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三足鼎立傲天下

2009-04-10

现代兵器 2009年3期
关键词:全枪机枪枪管

侯 戈

【编者按】自从在第一次世界大战的烽火硝烟中诞生以来,大口径机枪在过去的战场上曾经发挥过重大的作用。但自从二战末期开始,大口径机枪在对付常见目标的时候开始力不从心,并导致了50年代开始的大口径高射机枪退役浪潮。然而,由于现代科学技术的迅速发展,大口径机枪的弹药威力、携行机动性等关键性能都有了极大的提高,因而定位也有了明显的改变,用于替代7.62毫米重机枪的12.7毫米大口径机枪正有东山再起之势。现在,就让我们简要回顾一下中、俄、美三大国12.7毫米大口径机枪的发展历程。

火龙当道谁堪行

中国陆用12.7毫米大口径机枪的发展

前言

按照一般的分类方法,口径在20毫米及以上的现代身管武器称为炮,口径小于20毫米的称为枪,而口径在12.7毫米及以上的枪属于大口径枪械。大口径机枪是在一战的硝烟中诞生的,当时坦克的出现,使得一度称霸战场的中口径机枪无法对其构成威胁。各国军方首先想到的应急方法就是继续加大机枪的口径,使其可以满足击穿坦克装甲的需要,由此相继出现了多种大口径机枪弹及适配的大口径机枪。虽然由于坦克的迅速发展,使得大口径机枪很快失去了对坦克进行有效攻击的能力。但由于大口径机枪弹具有远胜于中口径机枪的威力,有效射程明显增加,而且对新出现的各种轻型装甲目标具有足够的威胁,所以得到了进一步的发展。

经过第二次世界大战的血与火的残酷淘汰,只有3种大口径机枪弹及配套的机枪得到了保留,一种是西方阵营的M2大口径机枪弹(12.7×99)和M2系列大口径机枪,另外两种则是东方阵营的12.7×108大口径机枪弹和14.5×114大口径机枪弹以及配套的大口径机枪。其中,两种12.7毫米大口径机枪弹由于具有足够的威力,同时配套的大口径机枪全枪重量相对较轻,机动性较好,得到了广泛的装备。

54式高射机枪国产大口径机枪的肇始

自从清末中国军队开始现代化进程以来,由于国内技术基础薄弱,加上列强的压迫、封锁,一直以来,都未能发展出较为完整的军事工业,轻兵器工业也不例外。旧中国军阀林立,各自为政,军警装备的轻兵器也五花八门,号称“万国牌”。虽然民国时期为实现轻兵器的国产化、制式化做出了相当的努力,但是,技术含量较高的大口径机枪仍然依赖进口,而且实际装备数量也很少。

新中国成立以后,鉴于建国前中国军事工业力量不足,导致国家、民族长期受制于人的血的教训,党和国家领导人做出了从苏联引进整套国防工业体系的决策,并从1950年代初开始陆续实施。在这个关系到国家、民族命运的重大计划中,大口径机枪作为轻兵器系列里的高端产品,也被列入了引进目录中。

1953年10月,依据苏方提供的全套技术资料,我国开始试制苏联M1938/46式12.7毫米大口径机枪(即著名的DShKM大口径机枪),试制工作进行得比较顺利,在1953年7月到8月间通过了生产鉴定,被命名为“1954年式12.7毫米高射机枪”(简称“54式12.7毫米高射机枪”),随即开始批量生产装备部队。1959年,54式12.7毫米高射机枪被装备于第一代国产坦克——59式中型坦克上,相应的型号改称为59式12.7毫米坦克高射机枪。这就是国产大口径机枪的开端。

54式12.7毫米高射机枪采用导气式工作原理,长鱼鳃卡铁式闭锁机构;击发机构采用击锤平移方式;供弹机构采用单程输弹方式;枪管上有许多环形散热片协助冷却,以防止持续射击时枪管迅速过热;枪口制退器的设计也很有特点,为两侧排气的单腔式制退器,为了防止枪管震动而引起制退器自行松脱,在两边侧孔处设置有两块倾斜而又互相平行的隔板,射击时受到火药燃气作用,产生一个与上紧方向相同的力偶,可以保证制退器不会自行松脱。

54式高射机枪配用的弹药为仿制的54式12.7毫米穿甲燃烧弹、54式12.7毫米穿甲燃烧曳光弹。对空射击时有效射程1600米,对地射击时有效射程800米,可以有效对付常见的轻装甲目标和土木工事。在战斗中通常采用短点射(5~10发)、长点射(10~20发)或者持续射击的发射方式,战斗射速80发/分。每枪配备70发弹链箱10个,枪管2根,以保证火力的持续性。

装备部队试用之后,54式12.7毫米高射机枪操作灵活、可分解运输、故障少、可靠性高的优点得到了普遍的称赞,但是也暴露出了相当大的缺陷,主要是过于笨重,机动性差。由于54式12.7毫米高射机枪主要装备在团级单位,而我军当时刚刚开始机械化进程,在一般作战单位全靠人扛马驮,分解之后的大件重量均超过普通战士允许的20公斤负重,不仅行军负荷大,而且在需要抢占山头之类的战术机动时,经常出现扛不上去、贻误战机的情况。为此,1965年对54式12.7毫米高射机枪进行了改进设计,首要目标就是减重。通过去除枪身上的散热片,将枪身质量减轻至33公斤,去除用处不明显的防盾,重新设计了重50公斤的弹性三脚架(65型枪架),以取代重达97.5公斤带缓冲器的轮式枪架。经过改进后,全枪质量由原来的180公斤大幅度减轻至93公斤,大大减轻了战士的负荷,显著提高了机动性。改进后,仍然称为54式12.7毫米高射机枪。

在越南战争中,由于重量较轻、机动性较好,比高射炮更便于隐蔽,我国援越的54式高射机枪发挥了重大作用。当时美军倚仗高科技优势,大量使用直升机进行火力支援和轻装部队快速投放,这种高度灵活的战术一度严重威胁了越军的安全。后来越军抓住美军直升机在投放部队时必须悬停或者降落,机动性完全丧失的弱点,事前在据点周围埋伏相当数量的54式高射机枪,在美军直升机悬停或着陆时突然发动集火射击,取得了相当好的效果。美军常常被迫放弃行动,或者转移到54式高射机枪的射程之外放下部队,从而丧失了袭击的突然性,显著减小了越军的防守压力。越军也将54式高射机枪用于伏击美军巡逻的装甲输送车队,在用无坐力炮、火箭筒或地雷将车队的头车和尾车打瘫后,对进退不得的中间车队直接用54式高射机枪进行火力覆盖。美制M113装甲输送车的侧、后装甲都不足以抵挡12.7毫米大口径机枪弹的侵彻,美军士兵就算躲进车里,也难免送命。这导致美军不得不经常使用坦克为巡逻车队提供保护,而越南的丛林并不适合美军重型坦克的机动,美军实际的地面控制区域因此受到限制。

77式高射机枪 自行研制的开端

虽然54式12.7毫米高射机枪经过改进后,大幅度减轻了重量,但部队在使用中仍然感到体积、重量偏大,机动性较差,勤务使用、维护、携行均感不便。随着战术的变化和科学技术的发展,部队强烈要求研制适应我军要求的新一代大口径机枪。1977年,我国自行研制的1977年式12.7毫米高射机枪(简称77式12.7毫米高射机枪)设计定型,1980年生产定型,并陆续装备部队。77式12.7毫米高射机枪全枪质量57公斤,比改进后的54式12.7毫米高射机枪还要轻40%,其结构、自动方式新颖,勤务使用方便,零部件少,维修简单、携行方便,外形紧凑美观,装备部队后,深受广大指战员的欢迎。

作为我国第一代自行设计的高射机枪,77式12.7毫米高射机枪全枪匹配合理,结构新颖,采用了圆形机匣,带有纵向开槽的枪管,全枪线条流畅,外形美观,使用操作方便。

该枪的自动方式采用了少见的气吹式,气塞固定在机匣下方,气室在枪机框上,由导气管引出的火药燃气直接吹动枪机框后坐,带动全枪机构完成发射循环,这种结构体积小、重量轻,使枪膛中心线离气室中心线距离最小,有利于提高射击精度。闭锁机构改为短鱼鳃卡铁式,强制闭锁,惯性滑脱开锁,与54式高射机枪的长鱼鳃卡铁式相比,有利于提高理论射速。供弹机构采用了双程供弹方式,运动平稳可靠。枪管采用纵向开槽的结构,在保证枪管刚度的同时,有效地减轻了枪管重量,而且开槽后形成的肋条相当于散热片,也有助于持续射击时枪管的散热。枪口制退器采用了多孔笼式的全周制退器,使用销钉固定防松,避免了原54式高射机枪制退器因防松力偶作用导致枪口抖动、降低了射击精度的缺点。自动机缓冲器作为枪机的一部分,安装在枪机框后端的套筒内,打破了缓冲器安装于机匣尾部固定不动的常规设计,对于减轻全枪重量、保证自动机可靠工作都很有好处。

同时,对零部件结构设计进行了简化,不少零部件都一物多用,有效减少了零部件数量,美中不足的是,为此造成有些部件外形较为复杂,加工工艺性有所欠缺。为了改善携行机动性,弹箱容量由54式高射机枪的70发降低到60发,每枪配备60发弹链箱10个,枪管2根。

双龙会85式和W85式高射机枪

在77式12.7毫米高射机枪装备部队后不久,根据实际情况,部队又对12.7毫米大口径机枪提出了新的要求,希望进一步减轻全枪质量到40公斤左右,从原来的装备团级单位下放到装备步兵营和摩托化步兵连,以进一步提高一线部队的火力。正式战技指标下达后,经过科研人员8年的奋斗,1985年,竞争的两个方案分别通过定型,其中朱德林方案由于是从77式高射机枪改进而来,具有较好的继承性,最终脱颖而出,定型为1985年式12.7毫米高射机枪(简称85式12.7毫米高射机枪)。另一个方案被命名为W85式12.7毫米高射机枪,主要用于外贸出口,但在1988年被装甲兵选定为新一代的坦克高射机枪,定型为1988年式12.7毫米坦克高射机枪。85式12.7毫米高射机枪和W85式12.7毫米高射机枪的全枪质量都只有41公斤左右,比77式12.7毫米高射机枪又减轻了30%,进一步改善了携行机动性,勤务使用也很方便。

85式12.7毫米高射机枪是在77式12.7毫米高射机枪的基础上改进而来的,其主要结构与77式基本一致,为了进一步减轻重量,对一些部件进行了进一步的精简。其中变化最明显的是装填拉柄,77式的装填拉柄是装在枪架上的单独构件,而85式的装填拉柄与射击小握把合而为一,装填时,将发射机从枪身后方解脱,握住小握把扣动扳机,推往前方,到位后松开扳机,向后拉动小握把,即可装填,在不影响正常操作的前提下,减少了部件的数量和重量。另外一个明显的变化是枪口制退器,77式的枪口制退器是多孔笼式的全周制退器,虽然具有较好的制退效果,但是因为有向下的排气孔,在执行低火线的平射任务时,容易扬起尘土,不仅影响射击,而且容易暴露目标。而对越作战证明,大口径机枪平射进行火力压制是一种重要的作战方式,为此,85式的枪口制退器重新改为销钉固定防松、两侧排气的双腔制退器。

W85式12.7毫米高射机枪是与85式12.7毫米高射机枪同时定型的,全枪质量相当。该枪的自动方式采用了导气式;闭锁机构采用了倒钩式卡铁,与机匣闭锁面的闭锁角为0º,开、闭锁动作都是强制进行的,动作确实可靠,受外界环境的影响小,闭锁面的磨损也小;供弹机采用双程进弹;枪管外形采用圆柱台阶式,与膛线一起可以用精锻机直接成型,工艺简单;全枪冲压件数量占总零部件数的三分之一,有利于批量生产。与85式高射机枪相比,该枪的零部件数量较多,且继承性较差,因此在步兵高射机枪的选型中失利,但因为全长较短、比较紧凑,得到了装甲兵的青睐,被选用为新一代的12.7毫米坦克高射机枪,已经批量装备于我军的96式坦克上。

89式重机枪 错误情报带来的正确结果

上世纪70年代末开始,苏军开始使用NSV系列12.7毫米大口径机枪替换DShK/DShKM系列12.7毫米大口径机枪,由于苏联对新枪的保密工作做得较好,包括我国在内的其他国家一直到80年代初才陆续获得一些零星的情报资料。其中一份比较详细的资料指出,配属苏军步兵的NSV机枪主要以平射状态为主,为便于携行,重量降低到了25公斤,而枪身重则只有令人震惊的9公斤!相比之下,我国正在研制的85式/W85式12.7毫米高射机枪的枪身重预计就达到了25公斤左右,差距是显而易见的。为此,我国枪械科研人员进行了进一步的评估,认为在以平射为主的前提下,将全重控制在30公斤之内是有较大可能的(之前我国研制的几种12.7毫米大口径机枪的主用状态都是高射机枪,此时火线较高,枪架太轻的话会影响射击的稳定性)。

不过直到1989年,苏联解体之后,我国科研人员才在来华交流的俄罗斯人手里第一次见到了NSV机枪的实物,发现该传说中的“神枪”其实枪身就有25公斤重,比定型后的85式/W85式高射机枪的枪身都要重,那“9公斤重”原来是它的枪管,多年来的赶超压力竟是因为当年那份资料的表述出现了小小的偏差,令人啼笑皆非。

为了赶超世界先进水平,我国枪械科研人员开始了新的拼搏,新的1989年式12.7毫米大口径机枪也被列为国家“八五”期间轻兵器装备系列重点研制项目之一。1995年,89式12.7毫米大口径机枪终于设计定型,基本达到了原先期望的全重25公斤左右的目标,作为我军新一代步兵直射支援火器,开始批量装备部队使用。

为了在达成苛刻的减重目标的同时保证射击精度,89式重机枪在结构设计上有许多独特创新之处。首先,是采用了枪管短后坐-导气式的复合自动方式,综合了枪管短后坐和导气式两种自动方式的优点,在击发后初期,枪管连同枪机一起后坐一段短距离,降低了作用于枪身上的燃气冲量,可以减小枪身的振动,有利于提高精度,而当子弹越过导气孔后,火药燃气直接通过导气管推动枪机框后坐,又保证了自动机能够有足够的能量来驱动各机构完成整个射击循环。当然,由此带来的不利之处就是整套自动机构比较复杂,但与能得到的好处相比,这个代价还是可以承受的。

其次,89式重机枪的闭锁机构采用了机头回转式,枪管尾端装有闭锁节套,枪机回转闭锁在节套上。这种结构保证了发射时机匣不直接承受火药燃气最大作用力,为机匣采用铝合金结构、减轻全枪重量创造了条件。

另外,供弹机构打破了传统的大拨叉杠杆传动机构形式,采用了环形杠杆传动机构,工作平稳,结构紧凑,属国内外首创。机匣尾部下方设置了手枪式的小握把,枪尾装有带缓冲器的肩托,可以象现役的7.62毫米重机枪一样进行抵肩射击,以满足作为重机枪的射击规范要求。弹箱容量减少到50发,并采用了可散弹链,以进一步满足平射为主的任务要求。枪架重仅8.5公斤,比85式高射机枪的枪架还要轻51%,采用了摇架、托架一体化的设计,上、下架用球形铰座联接,高低机、方向机可以同时快速紧定,打破了高低机、方向机分离的常规设计,更方便射手的瞄准操作。全枪大量采用铝合金材料和新工艺,如枪管内膛线和外形一次精锻成型,机匣、受弹机盖、发射机座、枪架的上下抱箍、球形铰链、弹箱等都采用了铝合金材料和热模锻新工艺,这些新技术在国产大口径机枪上也是首次应用。

89式重机枪全枪结构简单紧凑,分解结合、勤务使用方便、可靠。全枪由枪身、枪架、弹药箱及弹链、附件组成。枪身由枪管、机匣(含供弹机)、枪机(含复进机)、发射机、装填拉柄、枪尾六个大部件组成,分解后没有单个的零件出现,便于战场维护。枪架由上、下架组成,行军、战斗、平射变高射三种状态转换迅速。全枪不需要任何工具就能快速分解结合。运动部位多处采用了滚轮配合,能量消耗小,机构动作灵活,故障率低,在国家靶场设计定型试验时,故障率仅为0.17‰,是试验中故障最小的大口径机枪。

红花还需绿叶衬我国12.7毫米机枪配用的弹种

在引进DShKM大口径机枪的同时,我国也引进生产了相应的弹药,并与机枪同时定型,这就是54式12.7毫米穿甲燃烧弹和54式12.7毫米穿甲燃烧曳光弹,这两种弹由于设计年代早(苏联上世纪30、40年代产品),主要战技性能已经相当落后,但由于枪口动能大,杀伤力远胜于7.62毫米重机枪弹,而且多年来累计生产数量较大,目前仍然是我军各型12.7毫米大口径机枪的主用弹种。

早在越南战争时期,就已经暴露了54式12.7毫米系列枪弹的穿甲能力不足,只能在100米距离上穿透10~20毫米的装甲,已经难以击穿多数轻装甲目标的正面装甲,为此我国在80年代初开始了适用于射击轻装甲目标的新型12.7毫米穿甲弹的研制。最终定型的84式12.7毫米钨心脱壳穿甲弹穿甲威力大幅度提高,能够在1000米距离上击穿厚度15毫米、倾角45°的装甲板,与此同时,钨心穿甲后仍然具有相当好的引燃后效。84式钨心脱壳穿甲弹的全弹重也比54式12.7毫米穿甲燃烧弹减轻了20g,减重达16%。

在研制89式重机枪的同时,我国科研人员也开始了新一代12.7毫米大口径机枪弹的研制,随后定型了89式12.7毫米穿甲燃烧曳光弹和89式12.7毫米穿甲爆炸燃烧弹。其中,89式穿甲燃烧曳光弹主要是换用了新型发射药和无锈蚀底火,威力比54式穿甲燃烧曳光弹有所增加,未来将用于替换54式各种枪弹。而89式12.7毫米穿甲爆炸燃烧弹则是应用了最新科研成果的新型弹种,穿甲弹心采用高硬度、高密度的钨心,在800米处能够穿透厚度10毫米、倾斜角为30°的装甲板,在300米距离上穿透1.8毫米厚的薄钢板后。弹头的起爆率和爆炸产物对汽油的引燃率都达90%以上,在穿甲能力不比84式钨心脱壳穿甲弹低很多的前提下,杀伤后效有了显著的增强,是一种用于射击直升机目标的优良弹药。

由于89式重机枪主要用于平射压制,为了进一步提高射击效果,我国军工部门从1996年开始对12.7毫米大口径双头弹展开了预先研究。所谓双头弹,顾名思义,就是有两个弹头的枪弹,一次射击可以同时发射出两个弹头,提高了火力密度和命中率。双头弹的研究难点在于两个弹头的可靠分离,以及保持两个弹头的弹道一致性。经过研究人员的努力,国产12.7毫米大口径双头弹已经于2006年12月定型,命名为06式12.7毫米双头弹。该弹前弹头初速为750米/秒,后弹头初速为700米/秒,比普通弹初速有所下降,但100米距离上仍可以穿透20毫米厚的钢板,与54式穿甲燃烧弹相当,而对动态目标的射击命中率比54式穿甲燃烧弹提高100%以上,综合性能达到了国际上同类双头弹的领先水平。

未来的展望

从1950年代开始,由于导弹的发展,用于防空的身管武器受到了忽视。相对高射炮而言威力偏低的大口径高射机枪更是被各大国视为可有可无的点缀,而轻装甲目标的装甲进一步强化,也使得大口径机枪的平射效果受到了质疑。为此,美军在50年代中停止了M2系列大口径机枪的采购。到了60年代,各大国装备中除了车载大口径机枪之外,只保留了少量用于近距火力压制、支援的平射大口径机枪,而高射机枪大部分被淘汰。但是,经过越南战争、中东战争等一系列局部战争的考验,证实了大口径机枪在现代战争中仍然具有不可替代的作用。在步兵近距火力支援、执行警戒等低烈度任务时,不仅具有足够的威力,而且具有较好的机动性和灵活性。在权衡利弊之后,美军于1979年重新开始采购M2系列大口径机枪。

我国由于特殊的国情,长期处于战略守势,而且国防工业的先进性有所不足,部队的机械化程度偏低。我国一直坚持对12.7毫米大口径机枪的改进和换代,使得12.7毫米系列大口径机枪达到了目前世界上的一流水平,其中89式12.7毫米重机枪更是世界上现役最轻的大口径机枪。

在未来的战争中,由于机动性好、反应速度快、射速高、费用低等优点,12.7毫米大口径机枪仍是射击2000米以内轻型目标的一种经济有效的武器,而且随着材料、弹药性能的进一步发展和提高,必将发挥出更大的作用。

(编辑/天天)

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