ショートリコイル
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ショートリコイルとは、弾丸の発射時に発生する反動(作用・反作用)を利用した自動装填式銃器の作動方式(反動利用式、リコイルオペレーション)の一形態である。ティルトバレル式ショートリコイル方式の動作概略図
概要

反動利用式の中で最も広く使用されている作動方式で、主に自動拳銃機関銃等に採用されている。

発射の際に銃身と遊底(ボルト)が結合されたまま、反動により後退する。後退の途中で閉鎖が解除され銃身が停止、遅れて遊底が停止するまでの間に抽筒・排莢が行われる。遊底の後退途中、比較的短い距離で閉鎖が解けることから「ショートリコイル」の呼び名がある。

これに対し、ショートリコイル作動と同じく反動利用式だが、遊底が停止するまで銃身と結合されたままで、閉鎖を解いたのち前進開始に時間差を設ける形で分離するロングリコイルと呼ばれる作動方式も存在する。閉鎖されたまま後退する距離が上記ショートリコイルよりも長い。

なお、1941年ごろの日本には両者を厳密に分ける概念が存在しなかった可能性がある[1]
歴史最初期のショート・リコイル式自動火器である1895年型マキシム機銃

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、最も初期に実用化されたものが、1884年ハイラム・マキシムが発明したマキシム機関銃である。マキシム機関銃はショートリコイル作動方式を採用し、遊底の閉鎖方式には1850年代から米国で普及したヘンリー連発銃で使用されたトグル・ジョイント機構が用いられていた。一方、1893年ドイツで開発され世界初の市販自動拳銃とされるボーチャードピストルにも、トグルジョイント閉鎖機構を持ったショートリコイル作動方式が採用された。

以後、閉鎖機構等の形態を変えながらショートリコイル作動方式は機関銃、自動拳銃へ採用されていった。

しかし、ショートリコイル作動方式は銃身がレシーバー(機関部)に固定できない構造であるため、銃身が固定されている作動方式に比べると理論上では命中精度で劣り、また、銃身に大きな衝撃を加えると故障や暴発の原因となる。そのため、精度が重視される上、銃身に銃剣を装着して白兵戦を行う必要のある歩兵用の小銃に採用された例は珍しく、フェドロフM1916ジョンソンM1941自動小銃が数少ない採用例として知られている。

第一次大戦第二次大戦を経てショートリコイル作動方式は各種の改良、発展が遂げられ、ブローニングM2重機関銃MG42機関銃コルト・ガバメントワルサーP38ブローニング・ハイパワー等の現代へ繋がる銃が生み出された。

現在、閉鎖機構を持った自動拳銃では、小型軽量に設計できるショートリコイル作動方式が最も広く採用されている[2]

他方、機関銃ではガス圧作動方式が一般的となり、ショートリコイル作動方式を採用した銃は、ブローニングM2重機関銃MG3等少数派となった。

また機関銃以外では、強力な弾薬の使用と軽量化の両立を目指したバレットM82等がショートリコイル作動方式を採用した例として知られている。

代表的なショートリコイル方式自動拳銃であるモーゼルC96M1911

スライドをプレス加工で製造し生産性を大幅に向上させたSIG P220

強化樹脂を用いて生産性の向上と軽量化を実現したグロック

.32ACPの小型拳銃に改良ブローニング式を採用したKel-Tec P-32

1933年以降使用され続けているブローニングM2重機関銃

12.7x99mm NATO弾を使用するが比較的軽量なバレットM82A1

珍しい歩兵用自動小銃での採用例、第二次大戦勃発によるM1ガーランドの不足を補うべく海兵隊等で使われたジョンソンM1941

機構

銃弾が発射される際には、発射薬の燃焼ガスの圧力が銃腔内の全方向へ均等に加わり、(パスカルの原理)、弾丸を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、銃腔内のガス圧が高いうちに遊底が後退してしまうと、薬莢のむき出しになった側面が圧力に耐えられなくなり膨張・破裂するおそれがある。また薬莢と薬室の間の気密が維持できず、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、発射薬の燃焼が終わり、銃腔内の圧力が安全域にまで下がるまでの間、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。

ショートリコイル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、圧力が安全な値に下がるまでの間、その状態を保持する機能を持つ。閉鎖機構の解除には反動(弾丸と燃焼ガスの前進移動・加速による反作用)が利用され、まず反動により銃身と遊底が閉鎖されたまま一定の距離を後退する。一般的には、まず発射薬の燃焼が終わって圧力上昇がピークを過ぎ、弾丸が銃身内を進んで弾丸・薬室間の容積が増えることで圧力が下がり始める。その後、弾丸が燃焼ガスの一部とともに銃口を離れて、銃腔内の圧力がさらに下がり、銃身が定位置まで後退した時点でカム等の作動により遊底の閉鎖が解かれる(開鎖)。ここで銃身は銃のフレーム等に衝突して、後退運動を止める。その後、開鎖された遊底は、開鎖されるまでの後退動作の慣性により、復座ばねを圧縮しながらさらに後退して薬莢を薬室から抜き出して排出、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、次弾を弾倉から薬室へ送り込み、銃身を前進させながら再び結合し、閉鎖された状態へ復帰する。

上記がショートリコイル作動方式の原理であり、銃身と遊底が閉鎖結合されたまま短距離を後退することが、ショートリコイルの語源となっている(short-recoil:短い 後座移動、反動距離)[3][4]
動作例

下図は、プロップアップ式閉鎖機構を持つフェドロフM1916のショートリコイル作動模式。
図I 銃身 (Barrel) と遊底 (Bolt) は、銃身側に装備されるロッキングブロック(Locking Block:図中 橙色の部分)と遊底側に装備されるロッキングラグ (Locking Lug) が噛み合うことによって閉鎖結合されている。ロッキングブロック下面はレシーバー (Receiver) に当たり下降できない状態にある。

図II 薬莢内の火薬が発火して燃焼ガスが発生し、銃腔内の全方向へ膨張しようとする圧力が発生する。燃焼ガスの圧力により弾丸は銃口方向へ移動を開始する。同時に薬莢にも同じ圧力が掛り遊底を後退させようとするが、遊底は銃身と閉鎖結合されており後退できない。この時、伸展性を持つ金属等で作られた薬莢は圧力により膨張して薬室に密着し、薬室からのガス漏れを防いでいる。

図III 銃腔内では発射薬の燃焼により燃焼ガスの圧力が高まり弾丸が加速される。この時、弾丸と燃焼ガスの移動・加速による反動が起き、その反動により銃身と遊底は復座ばねによる抵抗を受けながら閉鎖結合したまま後退を始める。この時点では、ロッキングブロックはなおレシーバーに接触しているため下降することができない。

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が、この時銃に作用する反動は最大となる。銃身と遊底は閉鎖結合されたまま、復座ばねを圧縮しながら後退を続ける。

図V 銃身と遊底はここまでの後退動作により発生した慣性によりさらに後退するが、ロッキングブロックはレシーバー内の突起に当たり回転させられ、レシーバー下方へ落ち込みロッキングラグから外れ銃身と遊底の結合が解かれる。その直後に銃身後端はレシーバーに衝突して、後退を阻まれ停止するが、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。


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