王少然+馬建斌
水域作戰(zhàn)包括水面、水下,以及水上、水下跨環(huán)境作戰(zhàn)。水的密度是空氣密度的800倍,這使得槍械在空氣中發(fā)射的槍彈無法在水中正常運動,因此水下槍械及彈藥需另辟蹊徑。
到目前,水下槍械及彈藥的發(fā)展經(jīng)歷了三個階段:第一階段是水下專用槍、彈的發(fā)展。這種水下槍不能發(fā)射普通彈,且其采用滑膛槍管,以大質(zhì)量(彈頭質(zhì)量是同口徑步槍彈的3~4倍)長桿箭形彈解決彈頭在水下穩(wěn)定飛行這一難題。此類槍不具備陸地作戰(zhàn)能力。第二階段是同一種槍械如步槍發(fā)射兩種彈藥,即普通彈和長桿水下彈。這種武器采用線膛槍管,通過調(diào)整彈匣適配裝置確保武器能夠配用兩種彈匣,發(fā)射兩種槍彈,供陸地與水下不同的作戰(zhàn)環(huán)境下使用。第三階段是水下與陸地使用的槍彈彈形一致,通過槍械發(fā)射,不必更換彈匣。這種彈包括普通彈和具備水/空氣雙環(huán)境使用的水下彈。槍械采用線膛槍管,導(dǎo)氣系統(tǒng)具有空氣/水雙環(huán)境選擇裝置,實現(xiàn)了跨空氣/水兩種介質(zhì)射擊,水下槍彈與制式槍彈同尺寸、共用彈匣,跨環(huán)境作戰(zhàn)能力顯著增強。
第一階段水下武器
蘇聯(lián)SPP-1水下手槍 該槍由中央精密機械研究所研制,1970年代定型,1972年裝備蘇聯(lián)海軍蛙人及特種部隊兩棲偵察兵。SPP-1M為其改進型,裝備俄羅斯海軍特種部隊。該槍為水下專用手槍,發(fā)射SPS長桿箭形水下手槍彈,口徑為4.5mm,設(shè)有4根槍管。水深5m處殺傷距離為17m,水深20m處殺傷距離為11m。
德國P11水下手槍 該槍由HK公司于1970年代研制,1976年投入使用,裝備德國、英國、挪威、荷蘭、丹麥、以色列及美國特種部隊。該槍在水面射擊的射程為30m,水下射擊的射程為10~15m。采用“儲—發(fā)”一體結(jié)構(gòu),設(shè)有5根槍管,5發(fā)槍彈密封在彈膛/槍管內(nèi),靠電擊發(fā)。但該槍不便再次裝填,因此5發(fā)槍彈發(fā)射完后,需運回工廠重新裝填。
南斯拉夫SSU戰(zhàn)斗蛙人手槍 該槍于1989年初開始樣槍試驗,計劃裝備南斯拉夫海軍特種部隊,由于內(nèi)亂等原因沒有轉(zhuǎn)入批量生產(chǎn)。該槍以俄式26mm信號槍為基礎(chǔ)研制。槍彈采用高低壓發(fā)射原理,彈頭為長桿箭形彈,直徑8.7mm,長22mm。分為輕彈和重彈兩種,均由箭頭和箭桿組成,箭頭采用優(yōu)質(zhì)鋼制成,箭桿為空心鋁管。輕、重彈的箭桿強度和質(zhì)量不同,彈頭質(zhì)量分別為12g和21g。該槍在水下和空氣中均可使用,水深5m處可穿透蛙人攜帶的壁厚為5mm的氧氣瓶。由于火藥燃?xì)獗环忾]在彈殼內(nèi),陸地上具有微聲手槍特點。但是,該槍存在射擊精度不夠理想,彈藥過長、過重等問題。
蘇聯(lián)APS水下突擊步槍 該槍由中央精密機械研究所于1970年代初開始研制,1975年裝備蘇聯(lián)海軍蛙人。該槍配用MPS 5.66×39mm長桿水下步槍彈,26發(fā)彈匣供彈,采用導(dǎo)氣式自動原理,可單發(fā)、連發(fā)射擊,采用機械瞄具,導(dǎo)氣室外側(cè)有排水裝置。彈頭初速為250m/s,水深5m處殺傷距離約25m,水深40m處殺傷距離為11m。
這一階段的典型裝備是俄羅斯ASM-DT水陸兩棲突擊步槍。
該槍由圖拉儀器制造設(shè)計局于1991年研制,2000年研制成功。其設(shè)計有空氣、水下發(fā)射轉(zhuǎn)換的導(dǎo)氣裝置,口徑為5.45mm,采用線膛槍管,在陸地上發(fā)射5.45mm制式步槍彈,具有與AK74U短步槍相當(dāng)?shù)纳鋼艟?;在水下發(fā)射MGTS 5.45mm長桿水下步槍彈。該槍可實現(xiàn)一槍發(fā)射兩種不同長度彈藥,其彈匣卡筍座可前后移動,以便安裝普通槍彈彈匣和水下槍彈彈匣。為便于陸地使用,增設(shè)了槍口消焰器,可安裝多功能刺刀,護手下方還可加裝GP-30 40mm下掛榴彈發(fā)射器,機匣左側(cè)增設(shè)瞄具導(dǎo)軌。其配用的彈匣分別為30發(fā)普通彈匣和26發(fā)水下彈匣。
該槍實現(xiàn)了步槍兩棲化,獲得兩種環(huán)境下較好的射程和精度,是水下槍械的一大進步。其中,空氣中發(fā)射普通彈射程300m,水中發(fā)射MGTS長桿水下彈5m水深處射程為25m。不過,該槍在不同的環(huán)境下使用,需要更換彈匣,這一點對于特種作戰(zhàn)來說,依然有許多不便,不利于立即投入戰(zhàn)斗。
俄羅斯ADS水陸兩棲突擊步槍 該槍由圖拉儀器制造設(shè)計局設(shè)計,于2009年開始小批量裝備俄羅斯特種部隊。ADS(俄文意思是“特種雙用途自動步槍”)以A91步槍為原型改進而成??趶綖?.45mm,全槍長660mm,槍管長415mm,空槍質(zhì)量(含40mm下掛榴彈發(fā)射器)4.6kg,彈匣容彈量30發(fā),可單、連發(fā)射擊,采用線膛槍管,無托設(shè)計,導(dǎo)氣系統(tǒng)為雙環(huán)境(空氣/水下)選擇裝置,槍機旋轉(zhuǎn)閉鎖。該槍可發(fā)射5.45×39mm制式普通彈、曳光彈、穿甲彈和PSP水下彈,PSP水下彈和普通彈尺寸相同,共用彈匣。步槍可加裝下掛榴彈發(fā)射器、消聲器和光學(xué)瞄具。該槍實現(xiàn)了一槍多用,特種人員在水下及陸地環(huán)境使用,不必更換彈匣,只需裝填相應(yīng)彈種,從而提高了特種部隊的全域作戰(zhàn)能力。
PSP 5.45×39mm水下彈由圖拉儀器制造設(shè)計局于2005年設(shè)計完成,外形與制式5.45×39mm槍彈基本相同,但彈頭較長,達到53mm。該彈擁有作戰(zhàn)型與訓(xùn)練型兩種:PSP作戰(zhàn)型槍彈采用全鎢合金彈頭,彈頭質(zhì)量為16g,在空氣中發(fā)射時膛口初速約330m/s,5m水深的有效射程為25m;PSP-U訓(xùn)練型槍彈則采用銅合金彈頭。endprint
挪威DSG公司GPS、DCS技術(shù)水下槍彈 2012年消息顯示,挪威DSG公司推出兩款新型槍彈,包括銅制實心自然超空泡(GPS)技術(shù)水下槍彈和鎢彈尖雙核超空泡(DCS)技術(shù)水下穿甲彈,統(tǒng)稱“多環(huán)境彈藥”(MEA)。MEA彈頭形狀及彈尖弧度設(shè)計獨特,利用彈頭的高初速以及彈頭頂部特殊外形在水下形成超空泡,達到水下高速穩(wěn)定運動及侵徹目標(biāo)的目的。
GPS水下槍彈擁有兩大特點:一是彈頭形狀設(shè)計獨特,彈頭前部為小錐尖+大錐體,彈頭后部為銅彈體變截面開孔結(jié)構(gòu),合理的彈頭設(shè)計確保水下、空氣中的穩(wěn)定運動及良好的射擊精度;二是可在貼近水面處出水、入水穩(wěn)定運動,具備跨水/空氣環(huán)境射擊能力,即使以較小的角度射入水中,也不會發(fā)生跳彈現(xiàn)象。當(dāng)然,跨介質(zhì)射擊要充分考慮從空氣向水中或在水中向空氣中射擊時,水對光線的折射作用,提前對瞄準(zhǔn)誤差進行修正。
DCS水下穿甲彈分為兩種類型,采用整體式復(fù)合彈頭的雙核超空泡彈(DCS),以及主要用于大口徑彈藥、采用脫殼結(jié)構(gòu)的穿甲超空泡彈(APS)。目前公布的DCS雙核超空泡彈的實物有5.56×45mm、7.62×51mm和12.7×99mm3種口徑,APS穿甲超空泡彈的實物有7.62×51mm和12.7×99mm兩種口徑。
美國跨環(huán)境槍彈 美國借助北約等國力量秘密研制水下步槍彈藥,其跨環(huán)境槍彈采用北約制式普通彈型,結(jié)構(gòu)與挪威的GPS和DCS類似,包括5.56mm、7.62mm、12.7mm、20mm、30mm等系列化口徑,除兩棲環(huán)境使用外,還對水面上下的“跨域”使用提出要求。消息顯示,7.62mm口徑彈藥空氣中300m可全部上靶,向水下垂直射擊可穿透水下8~10m的目標(biāo),水下射程可達22~25m;5.56mm口徑水下射程約為13m;而大口徑(12.7mm/20mm/30mm)槍彈可用于港口、艦艇、島嶼防衛(wèi)(反水雷、末段反魚雷)以及正在發(fā)展的無人水下作戰(zhàn)平臺等,且12.7mm的跨環(huán)境槍彈可從水下攻擊空中1 000m距離的反潛直升機。
槍彈雙環(huán)境可靠發(fā)射技術(shù)
槍械在水下使用時,其槍管、機匣、導(dǎo)氣裝置內(nèi)部均會充滿水,需要降低水阻力,進而實現(xiàn)可靠發(fā)射。第一代水下槍械一般采用的技術(shù)手段包括:采用滑膛短槍管發(fā)射以降低槍管內(nèi)彈頭前進的阻力;機匣、槍機均設(shè)計排水裝置;彈匣和供彈路線實現(xiàn)優(yōu)化,排除水阻力對供彈的影響;槍彈進行防水設(shè)計。第三代水陸兩棲步槍則進一步提高要求,通過深入研究短尺寸水下彈的水下發(fā)射及供彈機理,將導(dǎo)氣裝置改用水/空氣雙環(huán)境選擇裝置,進而實現(xiàn)空氣/水下均能可靠發(fā)射。
合理的彈頭形狀與質(zhì)心設(shè)計可確保槍彈在雙環(huán)境下穩(wěn)定飛行,槍管內(nèi)膛和槍彈的匹配則利于減小發(fā)射阻力和槍彈出槍口時章動的影響,進一步提高射擊精度。第一代水下槍彈彈頭采用錐尖長桿設(shè)計,滑膛槍管發(fā)射,在水下可實現(xiàn)穩(wěn)定飛行。第三代水下槍械采用了普通彈型槍彈外形,線膛槍管發(fā)射,彈頭采用變截面設(shè)計,合理匹配彈頭質(zhì)心和膛內(nèi)配合間隙,實現(xiàn)了空氣/水下穩(wěn)定飛行。但是,俄羅斯與歐、美等國家采用的技術(shù)途徑不同:俄羅斯5.45mm PSP水下彈彈頭采用平頭、雙段錐體長桿彈頭結(jié)構(gòu),歐美等國其12.7mm口徑以下的新型雙環(huán)境槍彈頭則采用更為復(fù)雜的小錐頂+大錐頭+變截面結(jié)構(gòu)。
目前,克服水阻力、提高彈頭存速能力已成為水下增程的關(guān)鍵問題。水下槍彈一般所采用的小錐尖減阻、重彈頭保證存速、高能低緩釋雙基發(fā)射藥保證初速的設(shè)計,經(jīng)分析認(rèn)為,彈頭重量達到16g左右、初速300m/s以上,才能達到水下22~25m的射程要求。第一代長桿水下槍彈彈頭長,易于保證彈頭質(zhì)量,而第三代雙環(huán)境水下槍彈的彈頭短,只能采用高密度合金材質(zhì)的重彈頭。俄羅斯小口徑雙環(huán)境彈彈頭通體采用高密度鎢合金,歐美等國家則選擇7.62mm口徑,加上前鎢后銅的復(fù)合彈頭,技術(shù)容易實現(xiàn),制造成本相對低廉。
槍械在水下?lián)舭l(fā)存在諸多困難:其一是由于膛內(nèi)壓力過高會導(dǎo)致炸膛、彈殼炸裂等危險,槍口火藥燃?xì)鈹D壓水后會形成強壓力波,對射手的口、鼻、喉、胸等部位易造成傷害。因此,實現(xiàn)水下安全發(fā)射,不僅需要選擇緩釋發(fā)射藥,保證平穩(wěn)推動膛內(nèi)彈頭前進,盡可能減小槍口壓力,同時,槍口處需要設(shè)計膛口裝置,從而分散水的壓力。
水下與陸地作戰(zhàn)不同,作戰(zhàn)人員處于漂浮狀態(tài),運動受限,因此人機工效直接影響特戰(zhàn)隊員的作戰(zhàn)及生存能力。第一階段水下步槍僅適用于水下環(huán)境作戰(zhàn),特戰(zhàn)隊員在水陸作戰(zhàn),需要同時攜帶地面武器及水下武器各一支,機動性受到極大限制,也難以迅速轉(zhuǎn)入不同環(huán)境的戰(zhàn)斗狀態(tài)。第二階段水下步槍配用兩種長度的彈匣和彈藥,比第一階段邁進一大步,但仍有不便。第三階段水下步槍在武器整體設(shè)計及環(huán)境適應(yīng)性上更趨完美,研發(fā)出普通彈型的雙環(huán)境槍彈,實現(xiàn)水陸彈匣通用,并且可跨環(huán)境射擊,極大滿足了兩棲作戰(zhàn)的需求。
目前,國外已解決了水下槍彈運動、彈頭穩(wěn)定方式及小型化技術(shù)、水下槍械機構(gòu)運動特性及發(fā)射技術(shù)、水下人機環(huán)適應(yīng)性及人體承載能力等關(guān)鍵技術(shù)的突破,并逐步完善第三階段水下槍、彈系統(tǒng)。水下槍、彈系統(tǒng)仍然有許多技術(shù)難題需要突破,其射擊精度、有效射程、作戰(zhàn)效能尚需不斷完善、提升。endprint