口徑大威力就大？美軍5.56短管步槍遠射威力大幅反超95步槍

原標題：口徑大威力就大？美軍5.56短管步槍遠射威力大幅反超95步槍

由於二戰後對於自動步槍彈藥方向的錯誤堅持——堅持使用中口徑大威力彈藥，導致M14步槍全自動連發完全不可控制，使得美軍步兵在越南的叢林環境下極為被動。

在這種戰時應急的背景下，美軍沒有足夠的時間來進行新步槍口徑的嚴密論證和設計；只要性能上可以基本滿足要求，能否在最短時間完成大批量生產和裝備，成為新口徑選擇中最為關鍵的因素。因此最終美國民間擁有巨大產能基礎的小口徑高速獵槍彈勝出，在制式化以後成為5.56x45毫米口徑被美軍沿用至今。

5.56與7.62

5.56x45毫米口徑的原始設計源於50年代，用於中近距離射擊無掩蔽、無防護的動物；因此彈頭偏輕、彈道抗擾動能力差；從總體設計上說，並不是軍用自動步槍的最佳選擇。因此在其發展歷程中，從鉛芯軟質彈頭的m193時代，到鋼鉛複合彈頭強化穿透和遠射能力的SS109時代，再到現在的幾種最新型彈藥——比如MK262；彈頭一直都在越來越重，越來越長。

5.56毫米家族彈頭髮展變化

比如M193彈頭重3.63克，長19.3毫米；ss109重4.02克，長23毫米；現在mk262的重量已經達到5克。而中國的5.8毫米口徑，最重的機槍彈（已於2016年停產）也只有4.8克。而且採用速燃高能發射葯的MK262，速度對槍管長度的依賴性很低，在16寸槍管（40.6厘米）上可以實現超過835m/s的初速。作為對比，中國88式通用機槍推動4.8克的彈頭到895米/秒的初速，需要60厘米長的槍管。

實際上在SS109時代，95步槍的槍口動能就沒比上過M16A2步槍——5.8步槍彈的4.15克彈頭重量要稍重一些，但是在46.3厘米槍管上只能加速到915米/秒的初速；只有在槍管長度557毫米的95班用機槍上，初速才能達到970米/秒。國內官媒聲稱5.8步槍彈的動能超越SS109彈，一直是在用田忌賽馬的方式，用班用機槍的初速性能去對比步槍的性能。

95步槍

而後來95-1步槍發射新通用彈的熱散（連發後精度急劇惡化）問題，核心原因就是想在46.3厘米長度內，發射更重一些的彈頭，以實現步槍和機槍的彈藥通用化。但是技術能力的不足，使得威力提升不如預期——新彈頭只加重到4.55克，初速也達不到95水平（即朵英賢披露的「直射距離降低」）；而且出現了嚴重的熱散（內、外彈道不穩定）和膛線掛銅（槍管燒蝕破損）現象。

在重量佔優勢、且口徑更小（迎風面積更小）的情況下，MK262彈的慣性更高而且飛行阻力更小——截面密度高、長徑比大彈形係數優越，這使其遠距離的速度和動能衰減明顯低於5.8毫米槍彈。尤其是該彈本身的精度非常出色——短管5.56毫米步槍加瞄準鏡，對7-800米外的無防護目標進行有效的精確射擊，已經在美軍近年來的實戰中被廣泛運用。

現在短管5.56毫米步槍也能打800米外目標

從當年公認的中遠距離射擊能力差，到今天的短管突擊步槍也能當成狙擊步槍，一定程度上具備執行中遠距離精確射擊任務的能力；美式5.56毫米口徑武器性能的進化，不僅僅是槍械和瞄準鏡在不斷發展，彈藥本身的性能也在常改常新。國內在槍彈上的水平差距，實際上一直在被不斷拉大。

作為性能提升的基礎之一，5.56毫米步槍彈的最大膛壓一直在不斷升高，從3656公斤/平方厘米（M193），提升到3867（SS109）、乃至於現在超過4200（MK262）。國內90年代中後期開始裝備的95步槍，在壽命1萬發（M16A2是2萬發、G36是3萬發）的情況下，膛壓也只做到2900公斤/平方厘米，與俄制水平相當。

使用錯誤發射葯導致炸膛的97步槍

高膛壓帶來的最極端的負面效應就是炸膛，但這一般只在嚴重質量缺陷、槍管堵塞、用錯彈藥等非正常情況下才會出現。一般設計使用中，過高的膛壓帶來的主要問題是，對槍管的燒蝕破壞作用會顯著增強；這意味著槍管的壽命會被嚴重破壞，如果沒有更先進的技術和設計，那就得拿更昂貴的材料和工藝去彌補。

膛壓測定原理展示

老式膛壓測定工具，通過銅柱或者鉛柱的壓縮程度推算燃氣壓力

但是彈頭在槍管、炮管中的加速，是由高壓火藥燃氣推動的；彈頭的快慢，取決於火葯氣體推動彈丸加速的快慢，最直接的指標就是「膛壓」。因此要在短槍管內，實現重彈頭的高初速發射；最核心的設計取向是別無選擇的，必須採取高膛壓設計——而且必須是低峰值、高平均的高膛壓設計。

彈頭開始運動後，與彈殼底部之間的空間就不斷加大

在整個槍管長度中，只有彈頭在槍管內剛剛開始運動的很短距離內，膛壓和彈丸的速度是同時增加的。但是隨著彈頭前進，從彈殼到彈頭底部的距離在迅速加大；從而形成一個不斷增大的空間。而這個不斷增加的空間的變大的速度，快於火葯氣體膨脹的速度以後，膛壓就開始降低。膛壓低，推動彈頭加速的能力也隨之變弱————換句話說，除了最裡面的一小段，外面的一大截槍管對彈頭的加速效率，都會變得非常低下。

某舊型號民間5.56彈藥的膛壓初速

上圖是一張典型的膛壓/槍管長度/初速圖表，豎向代表膛壓和初速，橫向代表槍管長度。注意高開低走的紅色膛壓曲線，以及加速先快後慢不斷上升的深藍色初速曲線。藍色短豎線代表不同類型槍械的長管長度。

因此理想的內彈道設計，必須要在滿足最終指標（槍管長度/壽命、彈頭重量、初速等）的前提下；儘可能降低最大膛壓的極限峰值，但又要把膛壓的整體水平持續拉到高位——在內彈道學理論中，這稱之為「平台效應」。

圖：MK262彈藥在短槍管內發射的膛壓

俄制5.56彈藥，膛壓高峰值低平均，一致穩定性還稀爛

現階段俄羅斯和中國槍彈系統的普遍問題，一方面在於，限定重量和成本下，槍管強度、抗燒蝕等設計製造水平上不去，不得不把最大峰值限制的很低；但另一方面在高壓爆轟燃燒研究和化工方面的能力又太差，內彈道設計和實現時，平台效應做不上來，結果膛壓峰值低，平均值就更低的可怕。

這使得俄中不得不走「低膛壓高初速」的路線——作為最基本的彈道學常識，只要能滿足各方面性能要求，膛壓本身就是越低越好；俄中的路線聽起來兩全其美，但實際上要通過更長的身管等作為代價實現，使用和遠期改進中的局限性很大。

同時更糟糕的是，俄中的口徑後續挖潛工作非常差；甚至體制內主體經常提出這樣的論調：一種口徑確定以後，關鍵參數標準就不能再改——比如膛壓限制，否則整個口徑只能推倒重來。看看5.56x45口徑家族的發展，就知道這樣的觀點完到底有多可笑。

美軍下一代槍彈樣品

在下一代彈藥——典型如高性能塑料殼埋頭槍彈的研發中，MK262為代表、具備強有力平台效應的高膛壓設計僅僅是一個基礎。此外還必須進一步強化發射葯能量、採用更高密度裝填等措施；在爆溫、點/傳火和膛壓穩定等關鍵環節，將迎來大量更難以克服的問題。這些問題一旦不能很好的解決，現在國內5.8新通用彈遭遇的問題，必將在未來變本加厲的進一步急劇放大惡化。

根據朵英賢院士的採訪等公開披露的信息，目前5.8新通用彈正在著手引進俄羅斯發射葯生產線。自蘇聯解體以來，俄羅斯槍彈發射葯就幾乎完全停滯了發展；就算俄式發射葯能解中國現在的彈荒一時之急，但未來的新一代彈藥，還能繼續靠著80年代末期的蘇聯老底支撐起來嗎？

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