从美军测试MG338机枪来看通用机枪口径扩大化

SIG MG338

1月16日，西格绍尔（SIG Sauer）公司宣布美国特种作战司令部(US Special Operations Command, SOCOM)已经采购了他们公司的轻型中型机枪MG338（LWMMG）。这可能是美军首次采购.338口径（8.6毫米）机枪。MG338重9公斤（两脚架状态），使用.338口径的诺玛马格南弹药。.338口径弹药弹头重19.44克，全弹重45.5克，初速808米/秒，枪口动能6346焦耳。

SIG MG338

当然这次采购数量不多，主要是用于测试。但是美军是否会正式装备.338口径通用机枪倒是一件具有标志性的事件。如果美军正式采购了.338口径机枪就意味着美军实质性的开始扩大通用机枪的口径。那么美军为何会扩大通用机枪口径呢？主要是因为现有的7.62NATO弹药威力不够用了。现在世界各国已经普遍装备了防弹衣，以美军为例，现装备的防弹衣标配是NIJ Ⅲ级防弹衣，有些士兵甚至自己出钱采购防护级别更高的NIJ IV级防弹衣。实际上NIJ Ⅲ级防弹衣已经足以抵挡7.62NATO弹药的近距离射击，级别更高的NIJ IV级防弹衣就更不用说了。这就意味着美军现装备的发射7.62NATO弹药的M60通用机枪威力已经不够用了。弹药威力不足这件事其实在班用小口径枪族身上更加明显。在阿富汗战场和伊拉克战场上美军就发现，现有的5.56NATO弹药威力不足。因为在沙漠和高原山地，通常的交战距离要比城市交战的距离远得多，枪管更短的M4因为初速更低情况更加糟糕，这就是美国提出NGSW计划的主要原因。下一代班组武器计划——NGSW计划的目的就是研制使用6.8毫米口径弹药的自动步枪和班用机枪，用以取代目前的M16/M4以及M249班用机枪。

那么解决威力不足问题必须要扩大口径么？很多人对于这一问题的想法是——口径即正义，扩大口径！但不扩大口径就真的解决不了问题了吗？我们找来一个参考，300诺玛马格南弹药，美国特种作战司令部选用的狙击弹药。这是一个2012年才出现的弹药，7.62毫米口径，弹头重230格令也就是14.9克，初速914米/秒，枪口动能6224焦耳。

.300NORMA MAG弹药

我们找来几种相关的弹药来做个参考，这些弹药是7.62毫米口径的NATO普通弹M80、M2 AP穿甲弹，这两种弹药分别对应于NIJ Ⅲ级、NIJ IV级标准。也就是说能挡得住M80的就是NIJ Ⅲ级防弹衣，能挡得住M2 AP穿甲弹的就是NIJ IV级防弹衣。.300NORMA MAG也就是诺玛马格南弹药，.300换算过来就是7.62毫米口径。然后是两种.338口径弹药，.338LUAPA MAG和.338NORMA MAG。这两种弹药性能比较接近，其中.338LM性能要更高一点。最后是国产54式12.7毫米弹药。

这里用口径简单代替弹头直径 基本不影响定性判断

按照穿甲弹的基本原理，穿甲深度和断面比能成正比。所谓断面比能是指单位面积上的动能大小。这个很容易理解，口径越小穿甲需要的能量就越小，口径越大穿甲需要的能量就越大，这个和要穿过的装甲的面积有关。但是断面比能并不完全等同于穿甲能力，因为还要看弹头材料和结构。不过因为在弹头上能采用的材料和结构是有限的，无非是铜弹头壳或钢弹头壳，弹芯要么是铜、铅钢复合结构，要么钨合金弹芯结构。所有能采用的材料和结构现在早已经研究得清清楚楚。什么样的断面比能配合什么材料和结构能达到多大的穿甲深度，都是可以提前估算出来的，可以说相当准确。所以实际上断面比能决定了穿甲能力的上限，也可以说等同于弹药的穿甲潜力。

.338LUAPA MAG和.338NORMA MAG

对于弹药的威力，我们将其分解为几个要素，分别是断面比能、弹头动能、停止作用。断面比能对应于穿甲能力，道理前面已经讲了。弹头动能对应于压制能力，这是因为压制能力主要靠近失弹穿透隐蔽物，或者溅起的尘土和产生的声响来产生心里威慑。而压制射击往往并不追究直接命中目标。停止作用也就是对软目标的杀伤能力。对于通用机枪来说，要么穿透防弹衣，此时弹头已经失去稳定性，或者已经破裂，再穿出有生目标的可能性不大，大部分动能都会释放在有生目标内部。此时的停止能力基本上等同于穿过防弹衣后的剩余动能。如果不能穿透防弹衣，那么弹头产生的创伤称为钝器创伤，创伤效果基本上也等同于击中防弹衣时的撞击动能。当然，对于动能在6000焦耳以上的弹头来说，基本上相当于7.62NATO两倍的弹头动能，在500米内肯定可以穿透NIJ 4级防弹衣。

然后我们来比较一下.300NORMA MAG和.338LUAPA MAG的弹道性能。

射程和速度之间的关系(黑色水平线为音速)

射程和动能之间的关系

风偏和距离之间的关系

请注意图上.300NORMA MAG的弹头重量不是230格令而是250格令，也就是16.2克。从弹道性能来看，在2000码内，.300NORMA MAG的弹道性能要比.338LUAPA MAG还要优秀，弹头的速度下降更慢。而且.300NORMA MAG受横风影响比.338LUAPA MAG还要小。两者弹头动能相差不大，而且随着飞行距离的增加，弹头动能的差距甚至会有所缩小。从断面比能来看，.300NORMA MAG 230格令是136.5焦耳每平方毫米，要比.338LUAPA MAG的116.8焦耳每平方毫米大不少（.300NORMA MAG 250格令断面比能是148焦耳每平方毫米）。这是因为.300NORMA MAG的弹头截面要比.338LUAPA MAG更小。这意味着.300NORMA MAG 250格令的穿甲能力要比.338LUPA MAG 250格令要高27%。两者枪口动能都在六千多焦耳，完全一样，这意味着两者压制能力相当。看完这些参数，我们不难发现，其实.300NORMA MAG比.338LUAPA MAG性能还要优秀，完全可以代替.338LUAPA MAG。而相比性能更差的.338NORMA MAG，.300NORMA MAG的优势更大。看断面比能，.300NORMA MAG的断面比能在近距离内甚至能超过54式12.7毫米弹药。跟同是7.62毫米口径的M80相比，.300NORMA MAG的断面比能几乎高了一倍。虽然.300NORMA MAG在远距离上的断面比能肯定比不过12.7毫米弹药，但是仍然可以在600米距离上赶上M2 AP的枪口断面比能，也就是说，如果设计得当，有可能具备600米内击穿NIJ IV级防弹衣的能力。这样的性能对于通用机枪来说已经足够了。230格令.300NORMA MAG可以在1500内保持超音速，250格令.300NORMA MAG甚至可以在1829米内保持超音速。而弹头更重的300格令.338LUAPA MAG才勉强可以达到这样水平。.300NORMA MAG的精度也相当好，可以在300米内打出0.3MOA。可以说.300NORMA MAG集众多优秀性能与一身，这也是美国特种作战司令部选择.300NORMA MAG作为专用狙击弹药的原因。

.300NORMA MAG弹药高性能的根本原因在于非常高的弹头长径比

7.62X51 NATO弹药性能上差距主要源自更小的弹头长径比

7.62X51 NATO弹药和.300NORMA MAG弹药同为7.62毫米口径，但性能差距巨大，根本原因在于弹头长径比的差距。弹头重从9.46克提高到14.9克，初速也有所提高，导致动能提高了近一倍，因为口径没变，所以断面比能基本提高一倍，这意味着穿甲能力也提高一倍。当然为了推动更重的弹头并且实现更高的初速，发射药也翻倍了。.300NORMA MAG 250格令弹头和.338LUAPA MAG 250格令弹头的初速及动能一样，但口径更小的.300NORMA MAG断面比能要比同样动能的.338LUAPA MAG 250格令弹要高得多。

从以上实例的分析可以看到，解决威力不足问题主要就是解决穿甲能力不足问题。而提高穿甲能力与扩大口径关系不大，而是跟断面比能提高直接相关。提高断面比能的主要技术手段就是提高弹头长径比。当然提高弹头长径比弹头重量也会跟着提高。弹头重量增加速度不变弹头动能也会提高，相应就提高了断面比能。换句话说，提高穿甲能力关键在于提高断面比能而不是靠简单扩大口径。如果只扩大口径而断面比能没有提高的话，穿甲能力是不会提高的。所以说在口径相差不是太大的一个区间内，口径什么的都是浮云，断面比能才是王道。而且在这个区间内，选择相对较小的口径更有利，因为口径适当减小有利于降低系统重量，降低弹药重量，提高携弹量，而且也有利于减轻后坐力和发射特征。毕竟这些弹药的动能已经超过6000焦耳，几乎是7.62毫米弹药的两倍，后座力要远远大于7.62毫米口径的枪械。靠扩大口径来解决威力不足问题，副作用会非常大。提高断面比能更有效解决问题，而且副作用更小。所以说解决威力不足问题，其实我们不扩大口径也能解决。明白了这个道理，就意味着我们对于威力这个概念的认知又上升了一个维度。

越南战场上的M14因为后坐力巨大连发射击精度非常糟糕

清楚了上面的道理，我们就不难发现，其实美国人扩大通用机枪口径，实际上是走上了一条错误的道路。同理，小口径枪族NGSW计划扩大口径也犯了同样的错误。NGSW计划中的弹药，其枪口动能已经超过当年的7.62毫米NATO弹药。使用这些弹药的步枪后坐力不亚于上世纪六十年代的M14步枪，基本上是在重蹈当年越战的覆辙。当年手持M14步枪的美军被手持AK47步枪发射7.62毫米中间威力枪弹的越军打的落花流水。虽然对于通用机枪来说，可以用浮动技术降低后坐力。但是这个技术对于自动步枪来说，结构太复杂，应用起来代价太大，不是很现实。对于弹药威力不足问题，还是那句话，口径什么的都是浮云，断面比能才是王道。