第二节 枪弹的发展

21 世纪初叶的陆战场，步兵需要杀伤目标威力大、机动性好、命中率高的枪械。为此，首先要研制与之配合使用的枪弹。近几十年来，国内外先后研制了多种结构类型的枪弹，如无壳弹、双头弹、箭形弹、锥膛齐射弹，空心弹等等。

  1. 无壳弹

如前所述，无壳弹是不带常规弹壳的枪弹，在粒状发射药内加进适当的填料，制成具有较高机械强度的弹药，再与可燃底火和常规弹丸粘结，就制

成无壳弹。国外迄今研制了多种多样的无壳弹结构。近 20 年来，美国、英国、德国、法国等国家相继开展了大规模研制工作。前西德的 4.7mm 无壳枪弹及配用武器已经少量装备部队试用。无壳弹的优点是显而易见的，如省去弹壳， 大量节省了金属材料，减轻弹重，提高了单兵弹药携带量，省去不需配备退壳、抛壳结构，不但简化了武器结构，而且有利于提高射速等等。但实际使用表明，无壳弹的自燃、药柱强度、闭气、瞎火弹药排除等方面均存在问题。无壳弹在短时间内将不可能取代有壳弹。要解决无壳弹本身存在的上述问题，需要从以下几方面去努力。

  1. 为解决无壳弹自燃问题，应继续研制高点火温度的发射药。

  2. 无壳弹是将火药用粘结剂合成一个整体，成为一个药柱。这种药柱既要保证平时有很高的强度，如能够承受外界的冲击、跌落、振动等，又要在击发时很快的粉碎。问题在于怎样使二者之间的关系得到合理解决。把整个火药压注成一个药柱，这种药柱的火药燃速要保证弹头在膛内时期就能燃尽，这就需要研制出一种高燃速的火药。而这种火药往在击发时应能破碎成有规律的小炸药，有规律破碎的小炸药应按一定规律燃烧，以保证每发弹射击时的内弹道性能。

  3. 无壳弹的闭气性能一直未能得到妥善解决，如 Gll

    无壳弹枪在连发射击时，在机匣内部会产生 CO 气体的爆燃，在弹匣两侧向前喷出火焰，虽然在机匣下方装了安全阀，当气体压力超过安全值后，安全阀自动打开，将机匣内部的气体放出枪外。据分析，这是在闭气无法彻底解决的情况下，作出的补救措施，不能完全保证其安全。

  4. 常规武器也存在着烧蚀问题，而无壳弹枪的烧触更严重得多，因为其弹膛、枪机、击针等零件统统直接地处于高温、高压的火药燃气中，因火药燃气的热作用、化学作用以及伤害最大的冲刷作用，使得无壳弹枪的这些零件较之常规枪械的同样零件的烧蚀要厉害。解决的方法是研究新型耐高温、耐火药腐蚀、耐磨的新型材料。最近国外正在研制一种“精密陶瓷”，

    它采用人工合成的高纯超细粉为原料，在严格控制的条件下经过成型、烧结和其它处理而制成的具有微细结晶组织的无机材料，具有高强度、耐高温、抗化学气体腐蚀、耐磨损、重量轻等一系列优越的物理性能。目前已开发研制氧化钛陶瓷、氧化锆陶瓷，并已开始应用于宇航发动机。如果这种材料能应用到无壳枪上，将可能解决无壳弹枪的烧蚀问题。

  1. 双头弹

柯尔特双头弹是柯尔恃先进战斗步枪的使用弹种之一。这种步枪既能发射标准的北约 M855 弹，又能发射柯尔特公司和奥林公司联合研制的新双头弹。双头弹有两个相似的“串联”在一起的弹头，第二个弹头的弹尖伸迸第一个弹头底部的凹坑内，弹头有硬化钢心和常规被甲。标准的 M855 普通弹有单一的质量为 4.0g 弹头，双头弹丸重量分别为 2.26g（前弹头）和 2.13g（后弹头）。柯尔特公司建议对远距离目标采用标准的 M855 弹。实际上，双弹头弹是特别为提高近距离目标的命中率而设计的，其最大有效射程为 350m。设计双头弹的目的是：当第一个弹头沿着通向瞄准点的弹道前进时，后一个弹头在瞄准点周围产生微小的随机散布，因此很有可能补偿瞄准误差。目前， 这种弹的两个弹头的弹道，既要保持基本一致，又要略有差异，在这一点上尚未处理好。今后，这种弹的应用前景尚待研究。

  1. 箭形弹

箭形弹是以“小箭”取代普通弹丸的枪弹。美国 AAI 公司于 60 年代初期即正式开始研究这种枪弹。箭形弹通常由弹壳、弹托、箭体、弹托的密封部位、发射药等部分构成（如图 7.1 所示）。

箭形弹以弹丸质量极小、直径小、长径比大、采用尾翼稳定、初速高、近距离杀伤威力大为特征。箭体细长，断面相对密度大，飞行时空气阻力小， 速度很高。

AAI 箭形弹的钢箭是一个 0.66g 重、尾翼稳定的小箭。小箭表面粗糙以保证它与 4 片弹托之间有更好的附着力，用一个在弹托后部的Ｏ形环将弹托绕小箭套在一起。一旦抛射物离开膛口，空气阻力使弹托散开而小箭沿弹道继续前进，初速大约 1400m/s。弹托/小箭组件重仅 1.36g，后坐力很小，因此可将散布控制在瞄准点周围的一个圆内，这在一定程度上补偿了瞄准误差。箭形弹的侵彻性能比常规小口径弹丸好。在 500m 距离内，其终点弹道性能与 7.62mm 口径的 5.79g 普通弹丸接近。至于箭形弹对人体的杀伤力，美国有关研究人员曾经用 X 射线高速摄影机，研究了箭形弹弹丸在模拟人体肌肉组织的胶块中运动的特性，证实高速飞行的箭体，一旦进入密度为空气 800 倍的肌肉介质中时，因其刚性较差，立即弯成钩形，并在肌肉中以难以预测的不规则方式旋转和运动，迅速释放其能量，造成爆炸型的伤口，从致伤效果看，比普通弹丸严重得多。

箭形弹有单发箭形弹和集束箭形弹两类。前者多采用小口径金属弹壳， 弹壳材料为铜或钢。后者通常采用霰弹弹壳，多用塑料制作。小箭的箭体用钢或其它相对密度较大的金属材料制造。有的箭体前半部为重金属，后半部为轻金属，以利于箭体保持飞行稳定性。目前，还有采用废铀制造箭体，外面涂覆耐热材料，以期弹丸命中坚硬目标时，耐热层剥落，同时产生瞬时温度跃升，使铀与钢板之间发生放热反应，以利于侵彻目标，并产生燃烧作用。

为了固定箭体和加大发射药气体对箭体的作用面积，需要用弹托填充弹壳颈部与箭体之间的空隙。弹托飞出枪口时，靠装在枪口上的剥离器的擦刮而与箭体分离，弹托碎裂，落到地面，箭体继续稳定飞行。此外，美国专利还介绍过一种自碎弹托，它是由多孔的泡沫塑料之类的物质构成，当火药气体在枪膛内驱动弹托/箭体组合体向前运动时，一部分气体进入弹托的孔内， 弹托出膛瞬间，其内部的高压和外部的大气压之间形成巨大的压力梯度，为消除这一梯度，弹托内的高压气体迅速泄出，从而导致弹托的破裂和解体。

目前，由于箭形弹存在有效射程较近、射击精度也不够理想，未能推广应用。

今后，需要研制高能量炸药，以提高发射箭形弹动能。同时，对弹托结构作出改进，以提高射击精度。

  1. 锥膛齐射弹

本世纪 60 年代，美国就开始了锥膛齐射弹的研究。锥膛齐射弹的概念是，配用这种弹药的武器，每扣动一次扳机，可以发射一定数目的高速“次口径”弹丸。又因其弹丸是通过锥形内膛枪管一次发射数粒弹丸，遂得名为锥膛齐射弹。该枪每次齐射出的弹丸均采用自旋稳定，出膛口时弹丸的散布顶角大约为 20.25'（6 密位）。弹丸在锥膛内受挤压而成形并彼此分离，其飞行中的断面积通常为处于枪膛内最初无锥度部分承受推力的断面积的1/4～12，所以弹道性能较好。

通常的锥膛齐射弹丸的上部大致为圆锥形，下部为圆柱形，底面有一轴

向孔，弹丸首尾相接，呈直列配置，一般由粘合物粘合在一起，构成弹丸组合体，把组合体装进弹壳中即构成齐射弹丸（如图 7.2 所示）。与非锥膛武器相比，锥形内膛枪管发射锥形齐射弹丸，可以显著改善命中率。

锥膛齐射弹与相配的武器配合使用，其优点在于。

  1. 无论武器是钢性还是弹性支撑，均能获得呈圆形的弹着散布；

  2. 采用锥膛齐射方式，利用半自动步枪就可以获得“齐射”研究所要求的全自动火力，以及消除步兵配用全自动武器时存在的枪管发热和磨损、弹药消耗量过大等问题；

  3. 采用锥膛齐射，一次可以射击一定数量（通常为 3～5

    发）具有杀伤力的弹丸，从而提高命中率和杀伤率；

  4. 如果采用数目较少、质量较大的弹丸构成的锥膛齐射弹，或采用射程较远的单发锥膛弹，其侵彻力均能超过现行弹药。

锥膛齐射弹通过收敛式锥膛枪管发射，不便于发射普通弹丸，这是锥膛齐射弹及其配合的武器的缺点。而克服这一缺点，只能采用可更换枪管的武器结构来解决。总之，锥膛齐射弹是一种具有发展前途的弹种。

  1. 空心弹

空心弹系指弹丸为中空圆柱体的弹药。早在 70 年代初，美国即开始对空心弹的研究。空心弹的结构比较简单，其外表为圆柱体，内有中心孔，孔径很大（如图 7.3 所示）。弹丸前部和后部的中心孔为内锥孔，从而使弹体的前、后端均具有锐缘。中心孔从前至后分为进气口、喉管、喷嘴三部分。为了使弹丸在发射过程中能够承受较大的推力并封闭火药气体，空心弹丸需要配置金属或非金属弹托。

国外有关试验研究表明，空心弹丸及常规弹丸重量与初速相同时，前者的弹道高和飞行时间约等于后者的 1/2。试验还表明，用现行的 7.62mm 北约弹配用于现行制式武器发射带有简单底塞式弹托的空心弹，初速可以达到3.5Ma 以上。