彎道翻車:中國大口徑機槍四百米散布有兩層樓大,持續戰力四分鐘
89式機槍
80年代,受國際上流行「中口徑機槍消亡論」,以及對彎道超車式發展的非理性狂熱;國內決定淘汰壓制能力達到600-800米的7.62毫米通機,用5.8毫米通用機槍(88式機槍)和輕量化的12.7毫米機槍(89式機槍)實現火力銜接。
二戰後的高速小口徑設計,直到現階段對於常規的自動步槍、班用機槍、沒有消聲要求的手槍和衝鋒槍、乃至於水下槍械都是合適的;但是絕對不適合於通用機槍、狙擊步槍、專業消聲槍械等武器類型。在盲目激進的投機心態驅使下,強行用小口徑統一所有不同用途的武器來彎道超車,決策思路違背物理和數學規律,最後的結局必然是大面積翻車。
88通機
不僅是那些被錯誤小口徑化的槍械要遭殃,連帶著火力定位要與這些槍械完成射程銜接的高級別武器,同樣也會被拉下馬摔進泥塘——中國89式12.7毫米機槍就是極為典型的悲劇型號。強推5.8毫米通機,直接導致中國步兵整個中遠程機槍火力體系陷入近乎全面崩塌的狀態。
一:遠遠超越工程技術極限的減重要求,使89式機槍精度和壽命完全崩潰
美歐蘇的原始設想,是用搭載12.7毫米的裝甲車等機動平台,取代7.62機槍的步兵機槍組,因此沒有對12.7毫米機槍提出過度的減重要求。但在80-90年代,中國陸軍的機械化程度非常低,根本不可能有這個條件。
67系列機槍
為了銜接上5.8毫米機槍,不至於造成火力空白地帶,新的12.7毫米機槍必須能人力背負,緊密跟隨一線步兵運動。這限定了89式機槍的重量,必須與70-80年代中國軍隊大量裝備的67系列7.62通用機槍處於同一級別——67式機槍設計水平極差,改進到67-1型時,三腳架狀態(即重機槍狀態)仍超過24公斤。
和美蘇的12.7毫米機槍相比,89式重機槍極其輕巧,槍身僅17.5公斤,三腳架狀態下的全重僅有26.5公斤;只相當於美蘇型號的槍身凈重、甚至還不到。比如蘇聯在70年代初服役的NSV,槍身25公斤,全重41公斤;美軍的M2HB機槍,基本設計年代較早,槍身重達38.1公斤,腳架重20公斤。
蘇制NSV機槍
同時另一種說法、且有部分資料佐證的是,國內開發89式機槍的原因存在很大的魯莽草率可笑的成分。在互聯網時代以前,國內軍工部門了解國外動態,主要依靠專門的機構編譯國外的文獻和新聞,編撰成相關情報雜誌定期刊發——這種制度現在還多有保留。
當年還是對內提供專業內容、尚未轉型為大眾科普的《輕兵器》雜誌,在1986年第五期上,編譯了英文雜誌編譯的東德雜誌編譯的蘇聯雜誌上的NSV機槍的吹比資料,以《蘇聯新式重機槍提出的問題》為題刊發文章;給出的NSV機槍全重是25公斤。有關部門和單位相信蘇聯宣傳,而缺乏對工程技術極限判斷能力的結果,就是我們有了89式重機槍.....
美軍XM806,全重28公斤,理論射速僅265發每分
重量對槍械來說,既是負擔和累贅,同時也是依靠自重吸收槍彈發射時的後坐衝擊,用更厚實的結構部件為槍械提供強度和剛性(不易變形)的基礎——而這又是槍械射擊精度和壽命的關鍵條件。在同樣的性能要求(精度、射程、射速、壽命等等)下,要實現更輕的重量;需要更好的設計水平、更好的材料性能、更好的工藝水平。
在槍械設計製造水平遠不及美蘇的情況下,給出超越美蘇水平幾十年的重量指標——美軍現在的最新試驗型號都還是比89重機槍更重(28 vs 26.5)、射速低得多(265 vs 450~600)。這樣的項目,可能成功嗎?最後的結果就是無論精度還是壽命,89式機槍都一塌糊塗。
89機槍射表
精度換算公式
計算散布圓直徑
D100(全散布的大圓直徑)= R50(半數散布的小圓半徑)x 2(轉化為直徑)x 2.5~3(大小圓的半/直徑比例係數)
二:89機槍400米彈著點散布直徑達到5米33
在公開出版的九五軍隊重點教材《輕武器射擊教材》中,給出了89式機槍等國內各種主要槍械的射表。根據射表計算,89式機槍在發射威力較差的老式54式彈藥(後被89式彈藥淘汰)時,400米距離的彈著點散布圓直徑達到2.88-3.47米。
在發射改善彈頭威力(重量、初速都更大)的89式彈藥時,僅100米距離上散布圓直徑就達到1.15-1.39米,400米散布圓急劇擴大到4.1-5.33米——這意味著,400米上,89機槍的彈著點散布面積達到22.3平米。這個精度差到讓筆者在五年前把散布半徑當成直徑(2.6米)都還覺得太離譜,以至於忘了自己還得把數字乘個2。
5.3米層高
不知道5.3米什麼概念?這個兩層樓的loft,從地板到天花板就是5.3米
國內原有的7.62毫米通機,在400米上的最大散布直徑為1.73米。顯而易見,89式機槍由於極為糟糕的射擊精度,根本不可能有效的負擔起400米以外的火力壓制任務,根本無法完成替代7.62毫米通機的任務要求。上文貼出了《輕武器射擊教材》中的原文公式,有興趣的讀者可以自己計算一下。沒有任何誇張的說,現在全球範圍內服役的12.7毫米機槍,89式是精度最差的型號,沒有之一。
三:看似巧妙、實則死馬當活馬醫的振動控制思路,拯救不了89式機槍的精度
要理解89式機槍的設計困境與設計師的抉擇,一定要時刻牢記一點:鋼鐵也是有彈性的,槍械並不是真正的剛性體。即使是架在那不動,槍管也處於由於重力而下垂的細微彈性變形中;而每一次開火射擊,更是包括槍管在內的全槍所有部件,都在往複來回的彈性形變過程中不斷的振動擺盪。
慢鏡頭下的槍管彈性形變
對於正常的主流槍械來說,200米內的精度、也是整體精度性能的基礎,主要是槍彈在出膛瞬間,槍管的振動特性所決定的——這個振動既包括槍管自發形成的,也包括後方槍身傳遞而來的。當兩發子彈出膛的時候,槍口在振動過程中一次朝左,一次朝右,那倆子彈能奔著一個地方去嗎?
因此要做好一把槍的精度,最基礎的兩點就是:第一控制住振動的複雜性和幅度,越簡單越小越好。第二,儘可能保證振動的高度一致,只要各發子彈出膛時,槍管始終具備相同的運動趨勢,它們最終也能朝一個地方飛過去。
在89式機槍相關資料中披露的的一個關鍵思路就是,既然不能靠重量和剛度來強硬的阻止振動發生和擴散;那就通過不同部件之間的振動進行相互制衡——這個部件振動帶著槍管往左偏,那個部件振動起來帶著槍管往右偏,調整好振動的頻率和振幅,讓振動同步傳遞到槍管上相互抵消豈不美哉?最終的結果看精度就知道,並不太好。
削鋒填谷,以毒攻毒
這種思路一點都不神秘,其實就是振動波的相消干涉,用波峰去填波谷;實際上在機械振動控制中應用的非常廣泛,是彈性力學在工程應用中的重要分支。但是槍械設計中,極少有型號會把它提升到在全局中特別重要的地位,特別是不會作為核心措施。原因也很簡單,槍械的振動受到的干擾因素太多、影響程度太大:比如射手胖瘦輕重不同、據槍習慣不同,那麼吸收槍械衝擊的最大阻尼特性就變了;三腳架鋪設的地面軟硬不同,整個三腳架的振動特性也會隨著改變。
而且從槍械和彈藥的製造裝配來說,國內的水平一直很糟糕——比如92手槍直到近兩年的改型手槍上才克服了彈匣不能互換的毛病。在各個部件外形尺寸和熱處理實際差異都很大的情況下,這些部件本身的振動特性必定和設計相差甚遠,組合起來就更是花樣百出。
四:89機槍既沒有精度,步兵攜行下更沒有火力持續性
12.7x108毫米機槍依靠步兵攜行,還有一個非常致命的問題,就是攜彈量。這個口徑的子彈重量已經非常大了,彈頭就有47-60克重,彈殼就有65-67克,全彈重量動輒120-140克甚至更重——特別是後來的新彈藥加大威力,全彈重量更大。
這個盒子就得2.1公斤
89式機槍的彈鏈盒容量為51發彈,包括17節可散彈鏈在內重量是2.1公斤;一盒彈藥重量就超過9公斤,204發彈藥要4個盒子,全重達到36-37公斤,已經比89機槍本身都重得多了。
搞到最後,一挺89機槍要4個人才能伺候得動,一個專門背彈藥,一個背槍身,一個背三腳架,一個背備用槍管——連續射擊100發後需停火冷卻或者更換槍管。這四個人至少有三個人要攜帶用於自衛的95式步槍以及對應的步槍彈藥,還有各種亂七八糟的東西。
這玩意10發就有1.2-1.4公斤重
一個撐死了能帶204發彈藥的機槍組,即使是按60發每分鐘的射速去打,連4分鐘戰鬥都維持不了。再加上400米外散布直徑高達5.33米的感人精度,89重機槍的步兵火力組,是能在400米外壓制7.62毫米通機火力組,還是反過來被人家用更精確的持續火力壓制,並不是難以判斷的事情。
結語:
89式重機槍系統的悲劇,源於總體方向就是存在根本性錯誤的彎道,後期已不可能用具體設計去加以挽回;一切超車的努力,都註定要以翻車告終。
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