探寻银弹之旅美军轻武器枪弹发展回顾与展望

探寻“银弹”之旅——美军轻武器枪弹发展回顾与展望在美国电影《义侠佐罗》中，主人公最后使用银质的枪弹击败了邪恶的对手，而“银弹”也就成为美国人心目中最理想枪弹的代名词。多少年来，美军对“银弹”的探求一直没有停息。二战以来，美军，尤其是美国陆军在西方军用轻武器枪弹的发展过程中一直起着重要作用，特别是北约标准口径枪弹的选用更加充分地体现了其在这一领域中的统治地位。不过，时值今日，美军所使用的轻武器枪弹已经保持了几十年没有变化，人们不断批评美军在枪弹理论和科研方面的停滞不前，美军目前也不得不再次开始寻求更加“理想”的轻武器枪弹，而这一过程也必将对北约组织及其他西方国家的枪弹工业产生重大的影响。枪弹革命性探索历程：从“萨尔沃”到ACR1950年代，为了明确新型单兵轻武器枪弹的发展方向，美国陆军启动了一系列预先研究和试验。研究发现，当士兵处于精神压力很大的战斗状态下时，他们很难按照正确的程序来瞄准和射击，通常都是将武器对着敌人的方向狂乱发射，这样射击的精度自然很差。为了提高精度，当时的美国海军陆战队决定通过加强训练来强化士兵的能力，美国陆军则选择了通过技术途径来解决这一问题，即开发新的枪/弹系统。从那以后，美国陆军便从未间断在这方面的尝试，并且美国陆军注重枪弹终点效能的发展思路也一直影响着后来的各种单兵轻武器项目和计划的发展。美军第一次重要的尝试是于1953年启动的“萨尔沃”计划(salvo，也称“齐射”计划)。该计划的理论基础是：小口径武器发射的密集弹头可以弥补士兵在精确射击能力上的先天不足，因而小口径枪弹的杀伤效果也比低射速的大口径枪弹更加理想。直观地讲，要实现这一目的就必须设计出一种能够以很高射速连发发射的武器，然而这样的武器自身也会存在很多缺陷和不足，最主要的问题就是武器在连发状态下的操控性会变得很差。为解决这一问题，“萨尔沃”计划决定不改变武器的射速(在一定时间内发射的枪弹数量)，转而增加每次扣动扳机所发射的弹头数量。为此该计划研究了3种试验方案：多头弹、箭形弹和锥膛弹(squeezebore)。对于多头弹方案，试验结果与霰弹枪在二战中的使用情况基本吻合，即在91m(100码)距离上对人体躯干大小的目标进行射击时，扣动一次扳机可确保有足够数量的弹头命中目标。美军随后陆续开发出几种口径在5.6mm～7.62mm(0.22～0.30英寸)之间、采用3～5个弹头的新型枪弹，这些新型枪弹被命名为Multiplex，即“多头弹”。在经过一段时间之后，美军将研究重点落在了“Duplex”即“双头弹”的设计方案上，并随后推出了短命的7.62mmM198普通双头弹。这种双头弹的外形尺寸与北约标准的7.62×51mm普通弹基本相同，不同之处在于每发弹都包含了一前一后排列的两个弹头：前面的弹头质量5.46g，初速为830m/s；后面的弹头质量大一些，为5.53g，初速为670m/s。箭形弹的概念来源于依靠轻薄尾翼稳定飞行的“飞镖”，在设计上更加类似于高速加农炮发射的反坦克尾翼稳定脱壳穿甲弹(APFSDS)。美军当时的箭形弹中每支小箭的质量约0.52～0.65g，初速达1400m/s，即使对穿着早期防弹衣的目标也具有极大的杀伤力。然而箭形弹最大的不足就是精度极差，这是由诸多因素导致的，如小箭的外形导致其在飞行中极易受到侧风的影响，在弹托内将小箭进行精确定位的生产工艺过于复杂，弹托在枪管内运动的稳定性很差等，这些技术问题都很难找到令人满意的解决方法。此外，在射出膛口后分裂脱落的弹托由于极高的分离速度对邻近人员甚至射手自身也构成了安全隐患。锥膛弹则是在多头弹的基础上通过锥形弹膛来挤压弹头使其成形，其飞行中的横截面积，仅为初始横截面积的几分之一，故弹道性能很好，从而实现提高弹头初速、增强打击效果的目的。美军希望能将这一原理中弹头的高初速性能与多头弹的密集射弹结合起来。根据该方案开发的一种7.62mm锥膛弹含有3个以串联方式排列的弹头，每个弹头质量3.58g，这种枪弹后来曾在M14步枪上进行过试验。“萨尔沃”计划最终并没有促使美军大量采用新型枪弹，不过该计划明确了这样一个事实，即3种方案中箭形弹由于弹道的低伸性和弹头的高速性而最有发展潜力，特别是在打击运动目标时几乎不需要进行距离修正。基于“萨尔沃”计划所获得的研究成果，美军于1962年启动了一个名为“特种步兵武器”(SPIW：SpecialPurposeInfantryWeapon)的项目，旨在开发一种发射箭形枪弹的新一代突击步枪。当时有几家公司都提供了独具创新性的设计方案，然而随着美军领导层的变化以及后来M16步枪的服役，该项目逐渐成为一项试验性研究并最终被取消。但是美军并没有从SPIW项目的失败中汲取教训。1969年，美国陆军又启动了另一个项目——“未来步枪计划”，对箭形弹和小口径枪弹进行研究。该计划实施不久即遭到了美国国会的强烈批评，被指责浪费了纳税人的钱，并最终在一片骂声中夭折。到了20世纪末，美军通过1989年启动的“先进战斗步枪”(ACR)计划获得了更多可靠的技术成果，并打算从这些成果中选出理想的“枪+弹”方案来取代M16步枪和5.56×45mm枪弹。该计划最后确定的4家竞标厂商及其方案分别是：柯尔特公司，用改进的M16步枪发射5.56mm双头弹；AAI公司，采用标准5.56×45mm弹壳的箭形弹；斯太尔公司，一种新型无托步枪及采用塑料弹壳和圆形(非底缘发火)底火的埋头箭形弹；HK公司，具有革命性的G11步枪，发射4.7×33mm无壳弹。尽管美军此后共投入了3亿美元资金，但该计划最终还是无果而终，在新步枪和枪弹的发展方面并没有取得任何实质性的成果。透过上个世纪美军这些曲折发展历程可以看出，当时的研发决策还是受到了一些时代因素的影响。1950年代时，美军明显还未摆脱朝鲜战争中中国军队步兵集团冲锋对其造成的巨大心理阴影，这至少可以部分解释“萨尔沃”计划舍精度而注重火力密集度的设计初衷；10年后的越战则强调了对轻型突击步枪的需求，而这种迫切需求也直接导致了小口径枪弹的采用；从1960年代末～1980年代末，人们普遍认为枪弹问题已得到解决，并将注意力转移到工程塑料和轻合金等新材料对武器设计的影响上来；而后随着柏林墙的倒塌，各种轻武器技术的发展也基本停滞在1980年代的水平，直至今天。传统枪弹的回归：不同口径枪弹的探索1972～1975年，美国陆军实施了“班用自动武器”(SAW)计划。尽管取了这样的一个名字，但该计划实质上是在探索用一种所谓的“中间型”枪弹(实质上就是步机合一弹，不过美国陆军一直没有接受这种叫法和相关设计理念)来取代北约标准口径(5.56×45mm和7.62×51mm)的可行性。顺代提及的是，步机合一弹的理论被俄罗斯进一步发展，并于1993年提出了一种6×49mm步机合一弹及使用这种枪弹的机枪。虽然后来SAW计划最终选定了FN公司的“米尼米”5.56mm轻机枪(即美军目前使用的M249班用轻机枪)，但在SAW计划中由法兰克福兵工厂提出的6×45mm口径却引起了业界的广泛关注。6mm甚至更大口径枪弹所具有的弹道效能在1990年代末再次受到重视，尤其受到特种部队的欢迎，而近年阿富汗和伊拉克的实战经验使人们重新开始更加深入地考虑口径问题。尽管两个战场的环境和条件相差很大，但远距离狙击步枪及专用枪弹在实战中再次受到重视，并且两地的作战部队不约而同地对目前美军标准的M8555.56mm弹的性能提出了质疑，该弹弹头质量4.03g，从508mm长的枪管发射时，膛口初速为940m/s，被认为精度和终点效应(即对目标的停止作用)不足。具有讽刺意味的是，出于提高人机工效的考虑，美国陆军正在用枪管更短的M4卡宾枪来逐步取代M16步枪。而M4的枪管长只有368mm，弹头初速(883m/s)也更低，相应的有效射程，精度和终点效能也更差。美国海军陆战队则意识到了M4自身的问题，他们选择保留士兵手中的M16A4步枪，把M4/M4A1卡宾枪只配发给军官和高级别士官用来取代他们的手枪，采取同样策略的还包括特种作战人员和车辆驾驶员。为了缓解枪弹终点效能不足的问题，美军为部队装备了Mk262LR(远程)弹。该弹使用质量为5g的比赛级开尖弹(OTM)弹头，有1型和2型两种型号：1型使用“塞拉-比赛王”(SierraMatchKing)弹头，2型使用诺斯勒(Nosier)弹头。Mk262最初是专门为美军特种部队的Mk12特种用途步枪研制的枪弹，实战表明该弹用M4卡宾枪发射也可有效提高武器系统的杀伤力。美军寻求新型枪弹的举动迅速引起了工业界的广泛关注。一时之间各种新型枪弹层出不穷。这其中比较引人关注的就是6.8×43mmSPC弹。该弹由美陆军第五特战大队(空降)的几个技术人员在PrecisionReflex公司、雷明顿弹药公司、Hornady制造公司等的支持下于本世纪初研制而成。他们的设计初衷是开发一种长度与5.56×45mm弹相同、可由改进的M16/M4类武器发射的枪弹，用最少的改进来获取更加优异的弹道和终点效能。SPC弹使用7.62mm(0.30英寸)弹壳，弹壳口部经缩小可配装7.48g的6.8mm弹头，该弹从406mm长的枪管发射可获得730m/s的初速。SPC弹可有效解决5.56×45mm弹从M4卡宾枪的短枪管发射时在中近距离上停止作用不足的问题，在这点上该弹的性能甚至超过了俄罗斯的7.62×39mm弹。不过要想在M4卡宾枪上使用SPC弹需对武器进行较大的改动，改动的部件不仅包括一支新枪管和弹匣，还包括重新设计的枪机。由于改动较大，一些轻武器专业公司如HK公司、FN公司、巴雷特、布什马斯特、DPMS、“黑豹”武器公司、罗克河武器公司和鲁格公司纷纷推出了6.8×43mm口径新武器或M4卡宾枪的转换套装，像HK、FN公司分别推出的6.8×43mm口径的HK416和SCAR步枪。而雷明顿和霍纳迪公司则向市场提供6.8mmSPC弹。稍后的2004年，亚历山大武器公司推出了一种6.5×39mm格伦德尔(Grendel)枪弹，其出色的弹道效能迅速引起了军用和民用市场的广泛关注。这种新枪弹的设计原理也是基于对M16/M4类武器的改进，它的外形尺寸及所发射弹头的质量(8.0g)，与俄制7.62×39mm枪弹基本相同，弹头的动能接近使用北约M807.62mm弹，但弹道更低伸，有效射程也更远。举例来说，6.5mm格伦德尔弹在400m距离上弹头存速达594m/s，而弹头质量为5.0g的5.56mmMk262弹在这个距离上则只有526m/s的存速，即使是弹头质量11.5g的7.62×51mmM80弹的存速也不过是566m/s。这种6.5mm弹还有5.85g、7.02g和9.36g三种弹头，其全方面的优异表现完全可以替代5.56×45mm和7.62×51mm口径的单兵/班组轻武器枪弹。该弹相对于5.56mm弹的缺点就是弹匣的容弹量稍小，约26—28发(5.56mm弹为30发)，而且质量也稍大一些。随后市场上又出现了6.8×45mm枪弹，即6.8mm“克雷默”(Kramer)弹。由于该弹使用改进了的5.56×45mm弹壳来配装6.8mm弹头，因此M16/M4类武器无需对内部机件进行任何改动，只要更换一支相应的枪管即可发射此种枪弹。同时借助新型发射药技术，6.8mm“克雷默”弹的弹道效能出色，仅稍逊于6.8mmSPC弹。最后出现的是奈特军械公司(KAC)的6×35mm弹。这是一种单兵自卫武器(PDW)枪弹。6×35mmKAC弹经优化设计专门用于枪管长254mm的武器发射，如Mk18近距离战斗步枪(CQBR)，其性能与5.56×45mm弹基本相当。众所周知，Mk18在发射5.56mm弹时，弹头飞离枪管后仍有一部分发射药在燃烧，造成非常明显的枪口焰和剧烈的枪管震动，这使得武器在连发状态下的操控变得异常困难，而KAC弹使用了缩短的弹壳，减少了发射药量，不但减少了枪口焰，而且使枪弹在200～300m的近距离上具备了适当的弹道效能。显而易见，与FNP90和HKMP7一样，这种新枪弹同样需要专门开发一种6mm口径的单兵自卫武器，因此其推广应用无疑牵