吳安律等
美國在越南戰爭中使用的M21半自動狙擊步槍,在M14半自動步槍上改進而成
狙擊步槍是一種軍用及警用的精準武器。軍事上主要用于狙擊對方指揮官、機槍手、重火器手、車輛駕駛員等重要人物目標,大口徑狙擊步槍還可以發射多功能狙擊彈(穿甲燃燒彈),用于精準打擊對方的車輛等器材目標;警用上主要用于狙擊恐怖分子和反人質劫持。狙擊步槍屬于高精度步槍,早期狙擊步槍大多是在單發栓動步槍之中精選精度好的步槍加裝光學瞄準鏡而成。
第一代狙擊步槍都是精選再加改裝構成的初級應用型,典型代表有美國的李恩菲爾德MKⅢ狙擊步槍、蘇聯莫辛納甘M1891/30狙擊步槍、德國Gew41半自動狙擊步槍和后期Gew43半自動狙擊步槍,以上都大批量投入二戰,并表現出驚人戰果。
第二代狙擊步槍是全新設計的半自動狙擊步槍。第二次世界大戰結束后,隨著步槍向半自動化和自動化演變,狙擊步槍也采用半自動方式。由于半自動狙擊步槍具有二次射速快、學習掌握容易、生產成本低,以及與機槍共用機槍彈便于戰時后勤保障等優點,當時被認為是適合大規模作戰的最好用的“軍用戰斗狙擊步槍”。其典型代表包括:美國M21 7.62mm半自動狙擊步槍(在M14自動步槍基礎上重新研制的狙擊步槍,采用20發彈匣供彈)、蘇聯SVD 7.62mm半自動狙擊步槍(10發彈匣供彈)、德國PSG-1 7.62mm半自動狙擊步槍,這些都是1960年代大量列裝軍隊的狙擊步槍。
我國在1979年對越自衛反擊戰時緊急仿制蘇聯SVD狙擊步槍,研制出79式/85式7.62mm半自動狙擊步槍,成為我軍第一款大批量列裝并經過實戰考驗的狙擊步槍。1988年我國研制成功5.8mm重機槍彈,并于1996年研制成功發射該彈的QBU88式5.8mm狙擊步槍。相比于85式狙擊步槍,QBU88式5.8mm狙擊步槍的光學瞄準鏡由機匣左側安裝改為機匣頂部安裝,兩腳架安裝在槍管上,其余方面,包括彈匣容彈量、瞄準鏡安裝接口及夾緊結構等與85式狙擊步槍相同,而使用瞄準鏡的有效射程由1300m降為800m。另外,85式狙擊步槍可以在不拆卸瞄準鏡時進行槍支分解保養,而88式狙擊步槍則不能,這一點是88式狙擊步槍的最大使用缺點,因為校正好的狙擊步槍在分解保養時就會破壞原來的精度,瞄準鏡重新安裝后必須重新校正才能保證首發精度。此外,88式狙擊步槍采用3~9倍變倍光學瞄準鏡,整體采用無托設計,質量輕、全長短,在世界上首創了小口徑狙擊步槍先河。
總之,第二代狙擊步槍的設計思想是低成本化、普及型(俗稱傻瓜應用型)。
第三代狙擊步槍系統在越南戰爭中誕生發展。第三代狙擊步槍的主要設計思想有以下特點:
美軍狙擊小組,狙擊手使用的是M24非自動狙擊步槍
一是一切設計均圍繞提高射擊精度進行。第三代狙擊步槍采用非自動美軍狙擊小組,狙擊手使用的是M24非自動狙擊步槍發射方式,重型高精度鍛造槍管,槍管浮置式安裝,兩腳架有依托射擊,扳機力可調,使用專用高精度狙擊彈,采用高精度黃銅材質彈殼(拔彈力一致性好),瞄準鏡與槍支固定安裝(校正零位后不可拆卸)等設計,都是圍繞著提高射擊精度做文章。重回非自動步槍的設計形式,這個過程并非簡單的“復古、回潮”,而是人類對狙擊步槍應用認識螺旋上升的結果。越南戰爭期間,美國海軍陸戰隊使用民用版雷明頓M700非自動步槍改造生產的M40A1狙擊步槍,在戰場上的可靠性、射擊精度遠比美國陸軍的M21半自動狙擊步槍優秀,因此美國陸軍在1988年大批量換裝M24非自動狙擊步槍。戰爭經驗證明,狙擊步槍不可能對人物目標持續射擊,最多只有3次射擊機會,因此射擊精度成為高精度狙擊步槍設計的關鍵考慮要素,半自動狙擊步槍將退變為精準步槍,供僅次于狙擊手的班組特等射手使用。
二是緊緊依靠光、機、電、算等信息技術手段,實現超視覺和超遠距離的精確打擊。第三代狙擊步槍的一個顯著特征是沒有機械瞄具,也就是說,當今頂尖的狙擊步槍不再考慮利用機械瞄具瞄準作戰,這一點發展趨勢非常重要!第三代狙擊步槍的頂部采用美國民用槍支通用的全尺寸皮卡汀尼導軌,支持在固定安裝的白光鏡前端串聯夜視儀,這一點也十分重要!這一招是西方輕武器的革命性創新發展,這樣的設計是為了保證狙擊步槍在不需要校槍的情況下在白天、晚上,以及白天轉到晚上、晚上轉到白天這4個時段都能實現首發命中、先發制人,即無論何時投入作戰都能保證首發命中。這種設計看似笨拙,實際上非常聰明,因為夜視儀的裝、卸對狙擊步槍的精度沒有影響,只需根據白光鏡在白天對應不同距離的射擊參數裝定射擊即可。另外,給夜視儀快速配裝上3~4倍的接目鏡和手持握把,就可將夜視儀變成手持夜視儀在戰場使用,這樣既降低裝備成本,又減輕狙擊小組作戰負重。實際上,現代中、大口徑狙擊步槍已經很重,不可能在夜視儀串聯在狙擊步槍后,再由狙擊手持槍去搜索目標,而搜索目標要占夜間作戰大部分時間。
第三代狙擊步槍系統還要配備高精度白光瞄準鏡實現遠距離觀察和瞄準,高低和方向手輪可實現彈道參數精密裝定;激光測距儀配合計算機完成彈道經驗數據查表,更高級應用是利用掌上計算機進行實時彈道解算;光學觀靶鏡供觀察手使用,當首發偏離目標密位角度被成功測定后,可通知狙擊手在5秒內修正補射第二發彈,因為在極短時間內風偏影響是一致的,實踐已經證明補射是大大提高超遠距離狙擊成功率的最有效作戰方式。因為彈頭在自然環境中遠距離飛行的彈道十分脆弱,三維時空軸十分復雜并且無法準確預測或判定,遠程狙擊一定是概率事件,很難實現百分之百命中。過去有些自動化武器系統都想用簡單理想化的方法去解決這個超級復雜的科學問題,但即使付出巨大的成本代價,最終使用效果仍不佳,只取得形式上的先進。解決之道是必須動用復雜繁瑣的科學方法,去應對、解決超級復雜的科學難題,沒有捷徑可走。
三是采用人性化設計,最大限度發揮狙擊小組的人為能力,追求最佳作戰效果。狙擊步槍設計上采取貼腮板高低可調、槍托長短可調、扳機力可調、瞄準鏡的視度可調,對狙擊手采用高成本的技術和技能培養等,均旨在提高狙擊手操控的舒適性、夜間感知能力以及安全感。另外,2人或3人狙擊小組的編制,使得狙擊手的戰場職責得到合理分配,同時也提高了狙擊手戰場生存能力。
四是槍彈外彈道理論、光電瞄準鏡技術面向部隊普及。過去的輕武器設計理念是大批量生產、普及性應用,所以深層次彈道理論和光電瞄準鏡技術不需要使用者過多掌握。但是對于第三代高精度狙擊步槍系統而言,則必須學習一定的彈道理論、光學瞄準鏡及光電儀器技術才能有效使用這種武器系統。西方國家為此建立大量專業狙擊手培養學校或部隊培訓機構,可見他們對高精度輕武器應用的重視程度。
隨著各國對狙擊步槍理解的進一步深入,哪種口徑狙擊彈最適合遠距離狙擊人物目標也成為非常重要的課題,下文結合理論與實踐予以分析。
2018年4月,美國海軍陸戰隊換裝Mk13 Mod7狙擊步槍,該槍護手上有多條導軌,可安裝多種標準附件。其發射.300溫徹斯特馬格努姆彈,有效射程1300m
串聯在白光瞄準鏡前方的夜視儀可加裝接目鏡和手持握把,作手持觀察鏡使用
狙擊步槍系統的有效射程是指射擊精度指標可以考核,并且達到技術指標要求的狙擊射程。狙擊彈的最遠殺傷能力取決于彈頭飛行一定距離后的落點動能和飛行姿態,彈頭的極限殺傷能力由彈頭進入人體時的速度和彈頭質量兩個因素決定(即由落點動能決定)。狙擊彈的應用性能取決于彈頭遠距離飛行時間,而飛行時間由彈頭初速、質量及彈頭風阻決定。同時,飛行時間決定風偏修正量大小,如果修正量大,遠距離命中概率就會大幅降低,技術上應該采用5m/s的風速作理論計算中值。這個數值是如何確定的?這就涉及到槍彈風偏方面的一些基礎知識。
自然界常見風速大小是多少?國際狙擊領域通常認為野外常見風速為10英里/小時,換算為國際單位是4.47m/s。西方狙擊手都去熟記這個風速下的不同距離風偏數值,這個數組是非線性增長的,通過我們繪制的風偏曲線圖就能一目了然。自然界風速變化范圍為1英里/小時~20英里/小時,也就是0.5m/s~9m/s,一般超過最大風速就不能射擊了,特別是遠距離狙擊的成功率十分低下。
槍彈風偏還有一個很有利用價值的普遍特點,即不論槍彈口徑大小,在同一個射擊距離上,風偏量與風速幾乎嚴格成正比例變化,也就是線性增減。這一點非常非常重要!狙擊手可以節省大量腦力,只要熟記5m/s風速條件下各個距離的風偏量,其他風速條件下的數據按比例心算即可。
如何計算不同口徑狙擊步槍在特定風速(如5m/s)條件下的命中概率?我們可以在不同距離(如600m)上作計算點,查看“狙擊彈氣象和彈道變化修正量對比表”可得出不同口徑狙擊彈風偏量,再將人體寬度(50cm)除以這個風偏量,即可得到某個距離上的隨機修正射擊的命中概率。隨機修正是指假定狙擊手在不知道如何修正風偏的情況下,人為設定的修正量,如果狙擊手有熟練的實際修正風偏經驗,命中概率就會大幅提升。經計算,5m/s風速條件下,不同口徑狙擊彈在不同距離處的數據如下(下述的7.62mm狙擊彈是17.62×51mm彈):
落點動能曲線圖
風偏曲線圖
600m處,5.8mm狙擊彈命中概率35.7%,動能523焦耳;7.62mm狙擊彈命中概率44.7%,動能1246焦耳;.338狙擊彈命中概率69.4%,動能3031焦耳;.50狙擊彈命中概率102.2%,動能10300焦耳。
800m處,5.8mm狙擊彈命中概率20%,動能330焦耳;7.62mm狙擊彈命中概率22.7%,動能832焦耳;.338狙擊彈命中概率37.3%,動能2431焦耳;.50狙擊彈命中概率54.8%,動能8500焦耳。
1000m處,5.8mm狙擊彈命中概率10.4%,動能224焦耳;7.62mm狙擊彈命中概率12.6%,動能589焦耳;.338狙擊彈命中概率22.1%,動能1955焦耳;.50狙擊彈命中概率33.4%,動能6920焦耳。
1200m處,7.62mm狙擊彈命中概率7.6%,動能487焦耳;.338狙擊彈命中概率14.6%,動能1569焦耳;.50狙擊彈命中概率22%,動能5660焦耳。
1400m處,7.62mm狙擊彈命中概率5.1%,動能421焦耳;.338狙擊彈命中概率10.5%,動能1226焦耳;.50狙擊彈命中概率15.3%,動能4550焦耳。
1500m處,7.62mm狙擊彈命中概率4.2%,動能384焦耳;.338狙擊彈命中概率9.1%,動能1070焦耳;.50狙擊彈命中概率13%,動能4060焦耳。
1700m處,.338狙擊彈命中概率7.0%,動能790焦耳;.50狙擊彈命中概率9.5%,動能3210焦耳。
1800m處,.338狙擊彈命中概率6.1%,動能665焦耳;.50狙擊彈命中概率8.2%,動能2860焦耳。
2100m處,.50狙擊彈命中概率5.5%,動能2003焦耳。
通過上述計算可以得出一些結論:
注:風速為2.5m/s時,修正量減半;風速為10m/s時,修正量加倍
美國海軍陸戰隊裝備的巴雷特Mk22 MRAD狙擊步槍,其發射.338諾瑪馬格努姆彈,有效射程1500m
目前已知的7.62×51mm狙擊彈極限射擊能力,是1964年美國海軍陸戰隊狙擊手在越南戰爭時期創造的,該彈最遠狙擊距離記錄為1250m,對方是無防護的越南士兵。我們從表中可知,1250m處7.62mm狙擊彈的彈頭動能約為476焦耳,狙擊成功率約為7%。當彈頭的飛行速度低于音速時,飛行阻力變小,每多飛行100m距離的彈頭落點動能下降會變得緩和一些,但是狙擊成功率會大幅度降低。我們已經做過一些試驗證實,7.62×51mm狙擊彈在1500m處的靶板上約有25%的彈頭孔為橫彈孔,這說明彈頭不能再正常飛行到更遠距離。
由于5.8mm狙擊彈還沒有參加過遠距離實戰,因此只能從彈頭落點動能角度判定其極限狙擊距離為700m,彈頭落點動能為413焦耳,狙擊成功率約為25%。其他兩種口徑狙擊步槍在700m的數據為:7.62mm狙擊彈彈頭動能為1021焦耳,狙擊成功率約為31.3%;.338狙擊彈彈頭動能為2713焦耳,狙擊成功率約為51.5%。考慮到現代士兵的防彈服應用十分廣泛,防護效果和能力還在逐步提高,遠距離殺傷必須考慮狙擊彈彈頭的動能沖擊殺傷作用,這就是現代武器發展過程中最為典型的“矛”與“盾”之爭。為了應對更高的防護,狙擊彈口徑需相應增大,因此軍隊今后大量使用的狙擊步槍最佳選擇,應該是.338口徑。這個口徑也是可以配備消聲器使用的口徑。
進一步分析,1800m處.338狙擊彈的動能為665焦耳,狙擊成功率為6.1%,這說明.338狙擊彈在這個距離上還有足夠的侵徹殺傷能力。更遠一些的試驗我們還沒有去做,但從.338狙擊彈的落點動能曲線趨勢來看,還可期待更遠的射擊距離。由于.338狙擊步槍的后坐力能夠承受,因此.338口徑是既適合日常大射彈量訓練,又能滿足遠距離對人物目標狙擊作戰需求的理想口徑。
.50彈的遠距離落點動能更大,但對人物目標存在過度侵徹,具體以21OOm遠距離來說,在這個距離上.50狙擊彈還有2003焦耳動能,對人物目標狙擊成功率為5.5%,對人物目標的狙擊殺傷能力仍過剩。經過我們做的各項試驗證明,.50彈更適合遠距(我們曾在白天使用27發多功能狙擊彈,在1500m距離上狙擊小組兩人配合,對厚Smm的100cm×100cm裝甲鋼板正面急速射擊,命中21發,100%穿透)打擊各種軍用車輛、武裝直升機,甚至裝甲車輛的薄弱部位,也即作反器材用途。
綜上,第三代狙擊步槍配用的狙擊彈口徑可選7.62mm、.338、.50幾種,.50彈更適合遠距狙殺非人物目標,.338口徑與7.62mm口徑相比較,在遠距離命中概率、對有防護人物目標殺傷力等方面更具優勢,故可大量應用于對付人物目標的遠距離狙擊武器上。
編輯/魏開功