终成赢家:西格-绍尔消声上机匣组件

作者: 宏仔

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美军的消声自动武器

根据作战经验,美军目前正在为特种部队和常规部队的枪械扩大配备消声器的范围。以美军特种作战司令部(SOCOM)为例,特种作战司令部的轻武器换代计划中,包括自动步枪、狙击步枪、手枪、机枪在内,消声器已经是所有枪械的标准配件之一。除了特种部队外,陆军部队正在积极研究为士兵配发消声器的可能,消声器成为陆军下一代班组武器(NGSW)项目的标准配件。而海军陆战队从2015年启动的配发消声器可行性研究已经取得初步成效,海军陆战队正在陆续为M4A1卡宾枪和M27自动步枪配发消声器,计划到2023年装备30000支消声器。

枪械使用消声器除了能够降低发射时的噪声,同时还能够有效减小枪口焰和可感后坐力。随着新材料新技术的应用,当代消声器对枪械可靠性、射击精度的影响几乎可消除。

但无论是为步枪加装消声器,还是美军特种部队已经装备的专用消声武器都有一定局限性。首先,因为在枪管远端增加了额外质量,不可避免地会改变弹头的命中位置(Point of Impact,POI),这一点虽然可以通过校枪来消除,但降低了使用的便捷性;同时改变枪管振动谐波(harmonics),不利于用于精度射击的枪械发挥应有的精度。此外,对于AR15这类导气管导气式枪械,安装消声器后会改变导气量,进而影响枪械可靠性,积蓄在消声器膨胀室内的火药燃气会流向枪膛,从抛壳窗、拉机柄槽喷向射手。

美军特种部队为了追求极致消声效果使用的专用消声自动枪械,如发射9mm巴拉贝鲁姆手枪弹的MP5SD冲锋枪及发射4.6×30mm弹的MP7冲锋枪,其配用的枪弹威力较小,只适合在近距离交战中使用,而且对有防护的有生目标和障碍掩体难以构成威胁。

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美国海军特种部队使用的LVAW,可见标注有“300 BLK”字样的弹匣。.300BLK与5.56×45mm NATO弹通用弹匣,但通用弹匣带来了两种弹可能混用从而造成炸膛事故。这支LVAW安装在一支美军装备的M4A1下机匣上

特种作战司令部装备西格-绍尔公司的“低可视突击武器”(LVAW)

低可视突击武器(LowVisibilityAssaultWeapon,LVAW)是美军特种作战司令部下属的联合特种作战司令部(JSOC)主导的消声武器项目,目的是采购MP7和MP5SD的后继消声武器。作为LVAW服役前的过渡,美国海军特种作战发展群(DEVGRU)和陆军第1特种部队作战分遣队分别使用过发射.300BLK亚音速弹的AAC公司的“蜜獾”(HoneyBadger)卡宾枪和西格-绍尔公司的MCX步枪。之后,MCX在特种作战司令部主持的测试中击败“蜜獾”,获得了特种作战司令部的低可视突击武器合同。西格-绍尔LVAW枪管长171mm,发射.300BLK亚音速弹,使用西格-绍尔公司的SRD762消声器。LVAW有两种形态,一种是MCX上下机匣套件,另一种是在M4A1卡宾枪的下机匣上安装MCX上机匣组件。LVAW的成功使西格-绍尔公司为美军开发消声器步枪积累了经验。

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整体多腔室消声器及消焰器组合状态
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GemTech Integra公司的Integra上机匣组件采用消声器与枪管一体式结构

美军特种作战司令部的需求

同MP5SD和MP7一样,使用亚音速弹的LVAW更偏重消声效果,在弹道性能上仍无法和5.56mmNATO弹相比,是一支只能适应特定场景的武器。美军特种作战司令部想要的是一支自带消声能力的5.56mm口径卡宾枪。虽然美军特种作战司令部为特战队员使用的SOPMODM4系列卡宾枪配发了消声器,但特种作战司令部认为额外加装消声器的M4A1卡宾枪和配套枪弹并非是专门设计的用于连续射击的消声枪械,因此美军特种作战司令部希望寻求一种满足以下条件的专用消声卡宾枪:

(1)比现有的非专用消声武器有更高的可靠性和寿命;

(2)具有更好的热工特性(即指材料的热物理特性、导热性能、热力学效率等);

(3)减少影响射手的后喷火药燃气量。

针对美军特种作战司令部提出的要求,由海军水面战中心主导对市场上的商业货架产品进行调研,并进行了相关研究,设计了一种能够满足特种作战司令部要求的带有一体式消声器的卡宾枪。

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LaRue Tactical公司的SUURG,消声器被蜂窝状隔热层包裹,与西格-绍尔公司的设计类似
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LaRue Tactical公司的SUURG,消声器的反射板部分安装在枪口,安装消声器膨胀室装置时,它的作用是充当消声器中的反射板结构,在卸下消声器膨胀室装置时,它又可以单独作为一个超大号枪口消焰器使用

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SEG公司SURG不完全分解,可以看到类似LaRue Tactical公司的消声器设计。枪口前面的反射板部分直接安装在枪口上,消声器膨胀室通过螺纹连接;消声器套有隔热层,消声器整体包裹在护手内
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在美国陆军远征战士试验中展示的SEG公司的SURG

美国海军水面战中心的方案:整体多腔室消声器

2015年,美军特种作战司令部委托海军水面战中心针对现有消声武器的不足,设计一种基于M4A1卡宾枪的全自动消声步枪。

海军水面战中心的研究部门应邀调查了当时市场上的货架产品后,提出如下问题:

(1)一般的消声枪械发射首发弹,由于消声器内的氧气含量高,火药燃烧更加充分,导致首发弹枪口焰明显。

(2)部分消声器和枪管连接方式不能完全同心,弹头在消声器内飞行会和消声器的内部结构接触,出现脱落的碎片并造成弹头失准。

(3)高温燃气聚集其中无法排出,导致消声器的外表温度超过538℃。

(4)枪械安装消声器后导致POI变化(即不重新归零,弹头命中位置和瞄准位置有偏差)。在枪管前端增加额外质量会导致枪管弯曲,破坏枪管原先的枪管振动谐波。

(5)消声器散发的热量导致瞄准镜前空气升温产生抖动,扭曲射手瞄准视线。

针对上述问题,海军的工程师设计、制造并测试了“整体多腔室消声器”(Integral Multi-Chambered ValvedSuppressor)。

一般来说,设计一支消声器要满足三个要求:消声效果、热信号特征、视觉信号特征。通常三个相关条件中只能满足其中两个。为了达到特种作战司令部对全部三个条件的要求,海军设计人员的思路是将三个条件的最大边界同时降低到最小。

枪械发射时产生的噪声来源主要是自动机运动产生的噪声、弹头飞行突破音障的音爆以及高速燃气喷出枪口产生的噪声。在自动武器发射超音速弹的情况下,前两者是无法被消除的,消声器能够降低的是燃气带来的噪声,以及枪口焰和消声器热信号。

海军技术人员认为,自动枪械只需要特定量的火药燃气来推动弹头飞行以及驱动自动机往复运动。海军工程师要做的是严格控制枪弹产生的火药燃气:

(1)通过将火药燃气导向其他方向,减少从枪口喷出的燃气量,这意味着更小的枪口焰、热量和噪声。

(2)火药燃气在导流的过程中实现膨胀、降温、减速,避免二次产生噪声和热量。

海军设计的整体多腔室消声器的消声结构包裹在枪管外部四周。以导气箍为界,分成前后两个部分,前后部分又各自分成左右两个消声室。消声室的外部是人造橡胶材料,内有消声碗。火药燃气从枪管接近枪口的泄气孔内进入到前部左消声室内,依次通过左后、右后、右前的消声室完成火药燃气的膨胀、减速、降温后,从位于前部右消声室前方的泄气孔内排出。消声室外壁的橡胶材料可以更换不同的厚度,以此改变声音频率。安装消声机构后不增加枪械全长,且全部在护手之中,质心靠后,不会出现头重脚轻的问题,便于射手控枪。因为消声结构位于枪口之后,不占据枪口螺纹位置,如有需要甚至可以加装枪口消焰器或消声器,进一步降低枪口焰和噪声。

通过旋转导气箍前的部分可以关闭泄气孔,从而转换为正常发射状态(即关闭消声器)。因为不增加或减小枪管所受重力,也就无需像一般在枪口安装消声器的枪械那样重新归零。护手也能够屏蔽一部分消声器散发的热量,从而消除空气受热后抖动的现象。

美军特种作战司令部消声上机匣组件(SURG)

项目启动

2016年4月,特种作战司令部公开招标消声上机匣组件(Suppressor UpperReceiver Group,SURG)。特种作战司令部计划为下属特种部队采购能够安装在M4系列卡宾枪上的商业货架产品消声上机匣。

起初,特种作战司令部的项目技术指标要求是根据海军水面战中心的研究报告为基础编写的。投标厂商当时的货架产品均无法满足特种作战司令部招标要求。特种作战司令部在2016年8月撤销了招标,并修改了相关指标,于当年11月重新招标。

特种作战司令部的SURG关键指标如下:

(1)SURG需要兼容M4卡宾枪下机匣,无需对下机匣做永久性改动;

(2)SURG安装拆卸能够在20分钟内完成;

(3)SURG需要使用折叠枪托;

(4)全长不超过648mm(最低要求)或533mm(最佳要求);

(5)枪管不能短于292mm;

(6)加装SURG的全枪质量不超过3.2k g(最低要求)或2k g(最佳要求);

(7)可以更换的零件寿命达到15000~20000发,带有序列号的零件(序列号打在永久性的不可更换的零件上)需要与M4下机匣寿命相同(125000发);

(8)非随动拉机柄能够左右双侧操作;

(9)SURG需要带有辅助推机柄;

(10)使用消声器时,发射MK318MOD1枪弹,每组10发射弹、发射5组,平均散布不超过1.5MOA;

(11)SURG在枪管寿命内(15000发)射击噪声不能超过140dB(最低要求)或135dB及以下(最佳要求);

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