21世纪我国轻武器弹药发展方向展望


□吴志林 徐万和 高乃同
海湾战争和一系列局部战争的经验告许我们,地面战争依然是未来战争的焦点之一,各 种高技术兵器的使用只能使敌人战斗能力丧失,军心动摇,而要彻底打垮敌人,最后还要步 兵去完成。海湾战争以后,各国在加紧对高技术兵器研究的同时,加速了步兵现代轻武器的 研制和装备。近年来,各国始终针对21世纪的军事需求积极探索,研究跨世纪的新概念轻 武器,特别是各个国家的士兵系统中的武器子系统,更是推波助澜,力求使武器的作战效能 得以大幅度提高。 在此系统中,轻武器弹药作为武器子系统的一个重要部分,始终站在系统研制的前沿。 点杀伤枪弹不断改进,面杀伤弹药推陈出新,非致命弹药不断涌现,电子枪弹则是轻武器弹 药的一次革命,而随着军费的进一步缩减,实战机会的减少,士兵训练费用不断提高,训练 弹的研制在我国也会逐步提到研究日程上来。下面就21世纪我国轻武器弹药的研究前景作 一展望。 1 面杀伤弹药是轻武器弹药研究与装备的潮流 1.1 美国经过一系列的专题研究,诸如“齐射”专题研究、“ACR先进战斗步枪”研 究等等,得出结论:发射动能弹的武器,要大幅度提高武器作战效能,提高命中概率,是很 难达到的。据此,美三军轻武器规划委员会认为,枪弹应走爆炸(破片)杀伤之路,并全力推 进“理想战斗武器”和“理想班组武器”研究计划,其中20mm高爆榴弹和25mm高爆榴弹又 是设计的重点之一。经过几年的研究,20mm高爆榴弹和25mm高爆榴弹均达到军方所要求的 指标,阿连特小组的20mm高爆榴弹采用了电子旋转计数技术来定时引爆的电子引信和碰炸 引信;Primex公司为OICW和OCSW研制了两种高爆榴弹,20mm高爆榴弹采用电子定时引信 和着发引信,当榴弹经过枪口时,利用感应线圈来设定定时起爆引信;25mm高爆榴弹采用 全新的结构设计,选择了既能着发又能电子定时爆炸的多功能引信,发射药采用该公司研制 的标准型球形发射药。世界上其他国家也提出了相应的研究计划。我国也对点面杀伤武器展 开了研究。对于高爆榴弹来说,关键技术主要包括微型电子引信技术、杀伤破片生成技术、 装药质量技术。在此研究过程中,微型电子引信技术是小口径榴弹提高杀伤力和命中概率最 重要的关键技术。利用电子定时引信,使榴弹在目标上空一定位置起爆,从而大大提高杀伤 半径和杀伤威力,这就要求定时起爆引信设定准确、可靠,且占用空间小;在万一空炸失败 时,地面爆炸用的弹头起爆引信,也能保证起爆。因此,要在有限的空间内安排两个引信, 而且还要达到规定的破片杀伤力,引信的微型化乃关键之关键。 1.2 世界上很多国家不但提出了对霰弹枪的需求,而且对霰弹枪和霰弹也展开了研 制,如俄罗斯、美国、英国、南非等。霰弹和霰弹枪的进一步发展,目的是为了更进一步提 高近距离内的命中概率,以较大的杀伤半径来杀伤近距离的有生目标。南非研制成功了无托 型泵动霰弹枪。美海军陆战队对霰弹枪一直情有独钟。Neostead泵动式霰弹枪研制者之一 的HeynsStead指出,霰弹枪变革的真正选择应是生产不同的、更有效的霰弹枪弹药,包括 常规杀伤弹、鹿弹、低致命弹以及燃烧弹等。 据报道,美国奥林军械公司研究的40×53mm高速霰弹(HVCC),装有115枚箭形弹,每 枚重约11g,在50m处能产生10.3m的散布,当3发弹对100m处4.3×4.3m目标连续射击 时,命中概率可达96%。霰弹的研究主要体现在两个方面,一是几种弹的相容性技术,其 次就是提高霰弹在50m以外乃至100m的杀伤能力和命中概率。在这一方面,我国研究得比 较少,因此,需加强这方面的研究工作。 2 动能弹(点杀伤弹药)在21世纪初期乃至2025年,仍是步兵的主要弹种,提高命中 概率和杀伤威力以及减轻重量依然是动能弹的发展方向 2.1 动能弹提高侵彻威力的方法主要是增加弹头比重,提高侵彻效能。比如英国某公 司生产了一种具有硬化钢弹心的穿甲弹,可穿透20mm厚装甲板;美国也正在开发硬质弹心 弹头,弹头由塑料包覆;瑞典博福斯公司设计的5.56×45mm以及7.62×51mm穿甲弹可用来 摧毁最新式的避弹衣和轻型装甲车辆,据报道,已被美陆军选中并定型;美国陆军还为 M2HB机枪研制新穿甲弹和发射药(.50穿甲弹初速提高30%,穿深提高20%);比利时 SS905.7mm手枪弹采用直线式圆锥形尖弹头,与现有手枪弹相比,弹头初速高,穿透能力和 远射能力远高于普通手枪弹;德国研制了一种7.62mm全被甲弹心穿甲弹,这种弹在100m距 离上能穿透布氏硬度为420~450的20mm装甲钢板,600m距离上则可穿透15mm。这种弹头 由被甲、弹心和底座三部分组成。在这方面,我国也应开展研究。 从技术角度来讲,应对枪弹的弹心材料、穿甲机理、弹头结构技术进行深入研究,要开 拓思维,用新的思想去设计新的弹种。相对于发达国家来说,我国部队点面杀伤武器列装的 时间可能更晚一些,因而这方面的研究还需要不断延续下去。 2.2 动能弹需要改善的另一个重要方面就是提高命中概率。这主要从两个方面来达到 目的。其一是改进弹头结构,采用一些新结构使弹头的存速能力加强,射击精度提高。如俄 罗斯7.62mm狙击步枪弹采用弹头壳内前部空心,钢心铅柱混合结构弹心,尾部空壳结构, 使该弹的射击精度得到大幅度提高。另一种方法就是采用多头弹结构来改善“概略瞄准”的 准确度。世界上许多国家一直重视多头弹的研究与发展,美、法、以、俄都研制了多头弹。 多头弹的好处是在300m距离内,3发点射和连射相结合,能显著提高火力密集度,依靠多 弹头的相对散布,大幅度提高射击命中概率。早在1993年,俄罗斯《红星报》就曾指出: “武器的有效性70%取决于弹药,因而弹药研制要处于统治地位,双头弹与M43、M73等枪 弹都已被国家正式采用。”俄罗斯12.7mm双头弹已列装步兵、坦克、直升机,甚至在战斗 机四管机枪上也已正式列装,并允许出口。在这一方面,我国相继开展了5.56mm、5.8mm小 口径步枪双头弹的研究工作,开展了12.7mm大口径机枪双头弹、5.8mm小口径三头弹的研 究工作,研究的结果还是令人满意的,但要把这方面的技术转化到工程研制,还需要进行大 量的工作。在不提高动能弹制造成本的基础上,提高中、近距离的命中概率,且能有效杀伤 带防护的有生目标,双头弹、多头弹不失为一种比较理想的解决方法。 2.3 动能弹需要改进的第三个重要方向就是降低重量,提高士兵的携弹量。从这个意 义上讲,铝及铝合金弹壳、塑料弹壳的研究和研制也应是未来工程研究的课题之一。在这一 方面,澳大利亚、英国、德国和美国均对铝药筒进行了研究,美国空军已把铝药筒研究作为 发展轻型弹药的一个方向。 在我国对铝药筒的研究也进行了多年,经过研究认为,采用铝合金制造药筒是可行的, 但是要达到实用化还需要进行强度、化学稳定性、耐腐蚀性、抽壳性能方面的理论与实验研 究;至于塑料弹壳,美国和其他国家均展开了研究,探索塑料弹壳的可行性,并在一些训练 枪弹中进行了应用。希望我国加强这方面的研究,这样可大大减轻枪弹重量,节省金属材 料,提高士兵携弹量。 2.4 未来在动能弹上还需要进行研究的课题有:由于夜视器材的日益增多和广泛使 用,要求减小弹头对夜视仪器的干扰,导致研究“微曳光弹”的需求,这种弹的曳光肉眼是 看不见的,但夜视器材却能看到,且很清晰,不会产生常规弹头通常出现的光晕,使图象模 糊;穿甲弹头在没有遇到防弹衣时,往往会出现“过穿透”,危及友方部队,伤害无辜百 姓,或者弹头遇到硬质、光滑平面时会产生跳飞现象,为此,需要研究“低伴随杀伤”弹 药,如易碎型弹药,这对警用武器来说也非常需要;为了适应水下战斗的需要,还必须研制 水下枪弹。 3 电子枪弹、灵巧枪弹将是未来轻武器弹药研究的一个新热点 随着高新技术的不断发展,计算机技术、电子技术也不断地与武器弹药设计技术融合在 一起。 澳大利亚人迈克?奥德怀尔发明的“金属风暴”,是轻武器领域的一次技术革命。这种 武器不用自动机,没有运动部件,沿着枪管配置的多个电子节点使预先装入各枪管多发弹的 发射药起爆,成串弹中的任一发均可被击发,此时被起爆的发射药后面的弹头膨胀,闭锁从 该点向后的枪膛。“金属风暴”不但在武器上是一个创新,在弹药上也是一种创新。据报 道,英国也研制出一支由电脑控制的电子步枪,英国国防部评估研究所正在对该枪进行测 试。该枪由微电脑监视、控制,开火时,使用指纹信号开关,开关直接促发电火花,引起发 射药燃烧,使子弹出膛。无论是“金属风暴”枪弹,还是英电子步枪枪弹,其共同特点就 是,击发原理与常规的击针击发原理相比发生了根本性的变化。美国空军正在实施一项研制 灵巧子弹的计划,这种子弹被称为“枪管自适应子弹”,通过压电陶瓷棒转动弹头来调整方 向,通过激光制导系统来追踪目标和控制致动器,从而能克服高空中风和重力的影响,准确 地击中目标,这种子弹融合了先进的制导技术。 以上几种枪弹,皆是高新技术与弹药设计的综合,建议对此进行预先研究。 4 新型低致命轻武器弹药是一个越来越重要的研究领域 冷战结束后,非战争行动已逐渐成为各国军警研究的一大热点,由于非战争行动的独特 作战样式、作战目的和行动方法,传统的致命武器越来越难以满足这一行动的需要,从而世 界上很多国家都开始研究非致命性武器(或称低致命性武器),其中美国走在这项研究的最前 面。经过调查研究,美军推出了“非致命性武器计划”,目的是设计一系列武器弹药,主要 用于非战争行动中,阻止或驱散特定的目标,同时又把人员的杀伤和财产的破坏降低至最低 程度,避免事态扩大和冲突升级。 非致命性武器的应用范围很广,主要包括人员固定、器材固定、通信线干扰以及社会基 础设施干扰等。所涵盖的范围也很广。轻武器低致命弹药主要指非致命性榴弹、多功能撞击 弹(包括木棍弹、泡沫棍弹、多橡胶子弹、多橡胶小子弹等)、“弹道网榴弹”、橡胶弹以及 其他用轻武器发射的低致命弹药,美国以及其他国家均对此进行了广泛的研究,有的已经设 计定型。在此方面,我国虽然也开发了7.62mm手枪橡胶弹和7.62mm步枪橡胶弹(警用武器) 等,但还需要进行更深入更广泛的研究,以使轻武器弹药的研究跟上世界发展的步伐。 5 训练枪弹、无污染枪弹的研究是我国枪弹研究需要开垦的一块土地 随着国际战事的逐渐减少,军费进一步缩减,而在军费中士兵训练费用正逐渐占着越来 越大的比重。减少训练费用的方法,一种就是研究作战模拟仿真系统,另一种就是研制生产 具有实弹射击效果的训练弹(教练弹、演习弹等等)。如英国“奥特克”公司研制的由塑料屑 和金属粉末压制而成的5.56mmFTA教练弹,重量轻、初速高,有效射程为150m,短距离射 击接近于实弹;法国“SFM”公司研制的RB-1、RB-2型教练弹,弹壳和弹头皆采用青铜粉 末和塑料屑压碎后烧结而成,最大射程都在450m以上,能很好地模仿实弹射击;加拿大也 研制了5.56mm无铅训练弹,弹头由铜和聚合物组成,与北约制式弹在250m内平均弹着点一 致;美国三角公司已研制出一种无铅易碎尼龙弹头,用于训练且保护环境。其次在训练中, 铅对人体的危害很大,射击场中80%的铅来自于枪弹,其中40%的铅被射手吸收,因此无 污染训练枪弹的研究也逐渐被提到议事日程上来,改进的办法就是上面所述的采用塑料、金 属粉末、尼龙等制造训练弹。在这一方面,希望我国展开预研和工程研制。 此外,对单兵反装甲武器弹药、反掩体武器弹药、多用途枪弹等等,皆需进行研究与研 制。 总之,从21世纪初到中叶,轻武器弹药需要研究的内容还很多,自动武器系统要达到 世界先进水平,弹药要先行。但从研究的重要性来看,21世纪初,面杀伤弹药的研究应放 在首位,尤其高爆榴弹的研究更是重中之重,动能弹的进一步改进,电子枪弹、非致命性弹 药的预先研究以及训练枪弹的研制生产必须齐头并进,共同推动我国轻武器弹药的发展。