为什么小口径子弹不是在二战时期被采用?

为什么小口径子弹不是在二战时期被采用?

知乎用户,秋来枫叶染胭红,红尽秋风路。君若无心拾取,且予我、聊当尺素。

装备惯性,一些功能性需求,以及偶然性。

我寻思着题目也没限定“小口径步枪弹”,明明只说了小口径子弹,怎么就非得扯到远射能力不行上面?何况小口径远射能力也不一定不行,它只是不能满足一些特定功能而已。

那么分两块来说,先说近距离低动能范围。

介绍一款枪弹:

左起第三个,.22 Gustafson,由阿伯丁试验场的 Gerald A. Gustafson 研发,这个弹药算是现代 SCHV 弹药在物理意义上的奠基者。

而发射这种弹药的武器,是一支改造的 M2 卡宾枪:

1953 年的一份 DTIC(忘了序号是多少了)报告描述其性能如下:

弹头 41 格令,发射药 18 格令,总重 145 格令,总长 1.7 英寸,最大直径 0.375 英寸

枪口初速 3022fps,78 英尺处 2866fps

100 码与 300 码处的 4 组 10 发射击散布(英寸):

平均半径:0.38、2.01

平均垂直偏差:0.28、1.20

平均水平偏差:0.22、1.41

极大垂直偏差:1.15、4.40

极大水平偏差:0.75、5.38

极大散布:1.20、5.97

5 发 50 码射击:

铅芯弹 -0.25 英寸低碳钢:5 发穿孔

穿甲弹 -0.5 英寸低碳钢:5 发穿孔

穿甲弹 -0.25 英寸均质钢:4 发穿孔、1 发 penetration

穿甲弹 -0.25 英寸表面硬化钢:4 发穿孔、1 发 0.07 英寸 penetration

M1 头盔 350 码穿孔,M12 装甲背心 250 码穿孔

结论:0.22 口径武器在弹道、速度、穿透与精度方面,无论半自动还是全自动均优于 0.30 口径 M2 卡宾枪;在 300 码以内优于 M1 步枪。

那么二战爆发之前有没有类似的弹药呢?这里介绍两种民用弹:

.22 Savage Hi-Power

中间的那一发,左侧是.223 雷明顿,右侧是.308 温彻斯特。

70 格令弹头,初速 2800fps,与 5.56 重弹很类似。而重点在于,这是1912 年的产品——太早了没有造小口径弹的技术?(其实还有更早的,后面说)

另外一个是.22 Hornet,1930 年产品,下图中最右侧那发:

二战前比较常见的 45 格令弹头初速 2787fps,35 格令轻弹头能打出 3060fps,略弱于.22 Gustafson。

而.30 卡宾枪弹也是由民用弹发展而来的,是.32WSL 改成无底缘、口径略微缩小的产物:

杀伤效果不必多说。从实践角度,上述民用小口径子弹特别是.22 大黄蜂弹,最常见用途是猎杀土拨鼠、鼬等小型害兽,小型高速弹丸往往能直接将其打个稀烂;而对小口径弹(确切来说是细长子弹)的翻滚杀伤效果,在当时已经有纯理论性认知——DTIC AD0705381: THE THEORY OF THE MOTION OF A BULLET ABOUT ITS CENTER OF GRAVITY IN DENSE MEDIA WITH APPLICATIONS TO BULLET DESIGN,一篇 1930 年的文章,指出口径更小的弹丸在致密介质中将更快失稳,失稳速度与口径成比例。失稳弹头设计也是很早就有的,比如英国在 1910 年使用的.303 Mark VII 型,二段式弹芯设计,后三分之二是较重的铅芯,前三分之一使用轻质材料(铝、酚醛塑料甚至木浆纸),命中目标后即快速失稳,造成翻滚杀伤效应。高速轻弹的后座冲量更低也是一个显而易见的事实,M1 卡宾枪的最初要求中也包括了足够低的后座以便操控。

所以我现在反过来问一句:为什么不是.22 大黄蜂弹的军用改版成为 M1 卡宾枪弹?

其实没有理由,.22 大黄蜂弹可能根本就不在相关人员的视线之内。但如果有一个位置够高且恰好熟悉喜欢这种弹药的人参与其中,事情可能就变得不一样了,这就是开头所说的偶然性。

低能量低后座弹药,在当时会很直观地指向类似手枪弹的弹药,这是所谓的装备惯性——实际上这里也只能拿美国人来举例,因为也只有他们引入过一种新的低能量弹药;如果从冲锋枪路线出发,既然已经用了制式手枪弹,那引入新弹药的可能性也就几乎消失了,何况并没有任何一个国家的民用枪械弹药市场能够与美国相比,也就很难提供更多的选项。

总结下来就是,小口径近距离自动武器(威力量级上至.22Gustafson 下至 SS190)在二战看不出有什么技术性的困难,只是没人想到、又或者败于现役弹药的巨大保有量而已。

接下来是另外一部分,大威力型小口径枪弹,这里就可以很明确地说是步枪弹。

在 19 世纪后期的战术实践中,通常要求步兵结成密集散兵线(彼此距离 1~3 步),在较远距离展开射击,随着距离逐渐缩短逐步转为跃进射击,直至最后最近的一个射击阵地,之后转入白刃冲击,这样一来,步枪射程自然是越远越好(齐射瞄具之类的装置也是在这种背景下诞生),单兵携弹量相应地也是更多一点才好。无烟火药弹的引入正好引领了这一趋势,它相对于黑火药弹,口径大幅度缩小,以便更好地利用无烟火药赋予的高能量与高速度,同时重量也能大幅度降低。步枪口径缩减到了 7.5~8mm,那么能否进一步缩减呢?

实际上,中国人通常最熟悉的 6.5mm 有坂步枪弹即是这一趋势的产物。类似产品还包括布尔人与西班牙人使用的 7mm 毛瑟弹、意大利的 6.5mm 卡尔卡诺弹、以及中国一度选做制式步枪弹的 6.8mm 元年式。而更极端的产物当然也存在:

上图中最左边是阿根廷的 7.65mm 步枪弹,第二个是 6.5mm 卡尔卡诺弹,第三个是美国 6×60mm 李氏海军弹,第四个是墨西哥 5.2×68mm 蒙德拉贡弹。

上图是美国 1893~94 年左右试制的一种.22 口径步枪弹,弹头 120 格令,初速 2600fps;

上图最右侧是 5×58mm sturtevent 弹,1890~92 年左右由英德联合试制。

这种小口径细长弹头遇到了这么几个问题:

1.细长的弹头容易过稳定。因其转动惯量偏小,往往需要更小的缠距赋予其足够的初始自旋稳定性,而弹头本身降速通常大于自旋速度的降低量,也就是说弹头通常是越飞越稳定的,这导致弹丸命中容易直进直出,创伤偏小。

2.膛线烧蚀严重。当然这也不能一概而论,但更小口径的全威力弹药的烧蚀确实往往更严重。6mm Lee Navy 弹服役后就在弹重初速方面反复调整,以求改善烧蚀磨损问题。

3.你会注意到这些小口径弹头都是圆头的。随着世纪之交尖头弹的引入,原来的 7.5~8mm 中口径弹丸气动大幅度改善,尖头弹相对更轻也提高了初速,且其重心靠后更容易引发翻滚杀伤效应,这就全方位地挤压了小口径弹的生存空间。

但能否把尖头和小口径结合起来呢?各国当然也都在做这样的尝试,比如俄国 6.5mm 费德洛夫弹(并非有坂弹;一种初速更高的弹药,改用有坂弹规格是后来的事)、法国 7mm 默尼耶弹、以及英国人打算取代.303 弹药的新步枪弹,最初定在.256(6.5mm),最终选择了.276(7mm):

上图最左边是.303 步枪弹,中间是.280 罗斯,右边是.276 恩菲尔德。这些弹药在口径缩减的同时动能却并未降低多少,有些反倒更高,射程相对于 7.5~8mm 尖头弹进一步提高。

这些弹药大多因一战爆发没能最终服役。而一战的实践改变了弹药的发展方向。机枪愈发重要,弹药也就朝着满足机枪弹需求的方向发展。机枪往往使用重弹,以提高远距离射击性能,这与步枪不同:炮兵观瞄手段被引入机枪部队,相对弯曲的弹道是无关紧要的,远距离存能才是关键。同时机枪也更需要曳光弹以便弹道观测,这需要足够大的弹头来支持,同样与之前步枪弹的发展趋势背道而驰。因此一战结束之后,使用较小口径步枪弹的国家往往又引入了全新的机枪弹,比如日本的 7.7×58mm、意大利的 8×59mm、瑞典的 8×63mm。

但到了间战,对战时经验的总结和对未来战争模式的预测又给出了一个新的发展趋势:步兵手中的步枪不需要那么远的射程,威力小一些的步枪弹能让步兵武器更加轻便灵活。这算是中间威力弹的滥觞,像是美国.276 佩德森步枪弹也是这一趋势的产物。现代意义上的小口径步枪弹在这里可以与中间威力弹划等号。这就又回到了装备惯性:一战遗留了巨量的武器弹药库存,引入新弹药的必要性体现于何处呢?何况以步枪弹的威力量级和间战的技术水平,量产使用新步枪弹的单兵自动武器可能性基本为零,这也就断绝了新型弹药的可能性。当然也有另一方向,即对旧弹药的改进,但旧弹药的性能要差到什么地步才能催生出变更步枪弹药的需求呢?

上图中间是意大利 6.5mm 卡尔卡诺弹,右侧是 7.35mm 卡尔卡诺弹。圆头的 6.5mm 弹被意大利人一直使用到了 30 年代(对,他们连尖头都没改),到入侵埃塞俄比亚时其低下的杀伤力终于让意大利人无法忍受,于是在 1938 年推出了这种 7.35mm 弹。它也使用了二段式弹芯,提供翻滚杀伤效果。注意二者弹壳后端的相似性,实际上这种弹药只需要旧枪修改膛线部分即可使用,连弹膛都不必修改。

7.35mm 卡尔卡诺弹初速 760mps,弹头 8g,枪口动能 2310J,这是个货真价实的中间威力弹(.280bri 通常被认为卡在可控全自动射击的临界点上,7.35 卡尔卡诺的动能与后座冲量尽管肯定高于 M43,但比.280bri 低了很多),也是二战前各国离现代意义上的小口径步枪弹最近的一步。如果意大利人没有更改口径、只是换用更轻更尖、重心靠后的弹头呢?我不清楚意大利人实际是否有过这样的提案,但无论如何这也是需要修改膛线的,那么不更改口径也就没多大意义了,这一步也就错过了——但真的是“错”过么?

就先说这么多。

(最后免责声明:我真不懂鹿军的玩意儿,随口胡诌而已)