自動小銃などで採用されている自動装填機構のひとつ。
発砲の際に弾薬から生じる高圧ガスの一部を利用して、チャンバーの開放と薬莢の排出を行い、次弾を装填する方式。バレル内の穴などから発射ガスの一部を導き、バレルと平行に配されたバイパスやピストンを通じて、発砲のエネルギーの一部をボルトへと送り込んでこれを後退させるというもの。
ブローバック方式のように発砲の反動を利用する場合、強力な弾丸であればあるほど、ボルト(或いはスライド)の後退スピードは増す。よってそれらが破損する危険も当然増すので、反動のショックやスピードを抑えるためにボルト/スライドを閉鎖するスプリングをより強いものとする必要がある。だが、あまり強いスプリングでは、初弾を送るさいにボルト/スライドを手動で引くことが困難となる。
しかし、ガスオペレーションの手法なら、構造はブローバックよりやや複雑となるが、ボルト/スライドの開放に必要なエネルギーのみを取り出すことが出来るので、むやみにスプリングなどを強くする必要はなくなり、使用者が操作するさいの負担は軽くなる。ガスオペレーションが自動小銃やウィルディなどの一部の拳銃などの強力な弾丸を使用する銃に採用されている所以である。
ガスオペレーションには、ショートストローク、ロングストローク、ガストラップといったピストンを介する方式と、ガス直噴方式の四つが存在する。なお、ピストンを介さないM16などに採用されているガス直噴式のものは、(銃そのものの数はともかく)少数派である。
ショートストローク-ガスピストン方式は、古くはSVTやG43、M1カービン。戦後にはFALやAR18、ストーナーM63 。近年はG36やSCARなど、最新のアサルトライフルでも採用されている方式である。ピストンとボルトグループはそれぞれ独立しており、発射ガスで押し出されたピストンが、更にボルトグループを蹴り出すという仕組みだ*1。機構は後述のロングストロークに比べ複雑だが、駆動に必要なエネルギーや反動が小さくて済むという利点がある。
ロングストローク-ガスピストン方式は、AK47やM1ガーランドが採用している、ボルトキャリアに固定されたオペレーションロッド(もしくはピストン)をガスで駆動するシステムである。ロッドが重く慣性モーメントが大きいため反動が大きくなるものの、構造がシンプルで頑健な点で優れている。
またガストラップは、開発段階のM1ガーランドが採用していたものである。銃口付近にトラップを設け、マズルブラストを利用してガスピストンを動作させる仕組みだったが、ものにならず、結局ロングストローク-ガスピストン方式に落ち着いたという経緯がある。
これらガス圧利用方式では、発射ガスを取り出す量を最適化するため、「ガス規制子」という絞りを掛ける機構*2を採用する例がある。銃の動作に必要なエネルギーの量は銃本体の作動機構内部の汚れや歪みで変化し、また弾薬の燃焼で発生するエネルギーも、炸薬の量や燃焼速度、弾自体の製造品質によって変化する*3ため、とくにフルオートマチック射撃が可能な火器で安定した持続射撃を行うために設けられる。
もちろんガス規制子を採用していないガスオペレーションの火器も多く存在する。代表例としてはAKやM16がそうであり、前述のデメリットの内、後者の作動不良を起こさせない為に多くの発射ガスを引き込む設計となっている為、AKではボルトの後退速度が速くなり過ぎて機関部後端への衝突時の振動や負荷が大きく耐久性と連射時の射撃精度を損ねており、M16ではボルトキャリアにガスシリンダーを有する設計上、排莢孔から余剰ガスを排出するため、左利きの射手の場合は余剰ガスが射手の顔面近くに噴出してしまう他、減音器を使用した際にはチャージングハンドルの隙間から射手の顔面に向けて余剰ガスが噴出してしまう場合がある。
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