発射速度

発射速度とは、特定の武器が発射物を発射できる頻度です。これは、オペレーターの訓練レベル、機械的な制限、弾薬の入手可能性、武器の状態など、いくつかの要因によって左右されます。現代の武器では、通常、1 分あたりの弾数 (RPM または弾数/分) または 1 秒あたりの弾数 (RPS または弾数/秒) で測定されます。

発射速度には、周期的、持続的、急速という 3 つの異なる測定方法があります。周期的とは、熱、摩耗、弾薬の制限による機能低下を考慮に入れず、機械的機能のみを考慮した最大発射速度です。持続的とは、武器を装填し、作動できるほど冷却するのにかかる時間を考慮した最大効率発射速度です。最後に、急速とは、発射速度を長時間維持する必要のない緊急時の最大妥当発射速度です。

ボルトアクション式ライフルや大砲などの手動操作式武器の場合、発射速度は、ある程度の機械的な制限はあるものの、主に操作者や乗組員の訓練によって決まります。発射速度は、人間工学的要因によっても左右されることがあります。ライフルの場合、ボルトやマガジンリリースの設計などの使いやすさが発射速度に影響を与えることがあります。

砲の場合、牽引式の砲架に搭載された砲は、戦車や自走砲の狭い空間に搭載された同じ兵器よりも高い発射速度を達成できるのが普通です。これは、野外で作戦する乗員がより自由に動き回ることができ、最も便利な場所に弾薬を積めるためです。車両内では、他の設計上の制約により、弾薬の保管が迅速な取り扱いに最適化されておらず、乗員の動きが制限される場合があります。砲兵の発射速度は、19世紀後半に後装式砲や速射砲などの技術革新によって向上しました。

機関銃などの自動兵器の場合、発射速度は主に機械的な特性です。高い周期発射速度は、航空機や、カバーからカバーへと素早く移動して露出時間を最小限に抑えるターゲットなど、限られた時間だけ機関銃にさらされるターゲットに対して使用する場合に有利です。数秒よりも長い時間機関銃で射撃できるターゲットの場合、周期発射速度はそれほど重要ではなくなります。

ハンドガンやライフルでよく使われる、半自動小火器と呼ばれる 3 番目のハイブリッドクラスの武器の場合、発射速度は主に、オペレーターがトリガーを能動的に引く能力と、狙いを定めて発射する場合はオペレーターのショット間の回復時間によって決まります。発射速度に大きく影響する他の要因はありません。一般的に、半自動小火器はブローバックエネルギーを使用して弾丸を自動的に装填しますが、トリガーがリセット ポイントまで放され、再び能動的に引かれるまで新しい弾丸は発射されません。半自動小火器の発射速度は全自動小火器の発射速度とは大きく異なるため、混同しないでください。多くの全自動小火器には、スイッチを切り替えることで半自動モードに「ダウングレード」する 選択的発射機能があります。

時代とともに、武器の発射速度は向上しました。現代のライフルや機関銃で武装した小規模な歩兵部隊は、旧式の武器を装備したはるかに大規模な部隊よりも多くの火力を発揮できます。20 世紀を通じて、この火力の向上は、ほぼすべて現代の武器の発射速度の向上によるものでした。

発射速度の向上の例としては、1884年に開発され、第一次世界大戦が終結した1918年まで使用されたマキシム機関銃が挙げられます。この機関銃の性能は、主に冷却分野の進歩によってその間向上しました。

発射速度にはさまざまな測定方法があります。発射速度は自動小銃の種類によって異なります。

これは、自動または半自動の銃が1つの薬莢をどれだけ速く発射できるかを測定します。サイクルの終わりには、武器は発射準備が整っているか、次の弾丸の発射を開始している必要があります。オープンボルトの シンプルブローバック武器では、これは引き金を引いてボルトを解放することから始まります。ボルトは弾倉から銃身に薬莢を押し込み、これを発射します。弾丸を推進するエネルギーは、ボルトを反動バネに抗して後方に押します。ボルトはバネまたはレシーバー後部によって停止した後、前方に押し出され、再び発射するか、シアに引っ掛かります。一般的なサイクル発射速度は、アサルトライフルでは600～1100 rpm 、サブマシンガンとマシンピストルでは400～1400 rpm、マシンガンでは600～1,500 rpmです。攻撃ヘリコプターやその他の戦闘車両に搭載されたM134ミニガンは、1 秒あたり 100 発 (6,000 rpm) を超える発射速度を達成できます。

これは、現実的な環境で武器が実際に耐えられる、または出力することが期待される発射時間です。理論上、M134 は最大 6,000 rpm で発射できます。現実的に、武器を 60 秒間連続して発射すると、武器の一部が溶ける可能性があります。持続発射速度は、リロード、照準、銃身の交換、発射された薬莢、およびユーザーの専門知識など、いくつかの要因によって異なります。武器の有効発射速度を知っておくと、弾薬の予備と補給の要件を判断するのに役立ちます。機関銃は通常、弾薬と銃身の寿命を延ばすために短いバーストで発射され、長時間の射撃は緊急時のために残されています。持続発射速度は、ボックス マガジン給弾式のアサルト ライフルや半自動小銃にも適用されますが、これらの武器の弾薬が軽機関銃と同じ速度で消費されることはめったにありません。

高速または持続的な発射速度は、武器の絶対最大発射速度とみなすことができます。持続という用語は、全自動武器を連続的に発射することを指し、高速は半自動または手動で操作される銃器に限定されます。高速で持続的な発射は通常、待ち伏せ攻撃や人波攻撃に対する近距離防御に使用されます。このようなシナリオでは、制御、弾薬、さらには射撃量の目標さえもトレードオフになります。これらの発射速度は、武器と兵士を物理的限界まで押し上げ、長時間維持することはできません。

発射速度を上げる上での主な制約は、熱の問題によって生じます。手動で操作するライフルでさえ、弾丸を発射すると熱を発生します。機関銃は急速に熱を蓄積するため、過熱を防ぐための措置を講じる必要があります。解決策としては、銃身を重くして熱くなりにくくする、銃身を乗組員が素早く交換できるようにする、銃身の周りにウォータージャケットを使用して銃を冷却するなどがあります。現代の機関銃チームは、訓練を受けた乗組員が数秒以内に交換できる予備の銃身を少なくとも 1 つ携行します。過熱の問題は、弾薬が意図せず発砲すること (コックオフ) から、戦闘でさらに悪いことに、発砲しないこと、さらには武器が爆発することまで多岐にわたります。

水冷式の兵器は、非常に高い実効発射速度（発射周期に近い）を達成できるが、非常に重く、損傷を受けやすい。よく知られた例としては、ジョン・ブローニングが設計し、第一次世界大戦中に米軍が使用した重機関銃、M1917ブローニング機関銃がある。これは、第二次世界大戦中に米軍が使用した、はるかに一般的なブローニングM1919機関銃や、現在も使用されているブローニングM2 .50口径重機関銃、および第二次世界大戦中の日本のホ103航空機関銃など多くの改造版の基礎となった。^[1]もう一つの伝説的な信頼性の高い重機関銃は、マキシム機関銃の設計に基づいたイギリスのヴィッカース機関銃で、第一次世界大戦と第二次世界大戦中に空中と地上の両方で使用された。水冷兵器はそれらの欠点のために、徐々にはるかに軽量な空冷兵器に置き換えられていった。航空機に搭載された兵器の場合、航空機が移動している間、外気が兵器を冷却するため、冷却装置は不要である。その結果、航空機に搭載された機関銃、オートキャノン、ガトリング砲は、地上の同等の機関銃よりもはるかに長い時間射撃を続けることができ、ほぼ定速射撃で射撃できる。しかし、弾薬の重量のため、射撃継続時間は弾薬搭載量によって制限される。これは、多くの航空機の機関砲が数秒間の射撃に十分な弾薬しか搭載していないためである。例えば、F-16 ファルコンとその派生型は 20mm 弾薬を 511 発搭載し、F-22 ラプターは同様の量の 480 発を搭載しており、これは M61 バルカンの定速 6000 rpm (100 発/秒) で約 5 秒間射撃するのに相当する。 (設計目的により、より多くの弾薬を搭載している航空機もあります。例えば、 A-10 サンダーボルトに搭載されているGAU-8 アベンジャーは、17 秒間の射撃に十分な弾薬を 1,150 発搭載しています)。

発射速度に影響を与えるもう 1 つの要因は、弾薬の供給です。50 rps (3,000 rpm) で、M134 ミニガンの 5 秒間のバーストには、約 6.3 kg (14 lb) の 7.62 mm 弾薬が使用されます。これだけでも、十分な弾薬を携行しなければならない歩兵にとっては実用的ではない武器です。このため、およびその他の理由から、このような発射速度の高い武器は、通常、車両または固定された設置場所にのみ搭載されています。

• 多連装銃