關於我國槍械口徑規劃的思考_風聞
长风-2021-10-03 14:18
看將軍採訪新機槍的設計師的採訪,能感受得到設計師溢出屏幕的自豪感,也深深感受到這新機槍、新槍族的技術成就和性能躍升。但是,總是有一點耿耿於懷,這中口徑機槍,用的還是70年前設計的子彈?彈,是槍的前提,咱在現有技術條件之下,沒打算研究一款在未來幾十年使用的中口徑彈?我也把我這幾年的一些思考,集中整理如下,請各位方家指正賜教。
槍械,或者説身管武器,所求者就是基於可控的彈道路徑,實現精準、可靠、足夠的破壞能量。這個能量,以“焦耳”為計量單位,我們也可以稱之為“威力”。破壞能量,不是越大越小,而是相應於破壞(作戰)對象自身,實現“足夠”即可,過大的破壞能量,不僅是浪費,也會造成更多的不可控因素。作戰可能面對的對象,森羅萬象,那麼對應的破壞力,就近似於一個連續的破壞力(威力)梯度。所以我們需要的,是一個能夠覆蓋這個連續的威力梯度的口徑序列。顯然,在目前的技術條件下,只要人類願意,需要造多大威力就能夠實現多大威力。而在一個確定的“最大整數”前提下,將這個數拆分為儘可能少的整數加數以實現任意加數之和能夠覆蓋這個數之內的所有整數的方案,就是拆分為2的整數次冪,比如,100拆分為1、2、4、8、16、32、37即可,200拆分為1、2、4、8、16、32、64、73即可。那麼我們可以推論,槍械的威力梯度序列,應該是一個連續的倍數關係,即後一個威力梯度應該是前一個威力梯度的兩倍。
這是第一個原則。
那麼,我們就需要確定這個序列中的那個基準,那個1。亦即,我們要確定,作戰槍械的最基本的需求是什麼,以及要滿足這個需求所需要的條件。那麼,作戰槍械的最基本需求是什麼呢?
一、作戰對象。現在若干“需求分析”當中都以“XX射程內X級甲的防護能力”為核心研究對象,但是,這不是“基本需求”。無論是幾級甲,都是“人”的附加條件,人,才是真正的實質性作戰對象。人,可以裝甲,也可以不裝甲,裝甲是個可選條件,那麼顯然,不裝甲的人本身,才是最基本的作戰對象。再有,防彈衣的覆蓋面積也是有限的,哪怕在可見的未來,也不可能有無縫覆蓋全身的防彈衣。就算打不穿你的防彈甲板,那也可以打臉、脖子、四肢、兩肋、……。而且,有個略顯殘酷但是似乎不被注意的事實是,對於這個世界上任何一支軍隊(包括中美俄這種級別的軍隊)而言,其最有可能的槍械作戰對象,就是無甲生動目標,是恐怖分子、犯罪分子、土匪強盜團伙、黑社會組織,甚至還包括邊防巡邏線路上可能遇到的野獸,而不是另外一支軍隊,特別是全員重甲的“大國軍隊”。因為,這個世界大得很,但是“大國軍隊”可是鳳毛麟角的。更重要的是,在“大國軍隊”的對抗中,在槍械的有效射程內,已經基本不會有什麼作戰對象了。經過遠中近程的航空火力、導彈、火箭炮、榴彈炮、迫擊炮的反覆細緻犁地之後,就是一線也有無數的裝甲車上的機關炮、大口徑機槍在單兵及班組火力的射程之外再犁地,還有機會等到對方進入槍械的有效射程嗎?大國軍隊的對抗中,絕大多數士兵是看不到裸視野之內的敵人的,要麼是敵人在進入自己的裸視野就已經被消滅或撤退了,要麼是自己在看到敵人之前就已經犧牲或者撤退了。
二、有效射程。人的作戰,是基於對作戰對象的感知而採取具體行動,那麼顯然,作戰的“基本感知”是基於人的生理能力。那麼我們可以結論,作戰槍械的最基本需求,是在人的視野之內,實現對無甲生動目標的精準殺傷。
具體來説,不加任何觀瞄設備,在人的裸視野內,能有效發現並定位“人”這個體積級別的單個目標的距離大約是400米。400米處,2米高1米寬的對象的視覺成像,跟1米外5mm高2.5mm寬的對象的視覺成像一樣。但是,有效射程需要有富餘,在追擊、火力準備、殺傷集羣目標等情境下,需要有一定的超出400米裸視野的有效射程。那麼,我們留出600-800米的有效射程。
三、射頻。從目前的實踐經驗來看,自動步槍的合理射速,應該是600發/分左右,即10發/秒,似乎能夠滿足對有效射程內機動目標的有效命中。
那麼,在10發/秒射速下,在600-800米射程內,對無甲生動目標實現有效殺傷,槍口能量應該在什麼級別?
目前來看,我國的5.8口徑彈,5-g彈頭,900+米/秒,2000焦耳左右,自動射擊比較容易控制,槍管長度有保障的前提下,有效射程可以達到600-800米;同級別的5.56、5.45口徑,彈頭重量達到5g級別以後,都能夠實現600-800米的有效射程。然後據説還有個“自動步槍理想口徑”對應的能量是2600焦耳,那麼我認為,2000-2500焦耳,就可以作為我們所説的威力梯度的基準。
我們還知道,因為動量與速度線性相關,而動能與速度的平方線性相關,亦即,同樣動能,速度越高,動量越低,即後坐衝量越低。從目前的材料水平看,初速能夠達到950-1000米/秒左右。然後通過優化彈頭的彈型係數,提高存速性能,實現全射程內超音速,以保證精度和威力。
那麼,我們大致確定,這個基準,就是5g彈頭、950-1000米/秒初速、槍口動能2250-2500焦。這是第二個原則。
武器,是人操作使用的,那麼武器本身的形制,需要以人的承載和操作能力為中心。一件武器是個若干零件組成的整體,而人的體能、負載能力是有限的。那麼,武器的形制,需要滿足,至少最大的不可分的零件,是在人的承載能力之內的。比如説,士兵常備的裝備負荷,是20kg,那麼一件需要完全由士兵操作的武器,至少最大的零件不能重於20kg。對於槍械來説,最大的不可拆分的零部件,是槍管。亦即士兵操作的槍械的序列,大致是,槍管重20kg、空槍身重20kg、滿彈狀態槍身20kg、帶完整彈藥基數備彈的全系統重量20kg。當然,全系統20kg以內,可以相對自由的規劃。這是第三個原則。
延伸開來,對於“炮”而言,需要人力搬運的最大不可分零部件,是彈丸。當然,這個搬運是短距離時,應該可以再翻倍,達到50kg左右。
有人説外骨骼、機械臂、大狗、驢之類的東西,這些東西與單兵防彈裝甲是同樣邏輯,這些設備是選項,是可選項,而不是必然。人不可能因為沒有這些設備就不打仗了,人是所有裝備序列的核心,這些設備只能在以人本身為核心的裝備序列當中選擇既有裝備,而不可能單純基於這些裝備平台本身去規劃武器裝備。
由上面的三個原則,我設想的槍械口徑序列如下:
一、基準口徑,5.8mm,彈頭重5g,全彈重13g,950-1000米/秒初速,動能2500焦左右,有效射程600(自動步槍)-800(機槍或狙擊步槍)米,在瞄具輔助下,可以實現對全射程的精準有效殺傷。
此口徑的自動步槍3.2kg,精準步槍3.7kg,使用30發彈匣,滿彈匣500g;輕機槍空槍重5.5kg,使用200發可散彈鏈彈箱,滿彈箱重4kg,也可以使用步槍的標準彈匣。輕機槍自帶兩腳架,不配置三腳架,但可以使用通用的重機槍三腳架和各種平台上的機槍固定接口。
二、中口徑,8mm,彈頭重10-12g,全彈重25-30g,900-950米/秒初速,動能5000焦左右,有效射程800(自動步槍)-1200(狙擊步槍)米。
自動步槍、精準步槍可調射速,無依託條件下可使用300發/分射速。如果2500焦、600發/分射速的自動射擊模式可控,那麼理論上,同樣初速條件下、5000焦、300發/分射速條件下的自動射擊也應該可控。這是單兵操作的自動火力的威力上限。8.6口徑,能量在6800焦左右,絕對不可能用在自動步槍上,所以,這個中口徑是不可或缺的,是8.6無法取代的。
自動步槍4kg,精準步槍4.5kg,使用20發彈匣,滿彈匣700g;機槍空槍重8kg,使用100發可散彈鏈彈箱,滿彈箱重4.5kg。自帶兩腳架,不配置三腳架,但是可以使用通用的重機槍三腳架和各種平台上的機槍固定接口。這樣,滿彈箱全槍重12.5kg,再加兩個備用彈箱,也大致在單兵負荷之內,備彈量300發。如果兩人組,副射手兼職精準射手,除精準步槍加五個備用彈匣共8kg,再加一根備用槍管2kg,還可以攜帶兩個備用彈箱,共500發機槍彈和一枝100發彈的精準步槍,點面結合。
三、中大口徑,10mm,彈頭重25g,全彈重60g,900-950米/秒初速,動能10000焦左右,有效射程1500-2000米。
這個口徑只有機槍和狙擊步槍。機槍空槍身12kg,使用100發可散彈鏈彈箱,滿彈箱8kg,槍身自帶兩腳架,機槍小組的主射手可以攜行射擊就緒狀態的槍身機動,可以隨放隨打。機槍小組編制三人,兩副射手各攜帶一枝小口徑步槍,帶兩個備用彈匣,共5kg,那麼還有15kg的負荷用於機槍系統。副射手一帶備用槍管、三腳架共8kg,再帶一備用彈箱;副射手二帶兩個備用彈箱。整個機槍小組編制三人,備彈400發。
狙擊步槍空槍身重9kg,使用10發彈匣,彈匣重800g,有效射程2000米。是反人員的高精度狙擊步槍。
四、大口徑,12.7mm,彈頭重45g-50g,全彈重100g左右,900-950米/秒,動能20000焦左右,有效射程2000米。
這個口徑有高平兩用重機槍和反器材狙擊步槍。機槍空槍身20kg,使用60發可散彈鏈彈箱,滿彈箱7kg,槍身自帶兩腳架。機槍主要為各種車載平台使用,緊急情況下可以人力機動操作。機槍小組編制五人,除主射手外,其他四位副射手各裝備一枝小口徑自動步槍及兩備用彈匣。副射手一,帶三腳架、一備用彈箱;副射手二,帶備用槍管、一備用彈箱;副射手三、四,各帶兩備用彈箱。五人機槍組備彈360發。
五、大口徑,14.5mm,彈頭重64g,全彈重200g,1200米/秒,動能40000焦左右。
這個口徑主要為高射機槍和反器材狙擊步槍,主要為軍艦用機槍和近程防空轉管機槍,以及山地部隊用單管機槍。機槍可分解為幾個大部件,均不超過20kg。
小口徑5.8mm、中口徑8mm、中大口徑10mm,為步兵攜行武器,主要由步兵部隊攜行操作,而10mm以上,包括12.7mm和14.5mm,主要配置在各種車載平台或艦載平台,但是有緊急情況下人力攜行的能力。