炮筒(17.1)底部焊有U形管(17.6)相同功能的零件。炮弹(17.3)为敞底弹(底部不封闭)当击针(17.5)击发炮弹(17.3)后，火药燃气作用在膛底(17.4)产生后坐力，作用在U形管管底(17.7)产生反后坐力。膛底(17.4)(图17所示)的受力面积与U形管管底(17.7)X4的受力面积相等，产生的后坐力与反后坐力也相等。作用在U形管管底(17.7)X4的反后坐力均匀分布在四周；故产生的后坐力与反后坐力也在一直线上。二力平衡，无后坐力。气体平衡后坐力装置结构简单、制造容易可发射口径从20-400毫米口径的炮弹，完全适用于所有低射速火炮。

图18为无后坐力液压式闭锁机构的工作原理图；液压缸底座(18.7)安装在液压缸(18.4)缸底。油管(18.6)连接液压缸(18.4)和液压缸底座(18.7)。油管(18.8)连接液压缸底座(18.7)和阀座。阀座内设置有一条进油路(一次压力油路)L1-L2、内装一个流量控制阀：插装式单向节流阀(18.12)和一条回油路(二次压力油路)P1-P2内装一个插装式单向节流阀(18.10)和一个压力控制阀：先导式顺序阀(18.11)。先导式顺序阀(18.11)连接插装式单向节流阀(18.10)的控制油口，从而控制插装式单向节流阀(18.10)的开启。油管Z连接平衡座(18.13)、截止阀(18.14)、蓄能器(18.15)。

复进：油液从蓄能器(18.15)流出，进入进油路L1推开插装式单向节流阀(18.12)进入L2；油液只能从L1流经L2不能反向流动。调节限位螺栓C就可调节插装式单向节流阀(18.12)的开启量，从而调节油液的流量调节子弹的射速。油液继续从L2经油管(18.18)、(18.16)进入液压缸(18.4)推动活塞(18.3)、活塞杆(18.2)、机头(18.1)向前运动，机头(18.1)从弹匣抓取一发子弹进入弹膛。

闭锁：机头(18.1)从弹匣抓取一发子弹进入弹膛，被机头(18.1)压紧。机头(18.1)行至终点油液停止流动，插装式单向节流阀(18.12)关闭。L1流经L2油液不能反向流动；油液不可压缩；压力控制阀：先导式顺序阀(18.11)常闭，活塞杆枪机(18.2)不能向后运动子弹被锁定在弹膛。

击发、后坐：扣动扳机阻铁解脱击针，击针击发子弹。子弹产生后坐力传至活塞(18.3)作用在油液上，油压增高但未超过先导式顺序阀(18.11)调定的压力值，阀继续被关闭未能打开，活塞杆枪机(18.2)继续被锁定。当弹头飞出枪管后，后坐力增至最大超过先导式顺序阀(18.11)调定的压力值。先导式顺序阀(18.11)被打开，油路D1-D1导通，插装式单向节流阀(18.10)开启，油液经P1、P2、Z油路、截止阀(18.14)流回蓄能器(18.15)，蓄能器(18.15)吸收、缓冲、储存压力能。当枪机后退到位后，子弹壳被抛壳挺抛出。后坐能量消失，在蓄能器(18.15)压力能的作用下枪机复，进继续循环工作。

补充说明：或者有人会疑问，枪炮无后坐力为什么枪机还会后退。前面讲到枪炮从子弹击发后即产生后坐力，枪机受到一个向后运动的力。然后液压缸将后坐力转变成液压能。将其作用在同一直线，两个方向相反的受力面积上，产生一个后坐力与反后坐力，两力大小相等。从而使向后运动的力(后坐力)得到平衡，所以无后坐力。无后坐力，并不是无后坐能量。由于枪机(活塞杆)具有向后运动的惯性力，将力作用在油液上压缩蓄能器做功。举两个例子来说明：

1、传统有后坐力原理模型：将块一块方砖放在台面上，右边放置一条压缩弹簧，用右手将弹簧向左向推动，弹簧被压缩吸收能量，此时方砖右边受到的力(作用力)与右手受到的力(反作用力)相等。但由于方砖只有单侧(方砖右边)受力，力经弹簧推动方砖从右向左运动。假设方砖是枪身或炮身，那就是枪身或炮身从右向左运动。

2、本发明后坐力原理模型：将块一块方砖放在台面上，左、右两边均放置一条压缩弹簧，用左、右手同时将弹簧向中间推动，弹簧被压缩吸收能量，由于方砖两侧受力平衡，所以方砖静止不动。假设方砖是枪身或炮身，那就是枪身或炮身静止不动，弹簧或蓄能器被压缩吸收能量。

无后坐力平衡原理：子弹产生后坐力传至活塞(18.3)作用在油液上，转变为液压能作用在液压缸缸底(18.5)产生后坐力；作用在液压缸底座(18.7)底面产生反后坐力。(18.5)＝(18.7)后坐力与反后坐力大小相等，方向相反作用在同一直线上，二力平衡无后坐力。液压力分别被平衡(18.9)＝(18.10)、(18.12)＝(18.13)蓄能器(18.15)(A)＝(B)。

操作、控制：调节限位螺栓C就可调节插装式单向节流阀(18.12)的开启量，从而调节油液的流量调节子弹的射速。调节限位螺栓G就可调节插装式单向节流阀(18.10)的开启量，从而调节油液的流量调节后坐速度；调节调压螺栓F就可调节先导式顺序阀(18.11)的开启压力，从而调节枪机的闭锁力，实现从枪到炮的闭锁要求。

图19为本发明枪炮无后坐力液压式闭锁机构的工作原理图；压力油从蓄能器(7.13)流出，流经截止阀(7.12)和L1推开单向节流阀(7.11)流经L2(油液只能从进油路L1流经L2不能反向流动)、调速阀(7.10)、油管(7.6)进入液压缸(7.3)推动活塞(7.5)、活塞杆(7.2)、机头(7.1)向前运动，机头(7.1)从弹匣抓取一发子弹进入弹膛，被机头(7.1)压紧；调节单向节流阀(7.11)的开启量就可调节油液的流量从而调节子弹的射速；钢丝(10.7)连接手把(10.3)与调速阀(7.10)节流杆，握动手把(10.3)钢丝(10.7)拉动调速阀(7.10)节流杆，从而控制调速阀(7.10)开启量的大小，实现无级变速射击。击针击发子弹，在火药燃气作用下活塞杆(枪机)(7.2)后坐压缩油液(液压缸(7.3)将后坐力转变为液压能)油压升高，弹头未出膛，未超过压力控制阀：先导式顺序阀(7.7)调定的压力值子弹被锁紧在弹膛。弹头出膛后，液压力增至最大超过先导式顺序阀(7.7)调定的压力值，先导式顺序阀(7.7)被打开，油液经回油路P1-P2、截止阀(7.12)流回蓄能器(7.13)，回蓄能器(7.13)吸收、储存能量和液压力，实现半自由枪机式自动方式；先导式顺序阀(7.7)远程控制口K口与按拉式二位二通换向阀(7.8)连接，由按拉式二位二通换向阀(7.8)控制先导式顺序阀(7.7)开启。此时先导式顺序阀(7.7)已变为一个二位二通换向阀。当子弹击发后越过枪管导气孔(2.3)气体进入导气筒活塞杆(2.5)(图3所示)拉动钢丝(2.8)打开已变为二位二通换向阀的先导式顺序阀(7.7)，N1、N2导通。液压油经油管流回蓄能器(7.13)，实现导气式自动方式；先导式顺序阀(7.7)远程控制口K口与二位二通电磁换向阀(7.9)连接，导气筒(2.2)内改为安装压力传感器(图未示出)，当弹头1A越过导气孔(2.3)时气体进入导气筒(2.2)内腔(2.4)(图3所示)作用在压力传感器上。压力传感器将压力能转化为电能发出信号控制液压控制系统(图未示出一般采用车、舰(移动设备)上的液压控制系统)打开二位二通电磁换向阀(7.9)打开，N1、N2导通。液压油经油管流回蓄能器(7.13)，实现电磁式自动方式；液压阀全部故障，原本单向节流阀(7.11)只允许油液从L1流向L2，现在油液从L2亦能流向L1；原本先导式顺序阀(7.7)能锁定活塞杆(枪机)(7.2)现已亦失去锁定功能，但油液能从蓄能器(7.13)经油路自由流入液压缸，拉动枪机使子弹上膛。子弹上膛后，关闭截止阀(7.12)，油液不能流回蓄能器锁定了活塞杆(枪机)(7.2)，扣动扳机击针击发子弹，从而实现非自动射击；从而最大限度地提高枪炮的可靠性；从而实现一种结构即能实现多种自动方式，实现从枪到炮的闭锁要求，统一了枪炮的结构，实现了枪炮的系列化、标准化，采用一种结构发射不同的弹药，配用不同的枪管，即可形成一个枪炮族。如：口径小于20mm的为枪，大于20mm的为炮；身管较长、射击精度高、配备光学瞄准镜的枪为狙击枪、口径大于20mm的为狙击炮；全自动发射9mm手枪弹或.45ACP子弹为“冲锋枪”；可全自动射击的步枪为“突击步枪”；枪长较短的为“卡宾枪”。

以上所述案例只为本发明较佳实施案例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、构造、及其原理所作的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.无后坐力枪炮及其闭锁机构和自动方式，包括：上机匣(4)、下机匣(8)、护木(3)、具有发射与收拢位止动器的折叠枪托(6)、橡胶底板(6.5)；枪管组件，该枪管组件包含：枪管(1)、导气筒(2.2)、活塞杆(2.5)、气动肌肉(2.10)、气动肌肉防护套(2.9)；闭锁机构，包含无后坐力机械式闭锁机构、无后坐力液压式闭锁机构和气体平衡后坐力装置：机械式闭锁机构包含：机头(16.1)、固定击针(16.2)、抛壳钩(16.3)、抛壳钩固定销(16.4)、拉机柄(16.5)、拉机柄固定螺套(16.6)、套筒(16.7)、推杆(16.8)、外弹簧(16.9)、内弹簧(16.10)、导向筒(16.11)、导向筒座(16.12)、弹簧座(16.13)、U或G形管(16.14)、珠链(16.15)、螺塞(16.6)；无后坐力液压式闭锁机构包含：机头、液压缸、液压缸底座、液压控制阀、阀座、液压辅助件；气体平衡后坐力装置包含：炮筒(17.1)、U形管(17.6)；握把装置(10)，该握把装置采用摩托车或自行车的手刹车装置或具有类似功能的机械机构：握把体(10.1)、握把(10.2)、手把(10.3)、手把固定销(10.4)、与皮卡汀尼导轨连接的滑块(10.5)、滑块固定销(10.6)、钢丝(10.7)；发射机构，该发射机构由：扳机座(图未标示出)、扳机(8.5)、扳机轴(8.6)、摇臂(8.7)、摇臂轴(图未标示出)、阻铁(8.8)、阻铁簧(8.9)、保险机(8.10)组成；扳机(8.5)绕扳机轴(8.6)旋转，带动摇臂(8.7)绕摇臂轴旋转，摇臂(8.7)与阻铁(8.8)具有相互作用。

2.根据权利要求1所述的无后坐力枪炮及其闭锁机构和自动方式，其特征在于：上机匣(4)横截面可为圆形、四边形、六边形或八边形中空，顶端侧向加工有连接枪管的定位销孔。顶面安装有导轨顶端钻有位销孔。顶端底面焊有一个两端加工有定位销孔的凸台用以连接护木和下机匣，侧面加工出抛壳口。底部加工一凸台，凸台与机匣两边平齐；侧向加工一定位销孔(8.13)；凸台右侧加工出枪托臂；凸台左边底端加工出连接枪托卡扣的梯形凸耳。定位销孔(8.13)安装定位销与液压缸底端或液压缸底座加工的半圆槽相配合固定液压缸。

3.根据权利要求1所述的无后坐力枪炮及其闭锁机构和自动方式，其特征在于：下机匣(8)为斜三角形与弹匣裙部、握把连成一体。弹匣裙部前端加工出一叉形臂侧向钻有定位销孔，与上机匣顶端底面加工有定位销孔的凸台相配合连接。

4.根据权利要求1所述的无后坐力枪炮及其闭锁机构和自动方式，其特征在于：枪管(1)底端部加粗内加工出机头孔、弹膛、机头孔为圆柱形，孔内加工有一条或数条环形槽用以容纳火药残渣、灰尘和泥沙避免机头复进不到位；枪管弹膛侧向加工有与上机匣相配合的定位销半圆槽。

5.根据权利要求1所述的无后坐力枪炮及其闭锁机构和自动方式，其特征在于：液压缸为推力液压缸，缸体为钢管端部镦粗或焊法兰，缸体与端盖的连接方式为法兰或螺纹式连接。缸体中间凹陷处缠绕漆包铜线圈。活塞杆杆体为实心或空心。空心杆体内呈阶梯状结构，内部安装有：击针、击针簧、击针套管、击针支承套管，外部安装有：环形挡块、销钉。液压缸底端侧向加工有一条半圆槽(图未标示出)与上机匣(4)侧向的(8.13)孔配合用以固定液压缸。活塞采用磁性材料制作，活塞往作复运动将机械能与液压能互相转换的同时又切割磁感线产生电能。

6.根据权利要求1所述的无后坐力枪炮及其闭锁机构和自动方式，其特征在于：液压缸底座(15.8)为圆柱体，内部中心加工有一三角形的空腔其底面积或有效受力面积与液压缸的底面积或有效受力面积相等，或稍大或稍小于液压缸。正轴心与侧向各加工-孔道贯穿三角形，成相通的90度角。

7.根据权利要求1所述的无后坐力枪炮及其闭锁机构和自动方式，其特征在于：液压控制阀包括：压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀。

8.根据权利要求1所述的无后坐力枪炮及其闭锁机构和自动方式，其特征在于：阀座为立方体内部设置有一条或多条进油路(一次压力回路)和回油路(二次压力回路)，进油路和回油路的数目相等或不等。进油路安装流量控制阀用以调节油液流量调节枪炮射速，回油路安装压力控制阀和方向控制阀用以调节枪炮的闭锁压力和开启或关闭液压闭锁机构。阀座的相应位置可扩展加工有安装、连接各液压辅助件的孔。

9.根据权利要求1所述的无后坐力枪炮及其闭锁机构和自动方式，其特征在于：液压辅助件包含：管路和管接头、过滤器、冷却器、充液阀、排气阀、密封装置、蓄能器、压力表、油箱、液压动力包、液压泵站。

10.根据权利要求11所述的无后坐力枪炮及其闭锁机构和自动方式，其特征在于：蓄能器包含：气囊式蓄能器、气体密封活塞式蓄能器、活塞式蓄能器、弹簧式蓄能器；蓄能器顶端两侧安装有充液阀和排气阀、液体密封活塞式蓄能器、活塞式蓄能器和弹簧式蓄能器端部镦粗或加粗中间凹陷处缠绕漆包铜线圈，活塞采用磁性材料制作，活塞往作复运动将机械能与液压能互相转换的同时切割磁感线产生电能。

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