美军未来武器，美国子弹材料

前言：在本文中，作者讨论了最终选定的三种NGSW 解决方案，但未选定的NGSW，例如XR-68，未纳入讨论。而且我查到的资料还不够，只能做很有限的讨论。本文仅代表我个人观点，可能不准确。读者读后可以做出自己的想法和判断，不必盲目跟风。

小口径卡宾枪遭遇远程作战时NGSW项目的由来

我多次听到美国军方抱怨5.56毫米子弹杀伤力不够。这个谣言甚至在国内有人火上浇油后变成了5.56毫米枪杀伤力较小的谣言。但为什么会出现这个问题呢，需要从弹药和武器两个方面来分析。

目前美军武器杀伤力不足的问题并不完全是5.56毫米弹药造成的。美军也广泛装备14.5英寸炮管。 SS109/M885要实现有效杀伤，弹头击中目标时的速度必须至少为732 m/s。以这种速度通过一定距离后，弹头开始偏转并碎裂，造成更大的创伤。 m4/M4A1的初速较低，用该枪管发射5.56mm子弹时，初速为905m/s，但由于小口径子弹的子弹质量较小，速度积累能力不是很好。最终，速度会减慢到装甲不太可能被破坏的程度。

对比20英寸枪管的M855和MK262的弹道性能曲线，M855在200米的距离上已经很难摧毁装甲。此外，14.5英寸的炮管使得装甲难以在近距离被摧毁。

M855 子弹通过M16A2 的20 英寸枪管向不同距离的目标发射时穿透明胶并破碎的效果。标签中的参数是距离（码）和终端速度（英尺/秒）。人体和弹道凝胶有很大区别，但这足以说明，使用14.5英寸枪管发射M855子弹时，在200米之外杀伤力有一定损失。

作战环境分析显示，近期美军行动都是在地形相对开阔的中东地区进行。再加上使用14.5 英寸枪管发射M855 子弹和跨军种支援，要求步兵使用卡宾枪击中超出武器最佳射程的目标。这就导致了“用卡宾枪向适合全尺寸步枪的目标射击”的尴尬局面。结果，出现了扑杀不充分的问题。

于是美军就萌生了拆东墙修西墙的想法，使用6.8毫米通用弹药。采用中口径高装药弹药来弥补杀伤力不足的问题，增加步兵的射程，让步兵更有效地攻击远程目标。并将轻量化技术融入新弹药中。这减少了对士兵携带弹药量的影响。此外，新型弹药可以更好地穿透敌人的防御并杀死他们。

已知的NGSW系统在同一阶段对复合金属和塑料弹药筒、塑料外壳埋头子弹和复合金属弹药筒进行比较。本节介绍最终选择的三种NGSW 解决方案，但不讨论未选择的NGSW，例如XR-68。而且，作者研究的信息并不充分，只能进行非常有限的讨论。

1. SIG的解决方案——6.8x51mm复合金属子弹

SIG的设计采用复合金属弹壳，前部为铜外壳，后部为钢底座。在介绍该弹药时，据说该弹药的重量可以减轻20%。但这种减肥效果如何呢？目前还不得而知。当然，同口径的6.8mm全铜弹匣是不可能做到这一点的。 （作者注：铜的密度为8.9，黄铜的密度为8.5，铁的密度约为7.8。即使是全钢弹壳也达不到20%的水平。）最初，作者认为它们是可比。该物体尺寸为7.62x51nato。

毕竟，6.8x51mm 本质上是7.62x51nato 的收缩，这可以在一定程度上减少弹头质量。另外，弹头底部是钢质的，质量可能会比铜质低一些。实现减重20%。然而，下面的说法完全否定了作者的考虑。目前有理论认为SIG弹药的质量为21.98g，德事隆弹药的质量为18.08g，通用动力弹药的质量为16.99g。作为比较，M80A1子弹重20.8克。 SIG的弹药质量大于M80A1，NGSW的关键要求之一是弹药的轻量化效能。 SIG 弹药显然不合格。

由于6.8x51mm弹药的弹膛压力过高，需要较大的拉力，因此SIG弹药的构造采用了钢底设计。如果在拆卸过程中墨盒的底部边缘破裂，则可能无法将其拆卸，因此唯一的选择是加固底部边缘。另外，前弹壳较薄，变形量较大。因此，前弹壳采用铜制成，铜的自润滑作用可以辅助拆壳。由于子弹底部的弹壳较厚，变形小，对弹壳的弹射影响不大，弹射阻力几乎没有增加。因此，SIG 选择了钢铜复合滤筒。然而，铜与钢的连接成为该方案的最大弱点。

弹底结构

此外，这种类型的墨盒的制造成本高于简单的铜或钢墨盒。 SIG 的弹药计划是什么？我们必须拭目以待。

最近，SIG 战略产品经理Jason St. John 在AUSA 2019 上表示，“传统铜壳弹药在65-68 ksi (65,000-68,000 psi) 下存在问题，而混合基弹药则没有问题。”工作室压力可以达到70度。” ksi（70,000 psi），测试中弹壳工作腔压力最高可达103 ksi。这项技术提供了开发更大口径弹药和更高初速弹药的机会。

此外，SIG 建议：我们从一开始就很清楚。制造数十亿个聚合物墨盒显然不是一条环保之路。 （“我们从一开始就清楚，用聚合物制造数十亿发子弹从来都不是一条对环境有意义的道路。”）但是这种铜钢复合弹药我们可以通过制造它们来减少多少环境污染？这句话可能还是有点夸张的感觉。注：1KSI=6.895MPa=1000psi

2. Texron/AAI解决方案——6.8mm沉头

德事隆计划在其NGSW项目中使用埋头孔子弹，该弹药的口径为6.8毫米，这意味着它的弹壳长度比传统的6.5毫米埋头孔子弹更长。由于LSAT使用的火药量比6.5毫米板弹更高，因此它也比6.5毫米板弹具有更多的动能和后坐力。目前已知的确切信息是，计划弹药的弹膛压力在75至100KSI之间。弹头的结构、弹药筒的体积以及确切的外部尺寸目前尚不清楚。

嵌入式子弹的优点和缺点

与传统结构的弹药相比，埋头弹的优点是重量较轻、呈圆柱形、体积较小、形状更规则，这使得它们更容易储存。

例如，7.62毫米北约弹的体积为7.96立方厘米，而7.62毫米CT弹的体积为6.52立方厘米。相同的储存容量可以增加CT弹储存量18%。它的质量较低意味着它可以携带相同数量的弹药，同时减轻士兵的负担。

5.56沉头和5.56mm NATO

7.62沉头和7.62mm NATO

埋头孔子弹还有另一个优点。弹壳将子弹完全包围，供弹时子弹不会与供弹斜道等部件发生碰撞，因此子弹不会变形而降低精度。例如，在6.5毫米沉头弹的时代，就有一些沉头弹的照片，其弹壳上附有裸弹头的钢弹。在给M855A1等常规钢头裸弹供弹时，如果弹匣供弹口无法抬起弹头，弹头就会向前移动，刮伤供弹斜面。在埋头弹的情况下，弹头完全位于弹壳内并被弹壳包围。因此，弹头根本不会损坏供弹斜面。

埋头弹使用的弹链是高强度的圆形聚合物弹链，5.56mm环形弹链的质量只有0.5g，而5.56mm北约使用的金属弹链的质量是聚合物的质量弹链重量较低，为2g。此外，美军使用的M240 和M249 机枪采用锥形弹药筒，当弹药被迫离开分散链时，会使弹链变形。推力将会增加。由于埋头弹呈圆柱形，推动时弹链不会产生明显变形。这减少了推力并提高了弹药供应的可靠性。

另外，埋头弹的形状为圆筒形，简化了下端的结构，使得弹匣的质量从下端开始减少。圆柱形墨盒没有锥形墨盒，与锥形墨盒相比，提供相对更好的墨盒供给可靠性。

常规武器中的枪机动作是多种功能组合的模块，推、击、退、抛弹等功能融为一体，但也有部分功能是独立的。埋头子弹武器中的枪栓只不过是推动子弹并发射它。埋头武器的弹射方式与常规武器不同，需要使用退壳装置将炮弹从弹膛中取出，而退壳装置的寿命对于武器来说极为重要。此外，如果射击速度太快，还可能出现破壳、射击失败等问题。此外，退壳钩的力量和退壳速度也会影响退弹路径。然而，带有埋头孔子弹的武器不需要提取钩，这样下一颗子弹就能弹出前一颗子弹。该武器不再需要担心退弹器的寿命，退弹由独立的退弹系统完成，退弹路径也更加稳定。

不过，沉头弹的缺点也很明显。弹药占用的空间更少并不意味着士兵携带更多的弹药。这是因为，当弹药尺寸减小时，长度主要减小，但宽度也增加。就士兵占用的空间而言，7.62毫米CT相当于没有弹头的7.62x51毫米弹药筒，而且直径也稍大一些。

6.8毫米CT仅比7.62x51毫米子弹的子弹短一点。如果一名士兵将100发或200发弹药放入战术背心的链袋中，他不会堆叠两层链袋来携带两倍的子弹，因为子弹只是长度稍短一些。由于弹药直径较大，士兵的供弹口横向变大。相反，它可能会进一步扩大。对于弹匣供弹武器，更宽的弹壳允许将相同数量的弹药装入更长的弹匣中。从俯卧位置射击时对士兵的影响。

此外，SIG Sauer 首席执行官Ron Cohen 表示： “SIG认为，聚合物弹药筒的更换成本太高，无法提供投资成本回报。”埋地弹药与目前的北约弹药完全不同，更换武器需要巨大的投资。这不仅包括弹药本身，还包括生产线、使用**惯等问题。埋藏炸弹是最激进的计划。实施该计划所需的变更和成本是三个计划中最大的。

3.通用动力公司提案—— True Velocity设计的塑料壳弹药

据官方广告称，聚合物子弹重量减轻30%，210发铜壳5.56毫米弹药的质量相当于300发聚合物壳5.56毫米弹药。

聚合物弹壳可以染成不同的颜色而不影响提取。对于标记不同类型的子弹，对弹壳进行染色比对子弹头进行染色更有效。

在将弹药装入弹膛的过程中，弹壳的强度可能会出现问题。

这个阶段，弹壳的强度，特别是前面较薄的部分，已经有所下降。很多枪械在供弹过程中，子弹都会因肩部撞击而变形。最初，True Velocity 的解决方案是使用传统形状的聚合物外壳。肩部区域的聚合物弹性非常弱。如果聚合物弹药筒以高速重新进入，则弹药筒在重新进入过程中很可能会与腔室或其他部件发生碰撞，从而导致变形，或者在最坏的情况下导致破裂。推进剂会直接喷入自动机器并导致故障。

早期弹药的肩部非常薄弱(24)。

NGSW目前使用的6.8毫米聚合物外壳有着不同的设计，True Velocity对传统的聚合物肩部部分进行了改进，改善了肩部的形状。子弹肩部塑料厚度的增加有助于减少喂弹过程中子弹破损的问题。

此外，聚合物弹药筒的导热率比金属弹药筒低，并且金属弹药筒在射击过程中可以将大量热量传导到弹膛中。然而，当射击聚合物弹壳弹药时，从弹壳传递到弹膛的热量会减少。适合连续拍摄。

官方广告中显示，人们用手触摸点燃的墨盒，但由于墨盒的导热性较差，表面温度很低，用手触摸是有可能的。

由于弹药筒的制造精度很高，聚合物弹药比传统的塑料壳弹药更精确。制造聚合物药筒的方法使用钢模和包覆成型工艺一步形成聚合物药筒，除了药筒的肩部和颈部之外。筒壁误差可控制在0.0076mm以内，非常精确。单独的机器处理墨盒的肩部和颈部，以确保厚度均匀。这样可以精确控制墨盒规格，并确保制造聚合物墨盒时的一致性。

官方广告还表示，聚合物弹匣的拉力也会更加恒定，精度也会有一定程度的提升。

为了保证弹药顺利弹射，弹药底部设计有嵌入聚合物弹壳的钢底座。

32部分是嵌入聚合物弹筒底部的钢弹底部。这缓解和解决了由于聚合物壳体结构强度低而导致壳体拉出时壳体下端断裂的问题。当你将两者结合起来时，它会变得更加强大。 42部分由聚合物制成，这种结构设计可以用来保护底漆。

此外，通用动力公司的6.8毫米弹药具有非常长的弹头长度和较高的子弹形状系数，导致外弹道较低，这有助于其远距离击中目标。据称该弹头采用裸钨芯设计，可击穿NIJ4级插件板。

从左到右：第一个弹头是通用动力公司6.8毫米通用弹头，第二个是M80A1，第三个是M855A1。

NGSW 计划的一个关键要求是降低弹药的质量。通用动力武器的优点是弹药质量最低，重量减轻最多。

不过这种弹药的缺点是，如果武器采用传统的武器布局设计，相同长度的枪管会较短。一旦达到所需的枪口速度，6.8毫米子弹所需的枪膛压力非常高，但高枪膛压力迫使子弹更靠近枪膛。此外，聚合物墨盒非常坚固。这可能会导致提取案例时出现问题。

因此，通用动力公司的NGSW系统采用无托结构。无托设计允许在相同长度的情况下获得更长的枪管长度，从而允许粉末气体有更多的时间推动弹头，使弹头以较低的膛压达到所需的枪口速度。较低的腔室压力可减少滤芯对腔室的作用力，从而在使用塑料滤芯时减少提取阻力并提高提取可靠性。

然而，无托武器的布置与美军的作战实践极不相符。 NGSW-AR型的弹匣容量也有限制。

该专利包括一张油炸贝壳的照片，但没有解释为什么要油炸贝壳。

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