到底M855／SS109槍彈行不行?為什么軍方和民間的看法如此迥然不同?

關(guān)于5.56mm小口徑槍彈在阿富汗以及伊拉克戰(zhàn)場(chǎng)的表現(xiàn)，大大小小的軍事媒體、相關(guān)機(jī)構(gòu)都根據(jù)自己的信息渠道作出了相應(yīng)的分析和判斷。但遺憾的是，多數(shù)所謂的“結(jié)論”都并非建立在一個(gè)令人信服的權(quán)威評(píng)測(cè)基礎(chǔ)上。美國(guó)陸軍下轄的工程技術(shù)委員會(huì)專(zhuān)門(mén)就小口徑步槍及彈藥在遭遇戰(zhàn)中的性能進(jìn)行了長(zhǎng)期細(xì)致的研究。而美國(guó)軍方在分析報(bào)告出來(lái)之前，一直都低調(diào)地回避這一問(wèn)題。現(xiàn)在，答案逐漸浮出水面。涉及該研究項(xiàng)目的有來(lái)自美國(guó)陸軍、海軍和國(guó)家安全局的相關(guān)技術(shù)機(jī)構(gòu)，以及來(lái)自政府和商業(yè)領(lǐng)域的醫(yī)學(xué)博士、創(chuàng)傷彈道學(xué)家、物理學(xué)家和工程師等，此外還有來(lái)自美國(guó)陸軍、海軍陸戰(zhàn)隊(duì)和美國(guó)特種作戰(zhàn)司令部的代表。這些機(jī)構(gòu)和人員組成了“三軍創(chuàng)傷彈道學(xué)綜合產(chǎn)品小組(JSWB IPT)”，對(duì)創(chuàng)傷效果和彈藥特性進(jìn)行了一些有意義的研究。

殺傷效能的評(píng)估

近幾年來(lái)，民間輕武器制造商對(duì)小口徑彈藥的發(fā)展起到了積極的推動(dòng)作用。雖然軍事機(jī)構(gòu)也重視輕武器的性能評(píng)估，但花費(fèi)在輕武器彈藥上的人力、物力卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及在其他武器系統(tǒng)上的投入，如炮兵彈藥、反坦克彈藥等。也許在一些軍方人士看來(lái)，輕武器性能評(píng)估要相對(duì)簡(jiǎn)單得多。然而事實(shí)證明，那些打打鋼板、明膠的簡(jiǎn)單試驗(yàn)所提供的彈藥性能，僅能粗糙地反映戰(zhàn)場(chǎng)上的狀況，當(dāng)出現(xiàn)問(wèn)題，需要科學(xué)系統(tǒng)地分析相關(guān)特性時(shí)，這些數(shù)據(jù)就顯得力不從心了。這也迫使軍方開(kāi)始真正重視基礎(chǔ)性科研。

什么是槍彈的殺傷效能?就戰(zhàn)場(chǎng)上的士兵來(lái)理解，效能等效于死亡，即所謂的“一槍斃敵”，盡管“致死”并不總是必須要達(dá)到的軍事目的。就研究人員來(lái)講，他們關(guān)注的是槍彈的“停止作用”，這是一個(gè)很有趣的專(zhuān)業(yè)詞匯，術(shù)語(yǔ)的解釋是“物理性地?fù)舻鼓繕?biāo)并使其立即喪失任何抵抗”。槍彈的效能通過(guò)計(jì)算每發(fā)彈的質(zhì)量和彈著速度以及傳遞給目標(biāo)多少能量來(lái)衡量，而不用考慮在目標(biāo)內(nèi)部有多少能量消耗和對(duì)目標(biāo)有何特殊的損傷。由此，對(duì)于士兵關(guān)心的槍彈殺傷效能下個(gè)定義，可以理解為武器系統(tǒng)消滅具有軍事威脅性目標(biāo)的潛力。

用同樣的槍彈射擊一個(gè)高大健壯、狀態(tài)良好的人和一個(gè)瘦弱、營(yíng)養(yǎng)不良的人，其效果是截然不同的。人體是一個(gè)非常復(fù)雜的目標(biāo)，脂肪、肌肉、骨骼、內(nèi)臟器官、衣服等混合物的不同，形成了數(shù)量驚人的目標(biāo)類(lèi)型，而不同類(lèi)型的目標(biāo)往往要求不同的殺傷機(jī)理。也就是說(shuō)，人員的體質(zhì)狀況、心理狀態(tài)、身高、體重和體形都是影響人體抵抗能力的相關(guān)因素，都會(huì)增加槍彈殺傷效能的復(fù)雜性。

對(duì)于“停止作用”而言，最終可歸納為兩點(diǎn)：第一，中樞神經(jīng)系統(tǒng)的破壞導(dǎo)致人不能控制肢體的行動(dòng)。人體中與“生死”關(guān)系最為密切的是大腦、腦干和上部脊髓，它們一旦被破壞，人體幾乎也就喪失了反抗能力；第二，血液的流失導(dǎo)致肢體行動(dòng)能力下降，甚至消亡。比如一個(gè)人的心臟被擊中，他雖仍能活動(dòng)一段時(shí)間，但如果得不到及時(shí)救治，最終會(huì)失血過(guò)多而死亡。創(chuàng)傷彈道學(xué)協(xié)會(huì)普遍認(rèn)為：槍彈的殺傷效能與人體組織損傷的位置、面積和嚴(yán)重程度直接相關(guān)。換言之，如果命中關(guān)鍵部位，5.56mm步槍彈的殺傷能力也會(huì)大大強(qiáng)于并未命中關(guān)鍵部位的12.7mm機(jī)槍彈。

相比低速手槍彈，軍用突擊步槍和機(jī)槍使用的小口徑高速槍彈具有截然不同的殺傷機(jī)理。M855槍彈用于美軍的M4和M16系列武器以及M249班用機(jī)槍上。這種彈頭質(zhì)量為4g的槍彈采用銅被甲，內(nèi)部有鋼心。M16步槍發(fā)射M855槍彈的初速大約為930m／s，彈頭侵入目標(biāo)組織后開(kāi)始減速，根據(jù)彈頭侵入目標(biāo)的速度和角度，以及目標(biāo)組織的密度，彈頭會(huì)有不同程度的偏航。所謂偏航，是指彈頭飛行過(guò)程中，其軸線與彈道之間形成的夾角。盡管由于膛線的作用，彈頭繞其軸線旋轉(zhuǎn)，但軸線仍會(huì)相對(duì)于彈道有輕微地?cái)[動(dòng)。偏航不是常量，步槍彈明顯不同的偏航量表現(xiàn)在三個(gè)區(qū)域。接近槍口處，彈頭偏航的循環(huán)變化很劇烈，即在很短的距離內(nèi)發(fā)生較大的角度變化(在1～2m內(nèi)會(huì)變化幾度)；飛行100m以后偏骯量會(huì)衰減，彈頭以幾乎不變的偏航角度在有效射程內(nèi)飛行；隨著彈頭速度的下降，偏航的角度越來(lái)越大，直到最后失穩(wěn)。如果彈頭的速度足夠大，撞擊到目標(biāo)時(shí)可能會(huì)破碎，同時(shí)飛散開(kāi)來(lái)的碎片會(huì)繼續(xù)破壞其他目標(biāo)組織。一些組織會(huì)被彈頭自身或其碎片擊碎、撕裂、膨脹，形成眾所周知的“臨時(shí)性空腔”。臨時(shí)性空腔最終會(huì)反彈，脫離創(chuàng)傷軌跡上被撕裂的組織，形成“永久性空腔”。永久性空腔是對(duì)目標(biāo)形成有效殺傷的關(guān)鍵。

這就是槍彈在設(shè)計(jì)過(guò)程中要考慮各種因素間平衡的原因。彈頭必須具有足夠的穿透能力以到達(dá)致命器官并對(duì)其造成損傷。但穿透能力還不能過(guò)大，因?yàn)檫@會(huì)造成彈頭完全穿過(guò)目標(biāo)而沒(méi)有造成有效的傷害，即所謂的“貫穿傷”。這就是為什么“侵徹能量”是槍彈性能對(duì)比中一個(gè)相對(duì)次要的衡量指標(biāo)，因?yàn)樗鼪](méi)有把槍彈破壞目標(biāo)時(shí)的能量損失與穿過(guò)目標(biāo)后的能量損失區(qū)分開(kāi)來(lái)分析。而且，為了造成大量的目標(biāo)組織(特別是關(guān)鍵組織)損傷，就得要求彈頭盡快地翻滾和破碎。但彈頭也不能過(guò)早破碎，否則彈片都停留在表皮層還談什么致命呢?

最終，槍彈設(shè)計(jì)成了一系列的折衷方案，諸如“能夠精確命中目標(biāo)，盡可能穿透裝甲、玻璃或其他障礙，可大量生產(chǎn)(每年10億發(fā))以及軍方可以承受的費(fèi)用”等要求，從而悖離了理想方案。

終點(diǎn)彈道測(cè)試

衡量“終點(diǎn)彈道效果”的常用方法稱(chēng)之為靜態(tài)測(cè)試。具有代表性的測(cè)試方法包括對(duì)人體組織仿真物進(jìn)行射擊，然后將其剖開(kāi)，以便對(duì)彈頭造成的破壞進(jìn)行評(píng)估。人體組織仿真物可以是牛肋骨肌肉、黏土塊或潮濕的電話簿等任何東西，但專(zhuān)業(yè)的仿真物是彈道凝膠。凝膠具有材料透明易觀察、結(jié)構(gòu)均勻、制造成本相對(duì)較低和試驗(yàn)操作過(guò)程簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，不需要特殊的工具，對(duì)場(chǎng)地也沒(méi)有特殊要求。但是由于人體的復(fù)雜性，靜態(tài)測(cè)量并不能完全真實(shí)反映彈頭在人體組織中的損傷情況。

在JSWB IPT正式測(cè)試之前，還有一段可笑的花絮。針對(duì)5.56mm槍彈暴露的問(wèn)題，美國(guó)兩家單位——海軍水面作戰(zhàn)中心(NSWC)和軍械研究、發(fā)展和工程中心(ARDEC)，搶先通過(guò)靜態(tài)測(cè)試(即向凝膠進(jìn)行射擊后對(duì)不同類(lèi)型彈進(jìn)行比較)，并迅速給出了他們各自的答案。然而令人驚愕的是，這兩家“權(quán)威”機(jī)構(gòu)得出了截然不同的結(jié)論。進(jìn)一步的分析表明，這兩家單位不同的測(cè)試方案使其測(cè)試結(jié)果根本不具備可比性。而接下來(lái)還有更讓人震驚的：這些機(jī)構(gòu)采用的測(cè)試方法并不符合彈道協(xié)會(huì)的標(biāo)準(zhǔn)化要求。為此，JSWB IPT不得不先對(duì)各參與單位的測(cè)試方案進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范，以便能夠?qū)y(cè)試結(jié)果進(jìn)行有效的對(duì)比。標(biāo)準(zhǔn)化工作完成后，JSWB IPT選擇了大多數(shù)目前比較有代表性的槍彈進(jìn)行靜態(tài)射擊試驗(yàn)。然而，每次的測(cè)試結(jié)果仍然不一致。盡管使用了相同的凝膠成分、試驗(yàn)程序、彈藥數(shù)量，甚至在某些情況下使用了相同的武器，但靜態(tài)測(cè)試結(jié)果仍不相同，這一現(xiàn)象一時(shí)間讓所有的專(zhuān)家都顏面掃地。

經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，JSWB IPT最終找到了測(cè)試結(jié)果不同的原因。位于馬里蘭州的阿伯丁試驗(yàn)場(chǎng)陸軍研究實(shí)驗(yàn)室(ARL)采用了“動(dòng)態(tài)”測(cè)試方法來(lái)重新評(píng)價(jià)彈藥的性能，以及彈藥對(duì)人體目標(biāo)大概的損傷程度。相比靜態(tài)測(cè)試，動(dòng)態(tài)測(cè)試是一種更精深的方法——它不只是測(cè)量彈頭侵入目標(biāo)后的性能，而且在彈頭侵入目標(biāo)之前就開(kāi)始測(cè)量共性能。因此，采用動(dòng)態(tài)測(cè)試可以記錄彈頭飛行中的不一致性，這可以解釋為什么靜態(tài)測(cè)試中會(huì)產(chǎn)生不同的結(jié)果。最終，JSWB IPT將靜態(tài)和動(dòng)態(tài)測(cè)試有機(jī)結(jié)合為“靜態(tài)／動(dòng)態(tài)”方法，以便更精確地評(píng)估武器和彈藥的性能。這種方法記錄了從彈頭離開(kāi)槍口到擊中凝膠塊這段時(shí)間內(nèi)的參數(shù)變化范圍，然后從彈頭侵入目標(biāo)瞬間開(kāi)始，使用動(dòng)態(tài)分析工具將凝膠塊的損傷與真實(shí)人體目標(biāo)的損傷聯(lián)系起來(lái)，最終得出結(jié)論。

經(jīng)過(guò)努力，JSWB IPT取得了以下一些研究成果：

基于目前的靜態(tài)／動(dòng)態(tài)方法分析結(jié)果，所有被評(píng)估的槍彈在0～50m射程范圍內(nèi)的性能表現(xiàn)是相似的。在所有參試的彈種中，沒(méi)有哪種現(xiàn)成的商業(yè)型5.56mm彈藥比現(xiàn)役5.56mm彈藥能更好地用于近距離遭遇戰(zhàn)中。值得注意的是，得到高度認(rèn)可的7.62mm NATO彈，其性能曲線也分布在這一性能帶中，這恰好說(shuō)明，在近距離射程內(nèi)，即使是較大口徑的彈藥也不會(huì)給戰(zhàn)斗效果帶來(lái)更大的好處。該結(jié)論證明，很多人想當(dāng)然的感覺(jué)與實(shí)際情況有很大出入。

阿富汗戰(zhàn)場(chǎng)有關(guān)槍彈“貫穿傷”的新聞報(bào)道是確實(shí)的。盡管使用了相同的武器和彈藥，為什么一些士兵報(bào)告了“貫穿”問(wèn)題，而其他士兵卻說(shuō)沒(méi)有呢?JSWB IPT認(rèn)為彈頭偏航這一現(xiàn)象可以解釋彈藥性能中的這些差異。

需要指出的是，JSWB IPT的研究并沒(méi)有考慮5.56mm彈藥在較遠(yuǎn)射程上的效能，而在較遠(yuǎn)射程上，不同的彈頭質(zhì)量、速度和結(jié)構(gòu)可能會(huì)給射擊效果帶來(lái)更大的影響。JSWB IPT的研究分析中，目標(biāo)的設(shè)置為非裝甲正面立靶，而如果外罩防彈衣或?qū)⒛繕?biāo)設(shè)置為跪姿／臥姿靶，分析結(jié)果可能會(huì)有所不同。JSWBIPT發(fā)現(xiàn)，目前的人體損傷模型需要進(jìn)一步改良，從而可以更加精確地模仿復(fù)雜的人體解剖結(jié)構(gòu)。