6.8mm美军下一代班用武器竞标白热化,对世界武器发展有何影

  步兵班用自动武器(squadautomaticweapon,SAW)是陆军最基层的火力,通常由突击步枪与班用轻机枪组成,并统一口径减少后勤需求。1970年代起,因为步兵交战距离缩短,以及为了增加弹药携带量,5.56mm口径成为美军班用武器的标准口径,使用至今超过50年!

  

  但美军近年来却突然加速替换5.56mm口径武器的「下一代班用武器计划」(NextGenerationSquadWeapons,NGSW),除了武器性能的考量外,更是美国国家战略转变的有力证明!

  美军自从1953年和1964年,分别研发出7.62x51mm子弹口径的M14自动步枪,以及5.56x45mm子弹口径的M16突击步枪后,7.62mm与5.56mm这两种口径,便成为北约(NATO)标准弹药沿用至今。

  7.62mm弹药的优点为威力大、有效射程远,但后座力强影响连续射击,子弹大又重造成携弹量少。美军根据实战经验,要求突击步枪甚至班用机枪子弹要远小于7.62mm子弹的重量与口径,让士兵能携带足够弹药,于是选择5.56mm子弹成为班用突击步枪与轻机枪的标准口径。还影响了前苏联为首的华约集团,也推出5.45mm小口径的突击步枪。

  不过美军在实战中发现,5.56mm弹药后座力小且携弹量大,但大多数弹药型号有效射程较短、部分弹药型号制止力不足。且5.56mm子弹面对越来越普及的防弹背心与军用陶瓷防弹插板,贯穿力渐渐不敷所需!

  而且由于光学瞄准具的普及,美军发现步兵战斗的距离越来越远,例如在一些战斗中,常常需要射击在500~600m外的目标,而非5.56mm子弹推出时预设的300~400m,当然准度与威力都达不到原本水准。

  美国陆军于2021会计年度正式编列,研发与采购「下一代班用轻武器」(NextGenerationSquadWeapon,NGSW)的1.1亿美金(7540万研发与3580万首批采购费)的标案预算。

  NGSW标案经过激烈的竞标,有三家厂商进入最后决选,分别是德事隆系统(TextronSystems)、西格&绍尔(SIGSauer)、通用动力(GeneralDynamics)

  ,于2021年交付样枪给官兵测试,预计2022年决定获胜厂商,并获得一份8年生产14.5万支6.8mm突击步枪与班用机枪的合约。

  

  2022年1月,美军宣布温彻斯特(Winchester)获得了生产弹药的合约,不过因为三家厂商推出的子弹差异甚大,所以在决标前,该公司也不知道未来将生产何种类型的6.8mm子弹。

  美国陆军也表示,即使2022年顺利决定获胜厂商,开始大量生产枪枝,但是弹药可能供应不上,因为密苏里州的美国陆军弹药厂(LakeCityArmyAmmunitionPlant),要将产能完全转换为量产6.8mm弹药,大概需要至少3年甚至4年,亦即就算NGSW标案的6.8mm突击步枪与机枪立克配发部队,最顺利的情况要到2026年左右才能充分的供应NGSW弹药。

  在新弹药供不应求下,又要维持战备,如果美军在2025年前爆发或介入正规战争,许多单位仍将继续使用M4突击步枪和M249机枪。

  美军希望NGSW能在中距离击穿可防御7.62mm穿甲弹的4级防弹板,以及在600m处能杀死穿防弹背心的敌军。

  这显然是归纳实际战场经验得来的教训:现在的5.56mm突击步枪对付600m外的敌人,就算用穿透力较佳的M855A1弹药,还是无法穿透大部分的军用重型防弹衣。

  不采用改良现今通用的7.62mm子弹为解决方案,是希望新子弹能够在提高子弹口径增加贯穿力的同时,还兼顾步兵单位的弹药携带量,这还是根据实战经验的教训,就算强大如美军后勤,在战火中的补给系统运作效率,通常不如理想中顺畅,所以弹药携带量绝对是多多益善。

  NGSW计划的6.8mm口径,相较美军现役的M4突击步枪与M249轻机枪,口径看似与5.56mm相比仅小幅提升,但NGSW要以大幅度增高膛压,将枪口初速提高到M4的几乎一倍

  ,也就是1400~1700m/s(视枪管长度),目前就算20吋长枪管的M16A2射击5.56mm子弹,枪口初速也只有975m/s。

  枪口初速增加到1400m/s以上,目前科技需要20吋以上的长枪管,并射击「箭形弹」这类特殊子弹才能勉强达到。但是箭型弹完全属于「重看不重用」的构型,美军曾经为了配合ACR步枪的研发,委托厂商开发出箭型弹,结果发现因为弹芯重量需减到0.66公克(尺寸1.5mmx41mm),才能达到1450m/s的初速,但这么轻的子弹让风偏影响非常严重,稍微有点风就吹离预设弹道,远距离精确度让人存疑。

  此外由于类似翼稳穿甲弹的外型,让箭型弹有很强的穿甲性能,但是打到人体这种软性目标,动能转换成杀伤力的效率却很差,在近距离会迅速穿透人体,距离稍微远一点,虽然子弹会在人体内碎裂,但因为前述的子弹过小过轻,杀伤力有限,所以最后惨遭淘汰。

  要让一般子弹达到甚至大幅超越1400m/s的初速,还要兼顾实用性,是非常难的高科技。

  很多人应该没有听过这个名词「锥膛枪管」(Tapered-borebarrel或Squeezeborebarrel),这是指枪膛从尾部到枪口不断变细的枪管(或炮管),内膛口径不是固定值。子弹的外层是软质的金属(例如铅),内部则是坚硬的材质(例如钢芯或钨芯),原本的弹头直径比枪口的口径略大。

  

  子弹在发射后,软质的弹头外层受到不断收窄的枪管挤压,弹头口径不断缩小,但也形成超良好的气闭性,让发射药全部的威力都作用在弹头上,当弹头出膛后,直径完全变成枪口的口径,并获得比相同长度枪管的普通子弹,高的多的枪口初速!

  以二战德国的sPzB41型28mm大型反战车枪为例,子弹从发射时的28mm,飞到枪口时被压缩成20mm,枪口初速高达1400m/s,搭配钨芯弹能够击穿500m外倾斜30度/60度的40mm/52mm均质钢板,也就是能贯穿其投入服役时(1941年)几乎所有的装甲车体正面装甲!

  相对的,当时德军的标准37mm/L45战车炮,射击普通穿甲弹的炮口初速仅745m/s,只能贯穿500m外倾斜30度的19mm均质钢板,纯以穿甲威力而言,仅有sPzB41型反坦克步枪的一半不到,

  可见锥膛带来的高初速,配合适当的弹头材质与设计,能大幅提高穿透力。

  当然锥膛枪管的缺点亦非常明显,子弹与枪管间的巨大的磨损,让枪管的寿命一定比普通枪管短很多,例如前述的sPzB41型只能射击500发,制造难度也较高。锥膛枪管所对应的外软内硬子弹的设计与保存也较复杂,因此并没有流行起来!

  NGSW最终版还未定案,但三家竞标厂商间的设计差别蛮大的,应该是希望以自己独有的特色,争取这笔超大订单!

  通用动力NGSW原型枪

  例如最「剑走偏锋」的通用动力公司,竟然采用「犊牛式」结构(美军制式步枪从未有此类构型服役),配备可拆脚架和消音器。但犊牛式的优点也显而易见,因为NGSW要求高初速,枪管长度也是关键之一,通用动力版的枪管长达508mm,并另外两家竞争对手都长的多。犊牛式也有缺点,例如不可采用弹链进弹(因此机枪版也使用弹匣给弹)、枪口容易上跳、膛炸对射手较危险等,就看通用动力怎么设计与改良。

  西格&绍尔NGSW原型枪

  西格&绍尔NGSW原型枪的外型看似普通,但有全新设计枪机与子弹,细节则没有完全公开。突击步枪原型具有可自由拆动的「模块化锁定护手」(M-LOK),比皮克汀尼导轨更简便,能够安装辅助手柄与其他设备。轻机枪具有侧开式进弹口,占用空间很小,增加了加装夜视镜和其他装备的空间,也设计了折叠式枪托。

  此外,美国特战司令部(USSOCOM)宣布将采用全新口径(8.6mm)的中型机枪MG338,取代M240机枪。

  因此一般军事观察家都认为西格&绍尔公司夺下NGSW标案的机率相对较高。

  德事隆系统NGSW原型枪

  德事隆系统的NGSW原型枪的子弹(突击步枪版)比枪还出风头,因为是采用聚合物弹壳埋头弹(casedtelescopedammunition,CTA),即把弹头包入发射药中,弹药外形呈一个简单圆柱体,比一般子弹短得多,但会比同口径子弹的弹壳直径宽一点。

  

  埋头弹发射流程较为复杂,因为发射药在弹头旁边,所以击发时需要先用一部分发射药把弹头推入枪膛,再引燃主发射药,所以并不是很简单的技术。枪膛通常也要采用特殊设计,例如「旋转闭锁」,以利两段式引爆发射药引的流程。

  埋头弹的优点是能够大幅缩小子弹长度,节省运输空间与提高携弹量,弹壳变粗也能携带更多发射药,且枪膛需要严格的气密,所以通常威力会比同口径子弹强约10%~15%。但研发难度很高,尤其进弹与点燃发射药都需要特殊设计,还可能需要电力进弹,所以过去只在少数中口径机炮上见到。

  实际上德事隆系统至少早在2003年,就已经开始研发埋头弹,所以才敢在本次标案中,提出几乎是前无古人的实用化埋头突击步枪弹。(其枪身下方似乎有电池空间,因此可能也是电力进弹系统)

  不过除了进弹系统复杂,德事隆系统的NGSW“机枪版”仍然采用一般构型子弹,与突击步枪子弹并不通用,这个明显的缺点,也许会降低中标的机率,因此一直有谣传,德事隆系统已经成为NGSW标案中首度出局的厂商,但官方一直未明确证实。

  每一家厂商要提交53把突击步枪、47把机枪,84.5万发子弹,以及相关配件,供美国陆军测试,大部分交给对枪械非常要求的特种部队,例如第75游骑兵团(75thRangerRegiment)就获选为测试单位。