Designing Sound

Recoil and Automatic Weapons
In an automatic weapon some of the expanding exhaust is tapped off to drive
a
recoil
system. This recompresses the firing spring and drives a mechanical
assembly that ejects the spent shell, chambers another from the magazine, and
opens a valve to release the recoil gas. The receiver, a housing which contains
the magazine fastener, is separate from the bolt and locking lugs. When these
parts move to facilitate reloading for automatic and semi-automatic handguns
and rifles, their action produces the mechanical sounds that help identify the
weapon.
Some weapons, such as the M16, do not use a gas recoil piston but instead
employ a
gas impingment system
, where exhaust gas directly cycles the weapon.
In the Sear system, used for machine guns, if the trigger is not in position to
catch the firing plunger another shot is fired, and the process continues in an
oscillation that takes energy from each exploding round and repeats at a fre-
quency set by the resonance of the spring and recoil chamber. Spring stiffness
and gas pressure set this rate, so when a gas stem gets dirty (in gas impingment
systems) the repeating rate may slow as the gas channel is fouled by powder
residue. In semi-automatic weapons only one round per trigger pull is expelled
and the mechanism cycles and resets itself, ready for the next triggering. A
technique known as “bump firing” allows the simulation of fully automatic fire.
Heat and recycled mechanical energy accounts for up to 40 percent of the
cartridge energy, so some cooling is needed to stop automatic weapons over-
heating and jamming. This presents an awkward design compromise since a
large area must be given over to this. In the AK-47 design the gas recoil piping
is left exposed over the barrel to cool in the air, while other designs couple

---