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MKR自动步枪

来自火器百科
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MKR卡宾枪

MKR自动步枪[1]由瑞典国际动力公司(Interdynamic AB, SE)设计,采用了4.5x26mm R微口径,由于种种原因最终未能投产。

MKR步枪

前期测试

上世纪70年代末,瑞典国际动力公司(Interdynamic AB, SE)推出了自己的新型突击步枪MKS,采用5.56x45mm口径。该枪外形怪异,设计上也做了诸多创新,比如步枪采用T字形布局,弹匣装在握把之中。并且枪身大量采用了冲压部件,成本相比M16降低了40%但是MKS突击步枪却在制造出几支原型枪之后就停止了开发,因为公司认为纵使MKS融入了众多新设计,但经过测试发现,使用5.56x45mm枪弹并不能给武器带来实质性的性能提升,于是瑞典国际动力公司开始了寻找“理想口径”之路。

从左到右:7.62 NATO,5.56 M193,4.5x26mm R
从左到右:.22 LR,4.15mm火箭增程,4.15mm底排增程,.22 WMR,4.27x26mm R,5

德国在1970年的一份研究表明,自动步枪的后坐冲量只有在1 Ns左右才能保证有较高的点射命中率。如此之低的后坐冲量水平,传统小口径弹药是几乎不可能达到的,于是瑞典国际动力打起了微口径的主意。公司拟将口径控制在4-5mm之间,并且采用了一个意想不到的结构——边缘发火。

边缘发火(Rimfire)区别于中央发火,枪械的击针通过撞击弹药突出的底缘,从而引爆底缘内的起爆药。在19世纪,大多数轻武器弹药都采用了边缘发火结构,其优点是结构简单,弹壳制造方便且造价低。但是在无烟火药出现之后,轻武器弹药的膛压迎来了质的飞跃,边缘发火弹由于底部较薄,无法承受较高的膛压,因此军用弹药几乎都改成了中央发火弹。但边缘发火弹并没有就此消失,时至今日民用市场上仍旧有众多边缘发火的运动枪弹,最有名的莫过于.22 LR,原因当然还是因为便宜。

经过论证,瑞典国际动力公司认为现今的军用步枪已经不需要动不动几千米的射程了,如果只把目标定在400-500米,这种程度的膛压边缘发火是可以接受的。并且边缘发火弹还有诸多好处,首当其冲的便是价格便宜,制造迅速,其次边缘发火也能降低弹药的重量,从而减轻士兵的负重或者提高携弹量。如果枪弹采用中央发火结构,预计枪弹总重将达到4.8克,弹壳重量占了一半,即2.4克;而重量优势更明显的无壳弹总重为2.5克,弹壳重量0;采用边缘发火的枪弹总重3.6克,弹壳重1.1克。相比之下,边缘发火弹的减重非常明显,但又不存在无壳弹的高研发风险。

.22 LR第一个被瑞典国际动力公司拿来开刀,在原本的弹壳基础上更换了NC发射药,并安上了一枚4.15mm的火箭增程弹头。在惯性闭锁,枪管长480mm的弹道枪上测试得到了240MPa的最大膛压和325J的枪口动能。实验证明在较小的弹壳上仍能得到较高的动能,测试马上就转移到了更大的.22 WMR弹壳上进行。

测试人员将.22 WMR弹壳缩口并装上了一枚4.27mm的弹头。在刚性闭锁,枪管长480mm的弹道枪(枪机重0.8千克)上达到了275MPa的最大膛压和600J的枪口动能。并且弹道枪的膛室设计特殊,并未完全贴合弹壳,而是圆柱形的设计。这意味着击发后弹壳的锥形部会发生膨胀,这种设计降低了膛压,使边缘发火弹也能够承受得住。这种弹药之后又在惯性闭锁的弹道枪上进行了测试,结果最大膛压降低到了225 MPa,枪口动能490 J。但是在弹壳底部频繁发生断壳情况。这种问题常见于复装弹,主要是因为闭锁间隙加大导致弹壳底部内壁的磨损加剧,久而久之发生断裂。而在这里则是因为圆柱形膛室减小了枪弹击发后弹壳外壁与膛室内壁之间的摩擦(接近理论无摩擦状态的92%),导致枪机过早开锁,加之边缘发火弹底部结构强度差,从而发生断壳。通过加厚弹壳的断裂位置或采用延展性更好的材料可以缓解这个问题。

测试还在继续进行,之后测试人员又试验了3.8mm脱壳弹头,壳口直径5mm。在惯性闭锁的弹道枪(枪机重0.5千克)上测试,在2.2 Ns的后坐冲量上得到了620J的枪口动能。但是这种枪弹在弹托和弹头分离时出现很大问题,应该是精度受到影响了。并且脱壳枪弹也基本放弃了安装枪口制退器的可能性,不利于进一步降低后坐冲量,因此被放弃了。其次同时,箭形弹也在实验中被发现不可用。

经过反复试验和测试,设计人员终于确定了采用钢芯闭锁的铜制全膛弹头方案。尽管从理论上讲,火箭助推和脱壳弹能达到更远的射程,但是成本太高并且近距离停止能力不足。圆柱形膛室有时候也会造成弹壳颈部破裂,所以膛室前部只比弹壳大了一点点。

4.5x26mm R

从左到右:7.62 NATO,5.56 M193,4.5x26mm R

设计人员最终敲定了枪弹规格为4.5x26mm R,既可以作为自动步枪弹药使用,也可以应用在小型手枪上。其口径的选择非常关键,在保持有效射程不变的情况下,如果口径大于4.5mm,则会导致枪弹质量和后坐力增加;小于4.5mm则会导致弹头质量减小,需要增大装药才能保持一定射程,进而导致枪弹整体体积和重量增大。

弹壳是从.22 WMF弹壳缩口改装而成的,使用了凸缘结构,因此为了保证弹匣内的供弹可靠性,枪弹的凸缘,圆锥部和弹壳口部三者可以连成一条直线,锥度为1:10.3。测试中也尝试过1:8和1:15的锥度,但是前者会导致枪弹在抱弹口处出现供弹问题,后者会导致枪弹的底缘在弹匣互相卡住。为了配合这个锥度,弹头的最大直径实际上是4.63mm。

弹头全重1.58克,由单金属铜直接冷锻制成,在640mm长的枪管上能打出1000m/s的初速度。据说4.5mm弹头与5.56mm的M193弹头弹道基本吻合,在300米处能够击穿头盔,在750米处仍具备有效杀伤能力,最大射程达到了2500米。笔者对于这个射程数据是比较疑惑的,老外也怀疑该弹在300米处是否还具备有效杀伤能力。而且用铜直接锻压制造弹头尽管弹头一致性好,并且生产步骤少,但是成本太高,不太适合军队使用,法国一战期间的8mm勒贝尔D弹头就是一个很好的例子。弹药本身所产生的后坐冲量约2.2 Ns,搭配高效制退器之后后坐冲量能降低到和.22 LR一个水平,大约1.73 Ns。

枪械结构

带两脚架的MKR步枪

发射4.5mm枪弹的MKR步枪采用的是导气式原理,卡铁偏移闭锁,有步枪和卡宾枪两种型号,均为无托式布局,步枪型枪管长640mm,并带有高效枪口制退器,而卡宾枪型枪管长540mm,无枪口制退器,并且无法安装刺刀。两种型号都具有三种射击模式,分别是半自动,三发点射和全自动。供弹具为50发弧形塑料弹匣,在工厂内预装子弹并封装后直接发放到士兵手中,为一次性设计,打完就扔。步枪和卡宾枪的理论射速高达每分钟1800发,虽然弹匣容量有50发,但在1800发的射速下打空也不过一秒多种,所以有理由相信该枪主要以半自动或三发点射为主。其枪口初速到达了每秒1000米,也对得起这幺小的弹头。

更多的枪型也在设计之中,比如轻机枪型,计划采用200发或500发弹鼓供弹,装弹量十分惊人。为了提供更为有效的压制火力,轻机枪的理论射速会降低到每分钟700-900发。还有一种带有折叠托的紧凑型冲锋枪,采用50发弹匣从侧面供弹,同样采用导气式原理,空枪重量能控制在1千克以下,枪管长150mm,折叠时全枪长260mm,枪口动能预计为460 J。柯尔特转轮手枪经过改造也能在弹巢内塞下10发4.5mm枪弹,在3英寸的枪管上预计能达到360 J的动能。

50发一次性弹匣

当然这些最后都只停留在了设想阶段,只有MKR步枪和卡宾枪真正造出了实物。4.5mm枪弹的设计过于激进。微口径,边缘发火,大弹壳锥度,这些特征即使放在现在军用枪弹中都是绝无仅有的,创新是好的,但过于创新就会导致失败,MKR就是这样一个例子。在4.5mm弹失败之后,国际动力将MKR改成了5.56x45mm口径,通用4179标准弹匣,但也没有卖出去。[2]

图库

参考资料

  1. 《INTERDYNAMIC AB 1978-10-23_4.5x26 R High Performance Rimfire》
  2. 《The World's Assault Rifles》 - Gray Paul Johnston & Thomas B. Nelson