AR15步枪先驱:M1941约翰逊半自动步枪
2017-12-29方丽
方丽
梅尔文·约翰逊在设计H194I约翰逊步枪的初衷是取代H1伽兰德步枪。但事与愿违,该枪并没有成功取代H1伽兰德步枪,并且没有广泛装备使用。虽然从装备数量上来说,M1941约翰逊步枪最终失败了,但该枪的多闭锁突笋枪机等多处创新性设计都被融进了斯通纳所设计的AR10/15系列步枪中,在现代很多枪械设计中仍在采用。从这一点来说,M1941约翰逊步枪也是成功的——
M1941约翰逊半自动步枪在很多方面都具有独特和创新之处。该枪采用枪管短后坐式工作原理,这在当时可谓特别,因为同时代的步枪基本上都采用导气式工作原理,其中,苏联SVT40步枪采用短行程活塞导气式工作原理,美国M1伽兰德步枪采用长行程活塞导气式工作原理,瑞典Agm/42步枪采用直接导气式工作原理。M1941约翰逊步枪采用枪机回转式闭锁机构,枪机上带有多个突笋,这一点也是十分新颖的,并被后来的AR10/15系列步枪借鉴。此外,该枪的多处细节及创新设计也都被吸纳进了AR10/15系列步枪的设计中,足以证明M1941约翰逊步枪在诸多方面的先进性。
M1941约翰逊步枪枪机机头(左)与ARl 5步枪枪机机头(右)对比,两者均采用多突笋枪机,这是后者对前者的承袭
历史追溯
美军在二战时期装备的M1伽兰德半自动步枪结实耐用,操作简单,成为一代名枪。但是该枪的设计和制式采用并不十分顺利。M1伽蘭德步枪的设计师约翰·坎特厄斯·伽兰德于1920年代初期开始开发新的半自动步枪,很快便研制出M1921步枪。但是M1921步枪的设计有不少缺陷,伽兰德在该枪的基础上多次进行修改,最终设计出T1E1步枪,并将该枪提交给正在寻找新枪的美国陆军武器部进行测试。美国陆军武器部于1929年对T1E1步枪进行第一次测试,测试后发现该枪仍有多处亟待改进。伽兰德反复对该枪的设计进行修改,再次提交给美国陆军武器部进行测试……经过多番反复修改之后,该枪终于获得美国陆军武器部的认可,成功定型为M1伽兰德步枪,开始进行生产,第一批产品于1937年交付部队制式装备。
总体而言,伽兰德所设计的上述一系列新枪属于早期的导气式步枪,枪管前方设有一个气室可导人一些火药燃气,以供活塞杆利用这些火药燃气推动枪机后坐,其设计原理与MG42机枪和维克斯机枪的枪口助退器相似。虽然该设计在当时非常先进,但仍有一些缺陷和不足,主要是由于气室内的火药燃气压力不稳定而产生的。
M1伽兰德步枪的设计及决定其制式采用的时间拉得非常长,当时有很多武器设计师看到了该枪上的缺陷和不足,纷纷尝试对这些缺陷和不足进行弥补,通过不同的方式在枪管上钻孔,以改变气室内火药燃气压力不稳定的状况。在众多试图替代M1伽兰德步枪的产品之中,有一款由设计师梅尔文·约翰逊设计的武器,该枪的原型枪于1936年8月设计完成。
约翰逊的步枪设计完成之后,提交给美国陆军武器部进行测试。美国陆军武器部对该枪的测试开始于1939年12月,测试之后认为该枪在安装刺刀时不能可靠工作,并且其弹匣极为脆弱、不坚固,因此认为约翰逊设计的步枪不适合在军队中制式使用。得到美国陆军武器部消极结论的约翰逊并没有就此放弃,而是又想办法将该枪提交给美国海军陆战队进行测试。美国海军陆战队于1940年5月对该枪进行了测试,测试结论与美国陆军武器部的测试结论正好相反,认为该枪在精度和潜在有效性方面都比M1伽兰德步枪更优秀,于是于1940年11月对这两支枪进行进一步的对比测试。但遗憾的是,在对比测试中,约翰逊的步枪并没有表现出更大的优越性,而是以微弱之差惜败M1伽兰德步枪。自此,约翰逊所设计的步枪并没有再进行任何美国官方测试,加之,M1伽兰德步枪在当时已经制式采用,并且达到了完全生产的能力,于是,该枪被美国官方正式拒绝。
不同于一般从上方装弹的弹仓步枪,M1941约翰逊步枪弹仓从侧面装弹。图为使用桥夹装弹状态
尽管没有被美国官方正式采用,但约翰逊设法获得了一份荷兰采购委员会的合同,在荷兰属东印度驻扎的部队中使用该枪。此时,该枪被命名为M1941约翰逊步枪。不幸的是,还未等该枪装备,日本就入侵了荷兰属东印度,因此这批M1941约翰逊步枪并未在荷兰驻东印度部队中真正使用过。令人意外的是,后来,美国海军陆战队又从荷兰军队手中购买了这批M1941约翰逊步枪,用于太平洋战争中。这批枪装备美国海军陆战队之后,获得了不少官兵的喜爱和支持,特别是罗伯特·邓拉普上校曾使用该枪英勇战斗,并获得了荣誉勋章。
二战之后,阿根廷军队也表达了对M1941约翰逊步枪的兴趣,希望对该枪进行改进设计,以供阿根廷军队测试。于是,约翰逊在M1941约翰逊步枪的基础上加以改进,设计出M1947约翰逊半自动卡宾枪。但是由于事情的变化,M1947约翰逊自动卡宾枪并未进行正式生产,伴随着经济、经营等多方面的原因,约翰逊自己所创办的武器公司被温彻斯特连珠武器公司兼并。此后,大约在斯通纳设计AR10/15系列步枪之时,约翰逊被聘请到阿玛莱特公司工作,作为武器设计顾问。斯通纳在阿玛莱特公司设计AR10/15系列步枪时,约翰逊给予斯通纳很多帮助,并且他所设计的步枪为斯通纳提供很多设计灵感和借鉴之处。该枪上的多种创新设计都被融入、吸纳到AR10/15系列步枪中。
枪管短后坐系统
弹仓装弹与供弹示意图。右图为利用桥夹进行装弹,左图为枪弹供弹状态
M1941约翰逊步枪采用与勃朗宁A5霰弹枪相似的短后坐式式自动方式。该枪并不像同时代采用导气式工作原理的步枪那样采用经膨胀的火药燃气来完成枪机机构的动作,而是采用后坐力来完成枪机机构的动作。当弹头沿着枪管运动时,火药燃气作用于弹壳底部并推动枪机组件和枪管后坐,压缩枪管复位簧和枪机复进簧。以由约翰逊所创办的公司约翰逊自动信托公司所出版的《M1941约翰逊半自动步枪军事手册》中的示意图来说明发射动作:当弹头到达枪口时,枪管后坐大约0.4mm(图示Ⅰ);当弹头离开枪口时,枪口的火药燃气成为推动枪管与枪机后坐的主要作用力。当弹头离开枪口约0.6m时,枪管内的火药燃气压力极大下降,此时枪管后坐大约3.2mm,枪机机构顶部的凸轮啮合于机匣上的螺旋槽,以实现从枪机上解锁枪管(图示Ⅱ);当弹头离开枪口大约1.5m时,枪管后坐达到其全部行程,大约为9.5mm,此时枪机与枪管完全解锁(图示Ⅲ);随着枪机进一步后坐,抽壳钩抛出发射过的弹壳,枪机复进时抓取l发新的枪弹,同时枪管在枪管复位簧的作用下向前复进(图示IV);最终,枪机将1发新的枪弹送入弹膛,准备再次开始动作循环(图示V)。
保险杆位于扳机护圈前方,可左右旋转,保险杆指向右侧为保险状态,指向左侧为发射状态。由于保险的模式设置缺乏标示,故操作时易造成混淆
该枪枪管采用往复式运动,其护手与机匣呈一体式设计,枪管相对机匣呈自由浮置式设计,故枪管可以前后运动。护手/机匣采用金属材料制作,圆筒形设计,护手上制有多排圆形散热孔。而用导气式或旋转后拉枪机式操作方式的枪械,枪管直接固定在护手上,射击时枪管不做前后运动。
采用枪管短后坐式工作原理的枪械,为了增加可靠性,参与后坐的部件(包括枪管、枪机组件,若加装刺刀,也包含在内)总质量必须适中。如果这部分质量过小,会导致枪机后坐速度过快,而降低枪机寿命;如果这部分质量过大,会导致枪机后坐速度过低,而无法完成抽壳、抛壳等动作。
为了避免产生这样的问题,M1941约翰逊步枪除了对枪管质量优化之外,其采用的刺刀相比于Ml伽兰德步枪上采用的质N0.9kg的刺刀而言,刺刀质量非常轻,仅为0.23kg。
枪机组件
M1941約翰逊步枪与AR15步枪都采用多突笋枪机机头,且二者的整体枪机组件设计也相似。由此可以看出AR15步枪枪机正是借鉴了M1941约翰逊步枪的这一设计。
相比于M1伽兰德步枪的带2个突笋枪机的设计,M1941约翰逊步枪的枪机上设有多个突笋,意味着仅需要更小幅度的枪机旋转就可以实现开闭锁。比如M1898毛瑟步枪枪机开闭锁需要枪机旋转大约90°,M1伽兰德步枪需要枪机旋转大约45°,而M1941约翰逊步枪枪机大约只需要旋转20°。这一设计在理论上促进了更快的枪机循环速度以及可靠性,因为需要更少的能量用于推动枪机旋转意味着剩余更多的能量可以用于枪机机构的往复动作。M1941约翰逊步枪枪机机头周围设有9个突笋,其中第9个突笋兼作抽壳钩。与之相比,AR15步枪枪机机头周围设有8个突笋,第8个突笋作为抽壳钩使用。由此可以推断,AR 15步枪的枪机旋转大约需要旋转22.5°即可实现开闭锁。
与大多数其他军用武器,比如M1伽兰德步枪和SKS步枪相同,M1941约翰逊步枪的击针未设复位簧,这可使击针能够在枪机的击针孔内自由向前后移动。枪机闭锁后,扣动扳机,击锤向前回转打击击针,击针击打底火,使底火击发。
在枪机推弹进膛过程中,M1941约翰逊步枪采用的是受控进弹(control feed)方式,即枪机向前推弹时,弹壳底缘被抽壳钩扣住,也就是枪弹被枪机“控制”住,与之相对的推动进弹(push feed)方式则是在枪机向前推弹过程中弹壳底缘未被抽壳钩扣住。两种进弹方式各有优缺点。
采用受控进弹方式,枪弹一直被枪机抓住,不易发生故障,但弹匣进弹口设计复杂;推动进弹方式对弹匣进弹口的设计要求较简单,但进弹过程中易发生进弹故障。老式步枪采用受控进弹方式较多,而现代步枪大都采用推动进弹方式。
M1941约翰逊步枪的抽壳钩通过拉机柄固定销连接在枪机组件上。拔出拉机柄固定销即可卸下抽壳钩。
后坐缓冲设计
与传统步枪的复进簧位于机匣内不同的是,M1941约翰逊步枪的复进簧设置在枪托内,且一直延伸至枪托尾部。由于枪托并不是呈一条直线安装在机匣的后方,为此,在枪机框尾部铰接有一根较长的复进簧顶杆,该顶杆可倾斜运动。复进簧顶杆尾端与复进簧相连。机构运动时,复进簧推动复进簧顶杆,进而推动枪机组件运动。由于复进簧顶杆可倾斜运动,故保障了枪机运动的可靠性。AR15步枪也采用相似的设计,复进簧同样设置在枪托内,但由于枪托与机匣呈一条直线,可保障平稳推动枪机运动,故未设复进簧顶杆。
M1941约翰逊步枪的枪托尾部从上到下共设有3个圆柱形空仓,其中底部的空仓用于收纳复进簧,顶部的空仓用于收纳通条,中间的空仓比较浅,仅可收纳较小的物品,比如刷子等。枪托尾部的底板兼作空仓盖,想要打开空仓,取出存储物品,需卸掉枪托底板的固定销。
弹匣
M1941约翰逊步枪采用非传统的螺旋式弹仓供弹,使该枪外形看起来像是带有一个“大肚子”,其弹仓容弹量为10发。传统的弹仓都是从顶部向弹仓内装弹、纵向供弹,而M1941约翰逊步枪的弹仓则是从侧面向弹仓内装弹,每发弹装进弹仓后都是设置在圆周的周围,其与克拉格约根森步枪的弹仓相似。
尽管M1941约翰逊步枪的弹仓和克拉格约根森步枪的弹仓乍一看有些相似,但两者的托弹板设计有所不同。克拉格约根森步枪的装弹口与供弹口分别在两个侧面。打开弹仓上的装弹活门,由于装弹活门与托弹板固连,装弹活门将托弹板与托弹簧抽出,枪弹可毫不费力地放入到弹仓中,关闭装弹活门,托弹板与托弹簧抵压枪弹,枪弹在另一侧面供弹。与之相反,M1941约翰逊步枪的装弹口与供弹口为同一个位置,向弹仓内装弹时,必须顶着托弹板及托弹簧的簧力。
M1941约翰逊步枪的弹仓可从枪身上拆卸下来,但装弹时不能拆卸,因此其仍相当于固定弹仓。由于该弹仓从侧面装弹,装弹时不同于其他从上方装弹的弹仓步枪,无需将枪机锁定在后方。为该枪弹仓装弹,可使用M1903斯普林菲尔德步枪或M14步枪的桥夹装填。此外,该枪还可以一发一发地手动进行装填。
该枪弹仓盖为向里扣合设计,想要清除弹仓内的枪弹,需要将弹仓盖向里压下,托弹板迫使枪弹清除出来。
M1941约翰逊步枪在发生供弹故障时,向内扣合的弹仓盖不易打开,此时要清除弹仓内的枪弹,需要花费时间来处理。
扳机组件
扳机组件通过2个螺钉安装到机匣下方,其安装方式与M1898毛瑟步枪相似。但连接螺钉不够稳固,可能会发生由于发射时的后坐力而使连接螺钉变松的故障。
与其他步枪相比,M1941约翰逊步枪的一个显著特征是击锤安装在扳机前方大约38mm左右的位置。
相比于M1伽兰德步枪的扳机面5.1mm,M1941约翰逊步枪的扳机面更窄,大约为4.7mm。其为一道火扳机,而M1伽兰德步枪则采用两道火扳机。M1941约翰逊步枪的保险杆设置在扳机护圈前方、枪身底部,可左右旋转。当保险杆指向右侧时,该枪处于保险状态;当保险杆指向左侧时,则处于发射状态。与M1伽兰德步枪一样,M1941约翰逊步枪的保险杆上也没有任何标示,但是两者相比,M1伽兰德步枪的保险杆模式设置更直观、更清晰,M1941约翰逊步枪的保险杆模式设置不够清晰,新手操作容易混淆。
机械瞄具
M1941约翰逊步枪枪管顶部前方设有片状准星,机匣顶部后方设有带觇孔照门的表尺,准星和照门两侧都设有护翼,瞄準基线长806mm。准星为固定式,不可进行调节;照门高低可调,调整和使用都很方便。M1941约翰逊步枪的照门觇孔比M1伽兰德步枪的照门觇孔更大,准星厚度相似。
射击印象
在对这支有半个多世纪历史的M1941约翰逊步枪进行测试时,使用了来自韩国和希腊的剩余枪弹,两种枪弹射击时都没有产生任何故障。该枪后坐力相比于M1伽兰德步枪要柔和得多,但是精度不够好,主要问题在于照门十分容易松动。
无论如何,M1941约翰逊步枪是一款拥有很多创新元素的武器,虽然其并没有广泛采用,但很多流行的现代步枪的设计元素均来源于该枪,比如多突笋枪机等等,为现代枪械的发展做出了不小的贡献。由于M1941约翰逊步枪制造数量较少,作为收藏品,近年来其在市场上的销售价格也逐年攀升。
编辑/王晓西