为何现在突击步枪倾向使用小口径枪弹
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为何现在突击步枪倾向使用小口径枪弹
摘要:为了比较出突击步枪使用小口径枪弹与大中口径枪弹的区别,通过分析资料,了解到小口径突击步枪的历史,并对DBP87式弹与56式弹的实验数据进行对比发现,使用小口径枪弹的优势在于:①近距离打击无防护或轻防护有生目标效果更佳;②使用小口径枪弹的枪械后坐更小,便于提高精度;③携弹量相对较大,又因为小口径枪弹具有更高的初速和强大的侵彻力,威力并不逊于不大口径子弹。
故现今突击步枪更倾向于使用小口径枪弹。
关键字:小口径枪弹,发展历程,杀伤力,停止作用
一.引言
从美国老式的M14,以及前苏联的AK47等著名步枪到现在美国的M16、奥地利的AUG、AK47的改良版AK74,最明显的变化之一就是步枪枪弹从
7.62mm的中口径子弹缩小为5.56mm小口径枪弹。
而且中国自主研究的95式自动步枪的口径为5.8mm,也属于小口径步枪。
这是出于什么目的?通常人都认为小口径的枪弹威力不及大口径的枪弹,但事实已一目了然,自从越南战争美军正式装备M16以来,5.56mm的小口径突击步枪在一次次实战中向世人证明了它的价值,成功的替代了7.62mm等大中口径突击步枪在军队中强有力的地位。
本次论文研讨将着重对小口径枪弹的种种优势进行剖析。
二.小口径步枪发展历程
1.小口径枪弹
般指弹药口径小于6毫米,弹丸大长径比,高速射中人体后会失稳翻滚造成人体组织大面积创伤,主要射击200至400米内的有生目标的步枪子弹。
军用小口径步枪弹的概念来源于美国陆军1952年委托约翰·霍普金斯大学运筹学研究室进行的“齐射”专题研究,该项研究的结果为军方提出了一系列具有信服力的论点和建议。
其中一点就建议军用步枪小口径化。
同时由于美军使用的7.62×51 NATO标准口径步枪在越南战争和在机械化战斗中的种种缺点。
军方接受了“齐射”研究的建议,并开始研制和使用小口径枪弹。
2.M16的出现
要想了解小口径枪弹的各种性能,先要了解一下世界上第一种正式装备部队的小口径步枪——M16。
M16系列步枪主要包括M16、M16A1、M16A2、
M16A3、M16A4等型号,被全世界50多个国家和地区装备使用,1997年美国陆军开始装备的M4卡宾枪就是由M16A2发展而来的。
1955年,美国阿玛莱特公司的尤金·斯通纳开发了一支口径为7.62mm的自动步枪,命名为AR10。
1956年,AR10参与美国陆军的选型试验,在试验中因枪口装置开裂而未能入选。
于是T44步枪取胜,并定型为M14。
1957年,斯通纳将AR10按比
例缩小成口径为5.56mm的自动
步枪AR15。
陆军将AR15与M14
进行对比试验, AR15故障率高还
需要继续改进。
美国陆军对AR15
失去了兴趣,因此,阿玛莱特公司
决定停止对AR15的研究。
1959
年,柯尔特公司购买了AR15的制
造与销售权,并进行改进。
图1. M16系列步枪1962年,美国国防部对AR15和现役的M14进行了一次效费比评析,结果表明AR15优于M14。
这个结果轰动了陆军部上层和白宫,陆军受命再次对AR15和M14进行全面性能比较。
试验记录证明AR15的确胜过M14。
驻越美军多次请求装备,后来肯尼迪总统说了话,国防部长下达了指示。
1963年底,
美军与柯尔特公司签订了生产XM16的合同。
1964年,美国空军正式将XM16定型为M16,而AR15则仍然是M16的商用编号。
M16毕竟是在试验与评价都不够充分的情况下装备部队的,这给它留下了许多隐患,以至于越南战场上频频传出M16出现故障的消息。
最主要问题有弹膛易进污垢、卡壳、弹壳易被拉断、弹匣易受损、枪膛与弹膛常发生锈蚀、缺少擦拭工具,尤其在恶劣条件下,情况更为严重。
曾有报道提到,当时很多美军士兵在缴获AK47后,宁愿扔掉M16而使用AK47。
据查证,常常被扔掉的是M14步枪,扔掉M16也是存在的事实,却远不如人们想像得那么普遍,不过我们从中也可以看出M16的确存在很多问题。
柯尔特公司针对这些问题对M16进行了改进。
1967年,改进型命名为
M16A1步枪,自1969年起大量装备美军。
M16A1与M16在外形上的主要区别就在于增加了一个活塞状的辅助闭锁器,用于当复进簧力不足时,推进枪机到位。
在越南战场上的M16和M16A1显示了巨大威力。
当时北越士兵经常采用挖地道偷袭的方法,美军特种部队就埋伏在探听到的地道出口附近,北越士兵刚出来就被M16密集的火力所射杀。
因M16外表为黑色,北越士兵称其为“黑枪”,并称“小黑枪与小弹能打大洞”。
从此,M16名扬世界。
3.中国小口径步枪的诞生
在继美国前苏联等军事大
国研发并装备小口径步枪之
后,中国也研发了自己的小口
径自动步枪——95式。
95式自动步枪于1989年
图2. 95式自动步枪
提出研制指标要求,于1995年设计定型,命名为QBZ95式5.8mm自动步枪(简称95式自动步枪)。
该枪于1997年作为中国人民解放军驻港部队的配用武器首次露面。
95式为无托结构步枪,导气式自动方式,机头回转式闭
锁,可单、连发射击,机械瞄准具为觇孔式照门。
95式自动步枪与QBB95式5.8mm班用机枪(简称95式班用机枪)形成95式枪族。
后来又增加了短枪管的QBZ95B短突击步枪,这三种武器一般被简称为95式枪族。
95式枪族及其他5.8mm口径班用枪族已装备作战部队。
三.中国DBP87式弹与56式弹比较
1.增加单兵弹药携带量
与7.62mm×39 56式弹相比,87式步枪弹重量大大减轻,同样的情况下,士兵的携弹量增加25%。
例如,假如一个士兵可携带200发7.62mm×39弹,当携带5.8mm×42弹时,配装250发弹而不会感到有任何压力。
可提高单兵火力的持续能力。
另外,弹体积小、质量轻,使用同样的运输工具时,后勤运输量可比7.62mm普通弹成倍提高,有利于后勤供应。
当战争中大批量运输时,其优势更加
明显。
2.射击精度提高
与7.62mm式弹相
比,87式小口径弹药的
另一个优点是后坐冲量
小。
一般口径越小,弹
头越轻,武器的后坐冲
量就越小。
小口径枪弹
的可控性显著提高,其后坐冲量减少约30%,从而步枪无论是全自动发射还
图3. 大小口径枪弹的对比
是半自动发射,都更容易控制,射击的准确性也大大提高。
中国军队在使用95式步枪在300m距离上试射时,5.8mm87式枪弹的平均射弹散布为15.5cm,这比AKM步枪在100m距离上发射7.62mm弹的效果还要好。
在600m距离上,95式步枪发射5.8mm87式弹的射弹散布为39.6cm,其准确性相当令人满意,比7.62mm口径步枪的准确性大大提高。
3.侵彻力和杀伤威力增大
小口径枪弹具有独特的杀伤威力,其原因在于枪弹的侵彻力和杀伤威
力,而这又主要取决于命中目标时弹头的飞行速度、弹头进入肌肉组织后的
翻滚和(或)变形。
弹头飞行速度越高,侵彻力越大。
试验证明,DBP87弹在100m射击距离上对普通钢板的侵彻深度为8~10mm,而56式弹只能贯穿
6~8mm厚的普通钢板;对近距离的肥皂块进行模拟人体肌肉组织射击,56式
弹出口比87式5.8mm枪弹小40%左右。
所有这些都说明了DBP87弹比56式
弹的侵彻力和杀伤威力大,致伤效果显著。
另外,DBP87弹初速高达
960m/s,所以其弹道低伸性好。
例如对人脑目标的直射距离,DBP87弹为
400m,而56式弹为300m,这也提高了射击效果。
4.节省原材料
步/机枪弹在战时的需求量大,生产常以亿计,如果每发弹药节约1g金属,1亿发就可节约100吨;按每发节约1分钱计算,1亿发就可节约100万元。
以DBP87弹与56式弹相比,1亿发可节约铜和铅各约500吨,节约发射药近150吨。
同时,向战区输送以每台汽车载重量2.5吨计算,1亿发弹可
少用车辆450台次。
由此可见,以DBP87弹代替56式弹节约大量的人力财
力物力。
图4. 北约SS109、俄罗斯7N6、87式步枪弹的性能的对比
(附:表1.)
弹种DBP87 1956式SS109 7N6 全弹长(mm) 57~58 55~56 57.3 56.5
表1. 显示DBP87 5.8mm普通弹、1956年式7.62mm普通弹、北约SS109 5.56mm步枪弹和俄罗斯7N6 5.45mm步枪弹性能的对比。
四.小口径枪弹杀伤力
1.小口径大威力
很多人质疑小口径枪弹的威力,但正所谓小口径大威力,在它小小的身体里蕴含着巨大的能量。
以下是卡拉什尼科夫关于AK74小口径子弹的一段话:“当时莫斯科郊外的克里莫夫斯克有一家特殊企业,那里集中了苏联最好的弹药设计专家。
正是在那里诞生了神奇的5.45毫米口径子。
这种带有多重中心的子弹独具特色。
比如说,子弹打中敌人的肩膀,却可以穿过膝盖出来。
子弹只有3.42
克重,威力却几乎和AK47使用的8克7.62毫米短弹媲美。
这一点很重要,因为小口径弹击中敌人后,其威力必须足以制服敌人,而不是让他带伤冲到你面前用枪托砸你的脑袋。
顺便说一下,这种子弹的发明者是一位女性,她叫莉季娅·伊万诺夫娜·布拉科夫斯卡娅——我非常敬重的一位同事。
”
卡老先生的这句话“子弹打中敌人的肩膀,却可以穿过膝盖出来”肯定是夸张的说法,但是5.45x39弹相对于7.62x39弹在打击有生目标的威力确实大很多,这也体现出小口径弹在击中人体目标后产生翻滚效应的可怕。
举个例子:在阿富汗内战塔利班学生军与军阀马苏德的部队的作战中,塔利班学生军使用AK-74系列步枪,马苏德部队使用AK-47/AKM系列步枪。
被7.62毫米弹药击中的塔利班学生军可以咬牙坚持再战,而被5.45毫米弹
药击中的马苏德部队通常非死即重伤,立刻丧失战斗力。
由此可见卡拉什尼科夫的话虽然有点夸张,但是5.45毫米步枪弹的威力确实不可小视。
2.小口径枪弹杀伤原理
(1).小口径枪弹的几种杀伤方式
要了解小口径枪的杀伤原理,就要先普及一下枪弹的定义:“供手枪和步枪射击,用于杀伤有生目标的枪弹”。
可见普通弹的终点效应以杀伤为主。
长期以来,枪弹的弹头主要由弹头壳(铜或覆铜钢制成)和铅心构成。
弹头侵入目标后,通过抗力和旋转力使铅心变形和破裂,从而对日标致伤(如53式7.6 2mm轻弹、7.62mm NATO步枪弹)。
铅心质量越大,致伤越严重。
随看轻机枪和重机枪火力纵深的增加,为照顾到中远距离上对日标的侵彻,枪弹弹头结构有了较大的变化,由弹头壳,铅套和软钢心(不淬火的低碳钢)构成(如53式7.62mm普通弹,5S式7.62mm普通弹)。
这样,侵彻力增加了,杀伤力却有所下降。
自从小口径枪弹(首推M1935.56mm枪弹)出现后,由于弹头质量减小,弹头初速大幅度提高,其杀伤力明显加大。
小口径普通弹弹头质量是全威力普通弹头(如7.62mm NATO弹)的1/3~1/2、中间型威力弹头(如
7.62mmM43弹)的2/3。
其侵入目标后,弹头对目标的能量转移率大大增加,致伤效应加大。
初速的提高,使目标对弹头的抗力增加,加上旋转力,铅心变形量加大,弹头壳破裂,致伤概率增加。
一些国家惊呼:“达姆弹”又出现了。
之后,苏联M74 5.45mm枪弹和比利时SSl095.56mm枪弹相继出世,步枪对目标的杀伤呈现出多种方式,概括起来,可称作“软弹杀伤”、“硬弹杀伤”和“复合杀伤”。
软弹杀伤:软弹杀伤的代表是M193枪弹。
其弹头由弹头壳和铅心构成,是典型的普通弹,弹头质量只有3.55g,初速990m/s。
其主要致伤效应如前述,此外还有一个附加效应,就是美国M16步枪枪管导程较长
(305mm,起初是356mm),弹头侵入目标后容易失稳而造成翻滚,翻滚会加大创伤面。
小口径枪弹的软弹杀伤有致命弱点,因为弹头轻,存速能力差,在400m以外速度显著下降,其次,侵彻力很弱。
这两个弱点使M193式枪弹无法用在机枪上。
硬弹杀伤:硬弹杀伤的代表是M74枪弹。
其弹头由覆铜钢被甲、铅套、硬钢心构成,弹头质量3.4 5g,用步枪发射的初速900m/s,用机枪发射的初速950m/s。
该弹头的长径比大,形状尖细,存速能力强。
击中目标后,靠其翻滚致伤。
根据瑞典一研究小组的研究成果,该弹头在侵入目标深度140mm以后翻滚,效果不佳,因为从开始翻滚到形成最大空腔直径还有一段距离。
翻滚太迟,伤道会超出目标有效厚度(约250mm)。
这里提出要“及时翻滚”,在伤道小于140mm处翻滚算为及时。
根据我国1980年代对肥皂靶的试验,M74枪弹弹头在100m、400m及600m处着靶,伤道(a)约为90~95mm,从开始翻滚到最大空腔的距离(b)约为60~90mm,此时伤道最大空腔已接近目标有效厚度(250mm左右)末端。
硬弹杀伤要把握弹头“及时翻滚”的时机。
因其弹形系数小,M74枪弹的存速能力优于M193枪弹,其致伤效应在400m处最佳,在500m后显著下降。
这里要注意的是M74枪弹面世过程中,M193枪弹是其性能的惟一参比对象,弹头质量及有效杀伤距离人致相当。
硬弹杀伤的一个突出优点是共具有更强的侵彻力。
若提高其初速,缩短枪管膛线导程,可在中远距离使用。
配用M74枪弹的轻机枪枪管长590mm,枪弹初速达950m/s,在600m处仍能杀伤带有防护装备的有生目标。
复合杀伤:复合杀伤的代表是SSl09枪弹。
其弹头由铜被甲、硬钢心及铅柱构成,钢心在前,铅柱在后,弹头质量4g,初速948mfs。
此弹是在
M193弹的基础上为适应远战效能而设计的,受到口径、弹壳、全弹尺寸的限制。
为厂达到中远距离上的效能,弹头质量增加了0.45g,前端设置一个质量0.6g的小钢心(渗碳淬火),以提高侵彻性,剩下的质量为铅柱,以保证软弹杀伤效应。
侵彻时铅柱可部分推动钢心,是一个以杀伤为主兼有侵彻能力的复合效应枪弹。
其在一个弹头上既解决了杀伤效应,又具备侵彻效应,构思极其巧妙。
许多人以为SSl09足以侵彻为丰的枪弹,这是不确切的,只要看一下铅柱和钢心的质量比就会明白。
综上所述,小口径枪弹兼有杀伤和侵彻作用,除去弹头的着速(动能),弹头结构也起很大作用。
(2).停止作用
停止作用是弹头击中目标后,目标失去作战能力的快慢程度,通常以时限来表达。
根据刘学昌教授在其所著《轻武器论丛》中所述,手枪在很近的作战距离(25m以内)上使用,其停止作用应是“大即丧失战斗能力”,步枪在野战条件较远距离上使用(300m以内),其停止作用是“3秒内丧失战斗能力”。
步枪的这一时限对于城市作战或特种兵来说就显得太松。
一个情绪很昂奋的士兵在中弹后30秒内能跃出100m以外,于是有了提高步枪停止作用的呼吁。
停止作用是创伤程度的一个直接反应,为了提高停止作用,就要增加弹头的致伤能力,以扩大致伤空腔,尽量直接或间接触及中枢神经。
但停止作用与对人员的伤害有一定区别,由于铅片残留在人体中,难以清除,软弹杀伤对人员的伤害更大一些。
伊拉克和阿富汗战争中,美国大量投入特种兵,这些士兵认为M4A1卡宾枪的停止作用表现“可怜”,先是定购了具有较大杀伤力的Mark262 0型5.56mm弹(弹头质量5g),继之为特种兵专门研制了6.8mm SPC枪弹(6.8 x 43mm特种用途弹)。
6.8mm SPC枪弹初速808~820m/s,弹头质量约7.45g,枪口动能(在M4A1卡宾枪上发射)已经超过56式7.62mm中间威力枪弹(弹头质量7.9g,初速725m/s)。
不过,6.8mmSPC枪弹还没有装备到以使用M16A2步枪为主的传统部队中去,或许他们在观望特种部队改装的情况。
五.结论
从各种实验结论看,步枪小口径枪弹的杀伤力、停止作用等性能要优于大口径枪弹。
1950年代,在北约步枪选型中,由于美同陆军坚持全威力步枪弹,迫使北约采用了7.62 x 51mm枪弹作为北约标准弹(即NATO弹),尽管英国的EM2步枪非常优秀(发射0.28英寸,约7mm枪弹,弹头质量8.4g,初速762m/s)。
没有过多少年,美国根据越战经验,又一次迫使北约采用5.56x 45mm枪弹作为标准弹。
但现在,美国特种兵司令部又选中了
6.8mmSPC弹,这个枪弹的思路与1950年代英国0.28英寸枪弹不谋而合,历史就是这么巧合。
美国要是放弃SSl09弹,其难度绝非放弃7.62mm NATO 弹可比!
“如果你射中一个人的正确部位,你用什么子弹打都没关系,”——佐治亚州一美军驻地小型武器部门负责人托马斯·亨索恩少校说。
针对士兵们的牢骚,美国陆军曾组建由士兵、科研人员、医生和工程师组成的联合调查组,检验M855的性能。
调查组2006年5月得出结论,认为市面上没有比M855更好的直径相当的子弹。
其人员认为,子弹未必越大越好。
而子弹创伤研究专家、前军医马丁·法克勒说:“问题不在M855子弹的大小,而在于M4步枪枪管太短,不足以使M855达到实现最大杀伤力的速度。
”曾在伊拉克、阿富汗、索马里境内服役的美陆军一级准尉唐·亚历山大认为,M855的缺陷不足以让人吃惊,它对穿着单薄的人近距离杀伤力就是不佳,这完全符合它的设计标准。
但是,子弹越大,意味着士兵携带固定数量子弹时负重越多,射击产生的后坐力也越大。
故此对未来士兵,到底要用什么样的枪弹、需要多大的致伤力,是一个慎重的问题。
参考文献
[1] 小口径步枪——维基百科,自由的百科全书
[2] 《M16是一支慢慢成熟的步枪》——vanhaha
[3]《中国小口径步枪弹--小子弹大威力》——雨点xcw
[4]《轻兵器》2001年9期——《DBP87式5.8mm普通弹独占鳌头》——范
伟、王岐鹏
[5]《兵器知识》2000年10期——《中国DBP87式5.8毫米普通弹》——范
伟
[6] 《兵器知识》2002年7期——《中国5.8毫米重机枪弹》——玉龙
[7] 《兵器知识》2004年9期——《95式步枪的5.8毫米空包弹》——杨
圆方
[8]《95式自动步枪》——百度百科
[9]《轻武器论丛》——刘学昌
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