砲口制动器

title: 名称及定义.
content: 涉及制动器的专用术语非常多,包括前面砲口制动器(muzzle brake)以及后座辅助器(recoil compensator)之外,还有「补偿器 / 辅助器」(compensator)、「后座制动器」(recoil brake)、「后座抑止器」(recoil check)、「砲口驯服器」(Muzzle Tamer),以及「Mag-na-port」。  这么多种名称都指向这种装置的功能就是将推动弹头的气体向上、向两侧或者向后导引排出,由于气体的压力相当高,又加以导向排放,或导引气体排向导版,因此产生足够的反作用力将发射的枪/砲管减少上扬与后座。
title: 制动器的设计方式.
content: 制动器最基本的设计可由M3战车砲的制动器(M1 90毫米砲)作为参考。制动器通常像是个装置在枪/砲管末端的鸟笼(也有如烟囱、门把手、拳头等外形),不过上面的气体排放结构大约有四种:线性式导槽(slots)、导引式排气管(vents;具有指向性的排气管)、导引/非导引式排气孔(holes)、气流挡板(baffles)。只要弹头发射出去,后面推送的气体就会被前面的各种形式的导引排送方式所控制。气体作用于这些结构上就会产生相对向前的作用力从而抑制后座。这些结构所叠加的次数越多(比如气流挡板),制动器的效率就越高。  制动器的另一种设计是延迟气体的排放而非限定排放的方向;亦即枪/砲口设置有容纳气体的装置。气体在这些装置中得到膨胀,速度和温度都得到下降。以枪支来说抑制器可以算的上是一种制动器(只是制动效果不及专门的制动器)。  这些设计都是要成功地导引气体的排放方向来中和(counteract)气体对枪/砲的反作用力,因为气体的体积与速度都相当惊人,如果导引成功其原理就有如飞行器上的推力反向器设计一样;例如AKM的枪口就有一个小小略偏向右下方的挡板(baffles),其目的就在于利用弹头离开枪膛之后的气体急速膨胀时,对挡板产生作用力,则挡板产生反作用力则抑止枪口往左上方的跳动(不过这个装置仅能抑制跳动而不能减轻后座力)。  更先进的制动器设计是采用挡板或者将制动器的容积提高,增加气体容量并且迟滞排放的速度,这是利用线性辅助器的基本原则;除了提高制动器的容积之外同时增加导槽(纵向或横向因枪种与弹药而定,尤其竞赛枪种的弹药通常为选手自行填装),这种技术往往也出现在IPSC的竞赛用枪上。亦有将制动器与消焰器、消声器(或者更贴切地说,降噪器)等其他种类的枪/炮口装置集成起来的多功能装置,可同时起到多种功效。
title: 制动器的功效.
content: 制动器如同大部分的装置或者设备一样,尽管是为了降低,甚至抑制发射时所产生的后座,然而仍然有利弊的产生,而且所谓的后座也是个主观的概念。有的射手认为后座是令人痛苦的;换一个射手则视为理所当然;后座是不是那么明显(sharp)就看冲力的速度表现是不是很快,反之则会给射手「温柔」的感觉。
title: 制动器的优点.
content: 测量后座的力量不难,因为测量的方式不胜其数。普遍来说后座有10%～50%的量可以降低的,至少枪厂与制动器制造商是这么说的(见PGRS-1);不过话又说回来,制动器又需要弹药的配合才会测量出好的评比,也就是弹药口径越大,就能产生足够的高压气体冲入制动器来上演一出产生低后座的好戏,比较小的标准弹药演出就没有那么动人了。  制动器另外一个好处就是抑制,这对于重新瞄准是重要的关键,尤其对自动武器而言;一般步枪的后座力可以由射手控制(例如缠绕),虽然不是那么理想;自动武器或者是大口径猎枪对于制动器的依赖可想而知(有的自动武器以配重的方式抑制枪口在射击的上扬)。  小口径的狙击枪也会采用制动器不是为了赶时髦,这个差别是在于受过训练的射手(狙击手)能够放心的从瞄准镜中看见弹著点,而不是慌乱地在枪口上扬后重新夺回对枪支的控制权,再透过瞄准镜重新追踪目标。  有个笑话,是说有个爱喝咖啡的老兄每次喝完咖啡右眼就又红又痛,流泪不已。于是这位老兄去看医生,英明的医生只花了三分钟不到就结束诊疗并且不收费也没开药,只留下一句医嘱之后这位老兄喝咖啡再也不会眼睛痛了。医生说:「喝咖啡的时候记得要把汤匙拿起来。」  炮口制动器与这个笑话的关联是,既然枪口上扬与枪身后座的问题大致上被解决了,也同时避免了射手瞄准时眼睛靠太近造成因枪支后座而遭到瞄准镜目镜(ocular)的撞击;毕竟这牵涉到自尊心的问题,一个又红又痛还可能失明的眼睛是很让人感到失意的;一个小小的组件却挽救了射手的信心与尊严,将不能否认在打不中目标与眼睛的外伤的比较上,后者较为人所重视。  制动器与射击训练也有直接的关系。对于没有经验的新手或者新兵而言除了噪音就足够让人紧张之外,射击时产生后座更是让新手对这样僵硬而更提心吊胆。如果又是正式的射击课程打个没日没夜,对于教官来说不断地耳提面命加强瞄准也抵不过新手对于后座的反应,不是将肩膀往前顶就是死命抱着枪再射击。  这样的课程只会带来两种下场,射手与教官都很沮丧,因为成绩惨不忍睹;还有就是疲累,学员的疲累更胜教官,由于以僵硬的姿势维持长时间射击的关系。这样的疲劳来自于恐惧,一种透过急扣扳机来释放焦虑的行为但是只会浪费弹药而已。解决这种问题并不是处罚学员以高举步枪大喊「我爱射击,我爱弹药」然后绕着部队跑就可以的;制动器才是真正解决问题的办法(一直到1989年台湾教育单位仍然以高威力的.30-06弹药加上M1903春田步枪为高中生提供射击训练,其训练结果不言可喻)。
title: 制动器的缺点.
content: 或许制动器听起来还真是不错,但是不等于没有任何代价;当制动器装上枪口时也会有其缺点,只是程度上有所差别。最明显的就是制动器会使得枪口的噪音变大、火光变的更亮,因为噪音与火光等于是被限定以固定方向传播,尤其噪音与火光是从导引式排气管(vents)排出的时候,变的更具有指向性。而且,绝大多数制动器是朝后方以减轻后座力(想像射击巴雷特步枪的情形,它的枪口一共左右共四个朝向后方的排放口)。而且功率越高的制动器所造成的火光与噪声往往越强。这也就是为什么特别是在室内的时候进行射击训练时要做好听力与视力的防护原因。  测量结果显示出制动器具有扩音的效果,能增加5～10分贝的音量,因此枪口噪音高达160分贝(A) +/- 3分贝。音量高达120～125分贝时就够让你耳膜产生剧痛,尽管也有来源指出133分贝才是耳膜剧痛的门槛;主动式电子噪音抵制耳罩(ear muffs)只能对于直接传达的音源与音量对减17~33分贝,而且还要看是低中高频中所测得最细的音量;被动式耳罩的测量值范围较广,可以降低20~30分贝。不过也要看是否使用正确,如果同时使用耳塞(ear plugs)与耳罩是个获得最大保护的措施,但是使否能够产生足够的功效目前为止并无定论。证据显示混合噪音递减比(combined noise reduction ratio;NRR)在同时使用耳塞与耳罩的同时以加权计算(weighted),以测量得到降低的36分贝减去7得到29分贝,距离160分贝的高峰差别并不是那么明显,也就是说射手同时配戴耳塞与耳罩并不等于得到不会遭受听力伤害的保证,如果我们以120分贝为基准的话。  以欧盟的标准来说,欧盟所规定的劳工法条中不得让劳工承受高达137分贝的噪音,不论是高速运行(impulsive)或者冲撞(impact)的噪音,最多不得超过140分贝,在有保护的情形下;而这还只是通则,在欧盟各国往往订定的标准比这项条约还严格。以英联邦(United Kingdom)为例,其噪音管制标准依据各项资料来源订定为120分贝,并且规定不得暴露在超过一定的时间范围内;美国则依照OSHA(劳工安全健康管理局)规定在工作一整天的时间里,环境噪音上限为90分贝;欧盟则为80分贝。  欧盟立法机构要求将噪音从源头改善为技术上最好的方法;军方与警方等专业枪械使用者得依法发配使用适当的专用抑制器或听力防护用品。原则上警方得被视为雇员(employer)并依照命令与要求执行法律行动,然而假使员警于勤务中因其所发配之防护装备而导致工作上的健康损失得与以补偿。  以制动器或补助器相对来说,通常是庞大的而且增加枪支额外的长度与宽度,也使得枪口变的笨重而影响动作上的操控。甚至发射时巨大的火光会引起心理上的压力(flinch),尤其是操作反器材步枪的射手更是必须要面对这种情形,有的射手还会出现额窦性头痛(sinus cavity concussion discomfort)。  制动器在战术上也会造成不利的状况,不论是小口径武器或者火砲上,依制动器的设计而论,排出的高压气体会卷起尘土或者喷发碎屑形成烟雾而曝露射击位置;老经验的战防砲手会在条件许可下于默认的阵地前方倒水将地面弄湿,以避免上述情形发生。(不过在北非战场就没有相对许可条件,然而德军的Flak18高射/战防砲并不会因为半埋式的阵地而必须担心发射时砲口所卷起尘土而曝露位置,尽管有的阵地砲口距离地面只有8英寸。而是高温所造成的地面空气对流会曲折光线,以传统光学瞄准具是无法让英军装甲部队准确地进行还击)。抑制器在这一点上完全没有造成任何影响,因为它会先容纳发射时产生的高压气体之后再向前排出。  和任何枪/炮口装置一样,制动器对武器精度都会产生影响。制动器在制造时的精度误差会影响射击准确性(许多顶级竞赛/狙击步枪为了保证精度就不装任何枪口装置)。由于制动器直接处于弹药产生的气体的冲击之下,如果存在制造缺陷,会导致风险(曾经就有苏联高级军官差点被坦克原型车上碎裂的炮口制退器杀死的事故)。在脱壳弹药(比如APFSDS)使用越来越频繁的今天(尤其是大口径武器),有时制动器会对“脱壳”过程产生干扰,这也可以在一定程度上解释为什么当代战车炮威力越来越大却越来越少使用炮口制动器。  所以,综上所述,制动器如非必须,则装上往往会弊大于利。
title: 制动器与其他枪/炮口装置的区别.
content: 制动器经常被与其他枪/炮口装置相混淆。例如制动器经常被人称为“防火帽”,这是不正确的。“防火帽”更标准的称谓是“消焰器”,他的作用是减小枪/炮口火焰(而制动器反而会增强火焰)而不是减少后座力。甚至有“助退器(英文:Muzzle booster)”这种装置存在,其作用是增加后座(往往是用于管退式武器以增加工作能量以提高可靠性,例如 M2 重机枪使用空包弹进行演习时)。 不过新式枪/炮口装置往往有多种功效,所以称其为“膛口装置(英文:Muzzle device)”更贴切。

Summary: 砲口制动器、炮(枪)口制退器(muzzle brake)或后坐辅助器(recoil compensator)是轻兵器的枪管上或者火砲砲管上的装置的一种,俗称「防火帽」(但是这个称谓有误,详见下文)。这种装置的设置目的在于将弹药中所燃烧推动弹头的气体重新定向排放,如此可以减轻枪支或火砲的后座作用(降低后座力),减少枪/砲管射击时的上扬,大幅增加射击的可控性和舒适性,尤其需要快速射击的时候。并且能使较小的载具装载更大口径的火炮。

Muzzle brake: A muzzle brake or recoil compensator is a device connected to, or a feature integral to the construction of, the muzzle or barrel of a firearm or cannon that is intended to redirect a portion of propellant gases to counter recoil and unwanted muzzle rise. Barrels with an integral muzzle brake are often said to be ported. The concept of a muzzle brake was first introduced for artillery and was a common feature on many anti-tank guns, especially those mounted on tanks, in order to reduce the area needed to take up the strokes of recoil and kickback. They have been used in various forms for rifles and pistols to help control recoil and the rising of the barrel that normally occurs after firing. They are used on pistols for practical pistol competitions, and are usually called compensators in this context.