自从以化学能为基础枪械出现之后,枪械在发射时所产生的巨大声音和浓烈的烟雾就是困扰士兵和枪械设计师最头疼的问题之一。在战场上只有更好的隐藏自己,才能有活下去的希望,也才能够迎来胜利。烟雾和枪声的存在无疑是士兵们战场生存几率大大降低。所以枪械设计师们都会尽最大努力去减小这两者的发生。
枪械发射所产生的烟雾还好解决一点,自从无烟火药发明出来之后,枪械击发几乎不会产生很浓烈的烟雾。即便是子弹出膛时,所带起来的气流扬起来的尘土,也都能够得到有效的控制。但最让人头疼的却是枪声问题,因为这是枪械发射子弹所必须要产生的,根本没有办法完全消除。所以枪械设计师们只能尽量让枪械在发射子弹时所产生的声音减小一点。
一:子弹出膛时所产生的剧烈空气波动,子弹发射药被击发时产生高温高压气体会推动弹头飞行,同时这些高温高压气体在飞出枪膛时也会产生巨大的声响,就好像我们平时拔酒瓶塞子一样。这是枪械产生最大也是最主要的声音,而消音器所消除声音就是针对这一部分来的。
二:枪械机构的撞击声音,拉栓上膛的声音,撞针撞击的声音。这方面的声音影响极小,但是也是不能消除的。
三:子弹飞行的速度超过音速而产生的音爆,如果想要消除这个声音,只能使用亚音速弹,那对于狙击枪来说,这一个是不可行的。因为狙击枪追求超远射程和高精度。
除非是特种作战所使用的狙击步枪,否则只能消除第一种声音,也是最主要的这一部分声音。枪口消音器的基本工作原理就是让火药燃气不是突然喷发膨胀,而是逐级膨胀逐渐消耗,减小燃气最后冲出的压力,也就减小了枪声。常见的枪口消音器基本结构工作方式主要有三种:
1、利用隔板。在消音器内有一个个隔板,隔板形状有垂直的,有倾斜的,也有碗状的,材料有金属的,也有橡胶的,隔板中间留有供弹头通过的孔。这种带隔板的消音器能将枪口喷出的高压燃气通过这一层层隔板逐级消耗能量,逐级膨胀,形成涡流减缓冲击速度,到消音器前端排出的时候压力就大大下降了,噪音也变小了。
使用隔板结构的消音器模型,它是通过一层层隔板让火药燃气逐渐膨胀消耗降低噪声的。
有些消音器为了增大膨胀腔体积,提高能量消耗效果,还会使用偏心结构,具体来说就是子弹通过的孔不在消音器中央而是偏在一侧,增大另一侧的膨胀腔体积,制造更长的排气通道,提高抑制噪音的效率。
2、利用多孔材料。比如缠绕的钢丝 或者是铝屑填充层,利用钢丝 或铝屑之间的孔洞缝隙增大火药燃气膨胀阻力,减缓其膨胀冲击速度,吸收其能量,以此达到减小枪口噪声的目的。
3、利用软制密封垫。这类消音器结构最简单,它的消音器工作筒就是一个一端连接在枪口上、另一端开口的金属圆筒,筒内有一层或者数层橡胶、泡沫材料做的密封垫,中间开有小缝甚至不开口,子弹通过密封垫时是硬挤开一条通道飞出去的。当弹头在密封垫中央挤开一条通道飞出之后,因为密封垫的弹性通道又被封闭,火药燃气被封闭在消音器筒内,通过密封垫中央的缝隙逐步排出,以此抑制噪音。但是这种消音器结构缺点比较多,密封垫会直接接触飞出的弹头,影响弹头正常飞行,而且射击数次后密封垫的中心开孔就会扩大,无法封闭火药燃气,消音效果减弱,必须更换密封垫。
所以在一些影视剧中看到有人在小口径运动步枪枪口套上一个可乐瓶,瓶里填塞木屑纸屑等疏松多孔材料,或者用手枪顶着枕头抵住目标开枪,枪声明显变小了,这也是有事实依据的。可乐瓶起到了简易膨胀腔的作用,填充的木屑纸屑,枕头里的棉花、羽绒内芯起到了多孔材料吸能的作用,都能一定程度上降低枪口噪声。2007年的影片《生死狙击》,主角利用一个饮料瓶填充疏松材料,制作了一个简易消音器
当然,现代的枪口消音器极少使用单一结构,普遍是上述三种结构的结合,通过不同的消音结构共同作用,抑制枪口噪声。
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