随着部队结构的变化,各种兵种相继出现,如炮兵、装甲兵、工程兵、通信兵、防化兵、电子兵、勤务保障兵等兵种。战斗形式也有野战、城市战、丛林战及侦查突击战等。多样化的兵种及战斗形式既需要专用的进攻武器,也需要防卫武器,而卡宾枪独具的特点则基本能满足这一要求,短小精悍,操作简单,携行方便,特别适合新形势下的作战需要[3]。它们主要是配发给高流动性的部队,例如特种作战兵、伞兵、以及骑兵、勤务兵,或其他并不需要全尺寸步枪的非步兵人员。
1.2  国内外研究现状
1.3  本文研究内容
本课题立足于特种作战部队的作战需求,拟研究设计一种新型卡宾枪,使其更加轻便、容易携行、火力持续性强。通过对卡宾枪总体设计分析,以及对主要零部件的结构设计、计算、分析和三文建模,为新枪的设计提供初始的技术基础和理论依据。

2  总体方案设计
2.1  战术技术指标分析
2.1.1  威力
为保证弹药后勤供应方便,同时缩短研制周期,此新型卡宾枪采用与我国目前装备的小口径枪族系列一样的口径,选定为5.8 ,发射5.8 普通弹。各威力数据范围如表2.1所示。
表2.1  新型卡宾枪威力数据范围表
武器种类    口径
 初速 有效射程 理论射速
全散布圆半径

新型卡宾枪    5.8    800左右    400左右    750左右    ≤75
同时要求能穿透200毫米以内的薄壁轻型装甲及防护用具。火力持续性较之普通步枪要强,能同时配备30发弹匣和100发弹鼓。
2.1.2  可靠性
武器在使用过程中不能出现炸膛、炸壳、不闭锁击发、瞎火、迟发火、卡壳、卡弹、不闭锁、不击发、不抽壳等故障[5]。在高低温环境、风沙环境、盐湿度较大的环境下同样能可靠使用。寿命保证在10000发左右。
武器在训练操作和战斗使用中,零件不易破裂、磨损、变形。武器在严寒、酷热、潮湿、干燥、风沙等各种环境中长期存储后,不出现金属零部件的锈蚀、非金属零部件材料老化。
2.1.3  机动性
由于此枪主要是用于特种部队的突击作战、近距离遭遇战、城市巷战,所以其火力机动性要好。全枪质量不能超过3千克,所以此枪采用大量轻型材料,握把、枪托都采用塑料,机匣盖与护手采用轻质铝合金材料。全枪长在720毫米左右,能在狭小的空间可靠使用。同时能进行火力选择,实施单连发发射。
2.1.4  文修性
要求此枪拆装方便,易磨损和破损的零件容易更换,零件不易错装和丢失,出现故障后能易排除或是易修复。
2.2  总体方案拟定设计说明
武器自动动作循环图如表2.2所示。
表2.2  自动动作循环表
后坐开锁前自由行程
开锁行程
压倒击锤行程
抽壳行程
枪机后坐行程    0    7   50
                                 74
 复进
    枪机复进行程
弹匣推弹行程
枪机推弹进膛行程
闭锁行程
闭锁后自由行程          15
                      55   

此枪采用导气式自动原理(活塞长行程式),通过导气装置将枪管中的火药气体导出,高温高压的火药燃气推动活塞和枪机框后坐,完成开锁动作,枪机框再在复进簧作用下复进到位完成闭锁。活塞、活塞杆、枪机框和拉机柄采用一体式设计,一起完成自动循环动作,这样的设计使自动机质量较大,保证了机构运动的平稳性和可靠性。闭锁方式为枪机回转式闭锁,枪机框上开有螺旋槽,枪机上安装有导柱,枪机与枪机框间通过螺旋槽与导柱的相互作用,完成开闭锁动作。击发方式采用击锤回转式击发机构进行击发,通过击锤簧的能量使击锤回转,打击击针,继而引发底火点燃发射药发射弹丸,此种击发方式简单方便,可靠性高。枪管采用精锻枪管,通过冷锻的加工方式使枪管外外部结构和內膛內膛结构一次成型,这样既能保证枪管的加工精度,又能提高枪管的强度,并对枪管内膛进行镀铬处理,提高其耐腐蚀与耐摩擦性能,保证枪管寿命满足战术技术指标的寿命要求。上机匣与护手采用一体式设计,直接用整块铝合金材料冲压成型,并在机匣盖的顶部加工出皮卡丁尼导轨,用于安装光学瞄准具。枪管与下机匣通过定点螺纹联接,简单可靠并能实现自锁。护手开有散热孔,并带有皮卡丁尼导轨,能加装小握把、榴弹发射器等附件。枪托为可伸缩式枪托,能根据使用者的实际需要进行调节,枪托通过燕尾槽与上下机匣联接,在自身定位夹紧的同时,可以兼作上下机匣的连接件,使上下机匣结合在一起。供弹方式为弹仓式供弹,配备有30发弹匣和100发弹鼓,可根据实战火力需要进行选择
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