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QBZ191枪族只是过渡产品 彻底解决问题需要对能量进行有效管理
2020-05-18           作者: 尖端防务
QBZ191枪族只是过渡产品 彻底解决问题需要对能量进行有效管理

QBZ191班用小口径步枪

 

目前中美两国陆军班用枪械发展都处于重要的历史关头。我国研制了新型的QBZ191班用小口径枪族,但是还没有开始大规模换装。美国还在发展NGSW计划,各家样枪还在测试当中。对我国来说,研制QBZ191班用小口径枪族旨在补课,主要是解决两个历史遗留问题,第一个问题是10式弹药的弹荒问题,第二个问题是95/95-1枪族的人机工程问题。从去年国庆阅兵期间透露的信息来看,可以说这两个问题QBZ191班用小口径枪族都解决得不错,那么接下来QBZ191班用小口径枪族会大规模换装吗?要回答这个问题,还得看美国NGSW计划进展情况。

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通用动力的NGSW样枪RM277

 

首先,我们得搞清楚为什么美国人会搞NGSW计划。美国搞NGSW计划的主要目的是要解决小口径弹药威力不足的问题。我们知道美国在伊拉克战场和阿富汗战场上都遇到了小口径枪族威力不足问题,对于短枪管的M4卡宾枪来说问题尤为严重。那么美国人解决问题的方法也是简单粗暴,直接扩大口径到6.8毫米,准备要在600米内穿透北约4级防弹衣。这就是美国人发展NGSW计划的原因。当前实际的情况是,美国现有5.56毫米弹药无法击穿北约3级防弹衣。而我国的5.8毫米弹药情况稍好,可以击穿北约3级防弹衣,但是无法击穿北约4级防弹衣。以上都是指普通弹而非穿甲弹。当然在历史上美国人搞的枪械发展计划很多,不是每一个都能修成正果,都能正式装备部队。但是如果NGSW计划此次能够取得成功,那么美国小口径枪械的威力水平就会上一个比较大的台阶。6.8毫米弹药枪口动能将比我国5.8毫米弹药翻一倍,穿甲能力提高百分之五十。这就是为什么我们说QBZ191班用小口径枪族是否会大规模装备要看美国NGSW发展情况的主要原因。如果我们不管不顾,直接装备了QBZ191班用小口径枪族,而美国人将班用枪族口径扩大至6.8毫米,那么我们将立刻面临着小口径枪族性能大幅落后的尴尬局面,而且一落后可能就是二、三十年。

QBZ191枪族只是过渡产品 彻底解决问题需要对能量进行有效管理

SIG的NGSW样枪

 

不管NGSW计划是否能够成功,美国人终究还是会解决小口径枪族威力不足问题,这个问题始终是一道我们绕不过去的坎。所以从某种程度上讲如果不能解决小口径枪族威力不足问题,QBZ191班用小口径枪族仍然只是一个过渡产品。为什么这么说呢?因为QBZ191班用小口径枪族虽然同时也研制了新的弹药。但是从QBZ191还可以兼容95-1枪族的弹匣来看,弹药外形轮廓尺寸仍然还是原来10式弹药的。这样弹药威力提升的空间就非常有限了,最多只能将普通弹弹头重量提高到5克左右,弹药威力要想赶上6.8毫米肯定是做不到的。在现有的5.8毫米弹药中弹头最重的是5.8毫米狙击弹,弹头重5.6克。而且其弹道设计只适合长枪管的88式狙击步枪。那么知道会出问题我们当然要未雨绸缪。当然有人会说,现在战场上北约4级防弹衣太重还不普及,但是需要知道现在西方国家军队的北约3级防弹衣是标配,有很多士兵会自己出钱买4级防弹衣。而且防护技术的发展也非常迅速,更新速度比步枪换口径要来的更快,4级防弹衣的重量也会迅速降下来。我们迟早还是会遇到弹药威力不足问题。小口径枪族一旦装备,通常至少会服役二三十年,所以继QBZ191班用小口径枪族之后我们还是要研制新的枪和弹。

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SIG6.8毫米弹药

 

说到提高小口径弹药威力,大部分人立刻就会想到要扩大口径。但这是个错误的思维方式,我们之前已经多次讨论过这一问题。实际上我们要解决的首要问题不是提高弹头动能而是提高穿甲能力。如果断面比能没有提高,弹头动能再提高也没法增强穿甲能力。随着弹头口径的增加,多出的动能只是更多消耗在防弹衣上。而小口径弹药也不能直接将弹头动能提高到依靠钝器创伤就能立刻让有生目标直接丧失行动能力的地步。所以说扩大口径是一个效率很低的解决方法,以6.8毫米弹药为例,枪口动能提高一倍达到三千多焦耳已经接近四千焦耳,但穿甲能力才提高了50%。要知道北约7.62毫米NATO弹的动能也就三千四百焦耳左右,这样的后坐力已经让枪的后坐力提高到当年M14自动步枪的水平,连发精度非常糟糕。枪口动能继续提高收益不大,但副作用却不小。会带来后坐力过大、连发精度下降、弹药重量迅速上升、携弹量下降、发射特征增大等等一系列问题。实际上更加高效的方法是提高断面比能,也就是单位面积上的动能,而不是扩大口径。具体技术手段就是保持初速,提高弹头长径比。这样弹头重量增加,断面比能就可以大幅提高,而弹头动能则不至于大幅升高而带来过大副作用。(此部分内容请参考以前文章 其实口径神马的都是浮云 断面比能才是王道

这套逻辑也可以站在能量利用效率的角度进行论述。实际上弹头携带的能量大部分都没有得到充分利用,主要浪费在两个地方,一部分消耗在飞行中用以推开空气做功,一部分消耗在防弹衣上。而最终真正消耗在有生目标上的部分是很少的,有两三百焦耳能量就足以在有生目标上打出一个拳头大的永久空腔,而瞬时空腔可能比这个还大几倍。也就是说,有效杀伤有生目标需要的能量可能只要两三百焦耳就够了。对小口径弹药来说,只要朝有生目标有效投射这么多能量就足够,消耗在空气中和防弹衣上的能量是越少越好,这样才能做到系统最优化,而副作用最小。而减少弹头在空气中的能量消耗就需要相对比较大的长径比,更优化的弹头弹尾形状。更大的长径比也能帮助减少穿透防弹衣时消耗的能量,因为更大的长径比意味着同样的弹头重量弹径更小,穿甲消耗的能量就越小。那么整个枪械系统的能量投射效率也就是最终作用在有生目标上的动能除以发射药产生的能量。这个系数就是衡量枪械系统设计水平的一个指标。这一套逻辑笔者称为能量管理。

能量管理在当下解决小口径枪族威力不足问题上更有实际意义。或许有人说如果穿甲能力不足就用穿甲弹嘛!但是需要知道现在5.8毫米普通弹用的就是钢芯穿甲弹的结构,再想提高穿甲能力就需要上脱壳穿甲弹了,钢芯不行就得钨芯了。这样对制造工艺和制造成本都是不小的挑战。使用钨芯的穿甲弹成本比普通弹高个一二十倍是没有问题的,况且还有资源有限的问题。所以在被迫采用钨芯穿甲弹当普通弹用之前,还是可以靠提高长径比来解决问题的。

QBZ191枪族只是过渡产品 彻底解决问题需要对能量进行有效管理

表中的枣核弹指修改了长径比的5.8毫米弹药

 

最后我们来看看,是否对能量进行管理带来的差别。上图是各种常用弹药的性能。M80弹药的断面比能对应于北约3级防弹衣的水平。也就是说防得住这个M80就是北约3级防弹衣。防得住M2 AP就是北约4级防弹衣。对于5.8毫米弹药来说不需要增加口径,只要加大长径比将弹头重量从10式弹药的4.55克提高2.35克到6.9克,弹头的断面比能就可以从10式弹药的75焦耳每平方毫米提高到118焦耳每平方毫米。比作为NGSW参考弹药的6.8Sherwood弹药高16%。已经赶得上.338LM弹药的水平。换句话说也就是穿甲能力比NGSW6.8毫米弹药的穿甲能力还高出16%。而枪口动能比NGSW6.8毫米弹药还要低五百多焦耳。如果制造精度有保障,笔者甚至建议可以适当降低口径到4.8毫米口径,这样整体性能更优。弹头只需要4.8克就可以在保持穿甲能力优势的情况下,将枪口动能降低到2166焦耳。后坐力及携弹量都可以维持在原来5.8毫米弹药的水平。当然维持5.8毫米口径也可以,其实因为长径比的增大,和原来的5.8毫米弹药已经完全不兼容了,因此保留5.8毫米口径其实已经没有意义了。

责任编辑: 蔚 蓝 文章来源:
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