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信頼性について検証が求められています。確認のための情報源が必要です。（2021年3月）


独自研究が含まれているおそれがあります。（2020年5月）


ロングストロークピストンを採用した最初の製品となったホチキス機関銃

ガス圧作動方式（ガスあつさどうほうしき）とは、弾薬の発砲時に発生する燃焼ガスの圧力を利用し遊底を後退させる自動装填式銃器の作動方式の一形態である。

自動装填式作動方式の中では構造上、重機関銃弾である12.7×108mmなどの比較的高威力の弾薬に対応できるが、実用的には3.7 cm FlaK 43辺りが上限となる（それ以上となるとその強烈な反動を緩和する反動利用式のボフォース 60口径40mm機関砲系など、駐退機（駐退復座機）相当機能を考慮せざるを得なくなる[注釈 1]）。
概要

金属薬莢の実用化以降、さまざまな自動装填機構を持った銃器が考案されたが、ガス圧作動方式を採用した銃器で記録に残る最古のものは、1892年にブローニングが特許を取得した小銃 (U.S.Patent471,782[1]) と機関銃 (U.S.Patent471,783[2]) である。

その後、1895年に特許 (U.S.Patent544,657[3]) を取得したコルト・ブローニングM1895重機関銃によりガス圧作動方式を採用した銃器が初めて製品化された。

第一次世界大戦後、ブローニングM1918、M1ガーランド等の登場によりガスピストンを使用したガス圧作動方式が機関銃や自動小銃等に採用されていった。
作動機構

銃弾が発射される際には、燃焼ガスの圧力が銃腔内の全方向へ加わり、弾丸を抵抗の低い銃口側へ前進させる。また同じ圧力が薬莢にも掛り、遊底の包底面を押して後退させようとする。この際、弾丸が銃口を離れる以前に遊底が後退し薬莢が薬室から抜け始めてしまうと、薬莢の側面が破れるなどして、銃腔内の高圧ガスが漏れ出し危険な状態となる。このため、銃腔内の圧力が安全域に下がるまでの間、遊底の後退を抑制する機構が自動装填式銃器には必要となる。

ガス圧作動方式では発射の際に銃身と遊底を何らかの機構で閉鎖結合し、弾丸が銃口から出るまでの間、その状態を保持する機能を持つ。閉鎖機構は、銃口や銃身に設けられたガス導入孔からのガス圧を受けたピストン、レバー等の作動で遊底が後退させられることにより解除される。あるいは、遊底を外部から手動操作することによっても解除される。

銃身と遊底の閉鎖が解除された時点では弾丸はすでに銃口を離れ、銃腔内の圧力は安全域まで低下している。ガス圧の作用を受けなくなった遊底は、それまでの後退動作の慣性により、復座ばねを圧縮しながら後退し薬莢を排出、最後尾まで後退した後に圧縮した復座ばねの力により前進、次弾を弾倉から装填し再び銃身と遊底は閉鎖された状態へ復帰する。

上記がガス圧作動方式の原理であり、発射ガスの圧力が低下するまで銃身と遊底は閉鎖されており、薬莢は後退しないことがブローバック動作方式との相違点の一つである。
動作例ロングストロークピストン式の動作

下記は、ロングストロークピストン式の作動模式。
図I 銃身（Barrel）と遊底（Bolt）は、ロッキングブロック（Locking Blok）によって閉鎖結合されている。

図II 薬莢内の発射薬が燃焼して大量の燃焼ガスが発生し、周囲に膨張しようとする圧力が発生する。伸展性を持つ素材で造られている薬莢（Case）は、薬室に密着してガス漏れを防ぐ。同時に、圧力を受けた弾丸は前進を始めるが、薬莢は銃身と閉鎖結合された遊底に阻まれて後退できない。

図III 銃腔内を加速されながら高速で前進する弾丸がガス導入孔を越えると、ガスシリンダー（Gas Cylinder）内に高圧の燃焼ガスが流入し、ガスピストン（Gas Piston）およびボルトキャリア（Bolt Carrier）が後退を開始する。この時ボルトキャリアは後退しているが、遊底は閉鎖されたままの状態にある。

図IV 弾丸が銃口を離れると、銃腔内の燃焼ガスは大気中へ放出され圧力は急激に低下する。同時にガスシリンダー内でガスピストンを後方へ押していた圧力も低下するが、慣性を得ているガスピストンおよびボルトキャリアは復座ばねを圧縮しながら後退を続ける。

図V そのまま後退を続けたガスピストンおよびボルトキャリアにより遊底は後退させられ、銃身と遊底の閉鎖結合は解かれる。ボルトキャリアと遊底は、自身の持つ慣性により復座ばねを圧縮しながら後退を続け、薬室から薬莢を引き抜いていく。

上記5の動作後、ボルトキャリアと遊底は後退を続け薬室から薬莢を完全に引き抜き、薬莢は排莢機構（エキストラクター、エジェクター）により排出される。その後、ボルトキャリアと遊底は終止位置まで後退し、圧縮された復座ばねの力により前進へ転じ、次の銃弾を弾倉から押し出す。押し出された銃弾は薬室に装填され遊底は銃身後部へ当たり停止、ボルトキャリアのみが前進を続け、ロッキングブロックの作動により再び銃身と遊底は閉鎖結合、図Iの状態へ復帰する
特徴

ガス圧作動方式は他の作動機構に比べ下記の特徴を持つ。
弾薬の威力の大小への適応性が高い
ピストン等の作動に使用するガスの量を制御することで、他の作動方式より弾薬に合わせた設計がしやすい。また、ガスレギュレーターを備えた銃では、部品の変更等をせずに使用弾薬の発射薬の量に合わせた動作調整が可能となっている。
銃身の固定が可能
ショートリコイル等と異なり、銃身が作動に関係しないため固定が可能となっている。このため、銃剣、ライフルグレネード等を使用する軍用小銃では採用例が多い。
遊底操作が容易
ブローバック作動方式のように発砲時に発生する圧力を復座ばねで抑える必要がないため比較的弱いスプリングが使用可能となっている。そのため、装填や回転不良の際の遊底操作に必要な力が比較的小さくて済む。
比較的複雑な構造
遊底を作動させるためにピストン等の部品が必要になり、他の方式に比べ部品点数が多くなることが多い。また、銃を小型に設計することが難しいため、拳銃への採用例は少ない。特に機関銃・機関砲などにおいて銃身交換を可能にすると、銃身アッセンブリを重く複雑なものにするか、ガス導入管との接合部が複雑になるか、ガストラップが銃身交換の邪魔になるかを選ぶ必要がある。
使用弾薬の制限
ガス導入孔を持つ銃の場合、使用弾丸はガス導入孔を塞がないよう銅系合金などのジャケットで被覆されたものに限定される。また、使用弾薬によっては、射撃後の清掃不備によりピストン、シリンダー等の腐食が起きる場合がある[注釈 2]。
各種のガス利用方式
ガストラップ方式

銃弾発射の際、銃口から噴出する発射ガスを使用し遊底を作動させる方式。

ジョン・ブローニングが1889年に発明した最初期のガス圧作動方式は、銃口に付けたカップ状の部品で銃口から噴出する発射ガスを受け止めて前進させ、レバーアクション式のウィンチェスターライフルを動作させる構造となっており、使用された弾薬は黒色火薬を用いる.44-40弾だった。

この方式は後にガストラップ式 (Gas trap) と呼ばれるようになり、ブローニングはこれをベルト給弾機構と組み合わせた機関銃を開発し、1892年に特許[4]を取得したほか、銃身の中ほどにガス導入孔を設けてレバーを動作させる方式へと発展したものがM1895機関銃（英語版）として製品化されている。

ガストラップ式は銃身にガス導入孔をあける必要がなく、ガスピストン式に比べ低圧になった発射ガスを利用できる利点がある。しかし、構造が複雑になりやすく、銃口側に作動機構があるため全長が長くなり重心が偏りやすい欠点があり、大量生産へ移行したものはドイツのGew41など少数の例しか見られない。
採用例
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