QJG02式14.5mm單管高射機槍（以下簡稱高射機槍）是QJG02式14.5mm單管高射機槍武器系統的重要組成部分，是參與該項目研製的工廠、研究所、高等院校集體智慧的結晶。現將其組成、結構特點和主要技術問題作一揭示。
部件組成
QJG02式14.5mm單管高射機槍 高射機槍由槍身、槍架、彈箱、彈鏈和附屬檔案組成。槍身由槍管組件、機匣供彈機組件、自動機組件、復進發射機組件和槍尾組成。槍架由搖架、托架、下架和座椅構成。
槍管組件由制退器、槍管、導氣裝置、提把和節套組成。機匣供彈機組件由機匣、受彈器蓋軸、曲拐部件、受彈器座軸、受彈器蓋和受彈器座組成。自動機組件由槍機、擊針、帶動銷和槍機框組成。復進發射機組件由發射槓桿、阻鐵槓桿、阻鐵、發射機座、發射桿、發射桿簧、導桿擋圈、復進簧導桿、復進簧導管和復進簧等組成。
搖架主要由搖架本體、高低齒弧、卡箍、左右緩衝機、拋殼板、彈鏈導套、平衡簧和瞄準架等組成。托架主要由托架本體、夾緊機、高低機、方向機、左右腳蹬等部件組成。下架主要由左腿、右腿、後腿、結合軸和調側傾裝置等組成。
結構特點
該槍採用導氣式自動方式。由於導氣式自動方式在我國14.5mm高射機槍上首次採用，其使武器結構簡化，氣體能量調節方便，確保在不同環境條件下使用可靠。為減小火藥燃氣衝量影響，該槍設有自動機後坐到位緩衝和槍身前後雙向緩衝機構，並儘量減小活塞到槍管之間的距離，同時配置了膛口裝置。膛口裝置具有制退、消聲和消焰等功能，其尺寸還滿足使用脫殼彈的要求。
該槍採用槍機迴轉閉鎖方式。閉鎖時，槍機上的閉鎖凸筍和節套上的凸筍相嚙合，以承受膛內壓力。節套固定在槍管後部，改善了機匣受力狀況，使機匣得以採用沖鉚焊件，從而大幅度減小武器質量。
該槍採用後坐一次供彈和５發一節可散彈鏈。槍機框為供彈的主動件，其上的曲線槽帶動曲拐轉動，曲拐帶動撥彈槓桿擺動，由此帶動撥彈滑板左右移動以撥彈。供彈機構簡單可靠。通過調換曲拐、轉換座、撥彈齒、脫彈齒和阻彈齒的裝配位置，可改變槍身左右供彈方向，以便於槍身上車、上機和上艦。該槍左右供彈機構已獲國家專利（專利號：94112381）。
復進發射機構為雙復進簧、雙阻鐵和槓桿撥動發射機構。雙復進簧平行配置，減小了縱向尺寸，且受力左右對稱。雙阻鐵降低了自動機對阻鐵的撞擊力，從而提高了阻鐵使用壽命。橫置的發射槓桿撥動發射桿前移，帶動阻鐵解脫自動機。復進發射機構具有結構簡單可靠和發射力小的特點。
QJG02式14.5mm單管高射機槍 高射機槍的搖架是聯接槍身和機槍高低迴轉的主體，為鋁合金變截面梁的框架結構。其後方有導軌，前方有左右緩衝器並通過卡箍與槍身聯接。螺旋扭轉彈簧平衡槍身起落質量。搖架具有結構新穎、受力對稱、質量小及工作可靠等特點。
托架是聯接搖架和機槍方向旋轉的主體，採用單牆體結構。牆體上的左右卡箍固定搖架的耳軸；轉動高低機手輪，搖架會帶動槍身一起呈高射狀態或平射狀態。托架上還有螺旋槓桿式高低與水平方向制動機構。下壓夾緊手柄，高低與水平方向被同時制動，用力踩左腳蹬具有同樣功能；在實際操作時，瞄準後踩左腳蹬瞬時制動，踩右腳蹬擊發，這一設計有利於捕捉戰機。該機構能自行補償磨損間隙，結構新穎，已獲國家專利（專利號：94112382）。左、右腳蹬都能旋轉調整，以適應射手不同的腿長。
下架為三腿低架座式，是全槍質量的載體。下架和托架採取圓錐面結合，凸輪快速鎖緊機構。其結構簡單，分解結合方便，能消除磨損間隙，利於提高射擊精度。前兩腿（左腿、右腿）可調側傾，便於在起伏不平地形作戰。“Y” 形前駐鋤抓地，平行滑移時後駐鋤導引，平射時既能吸收後坐能量，又穩定射擊方向，利於提高射擊精度。
全槍造型美觀，使用操作方便，人機工程好，質量小，精度好，可靠性高；不用專門工具便能迅速分解成槍管組件、機匣供彈組件、搖架、托架和下架等５大部件以便於單兵攜行；機動性好，環境適應性好；全槍能進行換件修理，維護及修理性、經濟性較好。
研製中的主要技術問題
QJG02式14.5mm單管高射機槍 減小全槍質量 75式14.5mm單管高射機槍（質量140kg）和80式14.5mm單管高射機槍（質量216kg）質量均較大，而新型高射機槍質量必須大幅度減下來，質量不大於75kg。方案階段初期，全槍質量85.6kg，與達標差距相當大。
為此，研製組在保證全槍性能的前提下，注重設計合理的結構，如設計了後坐一次供彈機構和同時制動機構，減少了零件數；將復進簧、緩衝簧與機匣平行配置，縮小了全槍外形尺寸；多處採用沖焊結構以及沖鉚結構，提高了工藝性；簡化結構並緊湊尺寸，如簡化高低機結構，去掉槍管前支撐，減小機匣鉚焊件高度尺寸、減薄機匣導軌厚度，加大受彈器蓋減輕槽尺寸，在受彈機座上挖減輕孔和擴大槍機框漏彈口等。使武器質量下降。
與此同時，還採用輕合金材料以達到減小質量並滿足指標要求的目的。早在研製原理性樣槍時，就注重使用鋁合金材料。搖架本體、瞄準架、高低機本體與手輪、方向機本體與手輪以及座椅管等主要專用件都使用了鋁合金材料。到方案評審時的樣槍，槍架鋁合金專用件共69種，占槍架專用件總數的18.8%。正樣機製成後，槍架鋁合金專用件上升到73種，占槍架專用件總數19.1%。槍身也適量使用了輕合金，如採用鈦合金材料。
採取以上措施後，全槍質量出現了兩次飛躍，第一次減輕5.45kg，第二次又減輕7.14kg。最終正樣機全槍質量73kg，滿足了要求。
提高射擊精度 指標要求高射機槍精度不低於現役14.5mm高射機槍。研製初期的射擊密集度值為100m處R 80>50cm，達標難度相當大。
QJG02式14.5mm單管高射機槍 為解決精度達標問題，研製人員首先在武器結構設計上下工夫，注意改善全槍受力狀況。如變原來的彈性槍架為緩衝槍架；設計雙復進簧、雙緩衝簧；槍身前後雙向緩衝；導氣室中心線靠近槍膛軸線以減小火藥燃氣衝量矩；設定膛口制退器及滑移式後駐鋤等，儘可能使全槍受力對稱，減小受力、撞擊和槍口跳動；控制各連線件的間隙，以提高全槍的聯接剛度，減小槍口擺動。同時還不斷最佳化復進簧、緩衝簧的參數，改變下架腿的長度及截面尺寸，以獲得較理想的全槍剛度和動態匹配關係。合理的結構設計，使武器達到良好的射擊精度。
為攻克精度關，軍械工程學院的專家們通過建立有限元動力學模型及分析、試驗模態分析和槍口動態回響測試及分析等，對機槍動力學匹配關係、機槍固有特性、機槍回響特性、機槍激勵與回響的譜分析、機槍射擊穩定性和機槍射擊適應性等６個方面進行了專題研究，對樣槍改進結構提出了許多寶貴的意見，也對提高樣槍射擊精度起到了很好的指導作用。
膛外炸殼 高射機槍研製試驗中發生了２次膛外炸殼故障，這是絕對不允許產生的嚴重故障，必須根除。分析故障產生的原因有兩條：
（1）早開鎖，即槍機框復進到位碰撞後反彈導致提前開鎖。提前開鎖時膛內壓力高，彈殼承受不住高膛壓而炸裂。
（2）慣性擊發（早發火），即在槍機復進到位、未閉鎖時擊針慣性前衝擊發槍彈底火。
當時樣槍的擊針和擊針體的總質量過大，可能會造成慣性擊發。後將擊針改為整體結構，減小了質量並增加回針簧，但因其質量仍偏大，又發生了第２次膛外炸殼故障。
研製人員對所採用的慣性子防反跳機構進行分析研究，建立力學模型，研究在開鎖前自由行程階段槍機框和慣性子的耦合運動規律以及無慣性子時槍機框的運動規律；分析與驗證慣性子的作用時機、質量、行程及慣性子簧參數變化對槍機框運動的影響。經過理論分析和試驗測試，表明槍機框復進到位後的反跳運動處於開鎖前的自由行程之內，並且在85°高射角這一極不利狀態下射擊時槍機都不會提前開鎖。
因此，慣性擊發是產生膛外炸殼的原因。為避免因慣性擊發引起第３次炸殼故障，重新設計了擊針，其質量再次減小。經過綜合壽命試驗射彈考核，不再出現膛外炸殼故障現象。
此後，為徹底解決慣性擊發問題，設計了新結構，保證在沒有完全閉鎖時擊針尖不突出於彈底窩平面，不接觸底火。從結構上杜絕了慣性擊發，根除了膛外炸殼問題。
槍管開裂 高射機槍在摸底試驗和初樣機鑑定試驗中，槍管的高溫高壓區段出現縱向裂紋。
縱裂發生後，研製人員多次開會研究對策，並邀請了航空航天大學、兵器工業52研究所等單位的材料、工藝和失效分析專家共同進行分析、試驗和研究，最終找出導致槍管開裂的原因：
（1）槍管材料中含有大量夾雜物（硫化錳、氧化鐵、氧化鋁），一定程度上降低了材料的機械性能。
（2）槍管材料的低溫性能差，低溫條件下耐衝擊韌性大幅度降低。
（3）槍管經精鍛加工後材料各向異性突出，橫向衝擊值僅為縱向衝擊值的 1/8～1/10。
（4）靠近彈膛的膛線起始部位嚴重燒蝕，產生裂紋源，在交變應力作用下不斷擴大，並與夾雜物周圍的微裂紋連通、擴大，最終導致槍管開裂。
QJG02式14.5mm單管高射機槍 針對槍管開裂原因，採取了以下解決措施：一是更換槍管材料，使用低溫性能好的材料；二是使用精煉材料，提高槍管材料的質量級別，以嚴格控制夾雜物的含量；三是調整和最佳化槍管精鍛工藝，提高材料橫向衝擊值，縮小與縱向衝擊值差距，保證材料有良好的綜合機械性能。
落實以上措施後，槍管未再出現開裂。開裂問題得到解決。
槍管壽命 槍管壽命合格是指初速下降率、射擊密集度、橫彈孔和橢圓彈孔滿足規定要求。自1960年56式14.5mm 穿甲燃燒彈彈頭殼由銅材改用覆銅鋼材後，槍管就存在初速下降率高、橫彈孔和橢圓彈孔超過規定要求問題。研製中的新型高射機槍比56式14.5mm高射機槍的射速高，槍管壁厚也薄，熱容量小，其燒蝕程度更厲害，陽線磨損更快，所以初速下降率更大，出現橫彈孔和橢圓彈孔的時機更早，槍管壽命問題更突出。
為解決槍管壽命問題，對槍管的鍛造工藝、熱處理工藝和鍍鉻工藝做了許多改進、最佳化工作，摸出相對合理的鍛造比和鍛造前後基體硬度變化情況，恰當地調整了熱處理規範，使基體的機械性能和硬度處在較佳的範圍之內；投資改造生產線，用電酸洗工藝代替落後的老酸洗工藝，提高了鍍鉻前預處理質量，增強了鉻層和基體金屬的結合力；加大鍍鉻的電流密度，縮短鍍過度鉻層的時間，增加鍍硬鉻層的時間，使硬鉻層加厚；改電鍍後整體去氫回火為彈膛端局部去氫回火等。這些措施提高了槍管的耐磨性和抗燒蝕能力，對解決初速下降、橫彈孔和橢圓彈孔問題起到了一定的作用。
研製中注重採用新技術和新工藝解決槍管壽命問題。為此，將雷射強化先進技術套用到內膛加工上，顯著提高了槍管內膛的耐磨性，對解決初速下降、橫彈孔和橢圓彈孔問題起到了很大的作用。採取上述措施後，槍管未出現橫彈孔和橢圓彈孔問題，射擊密集度和初速下降率均滿足要求，槍管壽命問題得到解決。
試驗情況
QJG02式14.5mm單管高射機槍 研製中，高射機槍做了數十次試驗。這些試驗都是解決技術難題，改進產品設計，鑑定武器性能和保證研製質量不可缺少的重要環節。
重要的試驗有摸底試驗、正樣機試驗、設計定型試驗和部隊試驗。
摸底試驗
在方案階段樣槍大幅度減輕質量，射擊精度基本滿足規定要求，膛外炸殼得到圓滿解決，零部件壽命和機構動作可靠性無大問題情況下，為了檢驗樣槍技術性能是否達到指標要求而進行的。主要試驗項目有：靜態檢查、動態測試、精度試驗、環境模擬試驗和綜合壽命試驗。試驗結果表明，方案樣槍除槍管壽命外，總體上已接近指標要求，為轉入工程研製階段提供了試驗依據。
正樣槍鑑定試驗 是在工程研製階段重點解決了槍管開裂和壽命問題、勤務操作方便性、部分零部件強度與壽命，以及進一步穩定射擊精度和提高機構動作可靠性之後，為轉入設計定型階段而進行的鑑定性試驗。試驗內容有：靜態檢查、動態測試、精度試驗、環境模擬試驗和綜合壽命試驗。試驗結果是：射擊精度滿足指標要求，環境模擬試驗機構動作可靠，零部件無破損，壽命試驗無故障，故障率為零，壽命後精度滿足要求；壽命後未出現橫彈孔和橢圓彈孔，初速下降率滿足要求。經專家組綜合評定，認為已達到指標規定和使用要求，可轉入設計定型階段。
設計定型試驗
按照國軍標規定的試驗內容和方法，在白城兵器試驗中心對高射機槍達標程度進行嚴格考核的試驗，是設計定型不可缺少的重要環節。試驗結論是：14.5mm單管高射機槍主要諸元、射擊精度、機構動作可靠性、環境適應性、綜合壽命等均滿足指標要求，可以設計定型。
部隊試驗
包括寒區、熱（海）區和風沙區３個試驗，分別考核了高射機槍在上述３個地區的作戰使用性能，並廣泛徵求部隊使用意見，是武器設計定型的重要試驗。綜合各區部隊試驗的意見是：該高射機槍設計合理，結構簡單，外形美觀，質量小，精度好，機構動作可靠；配用彈種齊全，射程遠，威力大，火力猛；分解結合方便，行軍、戰鬥狀態轉換迅速，勤務使用性好；簡單易學，操作使用方便；具有良好的戰術與技術性能，適合步兵野戰條件下作戰，深受參試分隊幹部與戰士的喜愛。
高射機槍研製成功，全面達到指標要求，無任何遺留問題，是各參研單位共同努力的結果。研製工作自始至終得到上級領導機關重視，得到論證部門、兵器試驗中心、參試部隊、軍代局及駐廠軍代室的大力支持，得到軍地專家的熱情指導和幫助。
瞄準裝置
QJG02式14.5mm單管高射機槍 QJG02式14.5mm單管高射機槍瞄準鏡高平合一，一鏡兩用，既可用於高射，又可用於平射，以高射為主。瞄準鏡於1994年正式開始研製，2002年7月9 日隨武器系統一併被國家一級輕定委批准設計定型。
瞄準鏡由平射物鏡、高射物鏡、倒像鏡、分劃鏡及其調整鎖緊機構、目鏡、分化照明系統、高平轉換機構及槍鏡連線座、粗瞄器等部分組成。
瞄準鏡的高射光路和平射光路均為克卜勒式望遠系統，採用透鏡倒像原理。高射、平射採用各自獨立的物鏡，共用倒像鏡後組以及分劃鏡和目鏡，利用一對平面反射鏡將平射物鏡光軸折轉，進入高射物鏡後半部分光學系統，從而實現兩光路合二為一。
高射系統與平射系統狀態的轉換（簡稱“高平轉換”）是通過水平移入與移出下反射鏡來實現的，下反射鏡移出光路時為高射瞄準系統狀態，移入光路時為平鏡瞄準系統狀態。在使用過程中，兩系統光路處於一開一閉狀態，即只有一個系統處於使用狀態。
瞄準鏡具有高射、平射兩種瞄準功能，兩種狀態轉換迅速方便，高射視場大，零位精度高，大大優於以往各種對空瞄準鏡。
瞄準鏡高平合一，並不是機械的組合，而是在光學設計上將高平光學系統結合在一起，只用一個目鏡。過去的輕武器瞄準鏡，功能單一，平射鏡不能作高射鏡使用，高射鏡不能作平射鏡使用，這在戰術操作上十分不便。本瞄準鏡在設計上大膽創新，從而實現了一鏡兩用。
傳統的望遠式瞄準鏡，視場均較小。這是因為視場大時，軸外像差難以校正，尤其是邊緣視場像差校正很困難。本瞄準鏡經過最佳化設計，實現了指標要求。
影響瞄準鏡零位精度的原因，一是瞄準鏡與槍重複裝卡誤差，二是射擊過程中的零位走動。該瞄準鏡槍鏡連線採用V形接口，保證了較高的重複裝卡精度。為防止瞄準鏡零位走動，採用可定位的、徑向消空回的分劃鏡調整機構和設定軸向鎖緊分劃鏡框的分劃鎖緊機構，以及設計合理的高平狀態轉換機構，保證零位精度收到令人滿意的效果。
該瞄準鏡的分劃調整機構、分劃鎖緊機構、高平轉換機構設計非常巧妙、新穎、有創意。
QJG02式14.5mm單管高射機槍 （1）分劃調整機構
分劃鏡安裝在分劃鏡框內，通過高低、方向調整螺桿徑向移動分劃鏡框來實現分劃調整。
調整機構設定有卡齒定位裝置。在高低和方向調整螺桿機構座內壁，沿圓周設計有若干齒槽，螺桿轉動、彈性定位頂銷越過齒槽時，會發出“嗒、嗒”的響聲。擰下高低（或方向）護蓋，便可見到端面刻有分度刻線的調整螺桿。螺桿內端面頂著分劃鏡框，轉動螺桿，分劃鏡框便移動。在復位簧的作用下，分劃鏡框始終緊抵著調整螺桿內端面，隨調整螺桿進退而移動，且無空回產生。夜間使用，聽卡齒響聲數就能準確地進行分劃修正量裝定。彈性頂銷的作用就是防止調整螺桿在射擊振動時自行轉動而引起零位走動。
（2）分劃板鎖緊機構
分劃板鎖緊機構是一種軸向緊定分劃鏡框的裝置，由鎖緊手柄、齒輪副、固定壓圈、活動壓圈、導鍵等組成。通過齒輪副將外力傳遞到鏡體內的活動壓圈上，而活動壓圈又在導鍵的約束下，沿鏡體軸線方向活動，從而軸向壓緊分劃鏡框，有效地防止了射擊振動時分劃鏡框竄動。當鎖緊手柄順時針旋轉，分劃板處於解鎖狀態，從而可進行分劃調整工作；當鎖緊手柄逆時針旋轉擰緊時，鏡內分劃板框被壓緊，即分劃板被鎖緊。
QJG02式14.5mm單管高射機槍 （3）高平轉換機構
高平轉換機構採用多頭螺桿傳動，導塊定向，使下反射鏡座在鏡身左側沿水平方向作平移，實現反射鏡移出或移入光路的作用，從而實現高平狀態的轉換。為了消除機構間隙和空回對精度的影響，分別採用了彈性消除間隙和空回的措施。 瞄準鏡分劃採用內裝定方式，即直接使用鏡內分劃瞄準。分劃刻線由高射分劃（類橢圓分劃）和平射分劃（縱坐標軸上的數字刻線分劃）組成。
根據戰術技術指標要求，瞄準鏡還設定了分劃照明系統，供夜間照明鏡內分劃用。照明系統採用高能鋰電池，具有容量大，低溫性好的特性。同時，採用了抗振性好、壽命長的發光二級管和微型鈕子開關。照明系統工作穩定可靠。
瞄準鏡還配置了濾光鏡和橡膠眼罩。濾光鏡能防止強光刺眼，橡膠眼罩有利於觀瞄，且具有護眼作用。
該瞄準鏡申請了兩項發明專利，一是“機槍瞄準鏡（高平合一）”專利技術，二是高射“類橢圓分劃”專利技術。內橢圓分劃，科學地簡化了高射分劃，提高了對空瞄準速度和精度。
瞄準鏡歷經研製階段的各種配槍壽命試驗和靶場各項設計定型試驗，未曾發現射擊零位走動超差現象，說明瞄準鏡零位問題解決得非常好。
QJG02式14.5mm單管高射機槍瞄準鏡以其高平兩用，高射視場大，技術指標先進，體積小，質量輕，零位穩定等特性，獲得部隊讚譽。設計定型審查時，專家組給予了充分肯定，評價該瞄準鏡已達到同期同類產品國際先進水平。
技術參數
性能數據：口徑（mm）14.5
初速（m/s）：995（穿爆燃彈）、1250（脫殼彈）
有效射程（m）：2000
瞄準鏡質量（kg）：
