挪威Cav-X超空泡水下枪弹

庄芷渔

2019年5月底，挪威DSG技术公司发布了7.62毫米Cav-X超空泡水下枪弹的视频。超空泡水下枪弹是一种无动力射弹，配有空泡弹芯，由枪械射入水下后，气泡覆盖弹体表面，使枪弹处于超空泡状态，在很大程度上能够阻止液体介质让枪弹减速。这项研究具有非常重要的意义，因为普通枪弹在陆地上可飞行千米，但是一旦进入水中，向前移动的距离不会超过数米。但挪威的7.62毫米Cav-X超空泡水下枪弹没有这个缺点。它在水下飞行时不但轨迹不变，而且动能、精度和速度没有损失，可用于打击蛙人、鱼雷、船体声呐甚至在水面上盘旋的直升机等目标。

同类比较

超空泡技术就是在船艇、鱼雷、枪弹等物体表面和水之间产生一个气体空腔，这些物体就可在气体空腔中前进，在前进的同时再产生新的气体空腔，循环往复，由此减小阻力、增大航速。这一原理的最先运用者是苏联的研究人员，其制造的包括VA-111“飑”鱼雷，水下速度可达传统鱼雷的3倍多。此后，俄罗斯在超空泡研究方面也一直处于世界领先水平，拥有“捕食者”鱼雷、超空泡水下枪弹等多项成果，技术储备十分雄厚。挪威Cav-X枪弹运用的超空泡技术原理与苏联的VA-111“飑”鱼雷相同。

俄ADS水陆两栖步枪使用的PSP和PSP-UD超空泡水下枪弹

1970年代苏联研制的VA-111鱼雷采用固体火箭发动机，使用镁基燃料，并以海水作为氧化剂，用于将鱼雷加速至产生超空泡效應，后续加速及航行则由内置的喷水发动机负责。VA-111鱼雷由于航速过高（200节），其头锥为了安装平面形超空泡发生器而变得细长，造成内部空间极为有限，无法使用高精度制导系统，巨大的发射噪声也会瞬间暴露潜艇的位置，因此被普遍认为是“自杀式武器”，技术验证意义远大于实战意义。俄罗斯于2013年开始研制VA-111鱼雷的后继者——“捕食者”鱼雷。2016年，俄罗斯战术导弹公司总裁鲍里斯·奥布诺索夫接受媒体采访时也表示，该公司“正在对‘飑鱼雷进行重大升级”。据俄罗斯称，“捕食者”鱼雷使用了新一代超空泡发生器，并根据‘飑鱼雷的缺陷进行了针对性改进。

俄ADS水陆两栖步枪

除运用超空泡技术的鱼雷外，俄罗斯还研制了水下枪弹和步枪，较为成功的案例是ADS水陆两栖步枪。ADS水陆两栖步枪于2013年装备部队，打击陆地和水下敌方时同样有效。这种步枪在陆地上可下挂榴弹发射器，发射VOG-25式和VOG-25P式5.45x39毫米口径弹药。在水中使用专门研制的PSP和PSP-UD超空泡水下枪弹。ADS水下步枪的超空泡水下枪弹验证了在水下射击时的有效性。PSP枪弹装备一个重16克的钨弹丸，一个标准口径的钢套和发射药。曾有俄罗斯媒体报道称，PSP枪弹在5米深度射击时，可将杀伤力保持至在25米远的距离。这种情况下，钨弹药在指定深度向目标射击后，在20米远的距离时能量保持在167焦耳。PSP枪弹长53毫米，形状类似于针，大部分嵌入钢套中。PSP枪弹的头部有一个专用平截面，在水下射击时，可以在枪弹周围形成一个超空泡，这样就可以有效击中距离25米远的水下目标。PSP-UD枪弹由青铜制成，可命中距离10米的水下目标。

超空泡鱼雷水下航行效果图。鱼雷头部装有空泡发生器。空泡发生器产生局部气泡，然后由通气管向局部气泡注入气体，使之膨胀成为超空泡鱼雷

Cav-X系列超空泡水下枪弹

Cav-X枪弹射击水下钢板测试

试验进展

挪威DSG技术公司研发Cav-X系列枪弹的初衷来自美国海军的要求。美海军提出水面舰艇需装备一种低成本武器，以反制敌方蛙人渗透和小型无人水下航行器。DSG技术公司在2006年开始研制Cav-X超空泡水下枪弹，2016年4月开始生产。2017年10月，在美国陆军协会度年会上，DSG技术公司展示了其研制的Cav-X全系列超空泡弹药。

由于运用了超空泡效应，Cav-X超空泡水下枪弹可有效打击水中目标。为了再次证实这一结论并展示Cav-X枪弹的性能，2019年5月底，挪威DSG技术公司发布了专门制作的视频，证明超空泡水下枪弹在实践中的有效性。视频展示了7.62毫米Cav-X枪弹如何穿过4米长的弹道明胶，最终命中位于距离末端的目标（DSG技术公司使用西瓜扮演了目标这个角色）的全程。试验中使用的弹道明胶或凝胶被称为特殊的凝胶状材料，可以模拟人体组织的物理特性，是人体组织的最好替代品。这种材料在今天被广泛用于枪械、爆炸装置和地雷的弹药测试，有助于准确判定对人体的杀伤力。视频证明，Cav-X枪弹成功穿过特殊弹道凝胶或明胶，DSG技术公司已经在超空泡技术上获得了突破。作为比较，视频也演示了北约7.62x51毫米口径制式步枪弹的射击一一只能穿过半米长的弹道明胶。

性能特点

挪威DSG技术公司研制的Cav-X超空泡水下枪弹具有以下特点。

飞行轨迹不变

与传统的枪弹相比，Cav-X能够轻松穿过4米长的弹道明胶，一个重要的特征是在到达目标前，轨迹始终保持不变。Cav-X枪弹配有空泡弹芯，在水中能够形成超过弹丸大小的空洞，因此空洞中的水阻力仅作用于前缘位置。即使在命中角较小的情况下，Cav-X也不会从水面反弹出。因此这种枪弹也被称为“来自泡沫的枪弹”。由此产生的气泡使枪弹在水环境中以最小的速度损失进行移动，并且枪弹飞行的轨迹在整个有效射击范围内保持不变。

保持动能、精度和速度

从武器使用的材料和操作原理方面看，普通的现代枪械并不是针对水下目标设计的，也没有计划在水环境中运用，而液体的惯性阻力在比地面空气的惯性阻力大很多，这使自动装弹机无法快速重新装弹。

此外，由于液压冲击，枪械可能完全失效，与水接触有可能导致生锈，因此现代化的手枪和机枪根本不适合在这种恶劣环境中使用。枪弹也是如此，几乎会立即失去杀伤力，变得毫无用处。斯皮尔伯格的电影《拯救大兵瑞恩》为了取得画面的震憾性效果，拍摄了违反物理原理和规律的场面：普通枪弹不仅可以从水面上弹跳，而且在水下的轨迹几乎是不可预测的，在不同温度的水层边界，枪弹会弹跳并很快失去破坏力，变成一块无用的金属。但在奥马哈海滩登陆战时，德国机枪手还是快速击毙了水下的美国士兵。

事實上，使用普通枪械打击水下敌人是极其困难的，即便使用AK47步枪，也很难在水中短距离射击时发挥作用。另一个无法在水下有效使用标准枪弹的原因是，普通枪弹的弹壳可能会变形甚至损坏。正因如此，许多国家都在研制水下射击的专用枪械和枪弹。

挪威研制的Cav-X超空泡水下枪弹的特点是圆锥形，有别于普通枪弹经典的瓶状外形。Cav-X的弹头经过特别加厚，在枪弹进入水中后发挥了气泡生成器的作用，这样在水中时能保持速度和精度。

挪威CAV-X超空泡水下枪弹

可使用标准枪械发射

Cav-X系列枪弹有5.56毫米、7.62毫米和12.7毫米3大北约制式口径。同时，超空泡效应也可以在口径最高可达155毫米的大口径枪弹上实现。其中，前两个口径还设计有超声速型和亚声速型两种。5.56毫米超声速Cav-X的有效射程为700～900米，可杀伤水下10～11米的目标;亚声速Cav-X的有效射程为600米，可杀伤1～14米的目标。7.62毫米Cav-X的有效射程为1 100米，可杀伤水下20～22米的目标：亚声速Cav-X的有效射程为500米，可杀伤12～14米的目标。12.7毫米Cav-X的有效射程为2200米，可杀伤水下60米的目标。标准枪械只需做很小调整或者完全无需调整，就能够在水下和空中发射这种枪弹。

作战运用

Cav-X超空泡水下枪弹可用于从陆地上向水下目标射击，例如打击水下蛙人和破坏者。蛙人也能使用装有Cav-X枪弹的步枪，从水下向哨兵射击。

除了供蛙人使用，装备有12.7毫米口径机枪的无人潜航器使用Cav-X，可以造成毁灭性的效果。12.7毫米口径的Cav-X具有强大的穿透力，可用来摧毁船体声呐以及在水面上盘旋的直升机。测试结果显示，甚至在变换介质后，Cav-X仍保持着穿透力，从陆地上以小角度射入水中，不会导致水面弹跳，且仍能穿透水下的厚钢板。这也使Cav-X可专用于海洋或者濒海环境，不会对友军或平民舰船造成危险。或者专用于对付多层或装甲目标的弹药，防御水面或水下平台来袭的鱼雷威胁。

但另一方面，使用超空泡水下枪弹在实战运用中也存在许多问题。到目前为止，哪些枪械能使用Cav-X尚没有定论，因为传统枪械如果不改变结构的话，并不适合在水下使用。因此，这种专业枪弹的应用范围很窄，军方很少有从陆地上摧毁水下目标的需求，大量订购这种新型超空泡枪弹用于水下射击，目前还为时过早。

最早运用超空泡技术的苏联VA-111“飑”鱼雷，头锥安装平面形超空泡发生器。VA-111超空泡鱼雷在冷战时期开始研制，1977年投入使用