配件科普:消音/抑制器

聲音抑制器(英語(yǔ):sound suppressor,簡(jiǎn)稱suppressor),常被稱為消音器或滅音器(英語(yǔ):silencer),是一種附加于槍械上的附件,用來(lái)降低發(fā)射時(shí)因?yàn)閺楊^飛離槍口導(dǎo)致膛內(nèi)高壓氣體被突然釋放向周圍高速擴(kuò)散而產(chǎn)生的超音速?zèng)_擊波(槍口爆震)和爆響噪音(槍聲),同時(shí)遮掩槍口焰。抑制器通常是以螺紋安裝于槍管槍口上的圓柱狀的金屬管,內(nèi)部擁有一系列障礙構(gòu)造來(lái)放慢槍膛氣體外放的速度,使得氣體的動(dòng)能被用更長(zhǎng)的時(shí)間釋放在更大面積上因此減弱強(qiáng)度,從而達(dá)到減少音量和后坐沖量的效果。雖然抑制器常被稱為“消音器”,但是實(shí)際上所有抑制器都只能做到將噪音削減30~40分貝降低到不至于馬上損害聽力的水平,并且改變槍聲的音色使其不讓人主觀上覺(jué)得刺耳,并不能讓射擊完全靜音。安裝了抑制器的槍械除非使用亞音速?gòu)?,通常也?huì)有90~100分貝的音量。
內(nèi)燃機(jī)抑制器是和槍械抑制器一起由海勒姆·帕西·馬克沁(Hiram Percy Maxim,海勒姆·馬克沁之子)研發(fā),它使用了許多相同的技術(shù)以提供可更安靜地運(yùn)轉(zhuǎn)的引擎。


原理
槍械的發(fā)射原理相當(dāng)于一次性的活塞發(fā)動(dòng)機(jī)——通過(guò)在槍管(對(duì)應(yīng)氣缸)的內(nèi)腔(也就是槍膛)內(nèi)產(chǎn)生高壓膨脹推動(dòng)彈頭(相當(dāng)于活塞)向著槍口(對(duì)應(yīng)氣缸的外開口)做直線滑動(dòng),區(qū)別在于這個(gè)“活塞”在最后會(huì)被徹底噴離“氣缸”。這也就意味著槍械的機(jī)械效率和活塞發(fā)動(dòng)機(jī)相似,推進(jìn)藥燃燒產(chǎn)生的能量最多只有大約三分之一會(huì)轉(zhuǎn)換成彈丸的動(dòng)能(有用功),其余的三分之二(無(wú)用功)最終會(huì)以熱量、聲能、材料形變和振動(dòng)、光能以及廢氣動(dòng)能等形式被釋放掉。射擊時(shí),在彈頭完成其槍內(nèi)運(yùn)動(dòng)飛離槍口的一剎那,彈頭后方原先由其維持的槍膛氣密性被打破,膛內(nèi)的高溫高壓燃?xì)鈺?huì)突然可以向外部環(huán)境釋放,因此在槍口前方產(chǎn)生一個(gè)超音速擴(kuò)散(甚至可以短暫追上彈頭并使其發(fā)生偏離)的沖擊波。這個(gè)沖擊波中能夠被人耳聽到的那部分頻率就是槍聲,而其余部分則是可以對(duì)周邊物體造成一定物理沖擊的次聲波。而因?yàn)闃尶跉怏w本身也有質(zhì)量,在高速擴(kuò)散時(shí)也會(huì)產(chǎn)生動(dòng)量,其中向前方的矢量會(huì)順著槍管對(duì)槍身施加方向相反但動(dòng)量相等的向后沖量,就像反推火箭產(chǎn)生反向推力一般——這個(gè)的槍口反沖力其實(shí)是后坐力的主體,槍口制動(dòng)器的工作原理也是通過(guò)特殊導(dǎo)向的排氣口將這些向前的氣體矢量改為橫向噴射來(lái)減少最終向后的反沖后坐。
絕大多數(shù)抑制器的原理是使膛內(nèi)氣體在噴出槍口后先被束縛然后再相對(duì)緩慢地釋放,通過(guò)降低氣體膨脹的速度,降低其動(dòng)能并顯著地降低聲壓。這個(gè)過(guò)程就如同慢慢打開一罐碳酸飲料時(shí)聽到的是“咝咝”的聲音而不是通?!芭尽钡囊宦暋S行┮种破饕矔?huì)采用和摩托車消聲器類似的結(jié)構(gòu),即通過(guò)包體內(nèi)部反射面的設(shè)計(jì)來(lái)制造更多紊流,使聲音因?yàn)闅怏w摩擦和回音逐次散射而被消減掉。這種精細(xì)復(fù)雜的設(shè)計(jì)自然增加了這類抑制器的設(shè)計(jì)和制造的難度,因?yàn)樗鼈冃枰浅>艿那懈詈徒M裝工藝。由于這個(gè)原因,這類抑制器通常體積較大,而被用于像需要為大口徑步槍提供強(qiáng)力消聲效果的情況。
電影造成了通常認(rèn)為聲音抑制器(“抑制器”)可完全消除武器的聲音、或是把射擊聲減弱成一種很小的嘯聲的誤解,這其實(shí)是和真正的情況相去甚遠(yuǎn)的。實(shí)際上,即使使用抑制器,在相當(dāng)遠(yuǎn)的距離外也仍可聽到射擊的聲音。那種被與抑制器聯(lián)系起來(lái)的微弱的嘯聲更大程度上應(yīng)歸因于氣槍發(fā)出的噪音。
在聲特性抑制方面另一個(gè)重要的影響是對(duì)彈頭初速度的影響。對(duì)發(fā)射超音速?gòu)椀奈淦鳎ㄖ饕遣綐專﹣?lái)說(shuō),任何超音速穿過(guò)空氣飛行的物體都會(huì)因?yàn)閴嚎s迎面空氣而產(chǎn)生一個(gè)小型的聲爆,發(fā)出類似甩鞭般響亮而尖厲的“噼啪”聲(通常被稱作“彈道爆聲”)。由于這個(gè)原因,即使控制了槍口音爆也很難完全的消除射擊聲音。亞音速?gòu)椝幙梢赃_(dá)到幾乎完全讓人認(rèn)不出槍聲的程度,但因?yàn)槠渌俣鹊陀诔羲購(gòu)椝幩酝鈴椀篮徒K端彈道性能也有所降低,停止力、穿透力和有效射程都相對(duì)更小。
一種解決辦法是降低彈頭的槍口初速。有些抑制器的設(shè)計(jì)是通過(guò)使用開孔槍管,讓彈頭出膛前膛內(nèi)氣體就已經(jīng)開始減壓來(lái)實(shí)現(xiàn)這點(diǎn);還有些是用橡膠“擦片”(英語(yǔ):wipe)的辦法靠摩擦力來(lái)使彈頭變慢。不過(guò)盡管該方法有效地降低了彈頭的速度,它也同樣很明顯地降低了射體的有效射程、精準(zhǔn)度和停止作用。一般來(lái)說(shuō)開過(guò)幾槍后這些擦片就會(huì)被磨損而失去了效用。
大多數(shù)抑制器可通過(guò)將螺紋結(jié)構(gòu)反向旋轉(zhuǎn)而從槍管上拆除,但另一些,如那些通過(guò)釋出填藥的氣體來(lái)降低彈藥速度的抑制器,則是和槍管制造在一起的,例如H&K公司生產(chǎn)的MP5 SD系列沖鋒槍因此只能通過(guò)拆除槍管來(lái)拆除抑制器。這類通常稱為整體式抑制器。它們也比可分離式的抑制器更粗,因?yàn)樗鼈兪琴N附于整個(gè)槍管長(zhǎng)度的大部分之外的,這使它們?cè)诔惺芘ちr(shí)不易產(chǎn)生彎曲,例如發(fā)生槍械跌落時(shí)。而對(duì)可分離式抑制器來(lái)說(shuō),在安裝時(shí)哪怕出現(xiàn)稍微沒(méi)有對(duì)正的情況都會(huì)導(dǎo)致其與彈頭的接觸,這會(huì)最大程度地嚴(yán)重影響射擊的精度,最糟糕的情況還會(huì)導(dǎo)致使用時(shí)射出的子彈把抑制器從槍械上扯下來(lái)。
效用
好的抑制器可將通常槍械發(fā)射時(shí)刺耳的“砰”聲減弱為一種較響的“噗”聲,大體上聽起來(lái)像是一種靠強(qiáng)力彈簧或電動(dòng)、氣動(dòng)機(jī)制的射釘槍工具將大型雙腳橫釘射入木器或石器等物。當(dāng)安裝于使用亞音速?gòu)椝幍氖謽尰驔_鋒槍時(shí),彈頭破空的聲爆也會(huì)消失,有時(shí)甚至槍機(jī)運(yùn)動(dòng)的零件撞擊聲都會(huì)比實(shí)際的槍口爆音還大。只在槍口動(dòng)能非常小的武器上,例如使用.22 LR這樣的口徑的槍械時(shí),槍聲才能真正地被消除掉。用于步槍時(shí),盡管噪音被減弱了很大的程度,但一般來(lái)說(shuō)仍可在數(shù)百米外聽到槍聲。不過(guò)微聲的效果一般還是好到能滿足不使用聽覺(jué)保護(hù)裝置而進(jìn)行安全射擊的程度的。同樣重要的是這種對(duì)聲音產(chǎn)生的改變某種程度上使之聽上去不像是槍聲,所以會(huì)降低或者消除射手招來(lái)的注意(因此芬蘭人的說(shuō)法是:“抑制器不能使槍手真的不出聲,但能使他不被發(fā)現(xiàn)”)。
抑制器還有除消減噪音外的其它優(yōu)點(diǎn)。抑制器能改變射擊的聲音和聲音的散播方式,因而增加了確定射手位置的難度。多數(shù)抑制器還可有效地減輕后座力。抑制器還可使射出槍管的高溫氣體足夠冷卻,以使從槍管噴出的氣溶鉛的絕大部分可在抑制器內(nèi)部冷凝并滯留,而降低了射手及其周圍的人們可能吸入鉛中毒的程度。在武器聲音和壓力影響較強(qiáng)的近距離上,抑制器特別有用。這些影響會(huì)使射手和周圍的人感覺(jué)很不舒服,因而會(huì)影響注意力和準(zhǔn)確性,還可能會(huì)很快地造成對(duì)聽覺(jué)的永久性損害。不使用抑制器時(shí),像M4卡賓槍這樣的短槍管步槍在室內(nèi)或走廊里射擊時(shí)的槍聲難以置信的響亮。抑制器可降低槍聲造成的類似沖擊波的壓力效應(yīng),減輕這些問(wèn)題以及因永久性聽覺(jué)損害造成的負(fù)面效果。對(duì)打靶來(lái)說(shuō)抑制器也很有用,因?yàn)闇p少噪音能防止槍械對(duì)用戶聽力的慢性損傷。
使用中央式底火步槍的獵手發(fā)現(xiàn)抑制器帶來(lái)的許多重要優(yōu)點(diǎn)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了它在槍體外觀、額外重量和槍械平衡性方面造成的負(fù)面影響。由于可減少噪音、后座力和膛口氣體,這可使射手能在平靜地完成首次射擊后不必過(guò)多停頓而進(jìn)行仔細(xì)瞄準(zhǔn)了的后續(xù)射擊。因?yàn)槟軠p弱推進(jìn)氣體在彈頭從槍口射出時(shí)產(chǎn)生的湍流,優(yōu)質(zhì)的抑制器還能輕微地提高射擊精度;而且當(dāng)射擊被有效抑制時(shí),常常能看到各種野生動(dòng)物搞不清射擊的方向。不過(guò),在戰(zhàn)地里,如果碰在石頭上或是蹭到植物上,這種大而中空的步槍抑制器的“鐘體”會(huì)造成討厭的巨響而把動(dòng)物嚇跑,所以很多用戶只好給抑制器弄個(gè)貼身的膠皮套筒。
軍用步槍,如M16突擊步槍,使用抑制器也有很多好處。因?yàn)檎T導(dǎo)氣體的排溢,抑制器能顯著減少后座力。槍口噴出的燃?xì)饪傎|(zhì)量通常只比彈頭質(zhì)量的一半稍輕點(diǎn)(前者大約1.6克,而后者才4克),但在釋放出膛的一剎那卻可以大大超過(guò)彈頭初速,并且會(huì)在極短的瞬間內(nèi)產(chǎn)生。而沖量的公式為?=∫?d?
,即同等沖量下時(shí)間長(zhǎng)度和產(chǎn)生的沖擊力成反比,通過(guò)減緩氣體噴出槍口的速度,就能顯著降低單位時(shí)間內(nèi)因?yàn)闃尶跉怏w前噴而產(chǎn)生的反推力(占總后坐力的大部分)。設(shè)計(jì)合理的抑制器可以使感覺(jué)到的后坐力減少50%以上。
抑制器還具有一個(gè)常被忽視的好處,就是可將槍口焰減少達(dá)90%。如果戰(zhàn)斗發(fā)生在低光和夜間的話這點(diǎn)可是非常重要,通常會(huì)訓(xùn)練士兵辨識(shí)射擊閃光而在戰(zhàn)斗時(shí)他們會(huì)朝出現(xiàn)閃光的位置開槍。
軍隊(duì)配發(fā)給士兵的、和他們的步槍配套的抑制器有著常被忽視的缺點(diǎn),就是其重量和長(zhǎng)度。對(duì)M16步槍來(lái)說(shuō),這增加了380克的重量和10厘米的長(zhǎng)度。抑制器造成的增加的重量,一般是300到500克,同樣也對(duì)減少后座力有些貢獻(xiàn),不過(guò)明顯偏重的抑制器也的確可能會(huì)破壞武器的平衡性。
法律狀況
世界各國(guó)關(guān)于抑制器的法律規(guī)定差別很大。
在有些國(guó)家,如芬蘭和挪威,部分或所有型號(hào)的抑制器實(shí)際上是不受管制的,由于和聽覺(jué)保護(hù)裝置一塊都被認(rèn)為對(duì)保護(hù)槍支用戶和射擊旁觀者的聽力大有好處,抑制器可在零售店“通過(guò)柜臺(tái)”購(gòu)買或者郵購(gòu)。有意思的是,在許多這樣的國(guó)家,槍械本身卻是受到嚴(yán)格控制的。其它國(guó)家,如加拿大,實(shí)際上禁止公民私人擁有抑制器,而還有其它一些國(guó)家,如美國(guó),對(duì)抑制器的生產(chǎn)和銷售征以高稅且有嚴(yán)格規(guī)定。
在美國(guó)的大多數(shù)州,個(gè)人可以合法地?fù)碛泻褪褂靡种破?,不過(guò)需要通過(guò)由美國(guó)煙酒槍炮及爆裂物管理局(BATFE)根據(jù)美國(guó)國(guó)家槍械法案進(jìn)行的審查程序才可以。抑制器以及內(nèi)置永久抑制器的槍枝(例如Silencerco的Maxim 9)過(guò)戶也需要支付200美元的聯(lián)邦稅款并接受細(xì)致徹底的背景審查后才可以。制造抑制器的成本并不高,但美國(guó)對(duì)持有和轉(zhuǎn)讓的稅務(wù)方面的限制卻導(dǎo)致抑制器在美國(guó)價(jià)格昂貴;一些在其它國(guó)家零售價(jià)不到40美元[1]的型號(hào),在美國(guó)出售的類似型號(hào)則要賣到400美元,這還不包括過(guò)戶費(fèi)用。有些州和自治市則明文禁止任何民間擁有抑制器的行為。
在2017年9月1日,美國(guó)國(guó)會(huì)引進(jìn)了3668號(hào)法案, 若該法案全部通過(guò)的話則能將抑制器從從美國(guó)國(guó)家槍械法案中的控制物品里除名。但由于隨后發(fā)生的嚴(yán)重槍擊事件,該法案由于強(qiáng)烈的公眾及政治阻力被永久擱置,未能獲得眾議院投票。
在英國(guó),抑制器的銷售被劃分為四類用途。購(gòu)買用于模型和氣槍的抑制器無(wú)須申請(qǐng)?jiān)S可,且大多數(shù)情況下也不必憑身份證件購(gòu)買。購(gòu)買霰彈獵槍的抑制器可能需要出示獵槍的證明但不會(huì)被記錄在案。用于小口徑或標(biāo)準(zhǔn)孔徑(英語(yǔ):full bore)步槍的則可能要出示槍械證書(FAC)來(lái)證明得到允許可購(gòu)買抑制器、及其準(zhǔn)備用于的槍枝。所有槍械證書都寫有警方批準(zhǔn)的槍械和口徑且在在購(gòu)買抑制器前就在文件中注明。由于人身傷害訴訟案件的風(fēng)險(xiǎn)很顯著,特別是因射擊導(dǎo)致的聽覺(jué)失效產(chǎn)生的高音耳聾,且一般來(lái)說(shuō)噪聲污染是射擊運(yùn)動(dòng)的一個(gè)問(wèn)題,警方通常會(huì)批準(zhǔn)為狩獵和打靶練習(xí)使用抑制器。從20世紀(jì)90年代起實(shí)行的寬松的警方政策已經(jīng)導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)口徑中央底火式步槍的抑制器在英國(guó)銷售量的大幅增長(zhǎng),特別是反射類型的型號(hào)。
在丹麥,單純擁有抑制器是非法的。僅警察和得到特許的獵戶為緊急時(shí)在建筑內(nèi)宰殺家畜才可使用抑制器。愛(ài)爾蘭共和國(guó)也對(duì)民間擁有抑制器有著類似的禁令。
歷史
美國(guó)發(fā)明家海勒姆·帕西·馬克沁是馬克沁機(jī)槍發(fā)明家海勒姆·史蒂文斯·馬克沁的兒子,他被記載為在大約1902年發(fā)明并銷售了第一批商業(yè)上成功的型號(hào),于1909年3月30日獲得專利權(quán)。馬克沁給他的裝置起的商標(biāo)名叫“馬克沁抑制器”(英語(yǔ):Maxim Silencer)。后來(lái)這種能被廣泛用于內(nèi)燃機(jī)的裝置產(chǎn)生出內(nèi)燃機(jī)消聲器,在英國(guó)至今仍被稱為抑制器。抑制器的叫法從此逐漸從槍械工業(yè)中淡出,由更準(zhǔn)確的術(shù)語(yǔ)聲音抑制器或僅僅是抑制器來(lái)取代。抑制器是在新聞出版中和非技術(shù)的應(yīng)用中愛(ài)被采用的、雖技術(shù)上不夠準(zhǔn)確、但歷史上首先被使用的通俗稱法。
在第二次世界大戰(zhàn)前抑制器先被介紹給美國(guó)陸軍航空隊(duì)。二戰(zhàn)期間美國(guó)戰(zhàn)略服務(wù)處(Office of Strategic Services,OSS,中情局的前身)的特工們喜歡使用新設(shè)計(jì)的.22 LR的High Standard HDM手槍。在這槍的槍管上加裝上一個(gè)聲音抑制器能吸收掉90%的射擊噪音。戰(zhàn)略服務(wù)處的處長(zhǎng)威廉·約瑟夫·多諾萬(wàn)(William Joseph Donovan)在訪問(wèn)白宮時(shí)為羅斯??偨y(tǒng)演示了這種手槍。在總統(tǒng)口授一封信件的時(shí)候,多諾萬(wàn)朝著一個(gè)沙袋開了十槍,而并未打擾總統(tǒng)。
設(shè)計(jì)與構(gòu)造
典型地,抑制器是由金屬車制的中空的圓柱體物件,可加附于手槍或步槍的槍口。某些其它類型被設(shè)計(jì)為武器的一個(gè)整合部分,其可以包括一個(gè)部分包覆于槍管外的氣體膨脹倉(cāng)(此類常稱為“整體式”設(shè)計(jì),參看分多節(jié)收縮的老式望遠(yuǎn)鏡)。抑制器外部的殼體通常被稱作罐體。
抑制器通過(guò)使彈藥爆炸產(chǎn)生的快速膨脹的氣體簡(jiǎn)單地改變方向或被導(dǎo)入一串中空的倉(cāng)體來(lái)減低噪音。被導(dǎo)引的氣體會(huì)膨脹并冷卻,而在離開抑制器時(shí)減弱了壓力和速度。上述倉(cāng)體之間的分隔部分稱為阻體(baffle)或擦片(wipe),見下。通常在抑制器中會(huì)有至少4個(gè)、多則可能達(dá)到15個(gè)倉(cāng)體,這根據(jù)使用目的和設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)而定。現(xiàn)代抑制器的工程設(shè)計(jì)在數(shù)學(xué)上類似于電子濾波器的設(shè)計(jì),并且兩者的設(shè)計(jì)中確實(shí)包含了很多相同的技術(shù)。
通常,靠近槍口有一個(gè)單獨(dú)的、較大的膨脹倉(cāng),它用來(lái)使推進(jìn)的氣體得以顯著地膨脹從而使氣體的大部分在遇到抑制器的阻體或擦片部分之前降低速度。
不同的抑制器的尺寸和效果有著很大的差異。一種由美國(guó)海軍在20世紀(jì)80年代為9毫米手槍開發(fā)的可丟棄型(disposable type)抑制器的尺寸是150×45毫米(5.9×1.77寸),它可用來(lái)為六發(fā)標(biāo)準(zhǔn)彈藥、或最多30發(fā)低動(dòng)能亞音速?gòu)椝幍陌l(fā)射提供抑制效果。英國(guó)的Sterling抑制器的尺寸為350毫米(13.78寸)長(zhǎng)、直徑75毫米(2.95寸),可有效用于數(shù)百發(fā)標(biāo)準(zhǔn)彈藥的抑制發(fā)射。
阻體
阻體是將倉(cāng)體分開的內(nèi)壁(也有稱為隔板)。根據(jù)設(shè)計(jì),在彈頭通過(guò)時(shí)阻體時(shí)不能接觸到彈頭,一般是使阻體中央圓孔的孔徑制作為至少大于彈頭口徑的0.05寸/1毫米來(lái)防止兩者接觸。阻體通常是金屬的,可以由金屬塊車制加工而成或是由金屬片模壓而成。少數(shù)用于小口徑彈藥(如.22 LR)的抑制器已經(jīng)成功地使用塑料材料來(lái)制造阻體。
阻體之間由隔段(spacer)分隔,這些隔段用來(lái)使阻體在抑制器罐體內(nèi)部以需要的距離保持分開的排列。有些抑制器里的阻體是被制造在一起的,其間的隔段也是整個(gè)阻體結(jié)構(gòu)的一部分。
現(xiàn)代的阻體通常被細(xì)致地布型,以準(zhǔn)確、有效地將槍枝內(nèi)的推進(jìn)氣體轉(zhuǎn)向到倉(cāng)體內(nèi)。該布型可以是有斜度的平面,其與膛線呈某一角度傾斜,或是錐面或其它類型的曲面。一種常用的技術(shù)是使斜面交錯(cuò)排列,前一片和一邊成一角度,下一片和另一邊成一角度,然后如此交替疊構(gòu)出整組阻體。
有些抑制器采用單個(gè)螺狀阻體結(jié)構(gòu),這種阻體從頭到尾整個(gè)旋繞于彈孔周圍。
壽命
阻體通??墒褂靡欢ù螖?shù)。推進(jìn)氣體會(huì)使阻體變熱并逐漸侵蝕阻體而導(dǎo)致磨損。高頻率的射擊會(huì)縮短阻體的壽命。自動(dòng)武器很少使用鋁材質(zhì)的阻體,因?yàn)槠鋲勖鼤?huì)短到無(wú)法接受。有些采用鋼質(zhì)阻體的現(xiàn)代抑制器可在不受損的情況下承受長(zhǎng)時(shí)間全自動(dòng)射擊。其它現(xiàn)代抑制器使用高溫合金,如哈式合金(inconel,一種鎳基高溫合金)或鈦來(lái)為自動(dòng)射擊提供長(zhǎng)時(shí)間及可靠的抑制。目前可獲得的頂級(jí)步槍抑制器的壽命超過(guò)3萬(wàn)次射擊。有些制造商甚至宣稱能達(dá)到超過(guò)了大多數(shù)槍械的槍管壽命的5萬(wàn)發(fā)射擊壽命。
擦片
擦片是用于在彈頭經(jīng)過(guò)時(shí)擦觸彈頭的內(nèi)部分隔片。擦片的材質(zhì)通常是橡膠或塑料或泡沫等,其上在彈頭將穿過(guò)的位置設(shè)有預(yù)先鉆出的圓孔或其它形狀,有時(shí)也簡(jiǎn)單地借助彈頭的能量來(lái)在擦片上形成穿孔。
擦片通常只能持續(xù)對(duì)少數(shù)幾次射擊產(chǎn)生效果,通常大約不超過(guò)5次后,其效能就會(huì)顯著下降。
內(nèi)襯物
多種材料可用來(lái)填充倉(cāng)體的內(nèi)部以使氣體緩釋或冷卻,這包括金屬網(wǎng)線或細(xì)鋼絲絨,它們的效果要好過(guò)空著的倉(cāng)體,但不如濕式設(shè)計(jì)(見下)。細(xì)鋼絲絨的效果會(huì)很快下降(差不多10次左右射擊);金屬網(wǎng)線可以持續(xù)到數(shù)百次或數(shù)千次半自動(dòng)射擊,在全自動(dòng)射擊時(shí)次數(shù)會(huì)有一定程度的減少。
抑制器和抑制器
抑制器不能完全消除槍械射擊的聲音。即使是亞音速?gòu)楊^在穿過(guò)空氣擊中靶子的過(guò)程中也會(huì)發(fā)出清晰可辨的聲響。超音速?gòu)楊^會(huì)產(chǎn)生一個(gè)音爆沖擊波,導(dǎo)致響亮的爆聲。半自動(dòng)槍械的動(dòng)作過(guò)程中,即將射完的空彈殼退出并填入新彈時(shí)也會(huì)清楚的噪音。
有些抑制器可超強(qiáng)效地消除射擊時(shí)產(chǎn)生的槍口爆聲,但老實(shí)說(shuō)槍械的運(yùn)動(dòng)聲音和彈頭的聲音會(huì)和抑制器泄漏出來(lái)的槍口爆聲一樣響或更甚一步。這些抑制器常被不準(zhǔn)確地稱為抑制器;然而它們并不能完全消除射擊時(shí)發(fā)出的其它那些聲音。
效果非常好的抑制器會(huì)有很大的整體體積,或適度大的體積加上許多阻體或擦片。為手槍設(shè)計(jì)出帶有擦片的小而緊致并有良好的靜音效果的抑制器也是可能的;這些抑制器的有效壽命只有4至5次射擊,一般不會(huì)超過(guò)幾個(gè)彈夾。大些的不帶擦片(僅有阻體)的手槍或步槍抑制器可能會(huì)有較長(zhǎng)時(shí)間的壽命(數(shù)百次或數(shù)千次射擊),但相對(duì)龐大、笨拙和沉重。
多數(shù)抑制器設(shè)計(jì)以略微犧牲對(duì)聲音的抑制性能為代價(jià)換取總體積和重量上的精簡(jiǎn),這種方式仍具有明顯的戰(zhàn)術(shù)上的實(shí)用性。任何特殊設(shè)計(jì)的最佳平衡要根據(jù)抑制器的設(shè)計(jì)用途來(lái)決定。
濕式抑制器
有些被稱為“濕式”抑制器或“濕罐頭”的抑制器在第一個(gè)倉(cāng)體內(nèi)采用少量的水、油、或油脂來(lái)冷卻火藥燃?xì)獠p少體積(參看理想氣體定律)。冷卻液只能維持很少幾次射擊,之后就必須補(bǔ)充,但在其維持有效的期間它能很大幅度地提高抑制器的效果。一家制造商聲稱在其抑制器產(chǎn)品中加填入5毫升的水或輕質(zhì)油就能使4匣子彈(32到68發(fā))的聲音抑制效果提高30%。水的效果最好,因?yàn)樗枰芨叩钠療崃?,但它卻容易從抑制器里泄漏或蒸發(fā)掉。油脂比較臟且效果不如水,可不定量地存留于抑制器內(nèi)而不損失效果。油的效果最差、同時(shí)也是最不愛(ài)受到選擇的,因?yàn)樗鼤?huì)像油脂一樣吸附塵土雜質(zhì)變得臟兮兮、還會(huì)在每次射擊后在槍口周圍弄出一圈細(xì)細(xì)的冷凝霧。
高級(jí)型號(hào)
除了試圖在開始時(shí)包容并緩釋與槍口震波相關(guān)的壓力或通過(guò)使用冷卻介質(zhì)減低壓力,高級(jí)的抑制器還會(huì)考慮并處理由槍口震波引起的聲波的特性。這些設(shè)計(jì)中使用了所知的頻率移位和相位消除(或相消干涉)原理來(lái)使抑制效果更安靜。這類辦法通過(guò)將氣流分散并使它們互相碰撞來(lái)實(shí)現(xiàn)所述的效果。
頻率移位的原理是將可聽見的聲波的頻率移位到超聲波段(高于20kHz的頻段),這樣就超出了人耳可聽到的范圍。相位消除現(xiàn)象則發(fā)生在當(dāng)頻率接近的聲波以180°的相位差相遇時(shí),其相疊加后振幅會(huì)被消除,因而消除掉被人類感知為聲音的壓力變化。然而,由于槍口爆聲產(chǎn)生的是寬帶噪聲而非純音,很難完全實(shí)現(xiàn)相位消除,盡管認(rèn)為相消干涉無(wú)論程度大小總是有益的。
利用其中任一種原理的效果來(lái)突出抑制器的表現(xiàn)都需要注意在抑制器的設(shè)計(jì)中結(jié)合槍口爆聲的特殊特性。例如,聲波的速度是一個(gè)主要因素。因此用于不同的彈藥或使用不同長(zhǎng)度的槍管時(shí),這種抑制器的設(shè)計(jì)可能需要進(jìn)行很大的改變,所以,為獲得最大的抑制效果,抑制器須與特定的彈藥及槍管長(zhǎng)度的組合相“調(diào)諧”。這可通過(guò)使用固定式的阻體設(shè)計(jì)、亦可用可調(diào)式阻體設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
盡管這些設(shè)計(jì)概念都已成功使用,但很少應(yīng)用于在常見的抑制器設(shè)計(jì)中。
自制的抑制器
很多人以為,任何有阻滯作用的材料都可臨時(shí)用來(lái)充作抑制器。
這類嘗試只能算勉強(qiáng)有效,它們即便有效其壽命也很短暫,而且常常對(duì)用戶造成危險(xiǎn)。在抑制器被管制的地區(qū),不管是否真能消減武器的聲音,這類臨時(shí)湊合的抑制器通常也屬非法。在美國(guó)的某些地區(qū)(加利福尼亞),甚至連用于氣槍或在模擬實(shí)戰(zhàn)游戲中使用的漆彈槍的抑制器,盡管它們完全提供不了用于槍械的功能性,也被作為可能被改裝為槍械抑制器的物品而受到相同的限制。在美國(guó)的大多數(shù)州,可以買到用于復(fù)制品收藏的無(wú)實(shí)際功能的或是模型的抑制器,而且一般這是合法的。
因電影和電視而普及的絕大多數(shù)的自制抑制器(裝了隔離物的塑料瓶、土豆等)實(shí)際上幾乎或根本無(wú)法抑制槍枝的爆聲。枕頭可以算是有點(diǎn)效果的抑制器,但只在使用低動(dòng)能手槍彈、且是近距離直射(即枕頭要直接接觸到目標(biāo))時(shí)才有效,此外,枕頭只能使用一次,而且其填充物會(huì)弄得到處都是,很不方便。
但是也有民間人士根據(jù)自己掌握的技能利用CAD設(shè)計(jì)并使用CNC加工自行設(shè)計(jì)的抑制器,在某些軍事類、狩獵類網(wǎng)站上進(jìn)行展示和討論。某些種類設(shè)計(jì)與效果與軍警用消聲器不相上下。值得注意的是,私自制作抑制器在美國(guó)是違法行為。
與抑制器配合的彈藥
在彈頭速度沒(méi)有超過(guò)音速時(shí)抑制器會(huì)有最好的效果。在海平面高度上,環(huán)境溫度為21°C(70°F)、正常大氣壓的條件下,音速大約為每秒340米(1100英尺)。如果彈頭打破聲障就會(huì)形成音爆。在高于音速時(shí),速度上進(jìn)一步的增加并不會(huì)顯著地增大飛行的噪聲。一定程度上可以通過(guò)使用較小口徑的射體來(lái)減小超音速飛行的噪聲。以接近音速運(yùn)動(dòng)的彈頭稱為跨音速的,意味著彈頭所在表面上的氣流,因其尖端運(yùn)動(dòng)速度超過(guò)彈頭本身,而可超過(guò)音速。在到達(dá)跨音速狀態(tài)前,能逐步地排開空氣的尖彈頭可比圓彈頭更接近音速。
目前已經(jīng)開發(fā)出了專門為在使用抑制器時(shí)獲得最大能量的專用彈藥。這類彈藥采用非常重的彈頭,以補(bǔ)償為因限制彈頭以亞音速運(yùn)動(dòng)而在速度上對(duì)動(dòng)能造成的損失。此類彈藥的一個(gè)范例是.300 Whisper彈,其由一個(gè)上縮的.221 Fireball彈殼構(gòu)成。亞音速.300 Whisper彈可以每秒298米(980英尺)的速度發(fā)射重達(dá)16.2克(美制250格令)的.30口徑彈頭,其槍口動(dòng)能約為722焦耳(533英尺·磅)。這在接近.45 ACP手槍彈可達(dá)到的能量的同時(shí),由于更小的直徑和流線型的形狀,這種加重的.30口徑彈頭可提供遠(yuǎn)好于.45 ACP的外部彈道表現(xiàn),充分地提高了射程。另一種極為相似的彈藥為300 AAC Blackout (7.62×35mm)。
另一種更早出現(xiàn)采用類似原理的彈藥為前蘇聯(lián)/俄羅斯研發(fā)的9×39mm亞音速步槍彈,具有穿甲彈和狙擊彈等型號(hào),其特性包括高亞音速?gòu)椀老禂?shù)、高彈道終端能量、高截面密度比、以及適中的后座力等,這些特性讓9×39mm非常適合室內(nèi)近身作戰(zhàn)用途,并被俄羅斯以及其鄰近國(guó)家的多國(guó)特種部隊(duì)所采用。
與抑制器配合的槍械
槍枝的種類也影響抑制器的效果?!皾B泄”最小的槍枝效果最好,所以槍膛密封(如栓式)的結(jié)構(gòu)是最宜采用的方式,對(duì)這類槍的抑制效果能做到使射擊時(shí)發(fā)出的最響的聲音是擊針或擊錘落下時(shí)發(fā)出的“嗒”聲。大多數(shù)自動(dòng)裝填的槍械還會(huì)在在連射時(shí)產(chǎn)生大量噪音,并從后部滲泄出高速氣體。轉(zhuǎn)輪手槍因?yàn)榇嬖谵D(zhuǎn)輪和槍管之間的間隙,不能做到靜音。不過(guò)還是有個(gè)別例外:納甘M1895使用的是一種特殊的轉(zhuǎn)輪,能在射擊時(shí)前移而緊貼槍管,這使它能適合使用抑制器。
盡管半自動(dòng)手槍看上去可以和抑制器配合,但這并非簡(jiǎn)單到把抑制器擰到槍管上就夠。大多數(shù)大口徑半自動(dòng)手槍,如使用9毫米帕拉貝魯姆彈或更大口徑的,采用的是一種短反沖的動(dòng)作方式。短反沖系統(tǒng)中,在套筒從槍管解鎖并打開槍膛之前,套筒和槍管會(huì)一起反沖一個(gè)短程的距離。此方式確保在膛壓降至安全程度前槍膛是密封的。這一來(lái),在反沖運(yùn)動(dòng)的部分的質(zhì)量上增加一個(gè)抑制器的質(zhì)量就意味著加裝抑制器會(huì)顯著地改變槍的動(dòng)作;多數(shù)情況這會(huì)造成套筒根本無(wú)法解鎖,效果就是把半自動(dòng)手槍變成了單發(fā)武器。這種結(jié)果倒也并非總是不受歡迎的,因?yàn)檫B發(fā)動(dòng)作產(chǎn)生的聲音通常比抑制后的槍聲響亮,所以不能使用連發(fā)倒是連這個(gè)聲音也去掉了。幾乎所有短反沖設(shè)計(jì)都是基于約翰·勃朗寧設(shè)計(jì)的傾斜式槍管閉鎖結(jié)構(gòu),如用于M1911的那樣。該結(jié)構(gòu)采用一個(gè)有傾角的槍管,這意味抑制器除了會(huì)增加質(zhì)量還會(huì)加大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,這會(huì)抵消很多使槍管上翹的力。一些稱為反沖加強(qiáng)器或“尼爾森裝置”的特殊結(jié)構(gòu)被用來(lái)削弱抑制器的質(zhì)量對(duì)槍管的影響。這類裝置里包括一個(gè)裝在抑制器后部的滑動(dòng)阻體,它能在彈藥燃?xì)獾膲毫ο潞笸硕鴱?qiáng)迫槍管后退,而使短反沖機(jī)制實(shí)現(xiàn)解鎖。加裝反沖加強(qiáng)器增加了抑制器的復(fù)雜程度和成本,但同樣也增加了效率。
由于為短動(dòng)設(shè)計(jì)方案提供抑制存在很多困難,抑制器最容易用于小口徑手槍。.380 ACP和.22 LR通常都是在槍管固定的槍械設(shè)計(jì)中以后座作用(blowback,譯注:膛式后座中氣體直接將槍膛后推,而在槍管可滑動(dòng)的反沖設(shè)計(jì)中,氣體是將槍管后推)方式運(yùn)作的,這類設(shè)計(jì)比較容易進(jìn)行抑制。最常見的是對(duì).22 LR彈的半自動(dòng)手槍和步槍進(jìn)行抑制,以便可以不使用聽覺(jué)保護(hù)裝置進(jìn)行射擊。.22 LR型的亞音速?gòu)椝幒苋菀撰@得,即使是使用超音速?gòu)椝幧鋼舻谋曇膊⒎呛芰钊瞬贿m的。.22 LR的填藥量很小,這使抑制器也可以設(shè)計(jì)得較??;不少品種,像能找到的用于魯格10/22步槍的那些,體積都不比一個(gè)加重槍管更大。
特殊設(shè)計(jì)的帶有整體式抑制器的槍械(如威爾羅德微聲手槍或德利爾卡賓槍)可提供最佳的綜合效果,因?yàn)榭蓪⒁种破魍耆湛s起來(lái)以減少槍的總長(zhǎng)度,且可以選擇口徑以獲得使用抑制器的最佳表現(xiàn)。.45 ACP是一種很好的選擇,因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)的15克(美制230格令)的填藥能同時(shí)滿足威力和亞音速的要求。還可找到為使用抑制器而設(shè)計(jì)的特殊的彈藥。.300 Whisper可能是其中最常見的品種(見上文)。
前蘇聯(lián)/俄羅斯研發(fā)帶有整合式抑制器槍管的AS_Val微聲自動(dòng)步槍以及VSS_Vintorez狙擊步槍(由上至下)
前蘇聯(lián)/俄羅斯也針對(duì)9×39毫米亞音速步槍彈開發(fā)了一系列的槍械,其中部分具有整合式抑制器槍管設(shè)計(jì)包括VSS_Vintorez狙擊步槍、AS_Val微聲自動(dòng)步槍、SR-3旋風(fēng)突擊步槍、以及VSK-94狙擊步槍等。
雖然配合亞音速?gòu)椝幨褂靡种破鞯男Ч詈?,抑制器仍可有效地用于超音速?gòu)椝?。盡管超音速?gòu)楊^產(chǎn)生的迫空爆聲是不可避免的,但抑制器仍可減少槍口爆聲,并增加通過(guò)槍口爆聲位置來(lái)定位射擊源的難度。抑制器效果最明顯的方向是射手的兩側(cè)和后方,因此狙擊手可能會(huì)很有效地利用抑制器。目標(biāo)區(qū)域以外的觀察員聽到的射擊聲音最小,而飛來(lái)的彈頭的迫空爆聲會(huì)增加從目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行定位的難度。
不使用抑制器的微聲武器
毫無(wú)疑問(wèn),抑制器是有體積有重量的。對(duì)于攜帶和隱藏來(lái)說(shuō)是負(fù)面影響。冷戰(zhàn)時(shí)期蘇聯(lián)/俄斯曾經(jīng)研究過(guò)一系列不使用抑制器就能使武器部分消聲的方法(使用活塞或液體作為媒介來(lái)傳導(dǎo)火藥能量同時(shí)封閉火藥燃?xì)猓┎⒅圃斐鲆幌盗形淦鳎?/p>
S4M雙管手槍:采用7.62x63 PZ / PZA / PZAM彈藥。這類彈藥具有很厚的彈殼和一個(gè)活塞,擊發(fā)后活塞推動(dòng)彈頭前進(jìn)同時(shí)卡在彈殼口部阻止火藥燃?xì)庖绯鲆赃_(dá)到消聲效果。使用M43彈頭以偽裝成使用普通M43彈的消聲武器(便于特工行動(dòng))。
7.62×42 mm SP-4槍彈:這種槍彈原理同PZ系列彈藥,不過(guò)有很大改進(jìn):彈頭以埋頭的形式裝入彈殼,活塞改為薄片狀且在射擊后不再突出彈殼之外。由于設(shè)計(jì)上的改進(jìn)使得這種槍彈能被更方便地用于更多武器:已知的有PSS微聲手槍,OTs-38消聲轉(zhuǎn)輪手槍和NRS-2刀子手槍。
由于沒(méi)有抑制器,這些武器的體積都非常細(xì)小。再加上幾乎完全消除了火藥燃?xì)獾囊绯?,它們的發(fā)射聲響都非常低(基本上都低于使用抑制器的常規(guī)武器)。但是代價(jià)也很明顯:較低的威力、單一的用途(結(jié)構(gòu)迥異,所以不可能使用常規(guī)彈藥),同時(shí)拋出的彈殼由于封裝有高溫高壓的火藥燃?xì)?,其溫度非常高。由于以上種種限制,這類武器僅被少量使用于特種行動(dòng)。
結(jié)束了,福利

點(diǎn)個(gè)贊再走吧~
