机枪的研制

机枪是一种小口径武器，只要弹药充足，扣住扳机不放，就可以连续射击。有些机枪装置可以实现装弹、射击、退空弹壳等一整套操作的自动化。这一类型的手枪通常被称作机械手枪，而这一类的机枪通常被称作卡宾枪或来复枪。

现代机枪的前身是半自动火炮。1718年，英国发明家、律师詹姆斯·派克为自己设计的这种“防卫枪”申请了专利。这种枪像一把巨大的左轮手枪安装在一个三脚架上，其枪管由铁或黄铜制成，有10个预装填腔，由手动旋转。当枪管中弹药耗尽，即插入另一根已装填的枪管。据记载，1722年，派克防卫枪在7分钟内连续射击了63回合。

加特林式机枪是第一代成功的机枪，用于美国内战中。1873年，英国十枪管型的这种机枪开始安装在车架上，以提高机动性。

到1856 年，美国人查尔斯·巴恩斯改进了派克的设计，加了一个手动曲柄以转动枪管并且实现了枪膛尾部装置的自动化。巴恩斯给它取了一个昵称—咖啡磨枪。这种机枪能以每分钟80转的速率发射子弹，后来在美国南北战争中使用过。另外一名美国人埃利泽·里普利（1782～1939年）作了进一步改进，使之能一次使用多个弹筒。

金属子弹出现后，现代的速射枪才被发明。美国枪械制造商理查德·加特林（1818～1903年）在1862年取得了这种枪的第一项发明专利。加特林设计的枪有一个10枪管组，枪管就像捆绑在一起的木棍，通过手动旋转。装在枪顶部的送弹斗在重力作用下，将子弹送入枪身，使该枪能以350转/分钟的速率发射。该装置应用于各种口径的枪上，在美国南北战争中显示出极大的杀伤力。后来英军也装备了该枪。

19世纪70年代，美国士兵威廉·加德奈发明了另一种重力填弹枪。该枪由一个竖直的弹仓和两个或更多挨在一起的枪管组成。一个手动曲柄可以左右侧移机枪的后膛锁，使空弹壳掉落，替换子弹可以从上部的弹仓中被收集。

射击300或400次后，枪管会由于射击次数过多且过烫，这使得早期制造单枪管机枪的尝试受挫。1875年，在曼彻斯特的罗维尔工作的德·维特法林顿发明了手动曲柄式四枪管加德奈机枪——罗威尔机枪，有4根枪管，但是，它的4根枪管在射击时并不旋转，只用一根枪管射击。当枪管过烫时，枪手转动枪管组，让下一根冷枪管继续射击。1879年，瑞士工程师帕穆克兰兹发明了诺登佛特机枪，该枪有12根枪管紧密排列。12根枪管弹药的填充和射击全部是同时完成的——通过向前推一根杆来实现。杆拉回时会退出空弹壳。

19世纪80年代中期马克沁演示了他发明的机枪。地上空弹壳堆是改进该机枪的射击速度的佐证。

1883年，机枪的发展进入了一个新阶段。美裔英国发明家希拉姆·马克沁（1840～1916年）取得了马克沁机枪的发明专利，并在一年后公之于众。马克沁机枪利用机枪射击时产生的后坐力退出空弹壳，再次扣动扳机，能将另一圈子弹插入后膛。弹圈起初装的是黑火药（有烟火药），后来装的是无烟火药（强棉药），连接形成了一条弹药带，机枪可以连续发射600转/分钟，直到整条弹药带发射完。长时间的射击会使枪膛过热，于是，马克沁在机枪上加装了一个水套，用来冷却枪管。马克沁找到合作伙伴——英国威克斯造船公司，大批量生产马克沁机枪。这种机枪被用于日俄战争（1904～1905年）和第一次世界大战（1914～1918年）中，给交战双方带来了巨大的伤亡。在第一次世界大战中，德国军队使用了相似的弹药带供给系统。

马克沁机枪经过改进成为了威克尔斯水冷机枪。图中是第一次世界大战期间（大约1917年）西部前线的美国机枪手正在用该种机枪射击的情形。注意连接在冷却水存储罐的软管。

因为刘易斯机枪快速的射击速度、单人操作的优点，很适合安装到战斗机上。图中是第一次世界大战中站在美国战斗机后舱的机枪手正在练习射击。

除了射击时的后坐力，射击时气体的膨胀释放也可以应用于机枪上。最早的气动机枪有美国人约翰·勃朗宁（1855～1926年）发明的勃朗宁机枪，丹麦炮兵上尉麦德森的麦德森机枪，以及一家由美国人哈乞克司（1836～1885年）创建的法国公司生产的哈乞克司机枪。哈乞克司机枪装有气动的枪栓，使枪可以重新准备扣动扳机。麦德森机枪安装了一个摆动的后膛锁。1911年，美国发明家刘易斯（1858～1931年）设计了一架轻机枪，射速为550转/分钟。该枪装有圆形（盘状）弹仓和空气冷却套用于冷却枪管。因为该枪可以高速率射击，而且一人就可完成射击装弹的操作，美国和英国在第一次世界大战中都将其装备到了战斗机上。1902年，麦德森机枪只用了一个弹仓，并且用两脚架支撑，使该机枪可由单人携带，因此，这种麦德森机枪就成为了第一种轻机枪，或者称自动步枪。

不久，所有大国的军队都装备了轻机枪。因为由三位设计者乔奇、苏特里、瑞贝若利斯和法国公司Gladiator制造，法国人称他们制造的轻机枪为CSRG轻机枪。1917年，因为美国没有相同性能的轻机枪，于是从法国购买CSRG机枪装备军队。1918年，勃朗宁设计了BAR勃朗宁自动步枪，在第二次世界大战中被广泛应用。1924年的M29机枪由法国的莱贝尔设计，并由在法国中部的Chátellerault公司生产。捷克斯洛伐克的哈力克兄弟设计的ZB26，在1938年以Bren轻机枪的名字（“Bren”由“Br”和“en”两部分组成，“Br”代表勃诺，“en”代表恩菲尔德军火公司）装备于英军。所有这些轻机枪都可以由一个士兵携带。

更轻的轻机枪就演化成了冲锋枪。1920年，美国军官约翰·汤普森发明了汤普森冲锋枪。汤普森冲锋枪拥有一个直弹筒或一个更高容量鼓形的弹筒。其他类的冲锋枪包括1939年德国的ErmaMP40式、英国sten式冲锋枪（sten中“s”代表公司老板晒泼德；“t”代表设计者特宾；“en”代表恩菲尔德公司）。所有这些冲锋枪的射击速度都在500发/分钟至800发/分钟之间。