03.02 自动步枪扣动扳机就可以一直发射?我们可以用这个原理可以制作发动机吗?

用户4613490330466


这个动力来源是子弹的火药动力啊,而且确实有一些脑洞发明是火药作动力的发动机。比如17/18世纪的时候,确实有一些发明家用火药动力,比方说荷兰的惠根斯就发明了下面这个玩意。

他通过火药在桶内燃烧后冷却产生的真空负压,将上部活塞往下拉,从而起吊重物。

当然这种真空式和现代的爆炸活塞式不一样,咱们还是看枪先。

最简单的自由枪机就是,弹头被火药燃烧膨胀气体推出,那根据牛三定律就一定有个反作用力。这个反作用力先由弹壳承受,弹壳呈与弹头相反方向往后退,带动枪机一起往后。枪机推后的时候通过抛壳挺将空弹壳顶飞,继续后退。枪机后面的复进簧随着枪机的后退压缩储能,等到枪机无法后退之后,复进簧释放,把枪机往前推。枪机面抓到下一发子弹菊花底缘,带着入膛,最后击针撞菊花,子弹触发。周而复始。

然后再看车用四冲程发动机

他是先打开进气道,让油气混合体进入缸内。然后关闭气门,活塞向上压缩油气混合体,再用火花塞点燃,油气燃烧后膨胀做功推动活塞往下,活塞通过惯性再向上,排气道打开,排出废气。

相比自动武器和发动机汽缸,活塞类似于枪机,而油气混合体就是子弹/火药。那么问题来了,你怎么用火药去取代汽油呢?输油管和化油器可不能输送你这固态的火药颗粒。


疯狗的轻武


利用自动步枪的原理是可以制作发动机的,并且在内燃机发明之前就出现过这样的火药发动机,目前依然有火药发动机专利发明。

先来了解下自动步枪的原理。

枪械是至今为止最伟大的发明之一,尤其是自动步枪更是非常精妙的机械构造,扣动扳机就自动完成击发、退壳、装弹、上膛等工作,扣住扳机不放,就可以将弹夹内的子弹打光。

图释:自动步枪工作原理

这一系列击发、退壳、装弹、上膛动作的能量来源就是火药和弹簧,是这两者配合配合完成的。弹壳里火药燃烧产生的高压气体不仅把弹头击发出去,一部分气体通过枪管上的导气管导向后部,完成退壳动作,并压缩弹簧将撞针重新推到后方,准备下次击发,弹簧压缩到位后,弹簧推动枪栓开始向前运动,同时完成装弹工作,随后弹簧推动撞针撞向子弹底火,完成击发动作。

这一串动作能量的源头就是火药,火药不仅给了子弹头向前的动能,利用“后坐力”还完成了退壳、装弹、上膛等辅助动作,还压缩弹簧储存了势能。

火药燃烧也可以推动气缸运动,火药燃烧热值更高、功率更大,当然可以用来做发动机。早在1807年美国一艘船舶上就使用过燃烧煤和树脂的混合粉末的爆炸发动机。有兴趣的读者还可以了解下氢弹发电机!

当然这一切的前提是安全!安全是生命线、也是幸福线!

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核先生科普


首先从化学能转化为势能的角度来说子弹击发和内燃机做工的原理是一样的都是通过让可燃物达到燃点而实现的。子弹击发是由撞针撞击子弹底火,由底火的火星引燃子弹内部的火药,最后火药燃烧产生的膨胀气体推动单头和蛋壳分离,从而实现击发,这一过程中由于火药然气在推动子弹向前运动过程中会产生反作用力,枪械利用这个力让枪机复位,使下一颗子弹进入枪膛。咱们再看看发动机,常见的发动机工作原理是火花塞点燃进入气缸的可燃气体,使可燃气体燃烧膨胀,让膨胀的气体迅速膨胀推动活塞运动,活塞在通过连杆和飞轮带实现运动。

(自动步枪击发原理,注意红色的线条)

(最常见的四冲程气缸)

从工作原理不难看出这里面想同的都是需要让可燃物燃烧,利用燃烧导致的气体膨胀来实现目的。但是,为什么没有采用火药发动机呢?首先火药燃烧燃点底,燃烧迅速而剧烈整个燃烧过程难以控制,所以,火药对装载容器的材质要求极高,如若处理不当非常容易发生爆炸威胁使用者的安全,枪械在使用中常常发生炸膛的事件,这就是由于耐压壳(弹壳/枪管)有瑕疵导致的。另外,火药在没有达到燃点的情况下状态稳定流动性差,而发动机需要持续不段的工作,这就对燃料的流速、流量有一定的要求,综合比较来看,火药燃烧不稳定,而且固体形态不易持续,并不适合用做发动机燃料。

(威力大难控制一直是火药的问题)

说完燃烧介质再来说说通过力的传导来实现自动发射这个原理,其实就是物理上的牛顿第三定律,定律不再展开介大家都学过。我们来说应用,目前运用这个原理的发动机有很多,比如运载火箭、导弹、还有喷气式飞机,都是利用上面的理论产生的动力,虽然自动步枪跟这些东西差的很远但是在力的传导上原理是一样的。

(运载火箭就是枪机,在力的作用下向相反方向运动)

虽然是一个简单的自动击发动作,里面包含了化学和物理学原理,所以,用这个原理来做发动机就得看需要从哪个角度来看待这个问题了。


蓝色大菠萝


今天我们来聊一个关于使用枪械击发原理制作发动机的话题。有人出了一个脑洞大开的好主意,希望利用枪械的自动发射原理来制造发动机,这个想法理论上是可行的,因为发动机的工作原理本身就是一个能源转换的过程。比如汽车、坦克、飞机内燃机发动机就是将通过燃油的燃烧产生热能,人能再转换为动能的过程;而航母的蒸汽轮发动机(常规航母和核动力航母)则是利用燃油或者核能加热锅炉内的水,利用水蒸发出来的高温蒸汽推动蒸汽轮机转动,同样是热能转换为动能的过程。如果使用自动步枪连续击发产生的动能来制作发动机,会取得同样的能量转换效果,“枪式发动机”理论上是可以驱动载荷运行的。

自动步枪的发射原理

当自动步枪处于连发模式时,抢手扣住扳机以后即可实现弹药连续不断地发射,直到弹药耗尽。自动步枪实现连续发射的原理是:当拉动枪机上膛时枪机将弹匣内的第一发子弹推弹入膛,子弹被击发以后一部分推动子弹运动的火药从枪管壁上的小孔流入枪机活塞中驱动活塞杆向后运动,从而带动枪机向后移动完成抛壳动作,在复进弹簧的拉动下枪机到达后退限位以后又向前运动,同时推动第二发子弹入膛击发,如此循环便实现了子弹的连续发射。在这个过程中子弹内的发射药便是产生热能的介质,当子弹被击发时发射药发生爆燃产生大量的高温燃气,这与内燃机燃烧燃油的过程是一样的。子弹产生的燃气大部分用来推动子弹运动,用来驱动活塞动作的燃气只是其中的一小部分,假如要制造“枪式”发动机的话,必须利用子弹发出的全部燃气来驱动活塞做功才行。下图为自动步枪自动发射原理图。

内燃机的工作原理

我们以家用汽车发动机为例,常见的内燃机有柴油机和汽油机,通过将内能转化为机械能,是通过做功改变内能从而驱动汽车运行。当燃料供给系统根据发动机的要求,配制出一定数量浓度的油气混合物质供入气缸并将爆燃后产生的热能驱动活塞运动,从而完成能量转换过程,如此循环动作便能为载荷提供持续不断的动力。内燃机技术发展到现在几乎已经达到了能量利用率的极限,比如日本丰田的发动机技术已经将能量转换率提高到了惊人的42%!这也是为何日本车相对省油的原因,坦克和使用内燃机的军舰以及采用常规动力航母的发动机能量利用率是最低的,其中以航母最具代表性,2000吨的重油仅够锅炉持续运行47天,能量利用率不到37%。下图为采用蒸汽驱动的蒸汽轮机的叶轮机。

利用枪械自动发射原理来制作发动机的可行性

上述中已经在理论上肯定了制造“枪式发动机”的可行性,但是实际上能否利用到这种技术呢?如果我们要制造“枪式发动机”,那么首先要解决的问题是能量转换。以7.62mm中间威力步枪弹为例,一发子弹所爆发的能量相当于家用汽车两个气缸一次爆燃油气混合物质所发出的能量(以2.0排量四缸发动机为例),,也就是说要造一台动力与2.0排量发动机相当的“枪式发动机”,只需要两个击发子弹产生能量的“弹缸”,只需要气缸每次做完工往“弹缸”内以自动发射的形式连续击发子弹就可以达到活塞持续做功的效果,“枪式发动机”就此诞生。当阁下开着搭载“枪式发动机”的汽车上街时那动静是相当惊人的,回头率可能达到250%,这辆汽车不但像在车内燃放了一串鞭炮一样一路噼里啪啦响地响,可谓热闹非凡;而且所到之处更有叮铃当啷的弹壳落地声音,那种喜感必然促使刚刚放暑假的孩子们争相追逐拾弹壳的场景。下图为堆积如山的7.62mm中间威力步枪弹黄铜弹壳。

家用汽车追求的是经济适用性;军用装备追求的是动力;专业跑车追求的是极限性能。我们姑且不去计较“枪式发动机”的性能,以一发7.62mm中间威力步枪弹4.5元人民币的均价来计算,双缸发动机要达到1500转/分钟的转速,就需要每分钟向缸内供弹1200发子弹(以95式自动步枪600/分钟的射速计算),才能达到内燃机2.0排量相当的动力。即使抛开7.62mm中间威力步枪弹的弹头成本(按2.5元成本计算),那么一发子弹的成本是2元,驱动发动机以1500转/分钟的转速就需要2400元,以120公里的时速从昆明军分区警备司令部开到340公里以外的红河州蒙自市团部需要耗弹20.1万发7.62mm中间威力步枪弹,折合人民币40.2万,如果办完事再返回昆明军分区,在不堵车的情况下往返需要耗弹40多万发子弹,折合人民币80余万。倘若用“枪式发动机”来驱动满载排水量为12500吨的055型驱逐舰~~~天啊,我都不敢算下去了。下图为满载排水量为12500吨的“中华第一舰”101南昌号055型驱逐舰。


兵器知识谱


历史上确实有人用火药制作出发动机。后来因为种种原因被淘汰。现在内燃机的作用原理是内部可燃物点燃产生热能,通过活塞转换成机械能做功。
这是一个四冲程发动机(以柴油为例)。

1、活塞下降。柴油通过喷嘴,进入气缸内。

2、活塞上升,气缸密闭,压缩空气。

3、压缩空气温度升高,达到柴油燃点,柴油点燃。产生高温高压气体。

4、高温高压气体推动活塞向下运动。然后进行上述阶段运动。

这是一个四缸发动机,使动力输出更加稳定

火药发动机的话,只需要将柴油换为火药。但火药不如柴油稳定。而且我火药固体的,所以火药发动机只存在于理论上,即便有实物做出来,动力输出也不稳定,不如柴油发动机来的实在。


这是自动步枪击发的原理。

子弹发射产生的高温高压气体,通过枪管上方的导气口。经过导气管推动枪机后坐完成枪机的解锁,抛壳,上弹,闭锁,击发。而因为子弹火药燃烧时产生的高温高压气体比柴油燃烧产生的高温高压气体要高,所以枪膛内的膛压比内燃机中的膛压要高。用火药制造的火药发动机成本要比普通内燃机要高很多。


量子聊军武


任何自动枪的自动原理都是由子弹的火药燃爆的气体提供的,如果要用在电动机或者电动车上,要如何产生持久的电能呢?换局话说,如果将能用在内燃机系统当中,如何才能将这种能持久下去?燃油或者石油气是不是要比烧化学火药更节省成本呢?所以,虽然这个点子不错,但如果真那么实用得话,人们早就用了,因为这些东西并不存在什么高精尖的黑科技。


Khargha


自动步枪是消耗能量维持自身运动为主的,发动机是消耗能量为辅,转化能量为主的。

空气锤的原理就和自动步枪的原理一样。但是不能用火药气体,那样太浪费能量了。很多能量都通过热量白白浪费了。

小型气锤用于破拆工具,大型气锤用在工厂加工金属零件。






一叶枫流O灵似舞妖


问什么都可以,千万别问枪怎么造,小心坐牢


与自然做斗争


自动步枪原理根发动机有什么必然联系?


duh23333


枪炮类武器寿命太短!


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