我不知道這個問題是您隨口問的還是認真問的,但不得不說,您問了一個看似很簡單但其實有點技術含量的問題。
子彈的數量肯定是越多越好,少了影響火力,但多也不是想多就能多的。
現代步槍、衝鋒槍用的彈匣學名叫「盒形彈倉」(box magazine),大概就是下面這個樣子的——子彈與槍管平行呈橫向排列並被依次推入槍膛。
很明顯,這種彈匣如果要增加子彈數量就必然要增加長度。你肯定要說增加長度有什麽,長就長一點唄。確實也有人這麽幹過,比如下面這樣的:
甚至還有更誇張的,比如這樣的:
你可能會覺得這很酷,但這種長彈匣會帶來很多問題——比如槍本身的重量會增加,而且重心會嚴重失衡,操作起來非常不方便;還有因為子彈數量的增加,彈匣底部用來推子彈的彈簧的簧力也要加強,這樣會導致裝彈非常費力等等。當然,這些都不是大問題,加長彈匣最大的缺點是對臥射姿勢的影響。
槍並不只是用來站著射擊的,在戰場上很多時候射手需要臥倒射擊,以減小自己被子彈擊中的概率。
在這種情況下,如果彈匣太長臥射就會很不方便,射手只能側著身子,非常別扭。
下圖是蘇聯RPK班用機槍,標配40發長彈匣,比普通AK多了10發,但同時它還標配了一個更長的兩腳架用來在臥射時支撐槍身,所以彈匣長一點也無所謂。可是步槍和衝鋒槍是沒有腳架的,更何況就算有腳架,如果腳架超過了一定長度也還是會不方便,所以對於步槍和衝鋒槍來說,下置的彈匣在長度上是有上限的,而這個上限對應的子彈數量就是30發左右。
既然下置的彈匣加長不方便臥射,那把彈匣上置,就像二戰時Zb vz.26輕機槍(中國叫捷克式輕機槍)那樣,問題是不是就解決了呢?
您還真別說,還真有人這樣幹過,一些早期的衝鋒槍就把彈匣放在上面,比如意大利伯萊塔M1918,
還有二戰中澳洲的艾榮衝鋒槍。
但這種設計的缺點也是非常明顯的——彈匣上置了之後擋住了瞄準具的視線,只能把瞄準具設定在側面,這麽做對瞄準精度的影響先不論,首要問題是瞄具是設定在左側還是右側。歷史上Zb vz.26是設定在左側的,這樣用右手抵右肩射擊的時候自然沒問題,但如果要換手射擊呢?這對於步槍、衝鋒槍來說是很常見的情況,這時候用左側的瞄具就非常不方便了。
你可能要說那就幹脆左右兩邊各來一套瞄具,問題不就解決了嗎。說實話在機械瞄具的時代這麽幹也不是不行,除了每次校槍都要調整兩次瞄具之外,倒也沒什麽不方便的,而且增加一套瞄具也不會增加多少重量和造價。但問題是人類的槍械早就已經過了機械瞄具的時代了,現代槍械已經是以光學瞄具為主,機械瞄具更多只是備用了。
如下圖所示,現代步槍、衝鋒槍都在槍身上配有通用戰術導軌加裝各種附件,而槍身上方的附件主要就是各種光學觀察和瞄準器材,比如瞄準鏡和與瞄準鏡搭配使用的各種夜視儀、熱成像儀等。
此時如果把彈匣上置那就只能在側面設定導軌安裝這些附件了,然後就依然是那個問題——導軌是設在左邊還是右邊。如果依照上面的思路左右各來一條,那對應的附件也得左右各來一套。一把槍,中間插個彈匣,左右各一套瞄準鏡,這麽幹滑不滑稽姑且不論,要知道現在這些光學瞄具可不便宜啊,一個鏡子的價格可能比槍還貴,你一把槍就要整兩套是不是稍微奢侈了一點呢?
基於以上種種,彈匣上置只是在二十世紀前半葉曇花一現,二戰之後就沒人用了。
既然把彈匣放上面不行,那插在槍的側面行不行呢?歷史上也有人這麽幹過,人類戰爭史上第一款投入大規模使用的衝鋒槍——一戰時德國的MP 18就采用了這種設計。
而MP 18之所以采用這種設計,就是怕彈匣下置會影響臥射。MP 18之後還有一些武器也采用過類似設計,比如二戰中英國非常有名的司登衝鋒槍,
還有同為二戰時期的德國FG 42傘兵步槍。
那這種設計能解決問題嗎?當然不行。彈匣側置最大的一個問題就是會導致槍械左右兩邊重量不對稱,有彈匣的一邊重量明顯大於沒有彈匣的一邊,這樣就會產生一個力矩使槍身向有彈匣的一側傾斜,射手在持槍時為了保持槍身平衡必須用手腕產生一個反向力矩抵消掉上述力矩,這種握持的感覺是很不舒服的。而且步槍和衝鋒槍在點射(也就是大家俗稱的「連發」)時槍身處於劇烈的振動中,此時射手在很大程度上其實是失去了對槍身的控制的,因為上述力矩的存在,槍身此時就會不可控地倒向有彈匣的一側,導致點射的精度降低。所以,很多使用這種側置彈匣槍械的射手往往會采用一種非對稱的持槍方式以消解這個力矩的影響,就像下面這張圖裏這樣。
這種用一只手握住側面彈匣的持槍方法確實可以使槍身達到穩定,但它也有局限性。比如上面這把司登,彈匣位於左側,射手用左手握彈匣實作了槍身的穩定,但這種握槍方式只能在用右手抵右肩射擊時使用,你還記不記得我們前面說過步槍和衝鋒槍是經常需要換手射擊的?
基於此,這種彈匣側置的設計和彈匣上置一樣,只在二十世紀前半葉曇花一現,二戰之後就沒人使用了。
現在我們來整理一下思路。我們已經嘗試了彈匣下置、彈匣上置和彈匣側置三種設計,均不能實作更多的彈容量,但這三種設計彈匣都是垂直於槍身的,如果我們腦洞大開一下,不讓彈匣垂直於槍身了,而是讓彈匣和槍身平行,說白了就是利用一下槍械縱向的空間,是不是能實作更多的彈容量呢?
確實也有人這麽幹過,最有名的就是比利時FN公司的P90衝鋒槍。
這種衝鋒槍的彈匣非常獨特,讓它擁有了50發的彈容量。
這種獨特的直形彈匣置於槍管之上,和槍管平行排列,既不影響臥射,也不幹擾瞄具,也不會使槍身重量不平衡。
唯一的不同是這種彈匣裏的子彈不是平行於槍管的,而是和槍管呈90度夾角,所以當子彈被推到彈匣口時,需要一個裝置先將子彈旋轉90度,變成與槍管平行後再送入槍膛,大概就是下面這個樣子。
P90上這個將子彈旋轉90度的裝置大體上就是一個漸變的旋轉坡道。
那這種設計為什麽沒能成為主流呢?要想回答這個問題我們首先要講解兩個與槍械有關的設計指標,兩個在槍械設計時非常重要卻經常被外行忽略的指標——可靠性和經濟性。
先說可靠性。如果你問我世界上對可靠性要求最高的東西是什麽,我想槍械就算沒排在第一也肯定排在前幾,畢竟電腦當機重新開機就好,汽車拋錨靠邊停就行了,但槍械出一次故障可能一條人命就沒了,所以在設計槍械時對可靠性的要求是遠遠超過很多其它器材的。人類槍械發展史上從來都不缺少各種奇思妙想,但無數的「天才設計」最終都敗在了「不夠可靠」四個字上從而沒能走進實用。
其次是經濟性,說白了就是槍械的造價,這裏麪包括了制造槍械所需要的原材料、器材的價格,制造時產生的機器損耗以及所耗費的人工成本等等,所有這一切都可以統一折算為槍械的造價。你可能覺得一支槍而已,再貴能有多貴。確實,和飛機坦克大炮這樣的重裝備相比一支槍的造價可以忽略不計,但槍械屬於大規模消耗品,其生產數量動輒就以百萬為單位,一支槍增加的那點成本可能微不足道,但一旦乘以百萬就比較可觀了。
明白了以上兩點,你就能理解設計師在設計槍械時的很多決定。對於槍械這樣的傳統機械,結構越簡單往往可靠性和經濟性就越高,反之結構越復雜往往可靠性和經濟性就越低,所以在槍械設計時有一條基本的原則——能做簡單設計的就絕不做復雜設計。記住這個知識點,下面我們將反復提到它。
P90的這種彈匣就是典型的將簡單問題復混成。與普通彈匣相比它在彈匣口增加了一個裝置,雖然從目前透出的資訊來看這個裝置的可靠性還是不錯的,但造價的增加卻是必然的。如果說槍械是大規模消耗品,那彈匣就是大規模消耗品中的大規模消耗品,其生產數量比槍械還要再高幾個數量級,任何一點額外的資源消耗都是設計時不得不考慮的,這一點復雜性的增加就是它沒能成為主流的原因。
無獨有偶,中國在研發95式班用機槍的時候為了最佳化射擊體驗也考慮過一個類似的將子彈旋轉90度的方案,
但這個方案最終被否決了,原因就如上面說的——能做簡單設計的就絕不做復雜設計。
好,現在我們再來整理一下思路,彈匣下置無法實作更大的彈容量,彈匣上置、側置和縱置都有無法克服的缺點。但如果我們檢視一下上置、側置和縱置這三種設計各自的缺點,我們會發現其實相對來說側置的缺點是比較小的,只有重量不平衡這一條。如果我們能想辦法在利用槍身兩邊橫向空間的同時不造成重量上的平衡,是不是一個新的思路呢?
確實也有人這麽想過,這個思路就是加寬彈匣。
在講加寬彈匣之前得先科普一下彈匣的基礎知識。現在主流的彈匣主要分成單排和雙排兩種,單排好理解,就是彈匣內子彈緊密排成一列,但雙排並不是緊密排成兩列,而是子彈交錯排布成兩列,大概就是下面這樣。
雙排彈匣根據彈匣口的出彈方式又分成單進和雙進,上圖左邊的就是雙進,右邊的是單進,不過這和我們的主題不相關,就不贅述了。從上面的圖也能看出,所謂「雙排彈匣」其實並不是真正的「雙排」,它只是把單排相鄰的子彈給錯開一點,本質上還是單排,只不過是交錯的單排。之所以這麽設計就是為了在不減少子彈數量的前提下縮短一點彈匣長度(可見彈匣長度確實是個很敏感的指標),而付出的代價就是彈匣變寬一點。總而言之,人類現在的主流彈匣都是單排彈匣。
那既然可以讓彈匣變寬來換取長度上的縮短,為什麽不幹脆把它再做寬一點以容納更多的子彈呢?比如做個真正的「雙排」彈匣,甚至「三排」、「四排」……。
確實有人這麽幹過,這就是所謂的「加寬彈匣」思路。下面就是美國Surefire公司推出的四排彈匣,
在實作了60發彈容量的前提下,它也沒有比30發的常規彈匣長太多。
其實也不止美國人,中國的05式微型衝鋒槍為了實作50發的彈容量(據說當年提出這個設計指標就是因為被上面提到的P90給刺激到了)也用了四排彈匣。
那這是個完美的解決方案嗎?當然不是。前面說了,加寬彈匣本質上還是利用了槍身兩側的寬度空間,但它不會造成重量上的不平衡,問題在於現在的單排彈匣底部一根彈簧加一塊托彈板就夠了,如果增加排數,要如何保證那麽多排的子彈被推著往前走的同時隊形又不亂呢?畢竟一旦隊形亂了,就會出供彈故障。下面這張圖是某個不知型號的四排彈匣的內部結構圖。
從圖裏也能看出來這彈匣的底部結構比普通彈匣復雜得多,而復雜就又會帶來我們前面說過的問題——可靠性和經濟性的下降。所以加寬彈匣和縱置彈匣設計一樣,因為將簡單問題復混成沒能成為主流。
好,現在我們所有往彈匣裏塞進更多子彈的努力均以失敗告終。如果你還是不甘心,還是想要一次換彈能擁有更多的彈藥,那就只能換掉彈匣,采用其它的供彈具了。
有人做過這種努力嗎?當然有,比如下面這種。
這種供彈具學名叫「鼓形彈倉」(drum magazine),簡稱「彈鼓」。這把采用了彈鼓的衝鋒槍是二戰時蘇聯非常有名的PPSh-41型衝鋒槍,也就是大名鼎鼎的「波波莎」。
彈鼓本質上和加寬彈匣一樣,是利用了槍身兩側的橫向空間但不造成重量上的不平衡。因為采用了彈鼓,波波莎有了71發的彈容量,比二戰時其它衝鋒槍多出了一倍,因此很受歡迎。但它是完美的嗎?當然不是。
波波莎的彈鼓內部結構大概如下圖這樣,
其它的彈鼓雖然內部結構各不相同,但大體上類似,和彈匣用彈簧推彈不同,彈鼓基本上用的都是卷簧。從上面這張圖也能看出來,彈鼓的內部結構比彈匣復雜很多,而復雜會帶來什麽呢?對,可靠性和經濟性的下降。
還記得AK之父卡拉什尼柯夫的經歷嗎?他在二戰中因傷住院,和病友們聊天時萌發了設計一款可靠的衝鋒槍的想法,而讓他產生這個想法的很重要的一個原因就是他曾親眼看見自己的戰友因為波波莎的供彈故障未能及時開火,最後反被德軍擊中。新中國在建國初期引進波波莎(中國管它叫50式衝鋒槍)的時候只引進了下面這個使用彈匣的版本,沒有引進彈鼓,原因就在於彈鼓一則可靠性低一些,二則生產也比較麻煩,耗時耗力。
當然,二戰之後彈鼓依然在發展,直到今天還有,比如下面這樣的,
甚至為了進一步增加裝彈量,還有兩側雙彈鼓的設計。
現代彈鼓相對於二戰時肯定有了很大提升,但不管怎麽提升,復雜的結構決定了其可靠性和經濟性是永遠低於同時代的彈匣的,並且除了可靠性和經濟性,彈鼓還會和長彈匣一樣帶來槍身加重、重心失衡等問題,且這些問題往往更加嚴重,這裏就不贅述了。
那還有人試過其它辦法嗎?當然有,比如下面這種供彈具學名叫「盤形彈倉」(pan magazine),簡稱「彈盤」。用這種供彈具最著名的就是下面這把二戰時蘇聯的DP-27輕機槍(圖裏的這把是DP-27的改進版,正式名稱是DPM),人稱「大盤雞」。
這種彈盤裏子彈橫向排列成一個圈,當然也有排成幾層幾個圈的,這裏不贅述。這種設計既利用了槍身兩邊的寬度空間,也利用了槍身縱向的長度空間,既增加了彈容量,又把多出的質素均勻分布在槍身縱向的一段長度內,一定程度上有助於緩解重心失衡的問題。那它很好嗎?對不起,它結構依然復雜,可靠性和經濟性同樣不如彈匣。
還有其它的嘗試嗎?有,比如下面這些。
這種供彈具學名叫「螺旋型彈倉」(helical magazine),俗稱「彈筒」。和縱置彈匣一樣,它是利用了槍械的縱向空間,但透過內部結構的設計讓子彈依然平行於槍管,從而不需要將子彈旋轉。不過它這將子彈與槍管保持平行的結構也沒比旋轉子彈的裝置簡單到哪裏去,所以要面對的還是一樣的問題——可靠性、經濟性、重量、重心等等。
那就真的沒有既可靠,又便宜,又能增加彈容量的辦法了嗎?有啊!用彈鏈啊!人類槍械史上的經典設計,絕對可靠又便宜!
你肯定要說等一下,這不是重機槍才用的嗎,重機槍架在那裏不動,拖個長長的鏈條開火沒問題,我拿著步槍還拖著這麽長一串,那移動起來豈不是太不方便了。
這個可以解決!你拿個盒子把彈鏈卷好塞在裏面,再把盒子掛在槍身下面,弄成像個彈鼓一樣不就行了嗎?
恭喜你!你總算找到了一種既可靠、又便宜、既不影響臥射、也不影響瞄準、重量平衡並且還能增加彈容量的辦法了!只是,這個辦法對於步槍和衝鋒槍來說——太重了!
本來增加彈容量就會增加重量,現在又多了一條鏈子,更是雪上加霜,而且為了適配彈鏈,還要增加一套額外的輸彈裝置,霜上再加霜,所以這個方案最終只被用在了機槍上,因為機槍對重量相對不是那麽敏感但對火力持續性顯然有更高的要求。現代機槍,不管是班用機槍還是通用機槍,大部份用的就是這種供彈方法(其實作代班用機槍有兩大流派,另一派是用彈鼓的,但這兩年彈鼓派明顯勢微了,以前用彈鼓的都紛紛轉投盒裝彈鏈陣營了)。
好,現在回到我們最開始的問題。為何步槍、衝鋒槍標準子彈匣的裝彈數多是30發?因為這是人類在長期實踐中摸索出的最優解。這個最優解要分三個層面來理解——首先,步槍、衝鋒槍的最佳供彈具是單排彈匣;其次,彈匣的最佳安裝方式是下置;最後,下置單排彈匣在實用中可以容納的子彈數量的上限是30發左右。