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G11無殼彈步槍

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G11的轉膛式槍機比起傳統的往複式槍機,由於省去拋殼這一動作,可以大大提高射速。當以3發點射時,G11的理論射速達每分鐘2000發,所以打完一個3發點射只需60毫秒,最後一顆彈頭離開槍管后,射手才感到微小的后坐力。連發時,活動部件在浮動式后坐過程中不再擊發,使G11的射速降低到每分鐘460發。單發射擊時,后坐力傳遞到射手肩部需時約130毫秒,因此射手基本感覺不到后坐。這些特點都使G11的精度大大提高,其中點射散布超出現有的各種小口徑步槍的水平。

1 G11無殼彈步槍 -簡介

G11無殼彈步槍G11無殼彈步槍
G11無殼彈步槍是德國H&K公司研製的一種發射無殼彈的先進武器,但是因為種種原因沒有大批量的投入裝備。 20世紀60年代,各國軍方對換裝小口徑步槍趨之若鶩,但當時的西德陸軍卻沒有隨波逐流,用5.56mm步槍取代當時裝備的7.62mm口徑的G3步槍。在1967至1968年間,當時的西德軍方、HK公司以及諾貝爾火炸藥公司(Dynamit Nobel)達成一致見解,他們認為,無論採用哪一種小口徑的步槍,其技術性能都無法擺脫傳統步槍技術水平與局限性。為此,他們選擇了
G11無殼彈步槍G11無殼彈步槍
德國在二戰中美國在二戰後都曾研究過但未成功的無殼彈/槍技術,試圖一舉超越小口徑化,直接研製並裝備具有革命性的無殼彈步槍系統。這就是G11無殼彈步槍系統。

2 G11無殼彈步槍 -設計標準

1970年,西德國防部列出了一個標準作為這種革命性的步兵戰鬥武器的設計要求,這個設計要求是希望能成倍地

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提高西德士兵的個人戰鬥能力。這個標準如下:

武器的最大長度:小於750mm

包括100發彈藥在內的最大重量:小於4.5kg

武器的裝彈數:50發左右

高命中率的3發點射

不校正瞄具的有效平射距離:300m

1970年,西德國防部列出了一個標準作為這種革命性的步兵戰鬥武器的設計要求,這個設計要求是希望能成倍地提高西德士兵的個人戰鬥能力。

對設計者而言最大的難題是在實戰中提高命中率,因為戰鬥中的心理壓力常常會降低射擊水準。另外,經統計發現,3發點射時命中目標的數量比全自動發射時還要少。因為第一發彈的命中率是最高的,而發射第一發彈時的后坐力會影響到隨後射出的子彈,而3發點射是每扣動一下扳機就自動發射出3發彈頭。經研究只有將射速提高到2000RPM以上,才能提高3發點射時的命中率。因此,HK公司採用了一種圓柱形轉膛式槍機的設計來提高射速。

3 G11無殼彈步槍 -製造過程

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最初,G11的開發項目只有兩個公司參與,其中HK公司負責武器部分的設計,而諾貝爾火炸藥公司則負責設計無殼彈部分。這兩個公司並稱為GHGS(德語:Gesellschaft für Hülsenlose Gewehrsysteme,即:無殼彈步槍系統聯合企業)。後來德國的光學儀器製造公司Hensoldt/Wetzlar又加入了GHGS集團,負責開發/製造G11系統的1倍光學瞄準鏡。以下列出的是G11無殼彈步槍的原型槍,但並非所有的原型槍都有照片。

經過20多年的努力,G11無殼彈步槍系統日趨成熟。1990年3月23日,在G11完成一系列試驗后,當時的聯邦防衛技術與採購署確定:無殼彈步槍在技術上已經達到裝備水平。4月4日,德國陸軍部宣布,G11已經達到部隊使用要求,隨後發給HK公司一份價值6,000萬馬克的訂單。

但就在這一年,柏林牆倒塌,東部地區急需資金建設,加上蘇聯解體,華約解散,威脅減小,換裝新型槍已不再是迫切需要了。結果在1990年10月中旬,德國作出決定,在立法會議上不再討論G11的裝備問題。就這樣,G11的生產、採購與裝備計劃被取消。

G11無殼彈步槍G11無殼彈步槍
雖然G11的裝備計劃被取消,但HK公司仍對G11步槍作了一些改裝以提高使用性能,並嘗試向其他國家出口G11,現在的G11步槍型號為G11K2型。目前,只有德國國防軍的特種部隊及美軍特種部隊極少量地試裝備了G11K2。

G11K2可以把兩個備用的彈匣同時放置槍上,位置就插在正在供彈的彈匣兩側。帶光學瞄具的提把可以卸下並安裝其他瞄具,槍口下方還可以安插刺刀。

在1982年美國提出ACR(先進戰鬥步槍)計劃后,HK公司也以G11為基礎,將無殼彈口徑更改為4.92mm參與競投,但1993年美軍宣布取消ACR計劃后,HK公司的無殼彈步槍裝備之夢再一次破滅。在軍方公布的實驗結果中,儘管四家投標公司的競投方案都採用了超前的革新技術,但都無法使其性能比超出M16A2,其中HK的ACR樣槍在試驗中突現的問題是在遠距離射程上性能劣於M16A2。

4 G11無殼彈步槍 -性能參數

全長750 mm
74 mm
295 mm
空槍重3.6 kg
戰鬥全重(帶兩個全滿彈匣)4.3 kg
槍管長540 mm
發射方式單發、3發點射、連發
理論射速:       3發點射 2000 RPM
                         連發 460 RPM
彈匣容量45 rds
槍口初速930 m/s

5 G11無殼彈步槍 -改進方案

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德國研製的G11步槍,是世界上最上的發射無殼彈的步槍,這種步槍與目前各國裝備的步槍相比 ,在結構上和性能上均獨具特色,堪稱步槍的根本性變革。
G11步槍具有尺寸小、重量輕、系統密封、操作安全等特點;三發點射命中概率高;使用簡便,訓練簡單,符合對現代步槍的基本要求,從而引起不少國家的興趣。
1969年12月,原西德防禦技術採購局提出新步槍研製任務。從此開始了這種步槍的研製工作。到1974年研製階段結束。西德軍方從三個研究方案中選用了赫克勒。考合及代那末特。諾貝爾公司的G11方案,並於1974年12月簽訂了發展合同。
開始在北約對比試驗中,G11因出現烤燃問題,而未能參加部隊試驗。但是,研製公司認為,G11的烤燃絕非是使用無殼彈的結果,而是結構方面的問題。
因此,在北約試驗之後,公司方面繼續對G11進行了研究改進,最後得到了滿意的結果。現在,G11可以安全地連續發射100發子彈,技術性能良好。
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近些年來,擊斃一個敵人的彈藥消耗量激增。在第二次世界大戰期間平均需要2.5萬發,在朝鮮和越南戰爭時已達5萬發以上。這裡有自動步槍射速不斷提高所帶來的後果。由於射速提高使彈藥消耗量增大,後勤供應任務加重,但並未達到預期的命中概率。另外,當前步槍戰鬥距離縮短,85%的步槍射擊目標最遠在 300米,這就迎合了減少彈藥消耗量和減輕武器重量的發展趨勢,為發展更輕、更小的槍彈提供了可能性。但總的來看,北約國家的多種方案沒達到技術上的飛躍,也沒有根本提高命中概率。
提高命中概率是步槍發展的關鍵問題。西德認為,只有用10發以下的子彈和中等散布精度的自動點射才能解決問題。用這種步槍點射達到了理想的命中概率。
G11步槍是一種自動導氣式武器。批生產型重3.6公斤,由100多個零件組成。若將100發無殼彈包括在內(50發放在彈匣內,50發由射手攜帶),全系統重約4.3公斤。步槍可單發、三發點射和連發。長度只有75厘米,較奧地利的AUG和法國的FAMAS為短。步槍外部塗以暗綠色,以減少光反射和紅外反射。根據需要,在槍管護套上還可裝刺刀座和兩腳架。
無殼彈是G11步槍系統的重要組成部分。研製初期曾用過直徑4.3毫米的彈丸,后因槍管燒蝕,現在直徑4.7毫米的彈丸。
全彈長34毫米,其中21毫米是可燃盡的發射葯柱,其批生產的結構斷面為邊長9毫米的正方形。
發射葯使用帶粘結劑的高能和高點火溫度的新型葯,同時在結構上採取了措施,在射彈數量少時消除了「烤燃」現象。

6 G11無殼彈步槍 -4.7毫米g11

G11無殼彈步槍G11無殼彈步槍
德國4.7毫米G11無殼彈步槍
德國4.7毫米g11無殼彈步槍(4.7mm g11 caseless rifle)

德國hk公司於70年代初開始研製,於90年代初基本完成。聯邦德國國防軍原計劃訂購35萬支於1990年裝備部隊,接替現裝備的G3步槍,由於種種原因,計劃沒有實現,只是少量裝備特種部隊。該槍最大的特點一是使用無殼槍彈,二是機匣輕便堅固,耐蝕抗磨,」三防」能力強,三是採用沒有往複式槍機體和閉鎖裝置的的旋轉槍機。發射4.7毫米無殼彈,這種彈用發射葯代替傳統的彈殼,因而彈匣容量增加到50發。射速2000發/分,3點發射后坐力小,提高了射擊精度。槍長750毫米,空槍重3.6千克,配備兩倍光學瞄準鏡。無彈殼步槍的出現,將是步槍史上的重大革命。

口徑4.73毫米,初速930米/秒,理論射速600發/分(自動射擊)、2200發/分(3發點射),供彈具50發桿式彈匣,全槍長*寬*高752.5毫米*71.2毫米*317.5毫米,槍管長537.5毫米,全槍重(空)3.65公斤,有效射程300米,配用彈種4.73毫米*33DM11無殼彈。

7 G11無殼彈步槍 -無殼彈

G11配用的無殼彈

G11無殼彈步槍G11配用的無殼彈
G11系統的決定因素在於無殼彈藥的設計,而無殼彈技術最難解決的問題就是槍彈自燃,這也是為什麼G11開發超過了20年的原因。由於普通金屬彈殼能吸收和帶走很多熱量,使彈膛升溫較慢,且在子彈入膛后又能在彈膛和發射葯之間起隔熱作用,所以很少發生自燃現象。而無殼彈發射時彈膛升溫極高極快,且子彈入膛后發射葯直接與彈膛接觸,結果當彈膛溫度高於自燃溫度時就會使子彈自行發射。因此,無殼彈技術的革新之處正是它的最大技術難題。據說在G11早期試驗階段,許多參與試驗的士兵在G11上貼著一塊標籤做試驗,標籤上的話頗具黑色幽默,「自行射擊的『黑森林』發出杜鵑般的叫聲」,這說明當時G11的自燃問題相當嚴重,後來HK公司宣布所有的關鍵技術都得到解決。有個別專家認為G11被取消訂單的原因除1990~1991年的政治和經濟背景外,對於無殼彈的降溫技術仍然信心不足也是原因之一。

從1977年至今,由諾貝爾公司火炸藥公司研製的配用於G11的無殼彈的彈形結構大約經歷了三個方案階段。

口徑為4.7mm的77型無殼彈,配用於G11步槍的第6個原型槍,發射葯柱截面呈長方形(11×8mm),全長32.5mm。77型無殼彈一直用於G11的早期開發階段。當時的77型無殼彈的發射葯自燃溫度為178℃,而G11的槍膛升溫極快,因此在連續發射十幾發彈時就會出現槍彈自燃事故。1977年在北約組織的制式步槍選型試驗中,G11就因

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過早出現無殼彈進膛自燃而中途退出試驗。

1981年12月,諾貝爾公司研製成一種自燃溫度比一般硝化棉發射葯高100℃的新型發射葯,這種發射葯被稱為HITP,即高燃點發射葯(High Ignition Temperature Propellant)。在採用新型發射葯的同時諾貝爾公司又對無殼彈的外形結構進行了更改,新的81型無殼彈全長34mm,和77型一樣彈頭下半部嵌入葯柱內,但區別是發射葯柱的上半部為圓柱形,下半部為正方形截面體(9×9mm)。

1988年,諾貝爾公司對無殼槍彈進行了重新設計,新彈被命名為DM11,口徑為4.73mm,彈頭外徑4.93mm,覆銅鋼被甲全鉛芯結構,重3.25g,長20mm,全部埋入模壓成形的發射葯柱中;發射葯柱主要成分為HMX耐高溫火藥,外表有防護塗層,葯柱截面為7.9×7.9mm的正方形,上部三分一處的四個棱邊上有凹槽,表明彈頭方向;發射葯柱頂端有半透明塑料帽蓋住彈頭,加上塑料帽全長32.8mm;彈頭底部和可燃底火之間連接有一內裝擴爆葯的銅盂。DM11全彈重5.2g,初速930m/s。

DM11在提高抗自燃能力方面下足了功夫,除了採用高燃點發射葯外,在擠壓成形過程中塗上一層材料,既可以起陰燃作用,又可以在成品彈壓製成形時作為粘結劑。發射葯柱表面的多功能防護塗層除了有防潮、防霉功能外還可以提高抗自燃能力。

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DM11採用埋頭彈的結構也是提高抗自燃能力的措施之一。美國人在《無殼彈熱傳導》(ADAO34159)研究報告中,根據M16的5.56mm有殼彈的自燃試驗結果得出結論,槍膛內升溫最高的部位在坡膛(槍膛內容納彈頭弧形部並引導彈頭進入線膛部分)處,在M16步槍上自燃首先是由於彈頭受熱傳遞到發射藥引起的,而不是彈殼受熱引起的。DM11改為埋頭結構后,整個彈頭埋入發射葯柱內,避免與坡膛接觸傳熱;同時在葯柱前端蓋有一個塑料帽,既可以密封葯柱內膛,防止底火和擴爆葯受潮,阻止彈頭起動時火藥氣體前溢等作用外,還可以減少葯柱前端受熱升溫。塑料帽中間頂部的位置非常薄,發射時彈頭會穿過塑料帽進入膛,而塑料帽則在高溫下迅速降解。

採用埋頭彈結構的另一個好處是當發生自燃時,最靠近熾熱彈膛的發射葯會先於擴爆葯點燃,彈頭末推入坡膛時火藥燃氣會逃逸到彈頭前方,使膛壓下降,從而使導氣孔處壓力不足,槍機不能進行正常的自動動作,結果也只會低速地發射一發彈頭。

DM11無殼彈的發射葯柱的正方形橫截面的四個邊是略為凹入的弧形,而彈膛橫截面則是正方形,這樣可以減少葯

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柱與彈膛的接觸面積,也是起一種延緩自燃的作用。

DM11無殼彈的存放是以15發彈為單位密封在一個塑料盒內,未拆封的塑料盒封裝彈可以在潮濕環境與水中貯存,在1.5米高度落在鋼板上不裂封,12米高度落下不發火。而拆封彈在潮濕大氣中長期貯放后仍可以正常使用。發射葯柱在通常情況下極為結實,只有用硬物才能砸碎。

DM11無殼彈的體積和重量比一般的有殼彈小。一名配備G11無殼彈步槍的士兵在G11步槍上帶彈90發(兩個彈匣),另外攜帶28個15發封裝的彈包,一共可攜帶510發,加上槍總重量為16.2磅。在相同的攜行重量下,配備M16A2的士兵只能攜彈240發,而配備G3A3的士兵則只能攜彈100發。

8 G11無殼彈步槍 -轉膛式槍機

G11的轉膛式槍機

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發射無殼彈的其中一個難題就是槍膛閉氣的問題。由於有殼彈的彈殼可以起到阻止火藥氣體從槍膛尾部泄出的作用,而無殼彈在發射時火藥氣體就會四溢。因此,G11採用了一種圓柱形轉膛式槍機。

槍機在槍管軸線上旋轉,當彈膛轉到與槍管垂直,即位於供彈位置時,槍彈就進入彈膛;轉膛再轉90°到達射擊位置,即彈膛對準槍管,槍彈就處於待髮狀態;擊發時,擊針首先把彈膛的尾部密封;發射後轉膛再轉90°,又回到供彈位置,如此往複。當彈膛位於供彈位置時,下方的退彈口的蓋板自動打開,當出現瞎火彈時就會向下排出。

G11的轉膛式槍機比起傳統的往複式槍機,由於省去拋殼這一動作,可以大大提高射速。當以3發點射時,G11的理論射速達每分鐘2000發,所以打完一個3發點射只需60毫秒,最後一顆彈頭離開槍管后,射手才感到微小的后坐力。連發時,活動部件在浮動式后坐過程中不再擊發,使G11的射速降低到每分鐘460發。單發射擊時,后坐力傳遞到射手肩部需時約130毫秒,因此射手基本感覺不到后坐。這些特點都使G11的精度大大提高,其中點射散布超出現有的各種小口徑步槍的水平。

以下的圖片是在視頻中截取的,這是20世紀90年代初美國ACR計劃試驗中HK ACR的宣傳片斷,可能令你們對G11的浮動式后坐有一個更直觀的了解。

G11無殼彈步槍G11無殼彈步槍

9 G11無殼彈步槍 -參考資料

1、http://www.gun-world.net/german/hk/g11/G11.htm

2、http://games.sina.com.cn/talk/0108/08158844.shtml

3、http://junshi.daqi.com/bbs/00/197070.html

4、http://www.samlong.cn/article/12/1554/2007/20070328102492.html

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