美国轻武器大跃进时期的产物
2015-09-10吴永军
吴永军
本文第一部分详细呈现了SPIW的起源,第二部分介绍的是SPIW的研究与进展情况——
泰勒将军反对0.223英寸口径AR15步枪的方案,但接受了另一个军械部门的建议,他相信一种弹道更平直的武器会成为M14步枪的替代者,这种武器应该发射AAI箭形弹,并称为“全通用手持武器”(All-Purpose Hand-Held Weapon,简称APHHW)。他的支持为AAI公司“0.22英寸口径箭形弹”的发展铺平了道路。
但首先AAI公司的弹药得经过军方的认可才行,于是AAI公司的工程师们加班加点对“0.22英寸口径箭形弹”进行反复试验和改进,赶在1960年初交给步兵委员会进行射击试验。
步兵委员会在1960年3月18日提交的试验报告中,列出了这种箭形弹的不足之处,包括弹壳缺乏刚性和硬度;半自动射击的精度并不能令人满意;武器似乎容易过热而导致精度下降;弹托的危险区太大(指在枪口附近分离的弹托容易伤到附近的士兵);枪口焰太大。
不过,该报告得出的总体结论令AAI公司的工程师感到鼓舞:单枚箭形弹在温带气候条件下有足够的军事价值;单枚箭形弹比7.62mmNATO弹有更大的潜力,建议采用发射这种弹药的手持武器。
1960年5月初,第一代AAI箭形弹获得试验型的命名,此前一直只是被人们称为“箭”,现在则被正式命名为“5.6mm XM110枪弹”(5.6mm XM110 Cartridge)。
随后,1000发XM110箭形弹与一批7.62mmM59、M80普通弹及温彻斯特的0.224英寸小口径步枪弹一起在阿拉斯加的格里利堡进行极地环境的射击试验。由北极试验委员会在1960年5月7日撰写的试验报告中再次对XM110箭形弹的单发精度进行了批评。
不过,陆军对XM110箭形弹还是非常喜爱,在报告中有两点非常突出的肯定:由于单枚箭形弹平直的弹道,在射击274m和457m目标时精度极佳;3发单枚箭形弹射击457m距离目标时,散布在203mm的范围内。所有箭形弹都穿过靶子。
总的来说,APHHW被认为是绝对值得进一步研制的。
与此同时,美国国防部正式建立了箭形弹射击武器及其弹药的研究计划,由斯普林菲尔德兵工厂负责拿出一个箭形弹射击武器的方案,另由法兰克福德兵工厂(Frankford Arsenal)负责研制代替XM110弹的产品。也就是说,美国政府虽然看好箭形弹,但却不想把宝都押在AAI公司身上。
不过,他们对AAI公司箭形弹的钢制针状弹头和牵引式弹托都很满意,所以法兰克福德兵工厂就研制了一种采用AAI的箭形弹弹头、但采用传统结构的FA T186E1型底火的箭形弹,这种弹的长度比XM110要短一些,被命名为XM144。
之后,斯普林菲尔德兵工厂开始研制发射XM110与XM144这两种箭形弹的步枪。
1962年1月,对发射箭形弹的武器的指标要求形成文字后,正式提交给军械总管办公室(Office, Chief of Ordnance,简称OCO)批准。文件中用了一个新的项目名称,取代了短命的APHHW,被称做“特种用途单兵武器”(Special Purpose Individual Weapon),简称SPIW。
SPIW的指标中提出了新要求,即既能发射箭形弹射击点目标,也能发射当时新推出的M79榴弹发射器的40mm榴弹,具有面目标杀伤火力——这种武器系统可使单兵对付400m距离内的点/面目标。指标中还乐观地预测,SPIW可在1966年6月成为“A标准”(Standard A,指全面大量装备部队的制式武器)。
但是,SPIW的技术要求中有些项目恐怕不那么容易实现,比如:包括至少3发面杀伤榴弹和60发点目标箭形弹及其他必要的配件在内,总体质量不得超过4.5kg;抵肩射击时应感觉不到明显的后坐力;发射时的抛射物(应该是指弹托之类的)不会伤害到附近人员。
就以上要求而言,就可以看出梦想与现实的差距有多大。尤其是在严格的质量和尺寸的限制下,要凭1960年代的科技水平来实现那些理想的性能要求真的不容易。前斯普林菲尔德兵工厂工程师弗莱德·里德(Fred Reed)曾直言道:“SPIW的命运从一开始制定指标时就已经注定是失败的。”然而,经过论证后,OCO在1962年3月22日批准了这份文件。
1962年12月,SPIW得到来自军工行业的10家承包商的正式书面回应,而且每一家企业都拿出自己的设计方案。陆军在1963年2月选定了4家承包商参与SPIW的竞争研究,其中两家理所当然的是AAI公司和斯普林菲尔德兵工厂,其他两家则是生产M14的民营生产商哈林顿-理查德森公司(H&R)和奥林/温彻斯特公司——因为在同年1月份,国防部作出停止采购M14的决定,这意味着现有的生产合同完成后,就没有新的政府订单了。
停产M14的原因主要是因为随着美国在越南的军事介入程度加大,暴露出M14的一些缺点表明其不适合在越南战场上使用。但由于此前美国陆军拒绝采购AR15,此时停止采购M14是否会导致前线部队缺少装备?为此美国参议院成立了质询小组对美国陆军的决策提出质疑。后来陆军部长赛勒斯·万斯(Cyrus Vance)说“尽管现在停产M14可能具有一定风险,但陆军经过考虑后认为SPIW是可以接受的。”所有的测试机构都认为SPIW在技术上是可行的,前景是乐观的,乐观到陆军自信满满地地把SPIW的采用日期提早一年,定为1965年6月,因为已经签订的M14的生产合同将在1965年全部生产完毕结束,这样SPIW的量产时间就正好接上M14的班。
尽管技术上有困难,但4家承包商还是在1964年3月交付了用于鉴定和试验的第一代SPIW原型枪。其中3支原型枪在整个夏季中进行了各种测试,剩下的1支原型枪没有进行射击试验,因为它太重及设计上有安全隐患。这4支原型枪分别是:
H&R公司的SPIW便是4支原型枪中惟一被拒绝接受的。该枪采用了发明家戴维·达迪克(David A. Dardick)所发明的三角弹技术及相应的转轮式开放弹膛设计。
达迪克发明的这种特殊的三角形塑料弹早前已经在他自己发明的手枪上使用,这种弹为三角柱体,因此命名为“三角形枪弹(Triangular Round)”。其三角形弹体里有3个弹室,分别装入1枚传统的手枪弹弹头,而H&R公司所研制的三角形弹体的3个弹室则分别装入1枚AAI箭形弹及其牵引式弹托,但共用一个中心底火,因此命名为“5.6×57mm三管三角弹”。
发射这种弹药的武器弹膛类似于转轮手枪的转轮式弹膛,转轮上共有3个弹膛,这种弹膛的外侧设有开口。三角弹是预先装在一条塑料弹链上,并缠绕在一个弹鼓中(容弹量为20发)向枪供弹,射击时弹链上的三角弹先是嵌进转轮上处于装填位置的弹膛开口内,然后弹膛旋转三分之一圈使新装填的弹药对正枪管,此时转轮上方会有一块弧形内凹的钢块正好遮挡着开口形成封闭的弹膛,此时便可以发射。接着再旋转三分之一圈后抛出空弹壳。在此期间,另外两个弹膛也同时分别在装填及射击。这样的设计可以大大提高射击速度。由于每次击发都同时射出3枚箭形弹,因此射弹会形成三角形排列的集群,理论上可以很好地覆盖目标区域,提高单次射击的命中率。
由于设有3个弹膛,因此H&R SPIW的原型枪大大超重。此外,这种开放式弹膛的封闭不是很严密,射击时弹壳本身要承受很大的压力,因此H&R SPIW最初在自己进行的射击试验中就发生过弹壳胀裂的情况。
另一个严重问题是,箭形弹中的3枚弹头在弹壳内的发射药空间却是共用的,虽然击发后3枚弹头几乎是同时离开弹壳,但实际上由于发射药的燃烧并不完全是均匀的,因此3枚弹头的离开存在先后顺序。因此第1发箭形弹头离开就会导致膛压下降,这会影响到后面2枚箭形弹头的初速降低,进而影响其射程和精度,严重的时候甚至会导致剩下的箭形弹头卡在弹膛里。
此外,H&R SPIW的全枪质量达10.8kg左右,所以在进行技术指标鉴定的时候就已经被论证与研究部(D&PS)拒绝了。
奥林/温彻斯特公司的SPIW原型枪发射常规底火的斯普林菲尔德XM144箭形弹,在其508mm的滑膛枪管上发射时初速为1398m/s,武器装满弹后全枪质量5.7kg,比较接近指标要求,该枪单发射击,也可进行连发射击或预设的3发点射。
奥林/温彻斯特SPIW的特点是采用了“软后坐”技术,以大幅降低后坐力,满足指标中对于低后坐力的要求。然而,在实际试验中发现“软后坐”技术没有预期得好,首先是理论射速降低到大约700发/分,这样的射速下进行3发点射并不能达到“齐射计划”所要求的“一瞬间射出3发枪弹”的效果,而且在3发点射时产生的后坐力也是相当明显的。
在经过试射后,奥林/温彻斯特SPIW便被抛弃了。不过,该枪还是有可取之处,其整合研制的前推式榴弹发射器被认为是所有原型枪中最好的设计,因此这种榴弹发射器被斯普林菲尔德兵工厂的SPIW研究小组所接受。
斯普林菲尔德兵工厂的无托式SPIW
斯普林菲尔德兵工厂最初设想的是一种模块化方案,机管和机匣是通用的,更换不同的部件后可在传统有托和无托之间转换,且在1963年就造出了原型枪。但这个模块化方案很快就被弃用,只有无托结构保留下来,并作为第一代原型枪在1964年提交用于鉴定和试验。
斯普林菲尔德兵工厂的第一代SPIW原型枪采用活塞导气式自动原理,回转式闭锁枪机,发射XM144箭形弹,由于为无托式,主要零部件都装在枪托里。装上榴弹发射器后,全枪的质心位于射手的两手之间;不装榴弹发射器时,质心在枪的握把上。
斯普林菲尔德兵工厂的点目标弹匣设计很独特但偏离要求。SPIW的容弹量要求是60发,为了达到容弹量要求,斯普林菲尔德兵工厂的解决方案就是把2个30发双排弹匣前后排列起来。
在射击时,往复运动的枪机先是使用前面的弹匣供弹,后面弹匣的枪弹会通过一个装置往下压低一些,这样虽然枪机后坐时是一直运动到2个弹匣的后面,但复进时却不会推后面的弹匣供弹。直到前面的弹匣打空时,就会有一个类似于空仓挂机的装置释放了后面的弹匣,使其上升到枪机运动的路线上。不过,后面的弹匣口部没有设计供弹斜坡,因此复进的枪机会把顶部的枪弹从后面的弹匣一直顶到前面的空弹匣的托弹板上,再接着推进弹膛里。
斯普林菲尔德兵工厂的无托式SPIW的设计主管是理察德·科尔比(Richard Colby),他没有选择单个双排弹匣设计也是经过一番考虑的,即使XM144箭形弹的尺寸已经很小,但如果采用单个双排弹匣的设计,它的宽度仍然是非常大,这样不但供弹簧的拉力会很大,在野战条件中用手往弹匣里压弹时往往在压到最后的时候会非常困难。此外,这样笨重的弹匣在卧姿射击时也是个大麻烦。
而温彻斯特兵工厂和AAI公司的SPIW都采用滚筒式结构的60发弹鼓供弹,但这种旋转结构的供弹系统有较大的摩擦力,会降低供弹速度,在射速这么快的枪上使用时很可能引起故障,因此科尔比才别出心裁地采用双30发弹匣的设计方案。
值得注意的是,对容弹量的指标要求最终被放宽到更现实的50发,但那是两年后了。
AAI公司在1964年所推出的SPIW原型枪采用的是配合XM110箭形弹的底火后坐式自动原理,该枪全枪长约1013mm,空枪质量约5kg,包含60发箭形弹和3发40mm榴弹在内的武器全质量为约6kg。
AAI SPIW原型枪的枪管长为457mm,发射XM110弹时初速为1469m/s。
由于SPIW计划中明确提出点/面火力结合的要求,因此除了发射箭形弹的点目标部分外,装在枪管下方的面杀伤武器(即榴弹发射器)也是一个重点。
H&R公司提交的方案是一个旋转式的三筒弹膛,温彻斯特兵工厂和AAI公司提交的方案都是唧筒式,而斯普林菲尔德兵工厂提交的是弹匣供弹的半自动式。
榴弹发射器方案配用的榴弹由国防承包商同时负责研制。
其中一种新榴弹是XM434,这是一种空心装药的破甲榴弹,其性能指标是要穿透50mm厚钢板,或100mm厚铝装甲,或180mm厚钢筋混凝土。
另一种新榴弹是XM398,这是一种撞击地面后再跳起空炸的榴弹,其延迟时间为120ms,炸点高约1.52m。
另外,还有XM534火箭增程破甲榴弹,设想中是在XM434的弹头上加装火箭助推发动机,使其有效射程增大至800m。
当时,还建议采用一种口径为30mm的榴弹,在设想中其应该具有和40mm榴弹相同的威力,由于其质量及装药量都与40mm榴弹一样,因此尺寸上要长一些。但这种30mm榴弹并没有研制成功。
与第一代SPIW原型枪面杀伤进行鉴定试验的对照物则是M79榴弹发射器。
试验结果表明,各家原型枪的3发榴弹发射器的性能同样是不可靠的,射击故障率很高,斯普林菲尔德兵工厂的是7%,奥林/温彻斯特兵工厂的为47%,而AAI公司的是21%。(待续)
编辑/郑双雁