נשק בעל מנגנון טעינה חוזרת

נשק בעל מנגנון טעינה חוזרת או כלי נשק נטען (באנגלית: Repeating firearm או Repeater) הוא כלי ירייה שמסוגל לירות מספר פעמים, ברציפות, לפני שיהיה צורך לטעון מחדש תחמושת באופן ידני. בניגוד לכלי ירייה בעלי מנגנון של ירי-בודד שבהם יכול הנשק להכיל ולירות רק כדור אחד, כלי נשק בעל מנגנון של טעינה חוזרת יכול לאחסן מספר כדורים בתוך מכלי קיבול הידוע גם בשם מחסנית לעיתים פנימית הידועה גם כ"שחלה" או נתיקה, צילינדר (כמו באקדח תופי) או שרשיר תחמושת (כמו במכונת ירייה).

כלי נשק בעל מנגנון של טעינה חוזרת משתמש בפעולה מכנית כדי לטעון כל כדור לתוך ומחוץ למכלול אל תוך בית הבליעה אל מול הקנה. מנגנון זה זה מאפשר לירות בנשק שוב ושוב, ברצף מהיר יחסית, לפני שיש צורך בטעינת תחמושת ידנית.

כלי נשק מרובי קנה כגון אקדחי דרינגר, אקדחי קופסת פלפל ורובי ציד כפולי-קנה לא נכללים בין כלי הנשק בעלי טעינה חוזרת למרות יכלתם לירות יותר מכדור אחד לפני טעינה ידנית מאחר שהיכולת מושגת לא באמצעות מערכת טעינה מכנית אלא על ידי שימוש במספר קנים נפרדים הנטענים באופן נפרד.

כלי נשק עם טעינה חוזרת הופיעו לראשונה במאה ה-17, אך נכנסו לשימוש נרחב במאה ה-19 עם כניסתם לשימוש של אקדחי תופי ורובים נטענים בעלי מנגנון פעולת מנוף. כלי נשק אלו אלה סימלו התקדמות משמעותית ביחס ל כלי נשק נטענים אחורית בעלי מנגנון של ירייה בודדת. שכן הם אפשרו קצב אש גדול בהרבה וכן מרווח ארוך יותר בין טעינות מחדש במקביל איפשרו כדורים בעלי תרמילי-מתכת את טעינת כלי הנשק למהירה יותר נוחה יותר. אקדחים נטענים הפכו לנשק אישי פופולרי מאוד מאז ייצורם והפצתם לשימוש צבאי, משטרתי ואזרחי, בסוף שנות ה-30 של המאה ה-20. רובים נטענים נכנסו לשימוש נרחב במהלך מלחמת האזרחים האמריקנית. התפתחות נוספת חלה עם המצאתם וכניסתם לשימוש של אקדחים ורובים נטענים בעל מנגנון טעינה חצי-אוטומטי במהלך שנות ה-80 של המאה ה-19, נכנסו לשימוש נרחב בתחילת המאה ה-20. במחצית השנייה של המאה העשרים ואחת נמצאים בשימוש כלי נשק נטענים הן בעלי מנגנון טעינה חוזרת מיכאני-ידני והן בעלי מנגנון טעינה חוזרת אוטומטי.

רקע
כלי נשק ליריה בודדת מוגבל  מעצם  הגדרתו לירי של כדור אחד והצורך לטעון ידנית כדור נוסף, כלי נשק אלו כופים על היורה להפוך לחסר הגנה לפרק זמן מסוים כדי לטעון מחדש את נשקו. מתחילת השימוש בכלי נשק חם המטרה של היצרנים והמתכננים היה להתגבר על המגבלות שהטילה הטכנולוגיה הזמינה וליצור כלי ירי בעל יכולת ירי חוזר - הן אקדחים והן רובים ארוכי קנה, שניתן לטעון פעם אחת ולאחר מכן לירות שוב ושוב המגבלות נבעו בראש וראשונה מהתחמושת שהכתיבה טעינה של כל כדור בשלבים ובנפרד דרך לוע כלי הנשק וממגבלות של יכולת לייצר מנגנונים מיכאניים מורכבים שדורשים דיוק מיירבי. מנגנון מצת החלמיש בתחילת המאה ה-18 שיפר במידה ניכרת את אמינותם ואת תפקודם היעיל של כלי הירייה, אך הטעינה והירי עדיין היו איטיים והושפעו רבות מרוח וממזג האוויר. למרות התקדמות בטכניקות הייצור, ההתקדמות הטכנולוגית בתעשיית כלי הירייה נבלמה על ידי חומר הנפץ ההודף היחיד שהיה זמין – אבק השריפה. אבק זה היה תערובת כימית נפיצה, שסיכנה גם את המשתמשים בנשק, ובעלת תכונות היגרוסקופיות שעלולות היו לשלול ממנו את התכונות הנפיצות. יתרה מכך, קצב בעירתו האיטי הביא למהירויות לוע נמוכות יחסית, כתוצאה מהירי נוצר ענן עשן לבן שהקשה על כיוון ביריה הבאה ולעיתים כיסה את שדה הקרב. לאחר הירי וכתוצאה משריפת אבק השריפה נותר משקע שסתם את קני הרובים ואת חורי ההצתה, ועלול היה ליצור קורוזיה בקנים. בסוף המאה ה-17 ותחילת המאה ה-18, כמה יצרני נשק הצליחו להתגבר על המכשולים המיכאניים וייצרו אקדחים בעלי תוף מסתובב שהסתמכו על מנגנוני צור. הם היו גדולים יקרים, וסבלו מבעיות אמינות. ניסיון לעשות את אותו הדבר עם נשק ארוך קנה היה בעייתי אף יותר. שימוש במערכת התוף המסתובב יצר יותר מדי משקל ואיבוד של גז הודף מהרווח שבין התוף לבית הבליעה. פריצת הדרך הבאה הייתה הנסתם לשימוש של כלי נשק נטענים אחורית  שתחילה היו תוכננו ככלי נשק ליריה בודדת. ככל שהטכנולוגיה התקדמה ותכנון כלי הירייה השתפר במהלך המחצית הראשונה של המאה ה-19, רבות מהבעיות הללו נפתרו בהדרגה. מנגנון ההצתה כיפת הקשה שפותחה באמצע שנות ה-20 של המאה ה-19, איפשרה שימוש מהיר ובטוח יותר במטעני אבק השריפה ואקדחים בעלי תוף מסתובב הפכו לאמינים ונוחים יותר לשימוש ונכנסו לשימוש צבאי ואזרחי נרחב. כמה סוגים של רובים יעילים למדי הופיעו כבר בשנות ה-20 של המאה ה-19 והמצאה  של שילוב של קליע עופרת כדורי קטן וקפסולת ההקשה לכדור אחד שחוללה מהפכה בתכנון התחמושת והשימוש בכלי ירייה נשק ואפשרה מעבר ושימוש נרחב בכלי נשק בעלי מנגנון טעינה חוזרת. כך נוצר הקליע המתכתי האינטגרלי שאפשר לתכנן מערכות יעילות שהיו מסוגלות להכיל מספר כדורים ולהזין אותם אל בית הבליעה באופן אמין דרך הפעולה המכנית של רובה ארוך קנה ובהמשך לפיתוח כלי נשק חצי אוטומטי.

מנגנוני הפעלה
מנגנון הפעלה מיכאני-ידני
בכלי נשק נטען בעל מנגנון טעינה חוזרת ידנית המשתמש נדרש להפעיל כוח על מנגנון הטעינה על מנת להשלים את פעולת ההזנה - דריכה - ירי - פליטה. המשתמש מפעיל ידית, בריח או פטיש חיצוני הן באופן ישיר או על ידי הפעלת מנגנון מיכאני המחובר למנוף או מחלק.

מנגנון טעינה תופי
ממוזער|קולט פרסטון. אקדח התופי הראשון בשימוש נרחב של חברת קולט
אקדחי-תופי (אנגלית: Revolver מילולית "מסתובב") משתמשים בתוף שהוא גליל מסתובב המכיל מספר תאים ומשמש כמחסנית קבועה כאשר כל תא מחזיק כדור מוכן לירי או כדור ריק. כאשר הפטיש נדרך באופן ישיר ביד הקרוי פעולה בודדת, או עקיף באמצעות משיכה-הדק פעולה כפולה מנגנון ההדק יסובב את הצילינדר ויציב בתורו כל תא בתוף מול פתח הקנה. בעת הירי, הקליע יעבור על פני הרווח בין הצילינדר לקנה, גאזים שנפלטו מהתרמיל בעת הירי יפלטו מהרווח בלחץ גבוה. בשנת 1836, הגיש סמואל קולט פטנט על "אקדח מסתובב" שנקרא מאוחר יותר קולט פטרסון  בעל מנגנון טעינה "פעולה יחידה". קשה להפריז בחשיבות האקדח ובעיקר הפטנט להיסטוריה של כלי נשק ובשינויים קלים בלבד משמשים אקדחים תופים עד היום בשימוש צבאות, משטרות ואזרחים. במקביל לכניסת אקדחים תופים נוצרו ונכנסו לשימוש רובים בעלי מנגנון טעינה תופי אך אלו לא זכו לשימוש נרחב מאחר שללא התקני איטום מיוחדים, פריקת גז מהרווח בין התוף לקנה נפלט בלחץ וטמפרטורה גבוהים קרוב לפנים כאשר הנשק נורה מהכתף יצרה סכנה למשתמש בנשק.

מנגנון טעינה על ידי מנוף

ממוזער|מבט מקרוב על מנגנון הירי של רובה קולט "מנוף-טבעת"
ממוזער|דיארגמה של מנגנון הירי ברובה ספנסר
ממוזער|דיאגרמה של מנגנון הירי של רובה הנרי
מנגנון טעינה חוזרת מסוג פעולת מנוף היא מערכת טעינה מכנית שנשלטת על ידי ידית הנעה המופעלת ידנית וממוקמת כחלק משמורת ההדק. בעת ההפעלה הידית מסתובבת קדימה וגורמת לתנועת הבריח, מנגנון זה מזין וחולץ את הכדורים מתוך בית הבליעה ודורך את הנשק. רוב כלי הנשק הפועלים על ידי מנוף הם רובים, אך יוצרו כמה רובי ציד עם פעולת מנוף וכמה אקדחים. רובה המנוף הראשון בשימוש משמעותי היה רובה מנוף-טבעת  שיוצרו על ידי חברת קולט בין השנים 1837 ל-1841 רובים אלו הכילו מספר כדורים בתוף והשתמשו במנגון הצתה כיפת הקשה מנגנון המנוף-טבעת היה ממוקם מול ההדק. משיכת הידית סובבה את התוף אל מול הקנה ודרכה נוקר נסתר. עיקר הפיתוח של כלי נשק עם מנגנון טעינה על ידי מנוף תוכננו ויוצרו בארצות הברית והגיעו לשיאם לפני מלחמת האזרחים האמריקאית ולאחריה, בתקופה זו הופיעו הרובה הנטען ספנסר  ורובה הנרי שנוצרו שניהם בשנת 1860. הספנסר היה רובה המופעל עם מנוף עם מחסנית נשלפת בצורת גליל שבה שכנו 7 כדורים. ידית המנוף שימש לפתוח את הבריח ולהזין כדור לתוך בית הבליעה, את הפטיש היה צריך לדרוך בנפרד, למרות מגבלותי שימש רובה ספנסר במלחמת האזרחים האמריקאית. רובה הנרי הציג מספר שיפורים בראש וראשונה פטיש במיקום מרכזי שהונע על ידי התנועה לאחור של בריח שנשלט על ידי המנוף ומחסנית מתחת לקנה ולא בקת הנשק כמקובל קודם לכן.

חברת מרלין פיירארמס קומפני  הוציאה לשוק בשנת 1881 את הרובה הנטען בעל פעולת-מנוף הראשון של מרלין כדגם 1881. הדגם הבא יצא בשנת 1894 והיה בייצור ושימוש תחת שמות שונים וקטרים שונים בשם Marlin 336 נמצא עדדין בייצור במחצית הראשונה של המאה ה-21. החברה ששמה נקשר לרובים בעלי מנגנון פעולת מנוף היא חברת ווינצ'סטר ריפיטינג ארמס קומפני  שהוציאה החל משנת 1866 סדרה של רובים איקוניים שהמפורסם בהם הוא מודל 1873 שזכה לכינוי "הרובה שכבש את המערב" וייוצר עד לשנת 1923. אף על פי שהם דומים חיצונית, רובי מרלין ווינצ'סטר שונים מבפנים. למרלין יש פעולת מנוף חד-שלבית, בעוד שלווינצ'סטר יש מנוף דו-שלבי. בפעולה הדו-שלבית המנוף קשור למכלול ההדק. מכלול זה נע לכוון מטה כדי לפתוח את הבריח אשר זז אחורה כדי להוציא את תרמיל הריק.

בעוד שרובים נטענים בעלי מנגנון טעינה על ידי מנוף היו פופולריים בקרב ציידים ויורים ספורטיביים ואף על פי שרובים אלו היו בעלי קצב אש גבוה יותר מרובים בעלי פעולת-בריח הם לא זכו לשימוש צבאי נרחב. אחת הסיבות המשמעותיות לכך היא שקשה יותר לירות ממצב שכיבה עם רובה מנוף מאשר עם רובה בעל מנגנון טעינה על ידי בריח. הסבר נוסף היה מורכבות מיכאנית, עלויות ייצור גבוהות יחסית ובעיות תאימות מוגבלת של התחמושת לתחמושת צבאית. בסופו של דבר, הבעיה הייתה כלכלית עד שהרובים בעלי מנגנון פעולת-מנוף הפכו לזמינים בסוף המאה ה-19, צבאות ברחבי העולם הכניסו לשימוש רובים בעלי פעולת-בריח ולא היו מוכנים להשקיע בייצור רובים יקרים יותר.

מנגנון טעינה על ידי משאבה

מנגנון טעינה על ידי משאבה הוא מנגנון מיכאני המופעל ידנית על ידי הזזת מחלק על גבי מתפסי הנשק, מנגנון זה קשור לבריח על ידי מוט אחד או שני מוטות, תנועה זו גם מפעילה "מעלית" המעלה כדורים מהמחסנית אל מול בית הבליעה. לאחר הירי הבריח נפתח והמחלק נמשך אחורה כדי להוציא תרמיל ריק ובדרך כלל כדי לדרוך את הפטיש או הנוקר. ולאחר מכן נדחף המחלק קדימה כדי לטעון כדור לתוך בית הבליעה. רוב כלי הנשק בעלי פעולת משאבה משתמשים במחסנית "צינור" אינטגרלית אם כי חלקם עושים שימוש במחסנית נשלפת. פעולת משאבה משמשת בדרך כלל לרובי ציד. מכיוון שהחלק הקדמי מתבצע בדרך כלל עם יד התומכת בנשק ולא ביד המפעילה את ההדק, נשק בעל פעולת משאבה הינו בעל קצב אש מהיר יותר מנשק בעל מערכת טעינה של בריח מכיוון שהוא לא מחייב את יד ההדק להסיר מההדק בזמן טעינה מחדש. כמו כן, מכיוון שהפעולה מבוצעת בצורה ליניארית, היא יוצרת פחות מומנט שיכול להטות את הנשק מכיוון למטרה בעת ירי חוזר במהירות.

עיצובים מודרניים של פעולת משאבה הם קצת יותר איטיים מרובה ציד חצי אוטומטי, אך פעולת המשאבה מציעה גמישות רבה יותר בבחירת הכדורים, ומאפשרת ליורה לערבב סוגים שונים של תחמושת כולל כדורים בעלי כוח מופחת בעוד רובי ציד חצי אוטומטיים חייבים להשתמש בחלק מהאנרגיה של כל כדור שנורה כדי לבצע פעולות טעינה חוזרת על ידי שימוש בחלק מהאנרגיה של הגאזים הנפלטים בעת היריה, בנוסף, כמו כל רובי פעולה בעלי טעינה ידנית או מיכאנית, רובי פעולת משאבה הם מטבעם אמינים יותר מאשר רובים חצי אוטומטיים בתנאים קשים כגון חשיפה ללכלוך, חול או השפעות אקלים לפיכך רובי ציד בשימוש צבאי היו ברובם דגמים של פעולת משאבה. רוב רובי הרובים בעלי מערכת טעינת על ידי משאבה, הכדורים נמצאים במחסנית צינורית קבועה בגוף הרובה. סידור זה גורם לטעינה איטית של הכדורים במחסנית שכן יש להכניס כל כדור, אחד אחד אל המחסנית.

מנגנון טעינה על ידי בריח

ממוזער|חתך אורך ברובה Gewehr 98 המראה את מנגנון הטעינה על ידי בריח
בכלי נשק עם פעולת בריח, הבריח מופעל על ידי אחיזה בידית (בדרך כלל בצד ימין) כדי לנעול כדור בבית הבליעה ולחלץ את התרמיל הריק לאחר הירי. תנועת הבריח לאחור מוציאה כדור מהמחסנית או שחלה (מחסנית פנימית) ותנועה קדימה נועלת כדורים חדשים לתוך בית הבליעה ודורכת את הפטיש על מנת לאפשר ירי. רוב כלי הנשק עם פעולת בריח משתמשים בעיצוב בריח מסתובב ("סיבוב ומשיכה"). כאשר בריח סגור כנגד קצה בית הבליעה הוא ננעל באמצעות זיזים בולטים (בדרך כלל על ראש הבריח) ולעיתים נעשה שימוש בחריץ אליו ננעלת גם ידית הבריח כדי לפתוח את הבריח, יש לסובב תחילה את ידית הבריח כלפי מעלה, דבר שיעביר את זיזי הנעילה אל מחוץ לשקעים המתאימים להם. זה מאפשר למשוך את הבריח פיזית אחורה, ופותח את בית הבליעה, חולץ את התרמיל הריק ומשלים את מחזור הפעולה. מנגנון פעולת בריח תוכנן תחילה עבור כלי נשק נטעני-יד בעלי מנגנון יריה בודדת ולאחר מכן הותאם לשימוש בכלי נשק בעלי מנגנון טעינה חוזרת. רוב כלי הנשק המשתמשים בפעולת בריח פעולת בריח שימשו ככלי נשק עיקריים מסוף המאה ה-19 ועד לשתי מלחמות העולם והיו כלי הנשק הסטנדרטיים של חיל הרגלים ברוב הכוחות הצבאיים בעולם, במהלך מלחמת העולם השנייה הושלם למעשה התהליך שהחל במלחמת העולם הראשונה והצבאות עברו בהדרגה לשימוש בכלי נשק חצי-אוטומטיים ואוטומטיים. עם זאת מנגנון הפעלה בריחי ורובים נטעני-יד ויריה בודדת נשארו בשימוש מועדף לרובי צלפים בהם יש דגש על דיוק על פני קצב אש.

סוג אחר הרבה יותר נדיר של פעולת בריח הוא מערכת המשיכה הישרה, המשתמשת במנגנוני ראש בריח מורכבים כדי להקל על הנעילה. עיצובים של משיכה ישרה אינם דורשים סיבוב ידית הבורג, מה שמאפשר למשתמש לבצע מחזור פעולה ליניארי, להפחית את התנועות הדרושות מארבע לשתיים בלבד ובכך להגדיל משמעותית את קצב האש.

קנה מסתובב
ממוזער|250px|תותח גאטלינג בריטי בעל 10 קנים משנת 1865. מוזאון הארטילריה המלכותי, בריטניה

כלי נשק בעלי קנה מסתובב משתמשים במספר קנים במכלול מסתובב, כאשר כל קנה יורה מעצמו כאשר מסובבים אותו למיקום בו הוא יושב במקביל לבית הבליעה כך שכל יחידה היא בעלת קנה נפרד אליו מסתכנרן בריח נפרד שהוא מבחינה טכנית כלי נשק בודד בעל טעינה חוזרת שמצב הפעולה שלה מתאים למיקום הסיבובי שלה בתוך המכלול ובכל רגע כל הקנים נמצאים בשלבים שונים של מחזור הפעולה. כדי להשיג קצב אש פרופורציונלי למהירות סיבוב הקנה, כלי הנשק מוזנים בדרך כלל בחגורות, אם כי הגרסאות המוקדמות השתמשו במחסניות. כלי נשק בעלי קנה מסתובב משמשים לייצר קצב אש ירי מהיר במיוחד (גבוהה בהרבה מנשק אוטומטי חד קנה מאותו קליבר).

כלי הנשק הראשון בעל מנגנון של קנה מסתובב והמפורסם שבהם היה מקלע גאטלינג שפותח באמצע המאה ה-19 והסתמך על מנגנון ידני מנת לסובב את "זר" הקנים שבו היו בין 6 ל-10 קנים נפרדים כדי להשיג ירי מתמשך ומהיר. מקלע הגאטלינג הוצב על עגלה דו-גלגלית והותקן על-גבי כנה שאפשרה צידוד והגבהה שלו. המקלע הוזן בכדורים מחלקו העליון, מתוך סל תחמושת בעל פתח בתחתיתו או מתוך מעיין "מחסנית", שהייתה למעשה קופסה צרה וגבוהה ללא קפיץ, שבה אוחסנו הכדורים אחד מעל השני והזנתם לבתי הבליעה של קני הנשק נסמכה על כוח הכובד ולא על מנגנון מכני. הכדורים נקלטו על ידי הוצב גליל קצר בעל תאים שם הבריח נע קדימה ודחף את הכדור לתוך בית הבליעה של הקנה. מאחורי גליל זה, ועל אותו ציר הסיבוב, הוצב גליל נוסף בעל תאים שבהם נעו קדימה ואחורה הבריחים של כל קנה, בהתאם למחזור הירי. בכל בריח - נוקר ושן חולצת. מבנה זה יצר מצב שבו לכל קנה היה מכלול ירי נפרד, כלומר, לכל קנה תא טעינה, בית בליעה, בריח ונוקר משלו. המקלע הונע על ידי סיבוב ידני של ידית ארכובה בדגמים המוקדמים ועל ידי מנוע חשמלי בדגמים מאוחרים יותר. סיבוב הידית הביא לסיבוב "זר" הקנים והמנגנון כולו, סביב הציר המרכזי. מחזור הטעינה-ירי-פליטה-קירור של כל קנה החל בכך שהקנה ותא קליטת החימוש שלו ניצבו מתחת לפתח שב"סל" התחמושת או ה"מחסנית", כשהבריח שלו משוך לאחור.
הודות לכוח המשיכה נפל כדור אחד מסל החימוש או מה"מחסנית", לתוך תא קליטת החימוש. המשך סיבוב ידית הארכובה הביאה להמשך סיבוב המנגנון כולו ולכך שהבריח נע קדימה ודחף את הכדור מתוך תא קליטת החימוש לתוך בית הבליעה של הקנה שלו וננעל לבית הבליעה. המשך סיבוב הידית הביא לכך שהכדור ננקר והקליע נורה מלוע הקנה.
המשך סיבוב הידית הביא לתנועה אחורה של הבריח ועקב כך לחליצה של התרמיל הריק מבית הבליעה והשלכתו מפתח הפליטה.

כלי נשק בעלי קנים מסתובבים יצאו משימוש עם כניסתם של כלי נשק אוטומטיים חד-קניים אך לאחר מלחמת העולם השנייה חזר הצורך בכלי נשק בעלי קצב אש גבוה במיוחד של אלפי כדורים בדקה והשימוש בכלי נשק בעלי קנה מסתובב המונעים על ידי מערכות חשמליות או הידראוליות אומץ על ידי צבאות רבים.

מנגנון הפעלה אוטומטי

בסוף המאה ה-19 החלו להופיע כלי נשק בעלי טעינה חוזרת עם מנגנון ירי חצי אוטומטי ולאחר מכן בעלי מנגנון אוטומטי ומנגנון סלקטיבי בהם מוזן כדור מהמחסנית או משרשרת באופן אוטומטי אל תוך בית הבליעה והנוקר נדרך, לאחר הירי נפלט התרמיל הריק וכדור אחר מוכנס לבית הבליעה. טעינה חוזרת אוטומטית משתמשת באנרגיה העודפת שהשתחררה במהלך הירייה הקודמת בצורה של רתיעה או גז בלחץ גבוה המתפשט בתוך הקדח על מנת לבצע את תהליך הטעינה ופליטה. במנגנון חצי-אוטומטי כדי לירות שוב, המשתמש בנשק חייב לשחרר את ההדק באופן ידני לאפשר לו "להתאפס", וללחוץ שוב על ההדק כדי להפעיל את הסיבוב הבא. כתוצאה מכך, כל משיכה של ההדק משחררת רק כדור בודד מנשק חצי אוטומטי, בניגוד לנשק אוטומטי לחלוטין, שיירה ברציפות כל עוד התחמושת מלאה וההדק נשמר בלחץ. כלי נשק מודרניים כמו רובי סער
מצוידים בנגנון טעינה חוזרת סלקטיבי המופעל על ידי בורר המאפשר ירי חצי-אוטומטי וירי אוטומטי.

מנגון תנועה לאחור
ממוזער|ימין|דיאגרמת פעולת מנגנון פעולה לאחור
מנגנון טעינה חוזרת אוטומטי הפועל על פי עיקרון התנועה לאחור  משתמש בתנועת התרמיל הריק הנוצרת על ידי שחרור אנרגיה בעת הירי. התרמיל נדחף לאחור על ידי גזים המתפשטים במהירות בעת הירי, גזים אלו דוחפים בו-זמנית קדימה את הכדור אל מחוץ לקנה ואת התרמיל לאחור. במנגנון תנועה לאחור הבריח לא ננעל באופן מיכאני לבית הבליעה, משקל הבריח והתנגדות של קפיץ הפועל כנגדו משהים את התנועה לאחור עד לאחר שהכדור יצא מהקנה. השימוש בעיקרון פעולה זה מאפיין מספר מנגנונים שנבדלים אחד מהשני בדרך בה נשלטת תנועת הבריח בעת הפעולה "מנגנון תנועה לאחור פשוט" (אנגלית: simple blowback) המשמש כלי נשק בקוטר קטן יחסית בהם משקל הבריח והתנגדות הקפיץ מספיקים להשהות את התנועה לאחור, "מנגנון תנועה לאחור מושהה" (אנגלית: delayed blowback) המשמש כלי נשק בקטרים גדולים או רובים בעלי תחמושת עם מטען עוצמתי בהם נדרש מנגנון מיוחד להשהית תנועת הבריח עד ליציאת הכדור מהקנה.

במהלך החצי השני של המאה ה-19 נרשמו מספר פטנטים בבריטניה וארצות הברית לכלי נשק חצי- אוטומטיים בעלי מנגנון תנועה לאחור. ככל הידוע הרובה הראשון שזכה להצלחה ונכנס לייצור היה פרי תכנונו של פרדיננד מנליכר  שחשף את העיצוב ב-1885. הוא ייצר גם כמה אקדחים חצי אוטומטיים מהפכניים שפעלו על עקרון התנועה קדימה.

מנגנון תנועה לפנים
ממוזער|דיאגרמת פעולה תנועה לפנים
כלי נשק בעלי מנגנון טעינה חוזרת אוטומטי על עיקרון התנועה לפנים  משלבים קנה-מסגרת ובית בליעה קבועים, בעת הירי הקנה והמסגרת נעים קדימה, מתרחקים מהבריח על ידי ניצול החיכוך של הקליע בתנועה במורד הקנה ולחץ הגאזים המושכים את הקנה קדימה. מנגנון זה מכיל מינימום של חלקים נעים (הקנה והקפיץ הם בדרך כלל החלקים הנעים היחידים) והוא קומפקטי יותר ממנגנון הפעלה אחר באורך קנה שווה. עם זאת, בשל המסה המופחתת של חלקים הנעים מאחור יחד עם המסה המוגברת של החלקים הנעים קדימה (הקנה בתוספת גזי הקליע וההנעה), אנרגיית הרתיעה גדולה משמעותית ממנגנוני הפעלה אחרים.

מנגנון פעולת רתע
ממוזער|דיאגרמת מנגנון פעולת רתע באקדח Sig-Sauer
כלי נשק בעלי מנגנון טעינה חוזרת אוטומטית הפועלים על עיקרון פעולת רתע   משתמשים באנרגיה של רתיעת כלי הנשק בעת הירי כדי להפעיל את מחזור הפעולה של ירי-טעינה ודריכה במחזוריות, בניגוד למנגנוני תנועה לאחור או לפנים המשתמשים באנרגיה של לחץ הגז הנוצר מהתפשטות הגז המניע. אנרגיית הרתע נוצרת בעת שאנרגיה הנוצרת מהירי ודוחפת את הקליע קדימה גורמת לתנועה לאחור של הנשק כתגובת מומנטום נגדי. במנגנון טעינה חוזרת המבוסס על רתע נרתם מומנטום זה לתנועה לאחור של קנה הנשק בעוד בכלי נשק שאינם מופעלים רתיעה, בדרך כלל כל הנשק נע לאחור. בכלי ירייה המופעלים ברתיעה, רק חלק מכלי הנשק נרתע בעוד ההתמד מחזיקה חלק אחר ללא תנועה ביחס לאדם המחזיק בנשק. המסות הנעות והמסות חסרות התנועה מחוברות על ידי קפיץ הסופג את אנרגיית הרתיעה ואז מתרחב ומספק אנרגיה לשארית מחזור הפעולה. מכיוון שקיים מומנטום מינימלי הנדרש להפעלת פעולת כלי ירייה המופעל ברתיעה, כלי נשק המופעל על ידי רתע נדרש לתחמושת המסוגלת ליצור רתיעה מספקת כדי לספק את המומנטום. באופן דומה השימוש בכדורי סרק מחייב שימוש בהתקן להגברת הרתיעה.

כלי נשק המשתמשים במנגנון פעולת רתע נזקקים לשימוש בבריח ננעל (אנגלית: Locked breech) על מנת לשלוט על שחרור הדרגתי ובטוח של הלחץ בבית הבליעה ולמנוע פתיחה מהירה מידי של הבריח שעלולה להזיק למשתמש ולנשק. הבריח מתוכנן כבלוק הנעול מיכאנית לבית הבליעה, בעת הירי ההתמד דוחף את הקנה והמחליק/בלוק אחורה יחד למרחק מסוים ומנגנון הנעילה יתנתק לאחר ירידת הלחץ.

כלי נשק בעלי טעינה חוזרת המבוססת על עיקרון הרתע החלו להופיע במהלך המאה ה-19, כאשר מספר ממציאים החלו לרשום פטנטים על כלי נשק המשתמשים בעיקרון, עם זאת כלי הנשק הראשון שנכנס לשימוש צבאי נרחב היה מקלע מקסים שהשתמש ברתע  ובגזים שיצר כל כדור על מנת לפלוט את תרמילו ולהכניס את הבא אחריו. מבחנים שנעשו הראו שהמכונה הצליחה לירות כ־500 כדורים בדקה, כמות המשתווה לכוח האש של כ־30 רובים בריחיים מהסוג שהיה נפוץ באותה תקופה. המכונה אומצה על ידי הצבא הבריטי ב־1889 והמלחמה המשמעותית הראשונה בה השתתפה מכונת הירייה של מקסים הייתה מלחמת רוסיה–יפן (1905) כאשר שני הצדדים השתמשו במכונה במספרים גדולים.

מנגנון פעולה על ידי גז
ממוזער|ימין|דיאגרמת פעולה של מנגנון הפעלה על ידי גז. 1)פתח יציאת גז בקנה הנשק 2)ראש בוכנת הגז 3)גוף הבוכנה 4)בריח 5)שילוב בין הבוכנה לבריח 6)קפיץ
בכלי נשק בעלי מנגנון טעינה חוזרת המשתמשים בעיקרון הפעולה על ידי גז, חלק מהגזים המניעים את הקליע מהקנה נפלטים דרך פתח בקנה או מלכודת בלוע הנשק. גזים אלו משמשים להפעלת בוכנה שתנועתה פותחת ומפעילה את הבריח, תנועת הבריח לאחור פולטת את התרמיל הריק ודורכת את הפטיש ותנועתה לפנים שולפת כדור מהמחסנית ונועלת את הבריח לבית הבליעה . מנגנון זה הוא הנפוץ ביותר בשימוש ברובים הצבאיים המודרניים.
 מערכת מהלך ארוך: במנגנון "מהלך ארוך" הבוכנה מקובעת מכנית למכלול הבריח ונעה לאורך כל מחזור הפעולה. היתרון העיקרי של מערכת המהלך הארוך הוא שהמסה של מוט הבוכנה מוסיפה לתנע של מכלול הבריח ומאפשרת פעולה יותר חלקה של תהליך הטעינה החוזרת - פליטה, איסוף ונעילה. החיסרון העיקרי של מערכת זו הוא ההפרעה הנגרמת לכוון הנשק על המטרה בעת הירי מאחר שמרכז המסה של הנשק משתנה במהלך מחזור הפעולה, ועצירות פתאומיות בתחילת ובסוף מהלך תנועת מכלול הבריח.
 מערכת מהלך קצר: במנגנון מסוג זה הבוכנה נעה בנפרד ממכלול הבריח הוא עשוי לדחוף ישירות את הבריח כמו ברובה M1 קרבין, או לפעול דרך מוט חיבור או מכלול, כמו ב-רובה SKS. בעת הירי האנרגיה ניתנת בדחיפה קצרה ופתאומית ותנועת בוכנת הגז נעצרת, מה שמאפשר למכלול הבריח להמשיך במחזור הפעולה באמצעות אנרגיה קינטית. היתרון של מערכת מהלך קצר נובע מהפחתת המסה הכוללת של חלקים הנעים בהשוואה לבוכנה בעלת מהלך ארוך ומאפשר שליטה טובה יותר בכלי הנשק.
פגיעה ישירה: שיטת הפעולה של פגיעה ישירה  מוציאה גז מפתח קטן במורד הקנה דרך צינור אל החלקים הנעים של הרובה, שם הם פוגעים ישירות במכלול הבריח, שיטה פעולה של רובה ה-M-16. לשיטה זו יתרון שנובע משימוש במנגנון פשוט וקל יותר. יתרון עיקרי אחד הוא שהחלקים הנעים ממוקמים בקו אחד עם הקנה ומונעים הפרעה לכוון הנשק למטרה בעיקר בעת ירי "אוטומטי" כלומר בצרורות. למנגנון זה החיסרון משמעותי הבא לידי ביטוי באמינות המנגנון בעת פעולה ממושכת ונובע מכך שגז ההנעה בא במגע, בטמפרטורה גבוהה, ישירות עם המכלולים של הירי. כתוצאה מכך נשרפים חומרי הסיכה וגורמים לזיהום המנגנונים כמו לחימום יתר של המכלולים. גורמים משולבים אלה מפחיתים את אמינות הנשק ומשפיעים על הזמן ממוצע בין תקלות.

ראו גם
 היסטוריה של כלי הירי
 כלי נשק ליריה בודדת
לקריאה נוספת
 Joseph G. BilbyA Revolution in Arms: A History of the First Repeating Rifles Westholme, 2006 
 Richard C. Rattenbury A Legacy in Arms: American Firearm Manufacture, Design, and Artistry, 1800–1900 University of Oklahoma Press, 2014 

הערות שוליים

קטגוריה:כלי ירייה - מבנה ופעולה
קטגוריה:כלי ירייה
קטגוריה:מנגנוני ירי