关于美帝在40年前搞埋头弹这件事

一口吃不成胖子，塑壳埋头弹武器系统也不是一天造就的。LSAT的起源并不会止步于2003年的LWMG计划。如果彻底对其追根溯源，这个系统的故事则可以从1986年开始说起。

△ LSAT的技术可以追溯到1988年。

为提升士兵的射击首发命中率，美国陆军开始了一项新的研究计划：ACR计划（先进战斗步枪Advanced Combat Rifle）。该计划旨在寻找一种首发命中率比M16A1更高的新型步枪，从而提升士兵的作战效能。1986年2月，皮卡汀尼兵工厂的陆军研究、开发和工程中心（ARDEC）正式发布招标文件，文件中明确提出战斗性能要比M16A2提高一倍，士兵的命中机会能增加100%。同年9月，ARDEC与AAI、ARES、Colt、MDHC、HK与Steyr签订第一阶段研究合同。随着字据的落下，埋头弹和美军的“不解之缘”也就此开始。

无托埋头弹步枪：Ares AIWS

1987～1988年间，尤金·斯通纳所在的Ares公司与美国陆军皮卡汀尼兵工厂签订了一项研究合同，开始一项名为“先进步兵武器系统”（Advanced Infantry Weapon System，AIWS）的轻武器研究。

随着ACR计划的推进，Ares公司将AIWS项目和ACR样枪的开发进行合并，并开发相应的测试样枪。ACR项目开始时，Ares的方案得到的评价相当高，然而在第一阶段试验中AIWS却由于技术问题而落选。那么，技术问题到底出在哪里了？

△ 第一阶段的样枪。

△ 将护木翻开作为两脚架使用。

△ 第二阶段的AIWS样枪，也就是ACR计划的参选武器。

△ 武器的供弹具和外观都存在较大变化。

△ 武器的基本数据（单位已转为公制单位）：质量：3.65kg（目标），全长：776.22mm，握把到枪托距离：368.3mm，上膛力：6.35kg，扳机力：2.72kg，枪管长：496.82mm，膛线：6条右旋膛线，缠距：1：7（弹头运动177.8mm旋转一圈），自动方式：导气式，枪口初速：960m/s，可半自动全自动射击，理论射速：560发每分钟。弹药基础数据：5mm塑壳埋头弹，弹头：2.91g（曳光弹），发射药：1.61g球形发射药，全弹质量：7.06g。

塑料埋头弹

为了降低弹药质量、减少枪管传递到弹药内的热量，Ares开始尝试在武器上使用塑壳埋头弹。最终，他们决定为AIWS配备 5mm塑壳埋头弹（注：第一阶段时使用的弹药为5×44mm埋头弹，第二阶段时使用的弹药为5×54mm埋头弹。）。

由于时代限制，Ares公司为AIWS所配备的塑料埋头弹布局相当保守。这种弹药基本可以看作将常规弹药的瓶形弹壳换为圆柱形塑料弹壳，并在弹尖前部设置塑料前盖用于密封弹壳和隔绝热量。虽然看起来结构很保守，但是其减重效果非常优秀，5×54mm埋头弹质量为109gr（7.06g），5.56×45mm M855弹的质量为12.2g，塑壳埋头弹减轻近一半的质量。

5mm埋头弹配备的标准弹头为5mm曳光弹，其质量为45gr（2.91g）。由于弹头质量更轻，弹药产生的第一冲量更低。一般情况下，由于曳光弹可能暴露射手位置，因此通常情况下都作为特种弹药使用。为什么Ares公司反其道而行之，将曳光弹作为AIWS的标准弹药？

△ Ares为AIWS配备的埋头弹结构。

△ M855弹剖面。两者的布局非常相似。

△ 早期实验使用的5×44mm铜壳埋头弹。测试中还使用过全铝弹壳，全塑弹壳。但最终的产品使用铜底塑壳设计。

△ 弹底铭文。

△ 5×45mm塑壳埋头弹和5.56×45mm M855弹对比。

由于时代局限性，1980年尚未出现可大规模列装的紧凑激光指示器。因此开发过程中，Ares公司构思了一种名为“闭环火控系统（Closed Loop Fire Control System）”的概念。其核心在于使用曳光弹进行概略射击。

Ares的工程师认为：在近距离的高压战斗环境中，射手的瞄具使用频率将大大降低。在这种环境下，如果需要在运动中进行概略射击，将武器抬起并抵肩瞄准将增加所需的时间，使射手长时间暴露在敌方的火力下。因此这种环境应该为射手配备曳光弹。这样使射手可以在遇敌时直接从腰间进行射击，并通过曳光弹的提示修正射击方向。最终将枪口引向目标形成“闭环”（close the loop）。听起来这种方式的效率并不是特别高。但是在激光指示器并不普及的时代，这或许也是一种值得尝试的方案。

成也塑壳，败也塑壳。由于弹壳使用塑料制造，或许是由于当时的塑料质量不佳，弹壳刚度偏低。AIWS样枪在击发时弹壳可能发生轻微变形，此时一部分击发力将被变形的弹壳吸收，引起不发火故障。就此，ACR计划的评估组认为Ares的方案存在明显风险，并将AIWS样枪淘汰。

当然，这并不是武器唯一的问题。

起落弹膛和击发机

Ares AIWS样枪使用导气式原理，闭锁原理为起落弹膛。武器的击发与自动循环过程如下：

1.扣压扳机，扳机连杆带动阻铁释放弹膛，弹膛在复位簧的作用下开始上升，顶部的限位结构解脱平移击针的限位。此时平移击针受到击针簧的影响，开始前进。

2.弹膛继续向上运动，击针上部悬臂末端的斜面和起落弹膛顶部的导柱进行配合。只有平移弹膛对准枪管，击针才能移动到位，击打武器底火。

3.平移弹膛对准枪管，击针运动到位，引燃底火，击发弹药。

4.活塞推动推弹杆上部的悬臂组件。推弹杆带动击针后移，并将弹膛下压至进弹位置。

5.弹膛位于进弹位置，推弹杆前移，将下一发弹推入弹膛，并排出弹壳。

6.推弹杆运动到位，弹膛上升，开始击发下一发弹。

△ 击发过程的图示。

△ 弹壳从前部推出，从抛壳管抛向右前方。

△ 左侧是早期起落弹膛击发机设计，右侧是最终的设计。早期的击发机设计并不靠谱，弹膛升起时带动一个安装在转轴上的击针完成。如果弹膛的上升速度受到自动机的影响而下降，击针的击发力也会受到影响。最终成品上使用的平移击针由击针簧带动，这种设计更有利于保障击针在击发时拥有足够能量，确保恶劣环境下的击发率。

如果武器使用开膛待击原理，自动机的动作会增加武器发射时的震动。在常规武器上，开膛待击产生的冲击由自动机复位带来。也就是说，开膛待击带来的冲击方向向前。然而AIWS使用起落弹膛。开膛待击时，由于弹膛向上运动，自动机运作产生的冲击和常规结构完全不同。这个过程很可能为武器带来更不规则的震动，进一步降低武器的半自动射击精度。

△ 第一时期样枪的大致结构。

△ 扳机和扳机连杆位于握把上方的框架内。由于武器使用使用开膛待击，发射机确实不用非常复杂。

△ 握把基本就是一个空壳。

△ 第二时期AIWS的复进簧和击针簧，内部的弹簧为击针簧，外部的弹簧为复进簧。

△ 第二时期AIWS的拆解，可以看见弹膛，击针和弹膛带动部件。

△ AIWS的运作过程

塑料弹链和供弹机

由于Ares AIWS在设计时计划使用曳光弹帮助射手在概略射击时修正弹道，这种设计方案在战斗时很可能需要消耗更多的弹药。因此必须为样枪设计一种大容量供弹具。大多数情况下，设计师会为武器配备弹鼓作为大容量供弹具。然而，Ares的工程师认为，弹鼓的结构更为复杂，成本偏高且容易故障。因此这些工程师为AIWS配备了一种塑料弹链进行供弹，而弹链盒则安装于武器的后部。

Ares AIWS最初配备的塑料弹链是一种塑料不可散弹链。这种弹链基本就是在一根软质塑料带上进行开孔，将弹药装填在孔内。然而这种弹链的弯曲幅度有限，且在射击时排出的不可散弹链会拖在武器的侧面，并钩挂物体。对此，尤金斯通纳为AIWS重新设计了一种塑料弹链：塑料环形弹链。