子彈射出時火藥的燃燒，加上在膛內的摩擦，都會產生熱量，槍體過熱會導致螺紋線變形，影響射擊精度，並且過高的溫度可能會使子彈中的火藥提前引爆，造成炸膛

氣冷就是利用空氣進行自然冷卻。槍管在製造時在外面加有散熱片，增加其與空氣接觸的面積從而起到散熱的作用，但一般的機槍都有備用槍管，都有快速更換槍的設計，在槍管打得過熱後可以進行快速更換。

會嚴重影響射擊精度。對於大部分單兵武器，是不能戰場上更換槍管的。只能控制射速，降低槍管升溫的速度。這是為了保護槍管壽命，延長武器作戰時間。

槍管過熱是兩個高溫引起的，一個是自動槍械（自動步槍、輕重機槍）在連續高速射擊時發射藥氣體產生的高溫，另一個是彈頭與膛線連續高速摩擦所產生的高溫。這兩個高溫對槍械的危害是很大的！ 這張動圖是：美國槍械設計師對M249輕機槍進行1000發子彈槍管耐疲勞實驗的情景，當扣動扳機連續射擊500發子彈之後，機槍的“消焰器”已經被髮射藥和子彈摩擦產生的灼熱高溫燒燬，槍管也呈紅熱狀態！

槍管是由“中等合金成分高強度鋼”製成，按照老百姓的說法：又硬又韌，但是它的工作環境是極其惡劣的，現代子彈都採用雙基無煙發射藥（硝化棉+硝化甘油），子彈的“底火”被擊針撞擊之後“疊氮化鉛”（早年間是“雷汞”）被擊發迅速點燃“雙基發射藥”，產生高溫膨脹氣體推動彈頭前進，為了穩定彈頭的飛行，膛線束縛彈頭進行螺旋轉動，出槍口之後子彈仍然在螺旋力的束縛下穩定飛行…在這連續的發射過程中，槍管經受了劇烈的高溫高壓高速摩擦，甚至是腐蝕性，如果這樣的高溫和摩擦持續十幾秒鐘槍管溫度就會急劇升高，再持續十幾秒鐘槍管有可能出現紅熱狀態，紅熱狀態會改變槍管的金屬晶體結構，會出現彎曲和變形，甚至有槍管爆裂的危險，即便是這個時候停止射擊，讓其冷卻也會破壞了槍管的圓形形狀，出現細微的橢圓形變化，也會影響到射擊的精度，嚴重的會導致子彈發射不出去！這是射擊到700發的時候，槍管已經自燃了。

在戰場上是決不會這樣射擊的，通常都是3～5發的短點射或者5～8發的長點射，輕機槍的作用是400米外壓制敵人的輕機槍和單兵火箭、狙擊手，給班排小隊提供火力支援和火力壓制，如果是這樣的破壞性射擊即浪費彈藥又損壞槍支，沒有了輕機槍為核心的班排小隊，其他步槍手會被敵人的輕機槍逐一壓制和消滅！機槍誕生的時候就遇到了槍管在發射時過熱的問題，當時的步兵分隊武器裝備很簡單，除了“馬克沁”重機槍之外就是士兵手裡的步槍，火力密度和持續性很低，面對敵人營團級別的叢集衝擊只能是使用“馬克沁”重機槍連續不斷的高速射擊來阻擋，為了防止槍管炸裂採用了水冷外箱降溫的方式，“馬克沁”重機槍的帆布彈帶為333發，射擊時水冷箱在降溫時產生蒸汽透過膠管排到外水箱，當彈帶打完之後蒸汽也冷卻成水，再重新倒回包裹水箱。

但是，“馬克沁”重機槍過於笨重，總重量超過了40 公斤，機動性很差…嚴寒冬季包裹水箱裡的水還不能長期儲存，這樣會把水箱凍裂，只能是進入到戰鬥時才能注水，而水有可能還會凍結…總之非常的不便和麻煩，甚至會影響到戰鬥。為了改變這種“笨拙”的冷卻方式，德軍率先在MG－42機槍採用更換槍管的方式來解決，當機槍發射150～200發子彈之後，迅速的更換一根備用槍管，這樣即讓槍管得到冷卻，又保持火力支援的持續性。MG－42 的這個更換備用槍管的設計大大的提高了機槍的火力持續性，還延長了槍管的使用時間，現代的重機槍也採用這種方式，可以說它是一個即實用又超前的設計。

當然上面那種動圖是展示MG－42 怎樣更換槍管的過程，並沒有實際發射子彈，要是在戰場上可不能這麼做，會把手燙掉皮的，正確的更換槍管方式是用“石棉布”，就是這張圖片裡畫的那樣。重機槍由於口徑大，彈殼裡的發射藥更多，彈頭與膛線的摩擦力也更大，發射一百發子彈（兩個彈箱）就得更換槍管，圖片上是M－2 重機槍在更換槍管，更換備用槍管時也需要戴上手套。至於鬼子的九二式重機槍，採用大型風冷散熱片的方式冷卻槍管已經被淘汰了，這種所謂“散熱片”非常笨重，總重量超過了20公斤，而且散熱效能並不好，屬於失敗設計。

總之，機槍是連隊火力核心之一，怎樣讓它更好的支援戰鬥，並且長期的使用，是槍械設計師們的課題，目前槍管過熱的問題雖然沒有根本性的解決，但是採用更換槍管的做法還是起到了較好的作用，另外現代營連分隊的武器種類很多，已經形成了火力打擊層次，不需要機槍經常性的連續高速射擊，這樣也就減緩了機槍的使用頻率，過熱的問題嚴重性也下降了許多。

會出現好幾種故障情況，一個個盤

1號選手：AKM

這把AK全自動射擊了275發之後突然卡了，而且不管怎麼拉栓排除啞彈都沒用。結果原因是槍管過熱之後，帶著節套與機匣產生了輕微位移。結果就是擊針錘不到子彈。

二號選手：AK的表親 VEPR

可以看到槍都已經被附魔：火焰

最後這把槍卡殼的原因是槍管因為過熱額下垂，而導氣室也跟著一起下垂。結果長活塞卡在了導氣室壁上，導致活塞和槍機無法後退。

三號選手：AR15某成員

可以看到因為導氣口附近過熱，金屬強度下降，導致槍管那地方直接炸了...

四號選手：CMMG Mutant

好像有什麼奇怪的東西掉出來了？沒錯，它的導氣管掉了....（為什麼這麼想笑）

其實槍過熱之後很多奇葩的事兒都會發生，還有諸如槍機框被短活塞頂爛，導氣室爆裂，膛內過熱導致子彈自己發射（熾發）等等。

然後題主問氣冷機槍的原理

氣冷其實分兩個流派

一個是散熱片流，代表是哈奇開斯和它的徒子徒孫（包括日本人的歪把子和雞脖子機槍）

散熱片流依靠增加散熱面積的方式提高冷卻效率（和CPU、顯示卡散熱片一個道理）。但這玩意加工很費事，而且效果也不咋地。

另一個流派是套筒流，代表是劉易斯、MG42/34、M1919他們

這種的原理是子彈在射出去之後，會在膛口出現一個低氣壓區。而套筒裡邊的熱氣會被吸走，然後新鮮冷空氣再從槍管套上的孔洞或者後邊進氣口（劉易斯）補充。

單這玩意的散熱效果也不咋地，以上兩種風冷現在都很少見。對於機槍來說，最好的辦法還是增厚管子，使得熱容率增加。然後可以快速換管子，把打熱的丟一邊涼快去。

槍管過熱是兩個高溫引起的，一個是自動槍械（自動步槍、輕重機槍）在連續高速射擊時發射藥氣體產生的高溫，另一個是彈頭與膛線連續高速摩擦所產生的高溫。這兩個高溫對槍械的危害是很大的！

美國槍械設計師對M249輕機槍進行1000發子彈槍管耐疲勞實驗的情景，當扣動扳機連續射擊500發子彈之後，機槍的“消焰器”已經被髮射藥和子彈摩擦產生的灼熱高溫燒燬，槍管也呈紅熱狀態！

槍管是由“中等合金成分高強度鋼”製成，按照老百姓的說法：又硬又韌，但是它的工作環境是極其惡劣的，現代子彈都採用雙基無煙發射藥（硝化棉+硝化甘油），子彈的“底火”被擊針撞擊之後“疊氮化鉛”（早年間是“雷汞”）被擊發迅速點燃“雙基發射藥”，產生高溫膨脹氣體推動彈頭前進，為了穩定彈頭的飛行，膛線束縛彈頭進行螺旋轉動，出槍口之後子彈仍然在螺旋力的束縛下穩定飛行…在這連續的發射過程中，槍管經受了劇烈的高溫高壓高速摩擦，甚至是腐蝕性，如果這樣的高溫和摩擦持續十幾秒鐘槍管溫度就會急劇升高，再持續十幾秒鐘槍管有可能出現紅熱狀態，紅熱狀態會改變槍管的金屬晶體結構，會出現彎曲和變形，甚至有槍管爆裂的危險，即便是這個時候停止射擊，讓其冷卻也會破壞了槍管的圓形形狀，出現細微的橢圓形變化，也會影響到射擊的精度，嚴重的會導致子彈發射不出去！

在戰場上是決不會這樣射擊的，通常都是3～5發的短點射或者5～8發的長點射，輕機槍的作用是400米外壓制敵人的輕機槍和單兵火箭、狙擊手，給班排小隊提供火力支援和火力壓制，如果是這樣的破壞性射擊即浪費彈藥又損壞槍支，沒有了輕機槍為核心的班排小隊，其他步槍手會被敵人的輕機槍逐一壓制和消滅！

機槍誕生的時候就遇到了槍管在發射時過熱的問題，當時的步兵分隊武器裝備很簡單，除了“馬克沁”重機槍之外就是士兵手裡的步槍，火力密度和持續性很低，面對敵人營團級別的叢集衝擊只能是使用“馬克沁”重機槍連續不斷的高速射擊來阻擋，為了防止槍管炸裂採用了水冷外箱降溫的方式，“馬克沁”重機槍的帆布彈帶為333發，射擊時水冷箱在降溫時產生蒸汽透過膠管排到外水箱，當彈帶打完之後蒸汽也冷卻成水，再重新倒回包裹水箱。

但是，“馬克沁”重機槍過於笨重，總重量超過了40 公斤，機動性很差…嚴寒冬季包裹水箱裡的水還不能長期儲存，這樣會把水箱凍裂，只能是進入到戰鬥時才能注水，而水有可能還會凍結…總之非常的不便和麻煩，甚至會影響到戰鬥。

為了改變這種“笨拙”的冷卻方式，德軍率先在MG－42機槍採用更換槍管的方式來解決，當機槍發射150～200發子彈之後，迅速的更換一根備用槍管，這樣即讓槍管得到冷卻，又保持火力支援的持續性。

MG－42 的這個更換備用槍管的設計大大的提高了機槍的火力持續性，還延長了槍管的使用時間，現代的重機槍也採用這種方式，可以說它是一個即實用又超前的設計。

當然上面那種動圖是展示MG－42 怎樣更換槍管的過程，並沒有實際發射子彈，要是在戰場上可不能這麼做，會把手燙掉皮的，正確的更換槍管方式是用“石棉布”，就是這張圖片裡畫的那樣。

重機槍由於口徑大，彈殼裡的發射藥更多，彈頭與膛線的摩擦力也更大，發射一百發子彈（兩個彈箱）就得更換槍管，圖片上是M－2 重機槍在更換槍管，更換備用槍管時也需要戴上手套。

至於鬼子的九二式重機槍，採用大型風冷散熱片的方式冷卻槍管已經被淘汰了，這種所謂“散熱片”非常笨重，總重量超過了20公斤，而且散熱效能並不好，屬於失敗設計。

總之，機槍是連隊火力核心之一，怎樣讓它更好的支援戰鬥，並且長期的使用，是槍械設計師們的課題，目前槍管過熱的問題雖然沒有根本性的解決，但是採用更換槍管的做法還是起到了較好的作用，另外現代營連分隊的武器種類很多，已經形成了火力打擊層次，不需要機槍經常性的連續高速射擊，這樣也就減緩了機槍的使用頻率，過熱的問題嚴重性也下降了許多。

自從戰爭開始進入熱兵器時代，武器尤其是槍管還有炮管就開始出現發熱情況，隨著武器發射速度的提高，槍炮管發熱的問題開始引起人們的重視，尤其是馬克沁機槍的使用，把子彈的發射速率提高到了600發/分/管，原來的速射武器都沒有這樣高的發射速率。

一般槍管發射200-300發子彈以後，在火藥氣體和彈頭膛線摩擦的共同作用下，很快就會槍管發紅。國內有人做過實驗，重機槍每發射一發子彈平均槍管升溫0.53度，重機槍每發射90-120發子彈，由於溫度的升高，彈頭的初速會增加10米/秒，而發射120發子彈以後，由於槍管受熱膨脹，會使口徑增大，降低彈丸的初速。如果繼續長時間發射，會造成膛線的過度磨損，影響槍管的壽命。所以一般重機槍發射500發左右就要更換槍管。第一種輕機槍劉易斯輕機槍，外表粗管子是散熱片的外殼，槍管在裡邊。法國的乞哈凱斯機槍就是大量安裝散熱片，在日本仿製發展的日本機槍上邊是都有大量的散熱片。ZB-26是採取了兩條腿走路的辦法，槍管上開了一大堆散熱槽，同時槍管也可以快速更換。後來針對ZB-26的改進中，取消了加工起來十分費勁而又沒什麼太大用的散熱槽。

一開始，自動武器槍管的冷卻劑是水，馬克沁重機槍外邊的那個圓套筒就是冷卻水套，不過正如那句話說的，士兵可以攜帶機槍，但是無法攜帶水井。於是空氣作為另一種常用的冷卻劑就進入了武器設計人員的視野。空氣作為冷卻劑好處是隨處可見，而且沒有用量的限制。但是空氣的缺點也很明顯，空氣的比熱只有水的三分之一，水的比熱是4.2j/g，空氣是1.4j/g，而且這是用重量作為單位，水和空氣的密度還有800倍的差距，1克水才多大，而1克的空氣可是一個巨大的體積，而且這個體積是從需要降溫的物體上帶走熱量的空氣體積。

這裡計算槍管的散熱量的各種方法原理和空調和冰箱的散熱器一樣，那些公式極其複雜，基本上就是有三個辦法提高散熱效率，一個是使用比熱高的載熱劑，二是使用傳熱性好的材料，三加大散熱面積。SG-43重機槍也是可更換槍管，一根槍管有5千克多，比有的輕機槍都重。

對於槍管來說，使用的槍鋼是一定的，通常導熱性好的金屬都是比較軟，比如銅金鋁這些，這些金屬目前是無法做槍管的，水已經說了水井沒有辦法帶水井，而武器設計人員的就只有增加散熱面積了。早期的氣冷機槍的槍管上都是有一圈又一圈的金屬片，這就是槍管的散熱片，不過這種辦法增加的重量很大，而且散熱片很容易損壞，同時散熱片上邊是要保持清潔，如果有塵土或者油汙，就會完成散熱效率下降，就像大型空調的散熱器一樣，過一定時間就要用水沖洗一下，把上邊的塵土沖掉。而一般的步兵可沒這個方便，散熱片就一個一個的擦去吧。而且後來發現廢了這麼半天的事，其實對於槍管的冷卻效果影響並不是很大，於是後來的機槍槍管都是不要這些措施了，頂多是在槍管上開一些散熱槽。換槍管的照片，現在通用機槍換槍管大都是從前邊用提著槍管上的提把一轉，把槍管擰下來。MG-42換槍管就是要從後邊抽出來，不如從前邊抽出來方便，而且沒有提把不知道用什麼那滾燙的槍管，美華人是每個機槍配一隻石棉手套，不過很多時候這個手套都會丟掉。不知道德華人使用什麼東西拿滾燙的槍管的。

而隨著技術的進步，又一種使用空氣冷卻的技術方案開始出現，就是更換槍管，就是每一挺機槍一般是有兩根槍管，發射一定數量的子彈以後，就換一根槍管繼續打，拆下來的槍管就放到一邊冷卻，或者是丟到水桶裡邊，當然這對於槍管的鋼材要求很高。中國產的捷克式輕機槍，使用進口的槍鋼就曾經做過相關的實驗，就是把發紅了的槍管扔到冷水裡邊，等冷卻下來以後繼續使用。現在使用備用槍管的做法已經是比較常見的做法。

槍管過熱，就會膨脹，導致內徑增大。子彈和槍管就不能緊密配合，火藥氣體洩露。降低子彈初速，不僅射程減小，精度也會變差。

其次是槍管表面經過熱處理，提高硬度，增強耐磨性。槍管過熱，要逐漸冷卻，相當於退火，降低槍管內部表面硬度。加速磨損，縮短槍管使用壽命。