إعادة تعبئة تعمل بالغاز

يعتمد نظام مصيدة الغاز على "حبس" غاز الاحتراق عند خروجه من فوهة السلاح. يصطدم هذا الغاز بسطح يحوّل الطاقة إلى حركة، تُشغّل بدورها آلية عمل السلاح الناري. ولأن الحركة الناتجة تكون للأمام باتجاه فوهة السلاح، يلزم وجود نظام ميكانيكي لتحويلها إلى الحركة الخلفية اللازمة لتشغيل الترباس. يُضيف هذا إلى تعقيد الآلية ووزنها، كما أن موضع المصيدة يؤدي عمومًا إلى سلاح أطول، ويسمح بدخول الأوساخ بسهولة إلى الآلية. على الرغم من هذه العيوب، فإنها تستخدم غازًا بضغط منخفض نسبيًا ولا تتطلب ثقبًا في الماسورة، مما جعلها جذابة في التصاميم الأولى. لم يعد هذا النظام يُستخدم في الأسلحة الحديثة.

في عام ١٨٨٤، حصل حيرام ماكسيم على براءة اختراع لنظام غطاء فوهة البندقية الموصوف في براءة الاختراع الأمريكية رقم ٣١٩٥٩٦ ، مع أنه من غير المعروف ما إذا كان هذا السلاح الناري قد تم تصنيع نموذج أولي له. استخدم جون براوننج الغاز المحصور عند فوهة البندقية لتشغيل "صمام" في أول نموذج أولي لسلاح ناري يعمل بالغاز، والموصوف في براءة الاختراع الأمريكية رقم ٤٧١٧٨٢، واستخدم تعديلًا طفيفًا لهذا التصميم في مدفع رشاش كولت-براوننج M1895 "حفار البطاطس". استخدمت بندقية بانج الدنماركية غطاء فوهة يُدفع للأمام بواسطة غاز الفوهة لتشغيل آلية الإطلاق من خلال قضبان النقل والرافعة. ومن البنادق الأخرى التي تعمل بنظام حصر الغاز، بنادق M1 Garand من الإنتاج المبكر وبنادق Gewehr 41 الألمانية (كلاهما من طرازات والتر وماوزر).

اشترطت الحكومتان الأمريكية والألمانية تشغيل بنادقهما دون الحاجة إلى ثقب في السبطانة. وقد اعتمدت كلتا الحكومتين الأسلحة في البداية ثم تخلتا عن الفكرة لاحقًا. وتم تعديل معظم بنادق M1 Garand الأمريكية القديمة بمكابس غاز طويلة الشوط، مما جعل البنادق المتبقية ذات نظام مكابس الغاز ذات قيمة عالية في سوق هواة جمع الأسلحة.

في ثمانينيات القرن العشرين، قام المصمم السوفيتي ألكسندر أدوف من شركة TsKIB SOO بتعديل المفهوم باستخدام أنبوب لتحويل الغاز من فوهة البندقية إلى نظام شوط طويل قياسي (انظر أدناه) من أجل تقليل تأثير محرك الغاز على الماسورة وزيادة الدقة، ولكن بندقية القنص الخاصة به لم يتم اعتمادها بسبب تفكك الاتحاد السوفيتي . ^{[ 11 ]}

يُحدد طول شوط السلاح الناري الذي يعمل بالغاز والمُشغَّل بالمكبس بالمسافة التي يقطعها المكبس نسبةً إلى قطره الأكبر. وبالتحديد، في آليات الشوط الطويل، يجب أن تكون مسافة حركة المكبس تحت ضغط الدفع أكبر من قطره الأكبر؛ ويجب بلوغ هذه المسافة قبل تهوية غازات الدفع. وإذا تم تهوية غازات الدفع المضغوطة قبل هذه النقطة، فإن ذلك يُعرِّف آلية قصيرة الشوط تعمل بالمكبس. ومن الأمثلة الشائعة على أنظمة الغاز طويلة الشوط، تلك التي تتطلب أن يكون شكلها وملاءمتها مُرتبطين بالمكبس وقضيب التشغيل ومجموعة حامل الترباس مُثبَّتة معًا لتشكيل وحدة واحدة. لكن هذا ليس تعريفًا دقيقًا، وإنما مجرد ملاحظة لخصائص مُزدوجة ولكنها غير مُرتبطة في تصاميم الأسلحة النارية المختلفة. لهذا السبب، تُعدّ الأسلحة النارية الحقيقية ذات نظام المكبس طويل الشوط نادرة، ولهذا السبب أيضاً تنشأ مثل هذه المفاهيم الخاطئة وتشويهات التعريفات. ومن أمثلة الأسلحة النارية ذات نظام المكبس طويل الشوط (على سبيل المثال لا الحصر) بندقية إم 1 غاراند وبندقية إيه كيه إم.

تُقدّم أسلحة نارية أخرى، مثل بندقية M1918 BAR، مثالًا مثيرًا للاهتمام لسلاح ناري يُمكن تصنيفه إما كآلية قصيرة الشوط أو طويلة الشوط. المسافة الرئيسية التي يقطعها المكبس تحت ضغط الدفع أقل من قطر المكبس نفسه. مع ذلك، تقع فتحات التهوية في موضع خلفي كافٍ بحيث تكون المسافة التي يقطعها المكبس تحت ضغط معقول أكبر من قطره. وهذا ما يجعل آلية M1918 BAR هجينة. يكون شوط المكبس الأولي مضغوطًا بالكامل لمسافة قصيرة، ثم ينتهي جسم منظم الغاز فجأة حيث يمكن للغازات أن تتجاوز المكبس جزئيًا مع الاستمرار في توفير دفع مباشر بضغط أقل. بعد الوصول إلى طول شوط أكبر من قطر المكبس، تتسرب الغازات عبر فتحات التهوية الست المتتالية (صف واحد من ثلاث فتحات على كل جانب) داخل أنبوب أسطوانة الغاز.

على عكس آلية الشوط الطويل الموصوفة أعلاه، تتميز آلية المكبس قصيرة الشوط بمكبس غازي يتحرك تحت ضغط الدفع لمسافة أقل من قطره الأكبر. يتم تصريف غازات الدفع أو تجاوزها قبل أن يصل المكبس إلى مسافة تساوي قطره. تُعد أنظمة الغاز قصيرة الشوط أكثر شيوعًا من أنظمة الشوط الطويل، وتشمل أنواعًا فرعية مثل نظام الصمام الموجود في بندقية شتاير AUG؛ حيث لا ترتبط آلية الصمام ميكانيكيًا بمجموعة حامل الترباس، وغالبًا ما تكون سببًا لسوء فهم ماهية آلية الشوط القصير. وكما هو الحال مع أنظمة الشوط الطويل، يُساء فهم الفرق بين آليات الشوط القصير والطويل. من المفاهيم الخاطئة الشائعة أن نظام الشوط القصير يجب أن يحتوي على مكبس وقضيب تشغيل غير متصلين بمجموعة حامل الترباس (آلية الصمام). مع أن هذه سمة شائعة في العديد من التصاميم، إلا أنها ليست سمة مميزة لطول الشوط. يعتمد التصنيف فقط على المسافة التي يقطعها المكبس تحت الضغط بالنسبة لقطره، وليس على ما إذا كان المكبس مرتبطًا فعليًا ببقية مجموعة التشغيل.

بالعودة إلى مثال بندقية M1918 BAR الذي سبق ذكره في سياق آليات الشوط الطويل، يمكن أن يدعم تصنيفها أيضًا تفسير الشوط القصير. يحتوي منظم الغاز في بندقية BAR على فتحة قطرها 0.035 بوصة تُصرف الغاز للأمام عبر جسم المنظم. يحد هذا التصريف المستمر للغاز منذ البداية من مدة ومسافة تعرض المكبس لأقصى ضغط. ونتيجة لذلك، على الرغم من أن المكبس وقضيب التشغيل يتحركان كوحدة واحدة، فقد لا يبقى المكبس نفسه تحت ضغط كامل لفترة كافية ليُصنف كنظام شوط طويل حقيقي، مما يصنف بندقية M1918 BAR كآلية هجينة أو شبه قصيرة الشوط.

لهذا السبب، ينبغي عدم تطبيق طول الشوط، عند استخدامه لوصف الأداء التقني لمكونات الأسلحة النارية - كما هو الحال في سياقات التسويق أو طلبات براءات الاختراع أو الوثائق الفنية - بشكل تعسفي أو بناءً على السمات المرئية أو الهيكلية فقط. بل ينبغي أن يعكس مسافة الشوط الفعلية الناتجة عن الضغط للمكبس بالنسبة إلى هندسته.

لا يُقفل المزلاج ، بل يُدفع للخلف بفعل غازات الدفع المتمددة ، كما هو الحال في التصاميم الأخرى التي تعتمد على الارتداد. مع ذلك، تُصرّف غازات الدفع من الماسورة إلى أسطوانة مزودة بمكبس يؤخر فتح المزلاج. يُستخدم هذا النظام في بنادق فولكسشتورمجيفير 1-5 ، وهيكلر آند كوخ P7 ، وستير GB ، ووالتر CCP .

لتجنب استهلاك كميات كبيرة من الذخيرة باهظة الثمن نسبيًا، درّبت جيوش عديدة، بما فيها جيش الولايات المتحدة، أطقم الرشاشات باستخدام ذخيرة أقل تكلفة من عيارات فرعية في أواخر القرن التاسع عشر والنصف الأول من القرن العشرين. ولتحقيق ذلك، احتاجوا إلى خرطوشة .22 LR رخيصة لتشغيل الأسلحة النارية المصممة لاستخدام خرطوشة .30-06. ابتكر ديفيد مارشال ويليامز طريقة تتضمن حجرة عائمة منفصلة تعمل كمكبس غاز، حيث يصطدم غاز الاحتراق مباشرة بمقدمة الحجرة العائمة. ^{[ 12 ]} كما استخدمت مجموعة تحويل مسدس كولت سيرفيس إيس عيار .22 لمسدس M1911 عيار .45 نظام ويليامز، الذي يسمح بانزلاق أثقل بكثير من التحويلات الأخرى التي تعمل بآلية الارتداد غير المعززة ، مما يجعل التدريب على المسدس المحوّل واقعيًا. توفر الحجرة العائمة قوة إضافية لتشغيل الانزلاق الأثقل، مما يوفر مستوى ارتداد محسوسًا مشابهًا لخرطوشة كاملة القوة. ^{[ 13 ]}

تستخدم الأسلحة النارية ذات آلية التشغيل بالكبسولة طاقة ارتداد الكبسولة لفتحها وتفعيلها. طوّر جون غاراند هذا النظام في محاولة غير ناجحة لاستبدال بندقية M1903 ذات الترباس في أوائل عشرينيات القرن العشرين. ^{[ 14 ] [ 15 ]} عملت نماذج غاراند الأولية بكفاءة مع ذخيرة الجيش الأمريكي عيار 30-06 والكبسولات غير المضغوطة، ولكن بعد ذلك غيّر الجيش من استخدام البارود سريع الاحتراق إلى بارود البنادق العسكرية المحسّن (IMR) ذي الاحتراق التدريجي. أدى بطء ارتفاع الضغط إلى جعل النماذج الأولية ذات آلية التشغيل بالكبسولة غير موثوقة، فتخلى غاراند عن التصميم لصالح بندقية تعمل بالغاز، والتي أصبحت فيما بعد بندقية M1 غاراند . ^{[ 14 ] [ 16 ]} استخدمت شركة AAI مكبسًا للكبسولة في بندقية قُدّمت لمسابقة SPIW. ^{[ 17 ]} ومن الأسلحة النارية الأخرى التي استخدمت هذا النظام مدفع روث الرشاش ^{[ 18 ] [ 19 ] [ 20 ]} ، وبندقية بوستنيكوف الهجومية APT، وبندقية كلارك كما هو موضح في براءة الاختراع الأمريكية رقم 2,401,616 . ^{[ 21 ]} وفي بعض الحالات، كما في براءة الاختراع الأمريكية رقم 2537443A ، يتم إخراج الكبسولة بالكامل من الخرطوشة عبر منفذ في الترباس لتجهيز المطرقة. ^{[ 22 ]}

يُستخدم نظام مشابه في بنادق الرصد في سلاح LAW 80 وسلاح الهجوم متعدد الأغراض الذي يُطلق من الكتف، حيث يستخدمان خرطوشة 9 ملم، أو خرطوشة وينشستر .308 ، مع خرطوشة فارغة من عيار .22 هورنت بدلاً من الكبسولة. عند الإطلاق، تتراجع خرطوشة هورنت مسافة قصيرة للخلف، مما يؤدي إلى فتح آلية الإطلاق. ^{[ 23 ]}

تعتمد طريقة التشغيل بالارتطام المباشر ( DI) على تهوية الغاز من منتصف ماسورة البندقية عبر أنبوب إلى الأجزاء المتحركة، حيث يصطدم مباشرةً بحامل الترباس. ينتج عن ذلك آلية أبسط وأخف وزنًا. من الأسلحة النارية التي تستخدم هذا النظام البندقية الفرنسية MAS-40 من عام 1940، والبندقية السويدية Ag m/42 من عام 1942. يستخدم نظام غاز ستونر في البنادق الأمريكية من طراز M16 وM4 وAR-15 نسخة معدلة من هذه الطريقة، حيث يقوم أنبوب الغاز بتوصيل الغاز إلى حامل الترباس ليصطدم بالترباس، الذي يعمل كمكبس لتشغيل البندقية. إحدى المزايا الرئيسية هي أن الأجزاء المتحركة موضوعة على خط واحد مع محور الماسورة، مما يعني عدم تأثر الرؤية بشكل كبير. يوفر هذا ميزة خاصة للآليات الأوتوماتيكية بالكامل. أما عيبه، فهو أن غاز الدفع عالي الحرارة (وما يصاحبه من رواسب) يُدفع مباشرةً إلى أجزاء الحركة. ^{[ 24 ]} يزيد التشغيل بالارتطام المباشر من كمية الحرارة المترسبة في جسم السلاح أثناء الإطلاق، مما قد يؤدي إلى احتراق مواد التشحيم وتغطيتها. كما يتم تسخين الترباس، والمستخرج، والقاذف، والدبابيس، والزنبركات بواسطة نفس الغاز عالي الحرارة. هذه العوامل مجتمعة تقلل من عمر هذه الأجزاء، وموثوقيتها، ومتوسط ​​الوقت بين الأعطال . ^{[ 25 ]}