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主题:【原创】四两与千斤 – 步枪子弹的口径之争 -- 晨枫

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家园 【原创】四两与千斤 – 步枪子弹的口径之争

英军8人制步兵班的标准装备是4支L85式5.56毫米无托步枪,其中一支带吊挂式40毫米榴弹发射器,两挺L86,其实就是带两脚架、采用加长加重枪管的轻机枪版L85,另有两挺米尼米5.56毫米轻机枪,这是正规的轻机枪了。这样一个步兵班的火力已经很强,但阿富汗英军正在进一步加强步兵班火力,4支L85降低到两支,换上了两挺两脚架型FN MAG型7.62毫米通用机枪,甚至将两支L85 进一步降低到一支(带榴弹发射器),另一支被7.62毫米的L129A1半自动狙击步枪所取代。这样的“重型”步兵班的机动性大受影响,背着沉重的FN MAG是走不了多远的,但远程火力极大地加强,FN MAG提供压制火力,L129A1 提供精确火力。

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英军步兵班的标准装备包括SA80枪族中的L85步枪和L86轻机枪

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但L86与其说是轻机枪,不如说是重枪管步枪,英军步兵班还是配备了专用的米尼米轻机枪作为支援火力

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但阿富汗战场的教训使得英军重新为步兵班配备7.62毫米的FN MAG通用机枪,作为远程压制和支援火力

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还将引进美国的Mk11 Mod 0/SR-25作为英军的L129A1半自动狙击步枪,作为步兵班的远程精确火力

二战后,北约展开过两次步枪大论战。第一次是在战后不久,北约刚刚成立,急需在弹药口径上统一,好简化后勤和提高通用化程度。英国提议7毫米中等威力弹,但美国坚持以全威力的.30-06温彻斯特弹为基础。美国的强势压到了英国的反对,北约在1954年采纳了7.62x51毫米北约弹,各国以此为基础,研制了多种突击步枪,如美国的M14、德国的G3、比利时的FN FAL等。但使用7.62毫米北约弹的突击步枪列装后,很快发现弹药重量太重,更大的问题是后坐太大,手持发射时,连发控制毫无精度可言。

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英国提议无托的EM-2和7毫米子弹,但这个超前于时代的组合被美国断然否定了

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采用美国坚持的7.62毫米北约弹的M14作为突击步枪失败得一塌糊涂,但作为狙击步枪倒是不错

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德国的G3也采用7.62毫米北约弹

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英国只好放弃EM-2,采用比利时的FN FAL,英国代号L1A1,这是美国海军陆战队人员在试射L1A1

早在1952年,美国陆军的两份重要研究报告已经指出了未来步枪弹药的发展方向。霍尔报告指出,高速连发对子弹命中率的作用远高于弹道精度。希契曼报告则指出,绝大多数轻武器交战发生在300米以内的距离。雷明顿公司因此在原用于小动物狩猎的.222 Varmint子弹基础上,研制了5.56毫米M193弹,用于小口径突击步枪。尤金斯通纳在阿马莱特公司时代设计的AR15使用新的5.56毫米子弹,最后成为M16突击步枪。在北约盟国还在向标准化的7.62毫米的北约弹转型的时候,美国反而在1963年自说自话地向5.56毫米新口径转型了。

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在强迫北约盟国按照美国意愿采用7.62毫米北约弹后,美国反而自说自话转向5.56毫米的M16,这是南越士兵在西贡保卫战中

轻巧、便于连发射击的M16远比笨重、实际上不能用于连发射击的M14受到越战美军的欢迎,丛林战和巷战中交战距离近,M193弹在远距离时的弱点反映不出来,何况美军步兵班依然装备7.62毫米的M60机枪。但小口径子弹远程威力不足的问题已经悄悄浮现了,菲律宾政府军用M16和使用二战时代的.30-06弹的M1加兰德步枪的游击队对打的时候,常常为射程不足、无法还手而苦恼。

由于美军自顾自大批列装5.56毫米的M16,北约被迫再次研究子弹口径标准化的问题,在1977-79年展开第二次步枪大论战。实际上,大家心里都明白,北约被迫统一到5.56毫米口径已经是铁板钉钉的事情,只是在细节上有所优化而已。最后,比利时的SS109弹胜出。和M193相比,SS109的弹头重量加大,穿透能力有所提高,但杀伤能力有所下降。

多年来,SS109弹的有效性没有受到过质疑,也没有重大战争来检验。M193弹在越南战争中得到检验,SS109弹应该解决了M193容易受到风偏影响和穿透能力不足的问题,皆大欢喜。911之后的反恐战争是SS109弹第一次经受大规模战争考验,但SS109弹没有经受住考验。伊拉克战场还是巷战居多,射程问题不突出,但游击队躲在房屋里或汽车后,SS109但经常不能有效穿透。阿富汗战场野战居多,SS109弹的射程问题十分突出。

小口径子弹的理论基础之一是步兵使用轻武器战斗通常在300米以内,这在二战到越战期间是正确的,但在阿富汗,塔利班的主要装备反而是7.62毫米口径的,虽然大多数塔利班7.62毫米枪械使用的是中等威力的7.62x39毫米M43弹,仍有相当部分使用7.62x54毫米有缘弹(和7.62毫米北约弹的威力和射程相当),超过一半交战发生在300-900米。当塔利班使用PK机枪和德拉古诺夫狙击步枪从远距离向盟军巡逻队射击时,盟军常常陷入射程不足而无法还击的尴尬。更可气的是,随着光学瞄准镜的大量装备,远距离的瞄准已经不成问题,美军的M4、M16或者英军的L85的远程精度很不错,但击中了敌人也不能造成有效杀伤,小口径子弹明显力不从心。好在盟军装备“标枪”反坦克导弹,于是常用这来打击1000米距离上的塔利班工事,甚至仅仅用来作为火力压制。仅英军就平均每周使用10枚“标枪”导弹,造成巨大的浪费。

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德拉古诺夫SVD是俄罗斯的标准狙击步枪,具有较好的远程精确射击能力

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PK则是7.62毫米的通用机枪,具有较好的远程压制能力

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盟军没有合适的远程步兵武器,有时只好用反坦克导弹大材小用,压制远距离的步兵目标,造成极大的浪费

即使在有效射程内,SS109弹也常常需要命中多发才能造成有效杀伤,这是由小口径子弹的杀伤机理造成的。子弹在击中人体后,挤开软体组织造成创伤通道。创伤通道造成失血,失血达到一定程度,人就要失能乃至丧生。从创伤机理来说,子弹造成的创伤通道越大越好。全口径子弹(如7.62毫米)在击中人体时,自然造成较大的创伤通道。更大口径的子弹(如12.7毫米子弹)本身在飞行中造成的激波就十分强大,击中人体时,弹头加上激波形成的“虚拟弹头”造成巨大的创伤,所以有击中后打飞半边身体的事情。更大口径的弹药的冲击波更厉害,即使不直接命中,而只是贴近飞过,也能造成相当的创伤。小口径子弹要是用同样的办法,可能不能造成有效杀伤,必须另辟蹊径。小口径子弹通常比较细长,前轻后重。进入人体后容易失稳,弹尾向前翻滚,直至弹尾朝前,恢复稳定,继续前行,如果这时还有足够剩余动能的话。在翻滚的过程中,小口径子弹造成和口径不成比例的创伤通道,弹尾较钝,也有利于扩大创伤通道,尽管作用不如翻滚。显然,大口径子弹靠傻大黑粗的千斤蛮力杀伤,小口径子弹靠四两拨千斤的伎俩杀伤。问题在于,伎俩总有戳穿的时候,但蛮力不容易受外界因素影响,效果比较可靠。

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大口径子弹要直接排挤软组织造成创伤通道

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小口径子弹则要靠翻滚才能造成足够的杀伤

但在战场上,子弹不仅要在人体内造成有效杀伤,还要能穿透墙板、汽车门、树杈、沙土等常见障碍物,击中后面的敌人,造成有效杀伤。子弹的穿透力要求子弹在飞行中和击中物体后保持稳定,这和失稳造成翻滚杀伤的要求是相反的。小口径子弹必须在两者之间适当平衡,不可能两边兼顾。M193容易翻滚,但穿透力不好;SS109比较稳定,穿透力好,适合于对付具有轻度保护的目标。北约最后选择SS109,就是向穿透力的要求有所倾斜,代价是SS109弹可能要进入人体150毫米后才发生翻滚,在近距离上击中骨瘦如柴的敌人时,可能来不及翻滚就离开人体,造成不致命的贯穿伤。

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不同子弹的比较,左2为英国的7毫米子弹,左5为苏式7.62毫米M43弹(用于AK47步枪),右3为5.56毫米SS109弹,右2为5.45毫米M74弹(用于AK74步枪),右1为中国的5.8毫米弹

显然,小口径子弹的杀伤效果取决与子弹在击中人体时的动能。距离太远,速度下降,动能不足,难以造成翻滚,杀伤效果剧减;距离太近,子弹过稳,来不及造成翻滚已经贯穿人体,杀伤效果也要下降。盟军在阿富汗和伊拉克两种情况都遇到过。相比之下,全口径子弹不靠翻滚杀伤,在穿透力和杀伤力之间比较容易平衡。美军步枪小口径化已经50年了,但英军的小口径化从1986年才开始,当年参加过马岛战争的老兵对7.62毫米北约弹的威力记忆犹新,对阿富汗战场上5.56毫米弹威力不足深恶痛绝,成为强烈要求增加步枪子弹威力的声音。

小口径子弹杀伤效果不足的直接后果就是需要多次命中才能造成有效杀伤。小口径子弹的重量轻,单兵携带量大,但要是总是需要多次命中才能保证杀伤,那实际的持续战斗力并没有提高,需要多次命中还给士兵增加了额外的风险。在步兵班里配备7.62毫米武器可以部分解决这个问题,但在300-900米的典型作战距离上,FN MAG机枪手和L129狙击枪手可以有效地交战,其他使用5.56毫米武器的人只能在一旁看着。

把步兵班全部换装为7.62毫米武器也不解决问题,子弹重量大的问题不说,连发控制很糟糕的老问题马上就回来了,在近距离上遭遇敌人时,半自动的L129和沉重的FN MAG显然不是趁手的武器。另外,在步兵班层次上,统一到单一口径还是有不言而喻的好处,但7.62毫米北约弹和5.56毫米SS109弹都不适合作为步兵班的单一口径标准弹药。

西方对5.56毫米的SS109弹的不满由来已久,多年来一直在寻找合适的替代品。理想的中等威力弹应该比5.56毫米口径更大,事实上,西方研究的结果是6毫米以下口径不能提供有意义的改进。一般认为,理想中等威力弹的枪口动能不应该超过2500焦耳,再高就会有后座过大、连发控制困难的问题。相比之下,7.62毫米北约弹的枪口动能高达3352焦耳,而SS109弹只有1767焦耳。在同样口径的弹头中,重量越大,弹头存速越高,弹道越平直,所以弹头的截面密度(弹头质量和弹径平方之比)不应低于0.23,7.62毫米北约弹为0.217,5.56毫米SS109弹只有0.174。

早年推出M193弹的雷明顿和美国特种部队合作,在保持子弹全长和大体尺寸不变的情况下,加大弹头口径,推出6.8毫米的雷明顿SPC弹,杀伤效果、穿透效果和射程明显优于SS109弹,但射程还是明显不如7.62毫米北约弹。另一个美国团队研制了6.5毫米Grendel弹,虽然口径小于6.8毫米雷明顿SPC弹,但弹头更加细长,弹头质量更大,远程性能甚至优于7.62毫米北约弹。有意思的是,6.8毫米雷明顿SPC弹似乎是SS109弹扩大口径的结果,但6.5毫米Grendel弹似乎是从苏联的7.62x39毫米M43弹开始,把弹壳缩颈,配用细长的重弹头。

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左起:7.62毫米北约弹,5.56毫米SS109弹,6.8毫米雷明顿SPC弹,6.5毫米Grendel弹,7毫米英国弹,6.25毫米英国弹(7毫米的改进型)

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弹头比较,左起:7.62毫米北约弹,5.56毫米SS109弹,6.8毫米雷明顿SPC弹,6.5毫米Grendel弹,显然,Grendel弹比SS109要大好多,比雷明顿SPC要更加细长,所以气动性能好,加上质量大(几乎和7.62毫米北约弹相当),存速自然就高

两种新的中等威力弹都具有优秀的远程性能,6.8毫米雷明顿SPC弹在1000米处的动能达到2.1倍于SS109弹,而6.5毫米Grendel弹竟达3.8倍,7.62毫米北约弹也只有3.4倍。初步数据表明,6.5毫米Grendel弹有潜力取代5.56毫米的 SS109弹和7.62毫米的北约弹。用30发5.56毫米SS109弹大体相同的弹匣的话,6.5毫米Grendel弹可以装弹25-27发。考虑到后者的单发威力有很大提高,不再需要多次命中,实际上战场持续战斗能力有所提高。

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SS109弹的枪口动能就不足,到1000米距离上更可怜;6.8毫米雷明顿SPC弹的动能全面高于SS109弹,但低于7.62毫米北约弹;6.5毫米Grendel弹的枪口动能不及7.62毫米北约弹,但600米之后反而更高,也就是说远程性能更好

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以143格林Grendel弹为基准,中国的5.8毫米弹全面优于77格林的5.56毫米弹,在200-900米距离内也优于6.8毫米雷明顿SPC弹,但和Grendel弹还是有很大的差距。注意7.62毫米M43弹(黄线),在300-900米距离上是性能最低的

中国的5.8毫米DBP87弹的公开数据很少,不大好做比较。仅有的图表数据表明,5.8毫米DBP87弹的弹道性能优于SS109弹,但和6.5毫米Grendel弹或6.8毫米雷明顿SPC弹还有差距。中国还留存有大量的7.62x39毫米的M43弹。从中等威力弹的角度来说,M43弹的战场实际环境里的杀伤力和贯穿力优于SS109弹,美国大兵在伊拉克和阿富汗的经验也证明了这一点,尽管对肥皂或者猪肉射击测试的结果有所不同。但M43的截面密度较低,远程性能不好,用作步兵班的单一口径弹药还是有缺点,要不也不会有苏联的5.45毫米的M74弹和中国的5.8毫米DBP87弹了。

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西方军界对5.56毫米弹威力不足的问题深感忧虑,正在大批推出各种7.62毫米武器作为临时的补充,HK417(上)就是5.56毫米的HK416(下)的7.62毫米版

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比利时的FN也推出SCAR-H,使用7.62毫米北约弹,可以使用不同长度的枪管以降低重量和尺寸

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甚至FN FAL也咸鱼翻身,推出短管版

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但这些毕竟不解决问题,最终还是需要像Robingson XCR那样使用6.5毫米Grendel或者其他更合适的中等威力弹的新口径,才能在威力、后座和重量之间达到最优平衡

如果6.8毫米雷明顿SPC弹或者6.5毫米Grendel弹得到采用,步兵班的口径可以统一,在7.62毫米北约弹的射程和威力与5.56毫米SS109弹的重量和后座之间达到更好的折中。第一次步枪大论战是二战余波的结果,第二次步枪大论战是越战余波的结果,伊拉克和阿富汗的战争是北约战后第一次大规模的地面战争,北约的第三次步枪大论战会打响吗?

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