自从马克沁发明自动机枪以来就在考虑怎么让枪管更持久射击，他一开始想到的是用水冷却，所以马克沁重机枪枪管上有一个大大的水筒，并且还有一个导流管和一个水箱，防止过热时水变成蒸汽流走。而马克沁重机枪把水冷方式申请了专利，而法国另外一个枪械设计师哈奇开斯为避免侵犯专利，所以它采用了风冷设计，就是用其他金属紧贴枪管，增大散热面积。而这两种散热方式几乎就是枪管的唯二方式，貌似还没有第三种散热方式。
而马克沁的水冷冷却方式只适用于重机枪，而为便于机动的轻机枪和通用机枪都算采用风冷，也就是自然冷却的方式给枪管散热。而风冷散热的枪管由于自然冷却的时间太长，在战场一些特殊情况一枪手也会用水或者其他液体给枪管冷却以保证让机枪快速投入战斗。而以上的几种散热方式主要还是为了保证机枪能稳定射击，除了这散热以外还有两种方式保证机枪工作稳定，那就是给机枪使用重枪管以及在战场上快速更换枪管。
而机枪都是使用重枪管，也就是枪管管壁更厚的枪管，其目的就算在机枪在高速射击的时候产生的高温从而导致变形。有的甚至在锻造的时候加入一些稀有金属进去加强枪管强度，这种做法无论是以前还是现在都在采用。而第二种就是快速更换枪管了，其中我们最为熟悉的就是捷克式轻机枪了，它就可以快速更换枪管，一个熟练的机枪手可以在几秒内完成更换枪管。这样可以最大限度的保证机枪工作的稳定性，据说德国的MG-42打200发左右就得更换枪管。
水冷式的马克沁重机枪在祖鲁的战争、日俄战争、第一次世界大战中就大放异彩。但随着科技的不断进步，战争的形式发生了翻天覆地的变化，强调机动的装甲战术开始在二战中兴起，而随之而来的就是步兵更高的机动要求。显然笨重的水冷式机枪并不合适这种强调机动作战方式，所以从二战开始，水冷式重机枪的地位开始下降，不过此时在二战时期水冷式重机枪仍然是战场上的主力。也正是在二战时期，以德国MG-34/42型通用机枪为代表的通用机枪开始兴起，由于其便捷的操作和轻巧的枪身以及不俗的火力，使得其战后取代了体积笨重的重机枪。
所以二战后各国装备的机枪都是气冷散热的机枪，水冷重机枪最终被踢出历史舞台。而且现在的机枪也开始和步兵手中的单兵手持自动武器开始融合，因为单兵自动武器的大量普及，已经弱化了机枪的作用，且为了弹药的通用化。机枪的设计开始分为融入步兵班进行机动作战的突击支援火力，这种是以各国的班用通用机枪和班用机枪为代表。另一种就是以营级火力的大口径机枪为代表，也就是采用12.7口径以上的大口径机枪，这些都是采用气冷式枪管。
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