ตัวเร่งปากกระบอกปืน
อุปกรณ์เพิ่มแรงถีบหรืออุปกรณ์เพิ่มแรงสะท้อนกลับคืออุปกรณ์ที่ติดตั้งไว้ที่ปากกระบอกปืนมีจุดประสงค์เพื่อใช้พลังงานจากดินปืนที่พุ่งออกมาเพื่อเพิ่มแรงสะท้อนกลับให้กับส่วนต่างๆ ของปืน แม้ชื่อจะบอกว่าเป็นการเพิ่มแรงถีบ แต่จริงๆ แล้วอุปกรณ์นี้ไม่ได้เพิ่มแรงหรือความเร็วของกระสุน แต่โดยทั่วไปแล้วจะใช้เพื่อเพิ่มความน่าเชื่อถือและ/หรืออัตราการยิงของ ปืน ที่มีระบบสะท้อนกลับอุปกรณ์นี้ถูกคิดค้นโดยฮิราม แม็กซิมในปี 1894
อุปกรณ์เพิ่มแรงดันปากลำกล้อง (muzzle booster) แตกต่างจากอุปกรณ์ลดแรงถีบปากลำกล้อง ( muzzle brake) ซึ่งออกแบบมาเพื่อใช้ก๊าซขับดันในการลดแรงถีบของปืน อย่างไรก็ตาม แตกต่างจากอุปกรณ์ลดแรงถีบปากลำกล้อง อุปกรณ์เพิ่มแรงดันปากลำกล้องใช้แรงดันจากก๊าซที่ขยายตัวแทนที่จะใช้แรงปฏิกิริยา อุปกรณ์เพิ่มแรงดันปากลำกล้องไม่ได้เปลี่ยนแปลงแรงถีบที่รู้สึกได้ของอาวุธ มันเพียงแค่เพิ่มพลังงานให้กับชิ้นส่วนการทำงานเท่านั้น
ประวัติศาสตร์
เมื่อฮิราม แม็กซิมนำปืนกลของเขา ไป ทดสอบกับกองทัพเรือสหรัฐฯโดยใช้กระสุนขนาด 6 มม. แบบใหม่ในช่วงฤดูร้อนปี 1894 [ 1 ]เขาพบว่าการขาดแรงถีบกลับจากกระสุนชนิดหลังนั้นส่งผลเสียต่อการออกแบบของเขา[ 2 ]ในคำขอจดสิทธิบัตรเกี่ยวกับ "อุปกรณ์เพิ่มพลังงานแรงถีบกลับ" ในเดือนตุลาคมของปีเดียวกันนั้น นักประดิษฐ์ได้ระบุว่า "พบว่าเมื่อใช้กระสุนเช่นที่กล่าวถึงข้างต้น พลังงานแรงถีบกลับในบางกรณีอ่อนเกินไปที่จะทำให้กลไกท้ายลำกล้องทำงานได้อย่างน่าพอใจ" [ 3 ]อุปกรณ์เพิ่มแรงถีบกลับ ( ก่อนยุคของอักษร ) ที่คล้ายกับสิทธิบัตรของเขาถูกนำเข้าสู่รัสเซีย และหลังจากมีการดัดแปลงบางอย่างก็ถูกนำไปใช้ในปืนกล 3 แถว M1905ในขณะที่อุปกรณ์ดัดแปลงอีกแบบหนึ่งถูกนำไปใช้โดยชาวเยอรมันในปี 1915 ในปืนMG 08 ของพวกเขา ตัวเร่งแรงถีบแบบรุ่นหลังที่ออกแบบในปี พ.ศ. 2447 โดยTrevor Dawsonและ J. Ramsay แห่งVickers, Sons & Maxim [ 4 ]ได้รับการนำไปใช้โดยกองทัพสหรัฐฯในปืนกล Maxim ขนาด .30 รุ่นปี พ.ศ. 2447เช่นเดียวกับที่กองทัพอังกฤษนำไปใช้กับปืนกล Vickersรุ่นปี พ.ศ. 2455
เมื่อยิง แรงถีบจากกระสุนจะดันลำกล้องและลูกเลื่อนไปด้านหลังพร้อมกันภายในปืน การเคลื่อนไหวนี้ให้พลังงานที่จำเป็นในการดึงและดีดปลอกกระสุนที่ใช้แล้วออก และบีบอัดสปริงถีบเพื่อทำให้วงจรสมบูรณ์ ตัวเร่งแรงดันที่ปากลำกล้องจะเพิ่มแรงถีบที่ส่งไปยังลำกล้องโดยการส่งก๊าซที่พุ่งออกมาบางส่วนไปดันลำกล้องกลับแทนที่จะปล่อยให้ก๊าซทั้งหมดขยายตัวออกไปด้านนอกที่ปากลำกล้อง โดยพื้นฐานแล้วทำหน้าที่เป็น ระบบ การทำงานของก๊าซ เสริม โดยที่ลำกล้องทำหน้าที่เป็นก้านควบคุมการทำงาน ซึ่งจะเพิ่มความเร็วเริ่มต้นของลำกล้องและลูกเลื่อน ทำให้มีพลังงานมากขึ้นสำหรับการทำงานของกลไก[ 5 ]
การก่อสร้าง
ตัวเพิ่มแรงดันปากลำกล้อง (หรือตัวลดแรงถีบ) แบบวิคเกอร์ส ซึ่งเป็นแบบ "ทั่วไป" ประกอบด้วยสองส่วน คือ "ถ้วย" ที่ปลายลำกล้อง และท่อที่มีรูพรุนอยู่รอบปลายลำกล้อง ซึ่งติดอยู่กับตัวปืน ปลายของท่อจะปิดสนิท ยกเว้นรูเล็กๆ สำหรับให้กระสุนผ่าน เมื่อกระสุนออกจากลำกล้อง ก๊าซที่ขยายตัวจะตามกระสุนเข้าไปในห้องที่สร้างขึ้นระหว่างถ้วยและปลอกหุ้ม เมื่อกระสุนผ่านรูที่มีขนาดเล็กมากที่ปลายท่อที่มีรูพรุน มันจะไปขัดขวางการเคลื่อนที่ไปข้างหน้าของก๊าซที่ขยายตัวจากลำกล้องชั่วคราว ความดันภายในตัวเพิ่มแรงดันจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วมาก เนื่องจากก๊าซยังคงขยายตัวในพื้นที่จำกัด (แม้หลังจากกระสุนผ่านรูไปแล้ว ความดันของก๊าซก็ยังคงสูงมาก)
ส่วนปลายลำกล้องที่เป็นรูปถ้วยนั้นมีพื้นผิวขนาดใหญ่ที่เคลื่อนที่ได้สำหรับให้ก๊าซดัน โดยก๊าซจะออกแรงดันอย่างเท่าเทียมกันในทุกทิศทาง เนื่องจากปลอกหุ้มด้านนอกยึดติดกับโครงหลักของปืน และมีเพียงลำกล้องเท่านั้นที่เคลื่อนที่ได้ แรงดันจึงดันถ้วยและลำกล้องไปด้านหลัง ทำหน้าที่เหมือนลูกสูบในกระบอกสูบ เมื่อลำกล้องเคลื่อนที่ไปด้านหลัง ถ้วยจะผ่านรูพรุนในปลอกหุ้มด้านนอก เปิดทางให้ก๊าซระบายออก ลดแรงดันลงทันที ซึ่งช่วยลดแรงกระแทกอย่างรุนแรงเมื่อลำกล้องดีดกลับจนสุด และป้องกันไม่ให้แรงดันที่เหลือจากก๊าซทำหน้าที่เหมือน "สปริง" และทำให้ลำกล้องช้าลงเมื่อเริ่มเคลื่อนที่ไปข้างหน้าอีกครั้ง (ซึ่งจะทำให้ความเร็วในการยิงลดลงเท่านั้น) ลำกล้องจะเคลื่อนที่ไปด้านหลังต่อไปด้วยแรงส่งของตัวเอง และกระตุ้นกลไกการทำงาน การกระทำที่เกิดขึ้นสามารถมองได้ว่าเป็นการผสมผสานระหว่างการดีดกลับและการทำงานของก๊าซโดยลำกล้องถูกกระทำเสมือนเป็นลูกสูบ อุปกรณ์เพิ่มแรงดันที่ปลายลำกล้องในอาวุธอื่นๆ ก็ทำงานในลักษณะเดียวกัน
ชื่อ "muzzle booster" อาจทำให้เข้าใจผิดได้แรงดันภายในปลอกหุ้มปากกระบอกปืนจะถูกส่งออกไปอย่างเท่าเทียมกันในทุกทิศทาง โดยดันปลอกหุ้มไปข้างหน้าด้วยแรงเท่ากับที่ดันถ้วยปากกระบอกปืนและลำกล้องไปด้านหลัง ดังนั้นแรงถีบที่รู้สึกได้จริงของอาวุธจึงไม่เพิ่มขึ้น[ 6 ]แม้ว่าแรงที่ส่งไปยังระบบปฏิบัติการจะเพิ่ม ขึ้นก็ตาม
มันต่างจากเบรกปากกระบอกปืนตรงที่บูสเตอร์ปากกระบอกปืนดึงงานจากแรงดันของก๊าซที่ขยายตัว ในขณะที่เบรกปากกระบอกปืนอาศัยการเปลี่ยนทิศทางแรงปฏิกิริยาของก๊าซที่เคลื่อนที่เร็วที่ปากกระบอกปืน อันที่จริง ด้วยการดักจับและชะลอ แล้วเปลี่ยนทิศทางก๊าซไปด้านข้าง อุปกรณ์ที่เรียกว่า "บูสเตอร์แรงถีบ" นี้สามารถลดแรงถีบที่รู้สึกได้ของอาวุธได้บ้าง โดยการกำจัดส่วนประกอบปฏิกิริยาของก๊าซที่ขยายตัวที่หลุดออกจากปากกระบอกปืนไปในทิศทางข้างหน้า[ 6 ]
แอปพลิเคชัน
ประวัติศาสตร์
เดิมทีการใช้บูสเตอร์แรงถีบคือเพื่อเพิ่มพลังงานในการเคลื่อนมวลลำกล้อง/ลูกเลื่อนขนาดใหญ่ในปืนกลที่ทำงาน ด้วยแรงถีบ [ 7 ]
ในช่วงเริ่มต้นของสงครามโลกครั้งที่ 1 ปืนกลหลักของเยอรมันคือMG 08ซึ่งดัดแปลงมาจากMaximเป็นปืนกลหนักระบายความร้อนด้วยน้ำติดตั้งอุปกรณ์สำหรับยิงกระสุนเปล่าแต่ไม่มีอุปกรณ์เพิ่มแรงถีบกลับ ด้วยเหตุนี้จึงด้อยกว่าปืนกลประเภทเดียวกันของอังกฤษและรัสเซียที่มีอุปกรณ์เพิ่มแรงถีบกลับ ทั้งในด้านอัตราการยิงและความน่าเชื่อถือ และในปี 1915 เยอรมันได้นำอุปกรณ์เพิ่มแรงถีบกลับมาใช้ โดยมีชื่อเรียกว่าRückstossverstärker 08 Sซึ่งเพิ่มอัตราการยิงขึ้นประมาณ 50%
ปลอกระบายความร้อนสำหรับปืนทุกแบบที่กล่าวมานั้น ทำหน้าที่เป็นโครงรองรับการดีดตัวของลำกล้องขณะยิง และเป็นที่ติดตั้งส่วนยึดของบูสเตอร์ปลายลำกล้องด้วย ในปี 1915 ได้มีการสร้างปืน รุ่น ระบายความร้อนด้วยอากาศขึ้นเพื่อใช้เป็นปืนประจำเครื่องบิน โดยใช้ชื่อว่า1MG 08 (หรือ LMG 08 ซึ่งโดยทั่วไปใช้ตัวพิมพ์เล็ก "L") การตัดระบบระบายความร้อนด้วยน้ำออกไปช่วยลดน้ำหนักได้มาก แต่ปลอกระบายความร้อนด้วยน้ำเป็นส่วนประกอบที่สำคัญของปืน เนื่องจากมันยึดบูชที่รองรับปลายลำกล้องและช่วยให้ลำกล้องดีดตัวได้ ดังนั้น โครงสร้างปลอกระบายความร้อนด้วยน้ำจึงยังคงอยู่ แต่มีการเจาะรูจำนวนมากเพื่อให้อากาศเย็นไหลไปถึงลำกล้อง ทำให้มีพื้นที่เปิดโล่งมากกว่าส่วนที่เป็นโลหะ โครงสร้างที่เบาลงมากนี้ ซึ่งเกิดจากการตัดแผ่นโลหะรอบปลอกออกไปมากกว่า 50% เพื่อทำช่องระบายความร้อนนั้น แข็งแรงพอที่จะรองรับลำกล้องได้ แต่ไม่แข็งแรงพอที่จะรับมือกับแรงต้านไปข้างหน้าอันทรงพลังที่เกิดขึ้นเมื่อก๊าซที่ขยายตัวในบูสเตอร์ปลายลำกล้องดันลำกล้องไปด้านหลัง ดังนั้น ปืนกล LMG 08 รุ่นแรกๆ จึงตัดอุปกรณ์เพิ่มแรงดันที่ปลายลำกล้องออกไป แต่รุ่นต่อมาของ LMG 08 และรุ่นที่เข้ามาแทนที่คือLMG 08/15ซึ่งมีตัวรับที่เบาลงและลดเส้นผ่านศูนย์กลางของลำกล้องระบายความร้อนเหลือเพียง 92.5 มม. ได้เปลี่ยนมาใช้ปลอกลำกล้องที่มีรูพรุนน้อยลง ซึ่งสามารถรองรับอุปกรณ์เพิ่มแรงดันที่ปลายลำกล้องได้ เนื่องจากตระหนักว่าด้วยการไหลของอากาศเหนือปืนกลที่ติดตั้งบนเครื่องบิน ปริมาณที่ถูกตัดออกไปมากกว่าห้าสิบเปอร์เซ็นต์ในตอนแรกนั้นมากเกินไป
ปืน กล MG 42 ของเยอรมัน ในยุคสงครามโลกครั้งที่สองก็เป็นปืนกลอีกแบบหนึ่งที่ใช้บูสเตอร์ที่ปากกระบอกปืนเช่นกัน การใช้งานแบบนี้ส่วนใหญ่เลิกใช้ไปแล้ว เนื่องจากปืนกลสมัยใหม่หลายรุ่น เปลี่ยนมาใช้ระบบ หน่วงเวลาการดีดกลับและระบบแก๊สแทน ปืนกล Rheinmetall MG 3ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วคือ MG 42 ที่ดัดแปลงให้ใช้กระสุนมาตรฐาน7.62×51 มม. NATOและปัจจุบันกองทัพเยอรมันยังคงใช้อยู่ ก็ยังคงใช้การออกแบบแรงถีบกลับแบบสั้นที่มีบูสเตอร์อยู่[ 8 ]

ทันสมัย
อุปกรณ์เพิ่มแรงถีบได้ถูกนำมาใช้ในอุปกรณ์ลดเสียง สำหรับ ปืนพกแบบกึ่งอัตโนมัติที่มีแรงถีบสั้น(เช่น ปืนพก ขนาดกลาง ส่วนใหญ่ ที่ใช้กระสุน9 มม.ขึ้นไป) ปืนประเภทนี้มีลำกล้องและ ชุด สไลด์ที่ถีบไปในระยะสั้นๆ หลังการยิงก่อนที่ลำกล้องจะหลุดออกจากสไลด์ (โดยปกติจะทำได้โดยการเอียงลำกล้องเพื่อแยกตัวล็อกระหว่างลำกล้องและสไลด์) เนื่องจากปืนอาศัยแรงส่งในการเคลื่อนสไลด์ไปด้านหลังจนสุดเพื่อใช้งานกลไก และถูกออกแบบมาให้ทำงานกับน้ำหนักของสไลด์และลำกล้องที่กำหนด และกำลังของกระสุนที่กำหนด การเพิ่มน้ำหนักให้กับลำกล้องโดยการขันอุปกรณ์ลดเสียงเข้าไปจะรบกวนความสามารถของปืนในการทำงานอย่างถูกต้องหลังการยิงแต่ละครั้ง ส่งผลให้ปืนติดขัด โดยการติดตั้งบูสเตอร์แรงถีบ (หรือที่รู้จักกันในชื่ออุปกรณ์ Nielsen)น้ำหนักของตัวเก็บเสียงสามารถแยกออกจากลำกล้องได้ในขณะที่ยิง ทำให้ปืนพกทำงานได้อย่างถูกต้องโดยการเพิ่มพลังงานแรงถีบของลำกล้องและสไลด์ และลดน้ำหนักที่ติดอยู่ชั่วคราว วิธีนี้ทำได้โดยการติดตั้งตัวเก็บเสียงเข้ากับสปริง ซึ่งติดอยู่กับชิ้นส่วนที่ขันเข้ากับปากลำกล้องของปืน เมื่อยิง แรงดันของก๊าซที่ขยายตัวภายในแผ่นกั้นของตัวเก็บเสียงจะผลักตัวเก็บเสียงไปข้างหน้าเมื่อเทียบกับลำกล้อง สปริงช่วยให้ลำกล้องถีบกลับในขณะที่ตัวเก็บเสียงยังคงอยู่กับที่ แรงดันของก๊าซระหว่างส่วนประกอบทั้งสองช่วยผลักให้แยกออกจากกันเช่นกัน คล้ายกับบูสเตอร์แบบ Vickers ที่อธิบายไว้ข้างต้น บูสเตอร์ตัวเก็บเสียงหลายตัวมีระบบการจัดตำแหน่งที่ช่วยให้สามารถปรับทิศทางของตัวเก็บเสียงได้ในตำแหน่งการหมุนที่แตกต่างกันหลายตำแหน่ง ทำให้ผู้ใช้สามารถปรับจุดเล็งของอาวุธได้อย่างละเอียด[ 9 ]
ปืนพกบางรุ่นที่เป็นระบบรีคอยล์แบบแรงดันย้อนกลับ (blowback), ระบบรีคอยล์แบบหน่วงเวลา (delayed blowback) หรือระบบแก๊ส (gas operated) มีลำกล้องคงที่ คือไม่สามารถเคลื่อนที่ได้ ซึ่งไม่เหมาะกับการใช้งานร่วมกับอุปกรณ์ Nielsen ตัวอย่างเช่น ปืนH&K P7และP9 , Walther PP / PPK , Korth PRS , Korriphila HSP 701 , Makarov , CZ 82และอื่นๆ ในบางกรณี สามารถใช้ตัวรองเพื่อช่วยให้สามารถใช้ที่เก็บเสียงที่ติดตั้งอุปกรณ์ Nielsen กับปืนพกที่มีลำกล้องคงที่ได้
ปืนพก Smith & Wesson M&P57 ใช้ระบบเพิ่มแรงดันที่ปลายลำกล้อง แต่แตกต่างจากรุ่นเก่าตรงที่รูระบายแก๊สอยู่ด้านหลังปลายลำกล้อง ทำให้ไม่มีช่องว่างระหว่างลำกล้องกับปลอกหุ้ม
อุปกรณ์ยิงกระสุนเปล่า (BFA) บางชนิดทำหน้าที่เป็นตัวเพิ่มแรงถีบ โดยใช้ก๊าซที่เกิดจากกระสุนเปล่าเพื่อชดเชยแรงดันย้อนกลับที่ขาดหายไป ซึ่งปกติจะเกิดขึ้นเมื่อกระสุนกักก๊าซขับดันที่ขยายตัวไว้จนกว่ากระสุนจะพ้นลำกล้อง สิ่งนี้มีความสำคัญในปืนที่ใช้ระบบแก๊สในการทำงาน เนื่องจากปืนประเภทนี้อาศัยการดึงแรงดันที่สะสมอยู่ด้านหลังกระสุนที่เร่งความเร็วเคลื่อนที่ขึ้นไปในลำกล้อง หากไม่มีกระสุนทำหน้าที่เป็น "ตัวอุด" ก๊าซก็จะพุ่งออกจากปากลำกล้องโดยไม่สร้างแรงดันเพียงพอที่จะทำให้ปืนทำงานได้อย่างถูกต้อง เนื่องจากอุปกรณ์ดังกล่าวส่วนใหญ่มักได้รับการปรับแต่งให้ทำงานได้เฉพาะในช่วงแรงดันแก๊สที่จำกัดเท่านั้น
- ด้านหลังของอุปกรณ์ลดเสียงที่มีอุปกรณ์ Nielsen ยื่นออกมา (ประกอบเสร็จสมบูรณ์แล้ว)
- แหวนล็อกถูกคลายออก และอุปกรณ์ Nielsen ถูกถอดออกบางส่วน
- อุปกรณ์ของนีลเซนถูกถอดและแยกชิ้นส่วนออกทั้งหมดแล้ว
- ด้านหลังของตัวลดเสียง แสดงให้เห็นระบบการจัดตำแหน่งแบบหมุนที่รวมอยู่ในอุปกรณ์ของ Nielsen บางรุ่น