當前位置: 華文天下 > 軍事

純幹貨!21世紀人氣超高的轉輪手槍機構詳細解析!

2024-07-16軍事

專門介紹輕武器的權威軍事刊物

在槍械發展史上,自動手槍問世以前,轉輪手槍是人們心目中的「白月光」。隨著自動手槍的出現,轉輪手槍逐漸失去市場,最終隨火繩槍、燧發槍和火帽槍等古董槍一起被「封存」在玻璃櫃中,淪為收藏品,可謂「日益衰微,繁華落盡」。到了21世紀初,轉輪手槍迎來新的生機,尤其是齊亞帕犀牛轉輪手槍的問世,引起了全球愛好者的廣泛關註。它之所以成功,要歸功於打破傳統設計思維邊界,超越傳統限制,將創新的未來設計與前衛的外觀融合在一起,創造出了外觀獨特、效能卓越的新一代轉輪手槍。那麽,齊亞帕犀牛轉輪手槍做了哪些創新工作?它如何實作每一個功能?各個構件如何相互關系和運作?本文將透過逆向設計的三維數模,對犀牛轉輪手槍的設計細節逐一進行解析。


犀牛Rhino 60DS (上)與傳統轉輪手槍Taurus Model 66(下)的外形對比

吉索尼的絕唱之作

自轉輪手槍誕生以來,各種技術方案被不斷地發掘和嘗試,要實作實質性的創新並不容易。近百年來,取得最優發明成果的要數義大利槍械設計師埃米利奧·吉索尼(Emilio Ghisoni)。他是一位具有前瞻性思維的大師,取得多項槍械發明專利。

檢索美國專利網站上吉索尼的專利,先後共有8項授權,主要聚焦在轉輪手槍方面,其中US7523578B2號專利即犀牛專利手槍於2009年4月28日獲得授權,可惜的是吉索尼於 2008 年去世,無法看到自己的創新設計在世界廣受歡迎的繁榮景象,因此這一專利設計也是吉索尼的絕唱。

義大利槍械設計師埃米利奧·吉索尼

犀牛轉輪手槍總體結構組成

很多人在初次體驗犀牛轉輪手槍時,過度沈浸於傳統轉輪手槍的思維定勢,多為其操作方式感到困惑,要想駕馭它,必須用探索的思維進行試驗性的操作。

從犀牛轉輪手槍的整體形態來看,它有著傳統轉輪手槍的面孔和特征,都是在轉輪座中間設定轉輪彈巢,後方設定發射機構,瞄具設定在轉輪座頂部,總體結構外形緊湊,輕巧而堅固。但仔細端詳體察,就會發現許多細節上的與眾不同,讓你不得不好奇它的機構原理,不得不承認它與生俱來的非常規設計。

結構組成圖

犀牛轉輪手槍由轉輪座、轉輪彈巢、發射機、槍管和握把等零部件組成。其中轉輪座作為承載基礎,轉輪彈巢與支臂結合後安裝在轉輪座內,利用定位螺釘固定支臂,防止脫出。槍管透過螺紋安裝在轉輪座前端,插入槍管套後在口部透過螺套和定位銷固定。在發射機構槽內有7個機構鉸接孔(A、B、C、D、E、F、G),蓋板與轉輪座的安裝孔和鉸接孔一一對應,裝入後用4個螺釘固定(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ),蓋板結構如圖所示。橡膠握把裝入轉輪座後用螺釘固定。機械瞄具分別用螺釘固定於轉輪座後上方和槍管套前上方,並設有醒目的導視光纖。

蓋板結構與結合孔位

轉輪座結構特征

犀牛轉輪手槍的轉輪座結構與大多數轉輪手槍相似,都是整塊金屬上切削出彈巢窗、扳機護圈、支臂槽和槍管孔等,從右側向內切削出發射機構安裝槽,安裝蓋板後形成安裝發射機空腔。轉輪座最大的不同是采用鋁合金材質,為了滿足較高的強度要求,在彈巢底面設定了硬質金屬(鋼)材質加固板,透過燕尾導軌安裝在彈巢窗後部。彈巢從左側開啟,相應的支臂槽設定在左側。

轉輪座右檢視

轉輪座與底板結合的左檢視

槍管低置布局

相比於傳統的轉輪手槍,犀牛轉輪手槍采用槍管低置的布局方案,將槍管放置在彈巢的低位彈膛(6點鐘位置),這種設計有效降低了射擊火線位置。射擊後坐力直接傳遞至握持手掌的中心,而不是虎口上方。這樣的設計旨在減少槍管翻轉的力矩和減輕後坐力,使射擊變得更穩定,無需特別訓練即可掌握要領,射擊手感是柔和的「撫慰」,而不是酸痛的「折磨」。

犀牛200DC手槍(下)與傳統手槍的握持對比

彈巢結構

彈巢采用六面體棱柱造型,外部設有定位槽,內部有6個彈膛。中間裝有退殼挺、退殼桿、閉鎖桿等機構。連殼器用於連線6發槍彈,相鄰彈膛之間有6個轉動齒穿過退殼挺並凸出彈殼底部。支臂與轉軸結合後被橫銷限位,退殼桿從轉軸前方裝入並與退殼挺結合。在支臂和彈巢之間設有拉鉤,其頭部與彈巢前方凸出的環槽圓柱扣合,限制彈巢在軸向上的移動,並控制彈巢與槍管之間的間隙。支臂的頂部設有定位球窩,用於固定和限位彈巢。支臂的轉軸沿縱向裝入並透過定位螺釘限位。

彈巢結構圖

彈巢與支臂的結合圖

發射機構

犀牛轉輪手槍最別具一格的關鍵設計是發射機構,開啟蓋板就能看到縱橫交錯,立體穿插的結構組合。要弄明白這些構件如何交互作用、如何實作功能,並非簡單一眼就能看透,若想用最簡練的語言將機構原理講解清楚則更難。

發射機構裝配狀態

消隱轉輪座時構件裝配關系圖

犀牛轉輪手槍在扣動扳機時需要實作供彈、轉動定位、擊發和單動狀態指示器等一系列動作,有雙動或單動兩種模式。根據機械原理,任何機構要實作功能,都需要有輸入和輸出,扳機作為機構運動的動力起點,是輸入構件;供彈、轉動定位和擊發等都屬於輸出部份,一個輸入對應多個輸出,必須要有專門的構件來分配力量,只要找到這個構件,就會簡化機構解析的難度。反復扣動幾次扳機,會發現構件主要繞著扳機軸、互鏈板軸、擊錘軸、待發桿軸和擊錘簧桿軸這5個鉸接軸轉動,而將扳機力量分配到其他支點的構件就是分配構件。本文將這個構件稱為「互鏈板」,它由多個鉸接支點和分力臂組成。

互鏈板結構圖

彈巢定位機構原理

扳機、彈巢定位卡筍和定位扭簧被鉸接在一起,彈巢定位卡筍的鉸接處設定了1個直槽,有轉動和沿直槽移動兩個自由度。定位扭簧的一端固定在轉輪座上,另一端對彈巢定位卡筍施力。互鏈板上的定位臂與彈巢定位卡筍之間形成扣動關系,扣動扳機時連桿帶動互鏈板轉動,彈巢定位卡筍被定位臂扣動一定角度後分離,彈巢轉過60°時彈巢定位卡筍在定位扭簧的作用下回位,卡筍重新卡在彈巢定位槽中,使彈巢固定不動。松開扳機時互鏈板在回位力的作用下回轉,強制彈巢定位卡筍沿彈巢定位槽往復移動,過程中對彈巢始終定位。

彈巢定位機構運動過程

機構復位時彈巢定位卡筍的運動

供彈機構原理

供彈桿鉸接在互鏈板上,下方的錐形槽與回位桿形成聯動機構,在扣動扳機時互鏈板發生轉動,使供彈桿向上擡起,供彈桿頭部頂在彈巢凸出的轉動齒上,供彈桿升高過程中將彈巢撥轉。松開扳機時,回位桿在簧力作用下帶動供彈桿向下運動,依靠相互的牽連關系將扳機復位。

供彈機構運動過程

在供彈桿的上方,有階梯圓柱狀的狀態指示器,從上方向下裝入轉輪座,並有彈簧作用,當供彈桿每次向上運動時會頂起狀態指示器;在聯動狀態下扣動扳機,狀態指示器突出後立即復位;在單動狀態下,單動狀態指示器頭部凸出孔口,能從外部看到(紅色凸出),當扣動扳機完成發射後松開扳機時,凸出的頭部縮入孔內。

實物樣機上突出的單動狀態指示器

雙動發射原理

互鏈板上大的阻鐵臂與裝在擊錘左側的阻鐵扣合,擊錘的右側與壓桿扣合,扣動扳機時阻鐵臂對阻鐵作用,強制擊錘轉動,帶動壓桿壓縮擊錘簧,過程中阻鐵隨著擊錘轉動角度變大而逐漸遠離阻鐵臂,當兩者的扣合解脫時,擊錘回轉,撞擊擊針前移並擊發槍彈。松開扳機時,互鏈板回轉,機構透過牽連關系恢復靜態平衡,阻鐵與阻鐵臂重新扣合。

擊錘與阻鐵和壓桿的結合關系

雙動發射時扳機扣動過程

擊錘撞擊擊針的過程

單動發射原理

為了降低發射動作對射擊精度的影響而設計輕敏觸發的單動發射功能,在轉輪座尾部上方設定單動桿,與傳統轉輪手槍的擊錘在同一位置,可用拇指方便地扳轉,在犀牛轉輪手槍中稱其為「偽錘」。單動桿與單發壓桿透過鉸接連線,並帶有回位彈簧。單發壓桿中間有約束導槽,當扳動單動桿時,單發桿向下移動並與壓桿接觸,強制壓下壓桿,過程中壓縮擊錘簧。擊錘與壓桿之間的凸輪副帶動擊錘轉動,過程中供彈臂與阻鐵臂底部的單動撥轉面產生接觸,強制互鏈板轉動,帶動彈巢定位卡筍解除對彈巢的限位,供彈桿升高推動彈巢轉動,完成供彈,並使單動狀態指示器凸出孔口,過程中扳機從正常狀態轉為單發狀態。

單動狀態轉換過程

互鏈板的鉸接軸處設有一個T形的單發阻鐵,前臂被轉輪座限位,後臂裝有圓柱螺旋彈簧,能與擊錘產生接觸。垂臂可以與互鏈板上的單發柱台接觸。當擊錘轉動時,單發臂擠壓單發阻鐵轉動,在擊錘轉到約45°傾斜時單發阻鐵與擊錘分離,單發阻鐵在簧力作用下回位。松開待發桿時,在簧力作用下帶動單發桿回位,擊錘在壓桿作用下回位時被預先回位的單發阻鐵限位,擊錘成待發狀態。互鏈板轉動時單發柱台與單發阻鐵產生接觸,機構成靜平衡系統。當扣動扳機時,單發柱台與垂臂接觸,進而撥轉單發阻鐵,解除對擊錘的限位,擊錘在壓桿作用下回轉並撞擊擊針,供彈桿隨著互鏈板轉動會繼續升高,推動單動狀態指示器上升。完成發射動作後松開扳機,各構件恢復原位。

單動發射過程

單-雙動狀態轉換

扳轉待發桿後轉至阻鐵對擊錘限位時,發射機構從雙動狀態轉換為單動狀態。使用中常有單動狀態沒有完成發射,需要將發射機構從單動狀態切換回雙動狀態,步驟為:首先扳轉單動桿不松開,使單動桿壓住擊錘,隨後扣動扳機,解除單動阻鐵對擊錘的限位,接著緩慢松開待發桿,最後再松開扳機,各構件恢復到雙動發射模式。

單動狀態轉換為雙動發射狀態

保險功能

作為有史以來最安全的手槍之一,犀牛轉輪手槍沒有獨立的保險裝置,但它透過機構關系實作多種保險功能,主要有供彈不到位保險、擊錘限位保險等。許多科普資料中提到了擊針保險、扳機保險和單動保險等,但實際上並非如此。從機構關系和專利資料來看,犀牛轉輪手槍的安全功能依靠機構的不可逆執行特性和靜態平衡特性來實作。發射機構中唯一的主動構件是扳機,任何試圖從其他構件施加力量或者構件自身向外施加力量的行為都無法獲得擊錘撞擊擊針的輸出動作。

在發射機構中,當扳機處於正常狀態時,各構件之間的交互作用力主要來自於主彈簧力。各構件相互接觸,使得系統保持平衡狀態。在這種狀態下,擊錘與擊針分離,阻鐵受到阻鐵臂的限制,防止擊錘向前撞擊擊針。當單發桿間接施力於擊錘,使各構件的位置關系轉變為待擊狀態時,阻鐵臂依然限制阻鐵運動,從而間接地限制擊錘運動。如果遇到意外解脫,機構的不可逆執行特性使其自動轉換為靜平衡狀態,擊錘不能撞擊擊針。只有扳機處於擊發狀態,阻鐵臂與阻鐵分離,機構才能打破靜態平衡,擊錘將力量或動能傳遞到外部。

機構靜平衡狀態時的安全機理

機構在單動狀態時的安全機理

隱藏在機構中的安全功能可以確保槍支在跌落、振動或其他意外觸發的情況下絕對安全。也確保了單雙動轉換操作時的絕對安全。

彈巢定位卡筍使槍管與發射彈膛保持同軸外,還有閉鎖不到位保險功能,當扳機被扣下時,連桿鉸接軸處會強制彈巢定位卡筍向上,使彈巢在發射時保持穩固,若彈巢供彈不到位,彈巢定位卡筍被彈巢限位,在連桿鉸接軸處限制扳機轉動,不能完成發射,實作閉鎖不到位時無法發射的保險功能。

機構的供彈不到位保險功能

在開鎖桿的前方,會有一個紅色的發射機構狀態指示器。在雙動發射狀態下,當扳機被扣下時,指示器會突出顯示,松開扳機時會縮回。而在單動發射時,指示器會一直突出顯示,提醒射手處於單動狀態。需要註意的是,這個構件與保險沒有任何關聯,它只是用作警示。如上文圖16所示。

開鎖與閉鎖

犀牛轉輪手槍設有開鎖桿和回位簧,開鎖桿位於轉輪左側尾部上方,開鎖桿底部與頂桿相連,頂桿與轉軸同心,在開鎖操作時向下扳轉開鎖桿,頂桿向前水平移動,將轉輪軸從孔內頂出,然後沿橫向方向朝左推出彈巢。在閉鎖時,按照逆序操作。閉鎖後轉軸在壓縮簧力的作用下自動插入軸孔,推動頂桿向後水平移動,迫使開鎖桿回位。

開鎖操作

擊發機構

在犀牛轉輪手槍的專利文獻中列出分離式擊針和固定式擊針兩個方案,在市場銷售的樣機中也有兩種擊發版本,分離式擊針在勤務和維修方面優勢顯著,但扳機力比固定式的偏大,銷售的產品多是分離式擊針版本。該版本機構比較簡單,透過螺套從後方將帶有回位簧的擊針固定在底板上,隨同底板一起裝入轉輪座,裝入後擊針尾部向後伸出。

擊發機構組成

人機工效

犀牛手槍的人機工效是槍械領域的頂級設計,在緊湊尺寸下充分考慮握持感受,橡膠制成的握把具有握持舒適、傳力穩定、能有效降低可感後坐力的特點,在發射時產生較大的橫向變形,具有握持膨脹感,能令使用者自動加大握持的力度,使據槍更加穩定。

犀牛轉輪手槍緊湊的結構使單手操作效果非常顯著,單手握持時可方便實作開鎖、閉鎖或發射等所有操作動作。作為一支具備雙動發射功能的轉輪手槍,與所有雙動轉輪手槍一樣,存在輕化扳機力的設計難題。扳機力偏大,影響槍械的發射穩定,在雙動發射時扳機力約67N,這個參數相對偏大。

犀牛轉輪手槍的結構優勢外溢到瞄準,表現出非常顯著的快速指向效能,伸臂舉槍射擊時,能自然地將槍口指向目標,筆者在握持體驗時,舉槍自然瞄準的效果使人意外,總有一種沒有瞄準就已瞄準的感覺,懷疑的同時再次確認,結果依然是已經瞄準,優秀的人機工效教人不得不服。另外,準星有一個紅色光纖外掛程式,照門有兩個綠色外掛程式,為瞄準釘選帶來了很大方便。在眾多人機優勢之外也有少許不足,即大拇指難以放置,由於槍械極限緊湊,采用傳統的「拇指向前」握持姿勢,大拇指可能會伸到槍管與彈膛對齊的位置處,或是壓在轉輪上,阻礙轉輪的轉動。

結語

槍械發射機構是一個復雜而精細的系統,其中各個構件相互牽連,以實作安全可靠的發射功能。作為百年來傑出的創新設計,犀牛轉輪手槍至今仍處於專利保護期內,它的機構原理和結構特征非常值得作為專業技術資料來學習, 關於其機構安全可靠和外觀形態獨特的文獻很多,但少有相關機構原理的文章。筆者有幸從朋友那裏得到逆向設計的立體數模,透過圖片和文字將其機構和特征與大家分享,文中對各機構相關的原理做了解析,有的內容比較繁瑣,有的細節卻有遺漏,不足之處還請讀者批評指正。

(本文發表於【輕兵器】2023年第9期,公眾號文有刪改)

重要通知!

2023年合訂本已上架,掃碼進入連結購買:


帆布包已經上架,全新圖案全新的尺寸等你選購!

另有百余件商品待君挑選!絕對物超所值!

編輯:劉玉珍 丁湧強

校對:魏開功

有專業有態度的公眾號,歡迎關註,領取你的最權威輕武器攻略

訂閱數位版,將【輕兵器】隨身攜帶


小輕優選圖