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共有的设计特点声明：一个提供锁膛的内有击针的圆柱旋转体，与枪管一起旋转；每根枪管都有独立的击针。这使得以后所有与加特林机枪相似的设计都不能再获得专利。
1862型加特林转管机枪有两种不同结构。第一种使用的是独立的钢制弹膛（弹膛与枪管分离），它的尾部封闭并装有撞击火帽。射手通过摇动曲柄带动沿圆周均匀排列的枪管旋转，装满弹药的弹膛从供弹料斗中进入到每根枪管后面的闭锁槽中。
当枪管转到某个特定位置时，击针将弹药击发。而枪管转动到另一位置时，射击后的弹膛退出机枪。弹膛可以重复使用，枪管旋转一周可完成6发弹药的装填、击发和退弹，每分钟达到了200发的射速，但是存在火药燃气泄露等缺点，这主要是因为当是流行使用最多的是纸壳枪弹，而金属弹壳尚未普及[2]。
为解决这一难题，加特林使用了当时开发的独立金属弹壳弹药。这种弹药结构被后来所有机枪的设计者沿用。另一种结构使用的是0.58英寸口径的铜质弹壳边缘发火式弹药。在克服如何使独立的弹膛与枪膛同轴这一难题上，加特林使用了锥形枪膛，枪膛后部直径更大，使得弹丸进入枪管更加容易。
于是在19世纪末期，它成为了欧洲各国控制并扩张殖民地的重要武器；经过改进后的加特林机枪射速最高曾达到每分钟1200发，这在1882年是个惊人的数字。
但它也存在一个问题：它的最大弱点是射手在战场上由于敌军冲锋过程中与自己的距离不断拉近导致情绪激动并杀红了眼不能控制自己，会发疯似得把手柄转动的越来越快，造成机枪过热卡壳或炸膛。
加特林转管机枪从诞生之日起，工作原理就决定了其具有能连发射击，火力猛等优点，但也存在重量大、机动性差等缺点。正如许多其它发明一样，在军用领域，加特林转管机枪是“早产儿”——当时世界主流军事思想还没有为其诞生做好准备。
1862年并不存在对转管机枪的战术需求，因为当时军队不知道如何有效地将一挺机枪作为高效火力来使用，转管机枪不能给人以深刻印象。而将机枪用在步兵进攻中作为近距离支援武器的思想，直到1898年才由米国陆军进行了论证，甚至后来在第一次世界大战时各国陆军都还经常采取大规模步兵集群冲锋的战术，可见知道20世纪初很多国家都还对机枪的威力不够重视。
更为不幸的是，就在加特林和其他的天才发明家们在不断解决技术难题，努力完善各自发明的同时，也不自觉地为自己的发明创造掘好了坟墓——当手动武器发展到极致的时候，也就为自动武器的出现创造了成熟条件。
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