美軍的“輕武器輕量化技術(shù)”(LSAT)項目從2003年啟動至今，一直備受輕武器界廣泛關(guān)注。該項目中的下一代班用機(jī)槍系統(tǒng)比現(xiàn)役的M249機(jī)槍輕一半，有殼彈的塑料彈殼技術(shù)表現(xiàn)良好，無殼彈技術(shù)似乎也展現(xiàn)出巨大的發(fā)展?jié)摿?。從這一高科技發(fā)展計劃中衍生出來的各種成果很可能對軍用、警用乃至競技輕武器的發(fā)展產(chǎn)生重大影響。

AAI推出“輕武器輕量化技術(shù)”項目

2005年3月，由著名武器制造商AAI公司率領(lǐng)8家公司組成的設(shè)計團(tuán)隊在與通用動力公司的競爭中勝出，他們的設(shè)計方案被JSSAP選中，并作進(jìn)一步發(fā)展。當(dāng)時AAI公司提出的班用機(jī)槍和新概念彈藥都還只停留于“虛擬現(xiàn)實”的階段——由復(fù)雜的電腦程序生成三維動畫模型。在被選中之后，這些數(shù)字化概念獲得了充足的資金支持，隨后便開始了實物制造和靶場試驗。

“輕量化1號”輕機(jī)槍結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)

AAI公司目前已經(jīng)完成了配用有殼埋頭彈的輕量化1號輕機(jī)槍的樣機(jī)研制。該槍采用可快速更換的419mm長鋼制槍管，并分為表面光滑和表面刻槽(槽式槍管)兩種。槍管采用普通膛線，槍管口部裝有美軍標(biāo)準(zhǔn)的鳥籠式膛口消焰制退器。導(dǎo)氣箍、彈膛以及活塞都采用了常規(guī)設(shè)計。槍管上方的燕尾槽座用于需要時安裝準(zhǔn)星。

外觀上略顯未來特色的要屬機(jī)匣前部角度獨特的冷卻孔了，而機(jī)匣前部側(cè)面以及上方、下方的皮卡汀尼導(dǎo)軌則用于安裝各種附件。機(jī)匣前部下方安裝有兩個小管，便于武器安裝在測試專用載具和標(biāo)準(zhǔn)軍用腳架上，安裝方式與M249機(jī)槍相同。

握把／發(fā)射機(jī)構(gòu)采用傳統(tǒng)人機(jī)工程學(xué)設(shè)計，左側(cè)的快慢機(jī)旋鈕自下至上依次為“SAFE”(保險)、“1”(單發(fā))和“A”(連發(fā))。

該槍配用的槍彈采用外面環(huán)繞塑料環(huán)的聚合物彈殼，彈鏈從一個軟質(zhì)的彈袋中向機(jī)槍供彈，并和M249等大多數(shù)美軍機(jī)槍一樣，彈袋安裝在武器側(cè)面。機(jī)匣頂部的受彈機(jī)蓋采用鉸鏈?zhǔn)桨惭b，大小與煙盒相當(dāng)，打開后可看到一對常規(guī)的供彈棘爪。

受彈機(jī)座頂部和受彈機(jī)蓋內(nèi)側(cè)均采用了減小摩擦力的設(shè)計。彈鏈節(jié)在彈藥進(jìn)膛后被依次從右側(cè)推出。

拉機(jī)柄位于機(jī)匣右側(cè)的一個槽中，在完成首發(fā)裝填后依靠一個螺旋彈簧和導(dǎo)桿自動回到前端初始位置，射擊時不再作往復(fù)運動。當(dāng)一發(fā)新彈被頂入彈膛后，上一發(fā)彈的彈殼被推向前并從槍身右側(cè)的一個矩形拋殼窗拋出。

武器的槍托按照M4卡賓槍槍托的樣式進(jìn)行了縮小。槍托底板上裝有一個鉸接的墊板，整個槍托的外形設(shè)計非常便于握持。

該槍的長行程、柔性后坐系統(tǒng)設(shè)計源自斯通納／阿萊斯公司的輕機(jī)槍，參加試射的人員均認(rèn)為該槍的操控性良好。

創(chuàng)新型機(jī)械原理

1號輕機(jī)槍采用一種新型旋轉(zhuǎn)式彈膛設(shè)計。這種新型彈膛并不是360度完全旋轉(zhuǎn)，而是沿一個約45度的弧線精確地上下運動，因此也可以叫作“擺動式”彈膛。

扣動扳機(jī)釋放擊錘將推動一發(fā)彈進(jìn)入彈膛，彈膛逆時針擺動到9點鐘位置，與槍管實現(xiàn)同軸式閉鎖。擊發(fā)時的膛壓及膛口初速與傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)完全相同。

發(fā)射后彈膛在順時針返回供彈槽時會有幾毫秒的停留延遲，使膛壓降低，以便于抽、拋殼。下一發(fā)彈進(jìn)膛時會推動空彈殼向前運動并被拋出。

創(chuàng)新的槍彈設(shè)計

“輕武器輕量化技術(shù)”項目采用塑料彈殼埋頭彈及無殼埋頭彈，兩種槍彈外形均為圓柱形，并且為了有效縮短長度都采用了“埋頭”設(shè)計，即彈頭完全隱藏在彈殼／彈藥內(nèi)。目前所配裝的是美軍標(biāo)準(zhǔn)的5.56mm M855普通彈和M856曳光彈彈頭，即M16步槍和M249機(jī)槍所使用的銅殼槍彈的彈頭。由于彈頭相同，“輕量化I號”機(jī)槍的射擊效果可直接與現(xiàn)有武器進(jìn)行對比。

有殼埋頭彈的大部分相關(guān)技術(shù)和生產(chǎn)工藝都已實現(xiàn)，相對來說技術(shù)風(fēng)險較低。最新的第二代有殼埋頭彈的彈殼采用特種塑料設(shè)計，并采用常規(guī)底火和全新的發(fā)射藥，據(jù)稱，新型發(fā)射藥極大地降低了發(fā)射時的光焰。

無殼埋頭彈的“彈殼”由含有可控爆炸物HMX的高燃點發(fā)射藥(HITP)構(gòu)成，藥劑在進(jìn)行細(xì)致的混合后被澆鑄成一個經(jīng)過精確測量的圓柱體，圓柱體的前部是彈頭，后部是獨立的底火和助爆藥。據(jù)LSAT的開發(fā)人員稱，無殼埋頭彈具有極佳的抗爆燃性。

無殼埋頭彈由于“彈殼”在發(fā)射時完全燃燒而沒有任何遺留物，因此也不需要任何抽殼或拋殼機(jī)構(gòu)。雖然該方案可極大地減輕武器的質(zhì)量并縮小體積，但在技術(shù)上實現(xiàn)的難度也較高。

雖然相關(guān)人員并未透露關(guān)于無殼彈武器的細(xì)節(jié)，但根據(jù)該計劃的一些資料稱，“獨立彈膛設(shè)計極大降低了彈膛隔熱技術(shù)的難度”。出于散熱方面的考慮，該槍很可能采用開膛待擊方式。

仿真設(shè)計

輕量化技術(shù)的相關(guān)資料顯示，彈藥和發(fā)射原理上的許多難題已經(jīng)提前在計算機(jī)模型上得到了解決，這要歸功于和AAI公司合作的計算機(jī)專業(yè)公司。大約在1995年，美軍的理想班組支援武器就曾借助計算機(jī)進(jìn)行設(shè)計，但當(dāng)時的軟件工具還不夠完備，現(xiàn)在先進(jìn)的計算機(jī)科學(xué)讓槍械設(shè)計工作真正跨入了21世紀(jì)。

據(jù)研究人員稱，武器的原理樣機(jī)和彈藥方案確定后，在向士兵武器項目管理辦公室移交之前要先進(jìn)行系統(tǒng)的限量生產(chǎn)。研究人員解釋說，這樣做主要是為了在移交前收集一些與生產(chǎn)相關(guān)的信息，因為目前的研究團(tuán)隊雖然開發(fā)經(jīng)驗豐富，但缺乏武器生產(chǎn)方面的經(jīng)驗，他們希望能獲得在零部件的設(shè)計、制造、材料等方面的反饋信息。

最佳口徑

目前使用5.56×45mm普通彈和曳光彈的彈頭只是為了便于進(jìn)行設(shè)計試驗，關(guān)于埋頭彈的最后口徑仍有多種可能。據(jù)稱，美軍正在開發(fā)一種“綠色環(huán)保彈藥”，不含鉛，同時還有性能上的提升。AAI公司也希望能夠?qū)⑦@種綠色環(huán)保彈與他們的設(shè)計方案相結(jié)合，并力圖獲得一種最佳口徑方案。

兩次公開射擊演示

有殼埋頭彈(CT)和新型班用機(jī)槍原理樣機(jī)的進(jìn)展十分順利，故JSSAP早在2007年5月美國國防工業(yè)協(xié)會輕武器年會上就組織了公開的射擊演示。演示中采用單發(fā)和連發(fā)發(fā)射方式發(fā)射了50發(fā)新型有殼埋頭彈。與會的參觀者一致認(rèn)為1號輕機(jī)槍的表現(xiàn)堪稱完美。

2007年12月，AAI公司邀請新聞媒體參觀了該公司位于馬里蘭州亨特山谷的總部，召開了有關(guān)輕量化計劃發(fā)展情況的新聞發(fā)布會，并邀請美國軍方高層進(jìn)行了第二次公開射擊演示，其間美國軍方人員均親自使用1號樣槍和第二代有殼埋頭彈在軍用靶場進(jìn)行了100～800m的試射。

第二次演示讓軍方的決策者們有機(jī)會評估新系統(tǒng)的作戰(zhàn)潛能。據(jù)輕量化計劃負(fù)責(zé)人斯皮格爾稱，射擊結(jié)果令人滿意，尤其是系統(tǒng)的質(zhì)量、柔和的后坐和精度都明顯超過了美軍現(xiàn)役班用輕機(jī)槍。

另據(jù)AAI公司介紹，1號樣槍和有殼埋頭彈曾經(jīng)在高、低溫環(huán)境下進(jìn)行過5000發(fā)彈的射擊測試，測試過程中整個武器系統(tǒng)均表現(xiàn)良好。

由于射擊演示獲得軍方肯定，AAI公司預(yù)計輕量化班用機(jī)槍和彈藥將于2010年過渡到美軍士兵武器計劃辦公室的管理之下。至于為何還要再等兩年時間，AAI公司解釋稱，2010年只是一個預(yù)期時間，主要還是方案最佳化尚有一個時間過程。目前該公司有殼埋頭彈的發(fā)展進(jìn)度比無殼埋頭彈快了6～12個月，該公司希望等到無殼埋頭彈或新武器系統(tǒng)開發(fā)成功之后再向軍方進(jìn)行移交。

輕量化項目的未來

三軍輕武器計劃之下的輕量化計劃研發(fā)團(tuán)隊由多家實力雄厚的公司組成，包括主承包商AAI公司和五個合作伙伴：負(fù)責(zé)武器工程設(shè)計的阿瑞斯公司(ARES)，負(fù)責(zé)槍彈設(shè)計的阿連特技術(shù)系統(tǒng)公司和通用動力公司旗下的圣馬克鮑德公司，負(fù)責(zé)材料技術(shù)的巴特利(Battelle)公司和負(fù)責(zé)人機(jī)工效的歐米伽訓(xùn)練公司(Omega Training)。

當(dāng)前，輕量化技術(shù)項目尚存在很多技術(shù)難題。除了無殼埋頭彈發(fā)射藥技術(shù)及工藝難度較高之外，武器射擊時的散熱問題也是目前阻礙無殼埋頭彈發(fā)展的巨大難題。由于無殼而無法像常規(guī)槍彈那樣在拋殼時把射擊產(chǎn)生的絕大部分熱量同時釋放出去，因此會導(dǎo)致彈膛溫度過高而引起槍彈自燃，針對這種問題，設(shè)計人員正試圖改用夾層式陶瓷制作彈膛部分，但到目前還沒有什么成效。

目前，有殼埋頭彈輕機(jī)槍系統(tǒng)的2號原理樣機(jī)即將完成研制工作。2號樣機(jī)吸取了之前的經(jīng)驗教訓(xùn)并對有殼埋頭彈進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計。另據(jù)悉，無殼埋頭彈武器系統(tǒng)的一個原理樣機(jī)不久也將問世。

就目前的發(fā)展?fàn)顩r看，美軍的有殼和無殼兩種埋頭彈方案雖然都具有極大的發(fā)展?jié)摿?，但要想在減重的同時不犧牲武器的火力和有效射程，仍有很多工作要做。目前惟一可以確定的是，在2010年前美軍輕量化班用機(jī)槍項目還不會移交給士兵武器管理辦公室。

輕量化項目所展示給世人的信息可以充分說明，該計劃正在逐步取得實效，該項目的成果很可能會在軍用、警用和競技體育領(lǐng)域催生出許多副產(chǎn)品。考慮到輕量化項目資料上使用的“系列武器”這樣的字眼，屆時可能還會出現(xiàn)無殼彈手槍、步槍等產(chǎn)品。

編輯 劉蘭芳