Khóa nòng mở

Một khẩu súng tiểu liên MAC-10

Một khẩu súng được gọi là bắn từ bệ khóa nòng mở (hay khóa nòng mở) nếu như khi ở trạng thái sẵn sàng bắn, bệ khóa nòng và các bộ phận chuyển động được giữ lại ở phía sau hộp khóa nòng, và không có viên đạn nào nằm trong buồng đạn. Khi bóp cò, bệ khóa nòng lao về phía trước, nạp một viên đạn từ hộp tiếp đạn hoặc băng đạn dây vào buồng đạn, và kích nổ viên đạn đó trong cùng một chu kỳ chuyển động. Giống như bất kỳ thiết kế súng tự động nạp đạn nào khác, chu kỳ hoạt động của cơ cấu được vận hành bởi năng lượng giải phóng từ thuốc phóng, năng lượng này đẩy bệ khóa nòng lùi về phía sau, nén lò xo đẩy về trạng thái sẵn sàng để bắn viên đạn tiếp theo. Đối với một khẩu súng sử dụng cơ chế khóa nòng mở bắn ở chế độ bán tự động, bệ khóa nòng sẽ bị lẫy cò giữ lại ở vị trí này sau mỗi phát bắn; còn ở chế độ bắn tự động, nó sẽ bị bẫy và giữ lại theo cách tương tự bất cứ khi nào người bắn thả cò súng. Ngược lại với cơ chế này, ở những dòng súng sử dụng khóa nòng đóng, cò súng và lẫy cò không trực tiếp tác động đến chuyển động của bệ khóa nòng.

Thông thường, chu kỳ bắn bằng khóa nòng mở được áp dụng cho các loại vũ khí tự động hoàn toàn và không dùng cho vũ khí bán tự động (ngoại trừ một số phiên bản cải tiến bán tự động từ các thiết kế súng tự động). Các loại súng sử dụng cơ chế thổi lùi kích nổ hạt nổ sớm (API) về bản chất chỉ có thể bắn từ bệ khóa nòng mở.

Ưu điểm

So với thiết kế bệ khóa nòng đóng, vũ khí sử dụng khóa nòng mở thường có ít bộ phận chuyển động hơn. Kim hỏa thường được chế tạo liền khối như một phần của bệ khóa nòng, giúp tiết kiệm chi phí sản xuất; quán tính từ quá trình đóng khóa nòng cũng thúc đẩy kim hỏa cố định này đập vào hạt nổ, loại bỏ sự cần thiết của một cụm kim hỏa độc lập và lò xo riêng biệt. Trên các vũ khí tự động, bệ khóa nòng mở giúp triệt tiêu hiện tượng nguy hiểm gọi là "cướp cò do nhiệt" (cook-off), xảy ra khi buồng đạn trở nên quá nóng khiến viên đạn tự phát nổ dù người bắn chưa bóp cò. Các thiết kế khóa nòng mở thường duy trì nhiệt độ vận hành mát hơn nhiều so với kiểu khóa nòng đóng nhờ luồng không khí lưu thông tự do vào buồng đạn, bệ khóa nòng và nòng súng trong các khoảng nghỉ giữa những loạt bắn; hơn nữa, không giống như khóa nòng đóng, viên đạn bắn đầu tiên cho một loạt bắn không được đưa vào buồng đạn cho đến ngay trước thời điểm khai hỏa, và do đó chỉ tiếp xúc với nhiệt lượng dư thừa trong một phần nhỏ của giây. Sự kết hợp của hai đặc tính này giúp cơ chế khóa nòng mở trở nên phù hợp hơn cho các loại vũ khí như súng máy, vốn được thiết kế để có khả năng duy trì hỏa lực tự động kéo dài. Súng sử dụng bệ khóa nòng mở cũng cho phép thoát nước dễ dàng trên các dòng súng bắn dưới nước.

Nhược điểm

Trước hết, cơ cấu giữ bệ khóa nòng có thể bị lỗi, dẫn đến tình trạng cướp cò ngoài ý muốn (tức là súng tự khai hỏa khi chưa có tác động vào cò), gây ra những hậu quả tiềm ẩn nguy hiểm. Một số thiết kế súng tiểu liên đơn giản, chẳng hạn như khẩu Sten, có thể tự cướp cò khi bị rơi xuống bề mặt cứng – ngay cả khi chưa lên đạn – do lực va đập có thể làm bệ khóa nòng nảy lùi về phía sau một khoảng đủ để khi lao trở lại, nó sẽ đón một viên đạn từ hộp tiếp đạn, nạp vào buồng đạn và kích nổ; rủi ro này là cố hữu đối với các dòng súng sử dụng khóa nòng mở trừ khi các tính năng an toàn được tích hợp vào thiết kế.

Một thiếu sót khác của nguyên lý khóa nòng mở là có một độ trễ ngắn giữa thời điểm bóp cò và thời điểm viên đạn thực sự nổ, do bệ khóa nòng (vốn có quán tính khá lớn) phải di chuyển về phía trước một khoảng cách đáng kể giữa hai sự kiện này. Vì sau phát bắn đầu tiên, súng khóa nòng mở hoạt động hiệu quả không có gì khác biệt so với súng khóa nòng đóng, nên vấn đề độ trễ này nhìn chung ít đáng ngại hơn khi bắn tự động hoàn toàn và chủ yếu ảnh hưởng ở chế độ bán tự động. Vấn đề này gây trở ngại lớn nhất trong việc ứng dụng súng máy và pháo tự động bắn phía trước sử dụng khóa nòng mở trên các máy bay tiêm kích (động cơ đơn cấu hình kéo) thời kỳ động cơ piston. Do tính chất biến động rất cao của không chiến, độ trễ khai hỏa cố hữu nói trên của súng khóa nòng mở là điều đặc biệt không mong muốn. Quán tính và độ trễ gắn liền với thiết kế khóa nòng mở ảnh hưởng tiêu cực đến tính khả đoán cùng khả năng kiểm soát, đồng thời khiến việc đồng bộ hóa súng với thiết bị đồng bộ hỏa lực để bắn xuyên qua các cánh quạt trở nên khó khăn và thường đòi hỏi những cải tiến sâu rộng (tuy nhiên không phải là bất khả thi).

Hơn thế nữa, với các thiết kế sử dụng cơ chế blowback không có vành đạn, các cỡ đạn lớn hơn 9×19mm Parabellum ngày càng trở nên thiếu thực tế do áp suất buồng đạn tăng lên đòi hỏi bệ khóa nòng phải có trọng lượng nặng tương ứng. Trong các thiết kế khóa nòng mở blowback đơn giản, ngay cả ở những cỡ đạn có uy lực tương đối thấp như vậy, chuyển động của khối lượng bệ khóa nòng nặng bên trong súng vẫn ảnh hưởng tiêu cực đến khả năng lấy đường ngắm và độ chính xác theo hai cách:

1. Khi bắn tự động liên tục, rất khó để giữ súng ổn định trên mục tiêu;
2. Khi bắn bán tự động, hoặc ở đầu mỗi loạt bắn tự động, "vấn đề độ trễ" mô tả ở trên càng nghiêm trọng hơn (do quán tính lớn hơn của bệ khóa nòng nặng hơn).

Dù độ trễ là không thể tránh khỏi đối với thiết kế khóa nòng mở, các thiết kế khóa nòng mở sử dụng cơ chế blowback có can thiệp tinh vi hơn cho phép sử dụng bệ khóa nòng nhẹ hơn, từ đó thu hẹp khoảng cách hiệu suất giữa kiểu khóa nòng mở và đóng. Tuy nhiên, các thiết kế này không phổ biến do bài toán kinh tế và độ phức tạp kỹ thuật.

Cuối cùng, trừ khi có nắp che khe hắt vỏ đạn, việc các bộ phận bên trong buồng đạn và bệ khóa nòng phải tiếp xúc với môi trường khiến các thiết kế khóa nòng mở luôn dễ bị tổn hại bởi bụi bẩn và cát lọt vào qua khe hắt vỏ đạn đang mở. Một số phiên bản của khẩu súng tiểu liên khóa nòng mở M3 sử dụng một nắp đậy bọc tấm kim loại dạng bản lề vừa có tác dụng che khe hắt vỏ đạn vừa đóng vai trò như một chốt an toàn; khi đóng lại, nó vừa che kín khe hắt vỏ đạn vừa chặn không cho bệ khóa nòng đóng. Khi sẵn sàng bắn, người dùng chỉ cần gạt nắp xuống, mở khe hắt vỏ đạn và giải phóng bệ khóa nòng.

Các đặc tính khác

Sơ đồ cơ chế hoạt động của hệ thống thổi lùi kích nổ hạt nổ sớm, vận hành bằng cách cho kim hỏa đập vào viên đạn khi nó đang di chuyển về phía trước trước khi hoàn toàn lọt vào buồng đạn. Quán tính lao về phía trước của bệ khóa nòng và việc khai hỏa từ vị trí bệ khóa nòng mở cho phép súng xử lý được các loại đạn có áp suất buồng đạn cao hơn, mặc dù điều này đòi hỏi phải sử dụng loại đạn có rãnh móc vỏ đạn thu hẹp

Một vũ khí sử dụng khóa nòng mở thường sẽ có tốc độ bắn tự động cao hơn so với một vũ khí sử dụng khóa nòng đóng có cấu hình tương đương, do bệ khóa nòng chỉ đơn thuần cần lao trở lại phía trước để vũ khí khai hỏa phát tiếp theo, trong khi thiết kế khóa nòng đóng lại có thêm bước phụ là búa đập phải gõ vào kim hỏa. Việc sở hữu tốc độ bắn cao hơn vừa có thể là một ưu điểm, vừa là một nhược điểm tùy thuộc vào từng tình huống tác chiến. Đối với các loại vũ khí cầm tay, thông thường tốc độ bắn thấp hơn sẽ được ưu tiên, vì điều này giúp tiết kiệm đạn dược và giữ cho lực giật của súng ở mức dễ kiểm soát hơn. Tuy nhiên, đối với các loại vũ khí gắn trên phương tiện cơ giới hoặc bệ tỳ cố định, tốc độ bắn cao hơn lại thường được mong muốn. Trong những tình huống này, nguồn cung đạn dược và lực giật ít đáng lo ngại hơn, và tốc độ bắn cao hơn sẽ làm tăng xác suất trúng mục tiêu, đặc biệt là khi triển khai chống lại các mục tiêu di chuyển nhanh như máy bay.

Nhiều bộ phim và trò chơi điện tử thường mô tả các loại vũ khí khóa nòng mở cần phải được lên đạn lại (kéo bệ khóa nòng) sau khi thay hộp tiếp đạn. Điều này nhìn chung là không chính xác, vì các vũ khí khóa nòng mở sẽ tự động đẩy bệ khóa nòng lùi về vị trí đã lên bẫy cò nhờ lượng khí thuốc dư thừa sau khi viên đạn cuối cùng được bắn đi. Trường hợp ngoại lệ duy nhất là nếu vũ khí đang bắn ở chế độ tự động hoàn toàn và cò súng vẫn được giữ chặt sau khi viên đạn cuối cùng đã rời nòng (và súng không có cơ chế "giữ mở khóa nòng khi hết đạn"), tại thời điểm đó bệ khóa nòng sẽ lao về phía trước một lần nữa và nằm cố định ở đó. Trong tình huống này, bệ khóa nòng chỉ cần được kéo tuột về vị trí phía sau chứ không lao ngược trở lại phía trước như đôi khi vẫn được khắc họa trên phim ảnh.

Một đặc điểm khác của các thiết kế khóa nòng mở là người sử dụng chỉ cần tháo hộp tiếp đạn ra để tháo hoàn toàn đạn khỏi vũ khí. Trong khi đó, một khẩu súng khóa nòng đóng đòi hỏi phải thực hiện bước thứ hai là kéo bệ khóa nòng để hắt viên đạn cuối cùng còn sót lại trong buồng đạn ra ngoài (trừ khi vũ khí đó được tích hợp thiết bị tự động giữ mở khóa nòng). Việc tháo hộp tiếp đạn đã nạp đạn ra trước khi tiến hành bảo dưỡng hoặc trước khi thử vận hành hoặc đóng bệ khóa nòng là điều tối quan trọng (bước này thường được thực hiện để giữ cho vũ khí sạch sẽ khi không sử dụng). Nếu một người đóng bệ khóa nòng (chẳng hạn bằng cách bóp cò và đỡ bệ khóa nòng từ từ về vị trí đóng) mà vẫn để hộp tiếp đạn còn đạn bên trong súng, khẩu súng sẽ khai hỏa ngay khi bệ khóa nòng vừa đóng lại. Điều này có thể đúng với các loại vũ khí sử dụng cụm kim hỏa độc lập, nhưng không xảy ra với vũ khí sử dụng đầu kim hỏa cố định (vốn phụ thuộc hoàn toàn vào động năng lao lên của bệ khóa nòng để truyền năng lượng kích nổ hạt nổ). Đây là một đặc điểm phổ biến trên các dòng súng tiểu liên cơ bản như khẩu Sten hay M3 "Grease Gun", và thậm chí là trên một số dòng súng máy. Với một kim hỏa cố định, khi bệ khóa nòng được đóng lại một cách nhẹ nhàng mà không có động năng đóng ở tốc độ thông thường, lực truyền vào kim hỏa sẽ không đủ mạnh để kích nổ hạt nổ, vốn là cơ chế đòi hỏi một lực tác động sắc gọn và tập trung. Tuy nhiên, vũ khí lúc này sẽ rơi vào nguy cơ bị cướp cò nếu bị rơi, tương tự như mối nguy hiểm khi nạp loại đạn đầu nhọn vào các vũ khí sử dụng hộp tiếp đạn dạng ống. Một vấn đề liên quan là chốt an toàn của vũ khí khóa nòng mở phải được thiết kế để khóa chặt bệ khóa nòng ở vị trí phía sau. Thông thường, các chốt an toàn chỉ chặn chuyển động của cò súng, vì vậy, như đã giải thích ở trên, nếu vũ khí bị rơi hoặc nếu lẫy cò bị mòn, bệ khóa nòng có thể tự tuột và lao mạnh về phía trước, khiến vũ khí khai hỏa ngoài ý muốn (mặc dù ở một mức độ nhất định, vấn đề này cũng có thể xảy ra trên các dòng súng hỏa lực khóa nòng đóng).

Ứng dụng

Sơ đồ cơ chế hoạt động của một vũ khí khóa nòng mở "nạp đạn bằng lò xo" (sử dụng khóa nòng xoay)

Các thiết kế bệ khóa nòng đóng thường được ứng dụng rộng rãi trên các dòng súng trường. Độ chính xác được cải thiện của vũ khí khóa nòng đóng là yếu tố được mong muốn hơn, trong khi khả năng tản nhiệt kém hơn ít gây trở ngại đối với các loại vũ khí có tốc độ bắn chậm. Ngược lại, các thiết kế khóa nòng mở lại được sử dụng phổ biến hơn trên các loại vũ khí tự động, chẳng hạn như súng máy. Đối với các loại vũ khí tự động bắn nhanh, nhiệt lượng sẽ tích tụ rất nhanh từ quá trình duy trì hỏa lực liên tục, nhưng độ chính xác cực cao lại là yếu tố ít quan trọng hơn. Do đó, khả năng tản nhiệt được cải thiện của các thiết kế khóa nòng mở nhìn chung được ưa chuộng hơn trên các dòng vũ khí tự động. Súng tiểu liên trong phần lớn chiều dài lịch sử phát triển của chúng đều được thiết kế với bệ khóa nòng mở, chẳng hạn như khẩu Thompson, MP-40 và khẩu Uzi, chủ yếu là vì những lợi thế về sự đơn giản và tính kinh tế trong sản xuất, đồng thời tốc độ bắn cao cùng bản chất tác chiến ở cự ly gần của chúng đã giảm thiểu nhược điểm giảm độ chính xác của thiết kế này. Các dòng súng tiểu liên được sử dụng và chế tạo trong thời đại ngày nay, chẳng hạn như dòng H&K MP5, hầu như đã chuyển hoàn toàn sang các thiết kế bệ khóa nòng đóng vì những ưu thế thực tiễn của chúng.