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おもに歩兵がとりあつかう高い発射速度をもつ自動火器で、一般的に口径20mm未満のものをさす。口径や重量、運用法によって重機関銃と軽機関銃に大別される。
重機関銃は三脚架などの専用銃架にとりつけられ、安定した射撃能力を発揮できるため、陣地などにすえつけられて固定的につかわれることが多い。軽機関銃は簡単な二脚架などをもち、持ち運びが容易なため、野戦などで歩兵の移動にあわせて機動的に運用することができる。 口径12.7mm以上の機関銃を重機関銃、7.92mm前後の機関銃を軽機関銃ということもできるが、第2次世界大戦中に使用されたドイツのMG34のように口径7.92mmのものでも三脚架にとりつけて重機関銃として運用された例もあり、単純に口径の大きさで区別することはできない。現代では、世界的に軽、重をかねた汎用機関銃化がすすんでいる。
口径が20mmをこえ、機関銃とほぼ同じ構造をもつ自動火器は機関砲とよばれる。ちなみに旧日本陸軍では、口径11mm以上のものを機関砲とよんでいた。 機関砲は戦車や装甲車、軍用機、軍艦などに搭載され、とくに対空兵器として重要視されている。第2次世界大戦では、ドイツの20mm対空機関砲、スウェーデンのボフォース40mm機関砲などがあり、戦後では、ドイツの自走高射機関砲ゲパルト型や自衛隊の同87式に採用されたスイスのエリコン35mm機関砲やアメリカの25mmチェーン・ガンなどが知られている。 また、拳銃(けんじゅう)弾を使用する小型携行式の短機関銃や、自動小銃から発達しほとんど機関銃同様に連続射撃ができる突撃銃なども、多数実用化されている。
機関銃は弾薬の装填(そうてん)、発射、空薬莢(やっきょう)の排出を自動的かつ連続的におこなえるのが特徴である。発射方式には弾丸発射による反動を直接利用して排莢、再装填をおこなう反動式と、銃身内の発射ガスを利用するガス圧式、薬莢底部にかかるガス圧を直接利用する吹き戻し式がある。発射速度は毎分500~1300発、初速は秒速700~1000mで、射程は最大2000m程度である。弾薬はベルトで給弾されるのが一般的だが、数発~数十発を装填したクリップやドラム弾倉、箱型弾倉なども使用される。 弾薬は通常弾、徹甲弾、焼夷(しょうい)弾などが必要に応じて使用され、射弾の修正のために花火のようにみえる曳光(えいこう)弾が数発ごとに混入される。
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