从美国最新机枪洞察枪械发展方向
近年来,美国先后推出了8.6mm口径机枪和6.8mm口径步机枪。其中,6.8mm口径步机枪方案甚至出现了无托布局版。对此,很多人都认为小口径时代即将终结,枪械将迎来新的中口径时代,无托布局也将焕发第二春。不过,无托布局和新一代中口径枪弹都只是表象,聚焦于表象往往会使我们迷失方向,必须抓住枪械发展的核心矛盾来看问题。在深入分析6.8mm口径步机枪和8.6mm口径机枪的同时,我们要搞清一个问题:美国人为什么研制这些新枪械?
8.6mm机枪发展现状实际上,美国的8.6mm口径机枪研发项目已经持续多年。截至目前,共有两家公司参与其中,分别是通用动力公司和SIG公司。前者推出了LWMMG(老王摸摸狗),后者则推出了SL MAG(塑料 马爱国)。这两款枪都使用.338NM弹,即0.338英寸口径诺玛-马格南弹,也称8.6×64mm弹。
.338NM弹是在.338LM,即0.338英寸口径拉普拉-马格南弹的基础上改进而来的。.338LM本身就是一种非常优秀的枪弹,在狙击步枪中有广泛应用,它飞行距离远、存速能力强,缺点是膛压过高,不适合自动武器,尤其是机枪使用。于是,美国人才推出了更适合机枪使用的.338NM弹。
△ 从左到右依次为5.56×45mm(M16步枪/M4卡宾枪)、7.62×51mm(M14步枪/M240机枪)、.338LM、12.7×99mm(M2重机枪)枪弹
△ .338LM与.338NM
.338NM弹的威力比传统7.62×51mm NATO弹大得多,后坐力自然也更大。一般而言,7.62×51mm NATO弹的弹头重量在10g左右,初速在850m/s左右,枪口动能约为3613J。.338NM尚处于调试阶段,弹头重预计在19.5g左右,初速预计在810m/s左右,枪口动能预计为6397J,大约是7.62×51mm NATO弹的1.77倍。
为降低后坐力,LWMMG和SL MAG都不约而同地采用了浮动技术。在一些视频中,我们能看到LWMMG或SL MAG在射击时,枪管和提把会不断地前后运动,这正是采用浮动技术枪械的典型特征。
△ LWMMG,它的枪管的确在动,大家仔细看
△ SL MAG,它的枪管、提把运动十分明显
6.8mm步机枪发展现状美国的6.8mm口径机枪项目可以追溯到颇为久远的LSAT计划。而当下的6.8mm口径步机枪项目官方称谓是NGSW,即Next Generation Squad Weapons,新一代班组武器计划,包含步枪和机枪两个枪种。
截至目前,有三家公司参与了NGSW计划。其中,SIG公司的步枪、机枪采用传统布局、传统枪弹,枪弹使用铜-钢复合弹壳。通用动力公司的步枪、机枪采用无托布局,枪弹使用塑料弹壳,尾部为金属材质。AAI/德士龙公司的方案最激进,采用了埋头弹,对应的步枪和机枪在原理上与传统枪械有很大差异。
△ SIG公司的步机枪方案和枪弹
△ 通用动力的步机枪方案和枪弹
△ AAI/德士龙的步机枪方案和枪弹
枪械的威力是不是越大越好?老王很肯定地说,当然不是。因为威力无限增大带来的负面影响是难以忽视的。老王在自己写作的《一本书看懂枪械百年史》里提出过一个观点:限制枪械发展的并不是威力、材料或初速,而是人类的体能。
实际上,人体是一个很糟糕的“武器平台”。举例来说:同样是使用7.62×51mm NATO弹的枪械,M240机枪架在三脚架上射击时,能在100m距离上,轻松将子弹射入20cm×20cm的方框内,而M14步枪在由射手采用立姿进行全自动射击时,在50m的距离上甚至连上靶都很困难。可见,人体的稳定性比三脚架或两脚架差远了。
△ M14步枪的可控性很差,点射/连发精度极差
早在两次世界大战时期,主流机枪所使用的枪弹在威力上就已经与今天的7.62×51mm NATO弹处于同等水平,大家耳熟能详的德国7.92×57mm毛瑟弹、苏联7.62×54Rmm弹、英国.303弹和美国.30-06弹概莫如是。
那些百年前诞生的机枪,火力已经非常可观,精度和可靠性也都相当不错。照此推理,当时的枪械设计师们最应该做的,就是设计一款“单兵机枪”,给每名士兵都配上一挺。
但现实情况是,从最初的自动步枪,例如BAR/M1918(后来无奈“转行”当了机枪),到以Stg44、AK47为代表的突击步枪,再到以M16为代表的小口径步枪,枪械的威力反而是一路走低的——至少从枪口动能上看,1918年问世的BAR是2820J,1947年问世的AK47是2109J,而1964年问世的M16是1800J。
△ 在早期的自动步枪中,BAR(勃朗宁自动步枪)已经相对易于控制、轻便,但后坐力依然巨大,连发精度依然不好
可见,似乎每过大约30年,主流制式枪械的枪口动能就会降低大约30%,这背后的动因是什么呢?
正是在人类体能与枪械威力的“较量”中,我们不断向自己的体能妥协的无奈现实。BAR/M1918的威力很大,但后坐力也很大,连发精度并不好,枪械本身也又大又沉,以正常人的体能根本无法发挥它的全部威力,所谓的大威力不过是纸上谈兵罢了。到了AK47引领的突击步枪时代,主流枪械后坐力变小了,连发精度提高了,枪械本身也更短更轻,操枪对体能的要求下降到多数人都能接受的程度。再到M16引领的小口径时代,连发精度更上一层楼,枪械本身的轻量化趋势也愈发明显,操枪更是成了连菜鸟和柔弱女子都能掌握的事。
△ 打M4卡宾枪的姑娘,枪械已经极度轻便,可控性可见一斑
总之,在自身体能天花板的制约下,至少在枪械领域,我们实际上一直在以牺牲威力为代价,换取操作难度的降低,而不是像很多人想当然的那样,在追求大威力的路上一发不可收拾。
美国研发6.8mm和8.6mm口径弹的真实动因既然枪械的威力不是越大越好,那走在枪械技术前沿的美国人,为什么又要任性地发展威力更大的6.8mm和8.6mm口径弹呢?
答案其实很简单,因为防弹衣的技术正在飞速进步。按防护等级,我国将防弹衣划分为1~6级,美国则划分为I、IIA、II、IIIA、III、IV级。其中,美国的III级防护水平,能抵御除7.62×51mm M993穿甲弹外,绝大多数美国7.62mm口径及以下现役枪弹的直射,而我国的6级防护水平,能抵御除53式穿甲燃烧弹外,绝大多数中国7.62mm口径及以下现役枪弹的直射。
△ 美国的穿甲弹弹头尖涂成黑色
曾几何时,防弹衣对大多数任务场景而言都显得很“鸡肋”:防护水平高往往意味着“泰山压顶”式的身体负担,士兵穿上厚重的防弹衣根本无法灵活运动,而那些轻便的防弹衣,防护水平又往往堪忧。如今的防弹衣已经脱胎换骨,重量在减轻,成本在下降,防护能力却在不断提升。按照目前的发展趋势,未来10年,美国的M16步枪和M240机枪,我国的95式步枪和88式机枪,都会在防弹衣面前显得力不从心。
△ 防弹衣近年来发展迅速,插板可以有效保护腹腔和胸腔,这是士兵最需要保护的部分之一
更重要的是,防弹衣的防弹水平是在较近距离上测得的(通常是10米以内),而且它的防弹水平几乎不会受客观因素影响。弹头的威力可就不同了,随着与目标距离的增大,它的后段飞行速度会急剧下降,威力和穿透力自然会随之陡降。显然,“弹与衣”的实力对比并不是势均力敌的。
△ 正在测试防弹能力的书包,防弹衣也是在这个距离上测试的
美国人正是意识到这一发展趋势的严峻性,才会尝试发展威力更大的6.8mm和8.6mm口径弹。尽管如此,体能的天花板依然是不可逾越的,8.6mm弹也好,6.8mm弹也罢,它们都势必导致适配枪械相较现有的小口径枪械进一步增长、增重。
美国解决枪械威力与人类体能矛盾的技术路径8.6mm口径弹的致命问题在于后坐力相较7.62×51mm NATO弹大幅增加。为此,LWMMG和SL MAG机枪都采用了浮动技术。这种技术的根本目的就是减小后坐力,此前曾广泛应用于小口径火炮。后坐力减小后,枪械的射击过程变得更稳定,射击精度自然更高。同时,在后坐力较低的前提下,追求极致轻量化也不会导致射击精度急剧恶化。由此,我们便能看清美国人的技术路径,即减后坐-提精度-减重量。
至于6.8mm口径弹,最大问题在于枪弹变重、枪管变长、整枪变重,这对射手的体能显然是很大考验。
SIG公司的6.8mm步机枪选用了高膛压枪弹技术方案,有效控制了枪管长度,进而缩小枪械的重量和长度,此外很可能还采用了浮动技术(至少机枪采用了),对减小后坐力、提高射击精度有直观贡献。
然而,超高膛压枪弹普遍存在严重的抽壳问题,枪弹的底缘很容易拉破。对此,SIG公司的解决方式是采用铜-钢复合弹壳,用结实的钢材制作底缘。由此付出的代价是,铜-钢结合部分的闭气设计难度极高,拼接弹壳的成本也较高。
△ SIG公司的NGSW步枪方案,其尺寸接近于M4卡宾枪,体积比较紧凑
通用动力公司的6.8mm步机枪弹选用了塑料弹壳,相较5.56mm弹,在口径增大的同时,弹重并没有增大多少。但塑料弹壳也存在不耐高压、底缘强度不高等缺陷。对此,通用动力公司的解决方式是用钢材制作底缘,组成塑料-钢复合弹壳。尽管如此,这种弹壳的耐高压性能仍然较差,通用动力公司为此不得不选择无托布局,因为这样能在相对轻短的枪身中布置尽可能长的枪管,保证在相对不高的膛压下,获得理想的初速和威力。
△ 通用动力的无托方案也是无奈之举,想要长枪管+短枪身,无托是必须的。如果这是有托,大家想想枪身得多长
AAI/德士龙公司的思路与通用动力公司相似,但他们更为大胆地选用了埋头弹技术方案,以大幅降低枪弹重量,并将传统方案的抽壳,改为埋头弹的向前挤壳,以避免抽壳问题。为此付出的代价是样枪外形最为臃肿,内部机构也最为复杂。
△ AAI/德士龙公司的机枪方案,埋头弹不抽壳,而是下一发弹挤壳,所以弹壳底缘不加强,但缺点是机构臃肿
综上,无论高膛压短枪管+铜钢复合弹壳,还是无托长枪管+低压塑料弹壳,亦或是埋头弹+向前挤壳,归根结底都是解决枪械威力与人类体能矛盾的前提下,探索一种减轻枪弹重量、缩短全枪长度、降低整枪重量的技术方案。至于最终哪家公司赢得美军的青睐,以及最终列装的是6.8mm弹还是6.9mm弹,都不重要。
△ 思维导图
最后的话最后,是老王的一点小感慨。
我在写作《一本书看懂枪械百年史》时候,一直想寻找一个线索,把枪械一百多年来的历史串联起来。幸运的是,我找到了这条线索——限制枪械发展的并不是威力、材料或初速,而是人类的体能。在体能天花板下,枪械一百多年来,实际上都在进行螺旋式的向上发展。我在书中写作的每一个故事,实际上都可以被这个线索连起来。
然而,很多读者并没有get全书最核心的线索,而是热衷于书中的故事。书中的故事的确很精彩,但它们只是表象。也怪老王没有把线索展示的太明显,王尔德说过,最值得知道的东西是教不会的,但我依然希望大家能从“人力是枪械发展上限”这个观点看待现代的枪械发展——其实逻辑并不难,本篇文章就是一个很好的分析案例。如果你在阅读这本书的时候,并没有注意到“体能天花板”这个概念,还请各位读者怀揣着这个观点,把书再看一遍,相信我,你能得到一个不一样的体验。
全文完
作者@特别懂枪的隔壁老王
本文由《晓枪》编辑&发布
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