为什么真正速度复合材料弹药具有革命性意义？改变100年经典设计

近来多篇文章提到真正速度公司（True Velocity）的复合材料弹药，本文将相信阐述这种弹药的革命性意义。


本文为《枪械与弹药（Guns＆Ammo）》杂志发表的介绍文章，作者Brad Fitzpatrick，本人翻译给大家分享。

19世纪末，黄铜药筒装填无烟火药的定装步枪弹出现之后，从那时起，基本的步枪弹药设计并没有发生太大的变化。当然，我们现在已经研制出更先进的发射药和弹丸，但中心发火弹药的整体设计与100多年前并没有太大区别。

但是，这一切正在改变。这场革命始于2010年，德克萨斯州加兰的一架公司开始研制聚合物为主的复合材料步枪弹药，多年来，真正速度公司通过结合聚合物、发射药、工业机器人、制造、知识产权、化学和电气工程领域最伟大的发明来完善他们的设计，并创造了未来时代的弹药。

为什么是聚合物？


让我们先从基础的定义开始，因为许多关于真正速度弹药的许多词语并不准确。真正速度使用聚合物材料制造药筒的主体，聚合物就是一系列长链分子经过聚合反应组成的任何东西。有天然聚合物和人造聚合物的区别，塑料就是聚合物，但并非所有的聚合物都是塑料。

塑料由石油产品制造，是可以保持固态的热固性材料，可以加热成液体并重新定型的热塑性材料。真正速度用于制造药筒的聚合物是复合材料，这意味着聚合物集体混合了其他成分以增强性能。最终得到的复合材料是专门用于完成特定工作的材料，例如让这种材料更加坚固、重量更轻或更加耐热、提升绝缘性能。


为什么这很重要？因为很多射手在看到聚合物这个词时，往往都会翻起白眼。上世纪70年代，当聚合物枪托彻底改变运动步枪时；上世纪80年代，当加斯顿·格洛克（Gaston Glock）推出自己研制的新型自动手枪时，聚合就已经改变了枪械发展的轨迹。

枪械行业的未来已经，并且确实围绕着聚合物发展，但并非所有的聚合物都能产生同样的效果。毕竟米其林星级餐厅的喷雾奶酪和28天熟成的肋眼牛排从技术角度上来说都是食物，但与其他的奶酪和牛排并不相同，无法相互替换。

为什么真正速度的复合材料药筒获得了成功？


正如厨师们致力于制作精致的美食一样，真正速度的工程师们也致力于研制新型聚合物改进弹药的性能和设计。真正速度的工程师最终设计出一种性能优于传统黄铜药筒的复合材料药筒，为此他们着重解决了弹药装配精度，这可以归结为一个词：一致性。

传统黄铜药筒可以产生良好的装配精度，但这种弹药的制造工艺是为黄铜材料设计的，具有其局限性。当黄铜毛坯在冲压和成型时，加工过程中药筒壁厚会发生一些变化。如果将聚合物材料按照现有的制造工艺进行加工，结果则完全不同。


真正速度的药筒构造与传统黄铜药筒完全不同。制造过程首先从底部开始，用聚合物包裹住钢制药筒底部。药筒的颈部与肩部是分别制造的，然后融合到一起，最终与药筒主体结合。这样药筒主体的壁厚比黄铜药筒要精确得多，事实上，将加工精度提高了10倍。


真正速度的工厂看起来的感觉更像是航空航天实验室，拥有完整的工业机器人系统，配备600多个品质检查点，包括激光测量传感器和AI算法质量控制等。这种生产线的复杂程度意味着与传统的黄铜药筒生产线相比，制造工序减少了80%。预计，真正速度位于德克萨斯州加兰的工厂，一条生产线未来每年将有能力制造2400万发弹药。

为什么军方需要真正速度的弹药？


美国陆军正在进行的“下一代班组武器（NGSW）”计划正在寻求一种新的6.8mm弹药，以取代目前M4A1卡宾枪、M249机枪发射的5.56×45mm弹药。美国军方关注的一个主要问题不仅是性能，还有重量。真正速度研制的6.8 TVCM复合材料弹药（右）的重量，比标准的7.62×51mm（左）弹药轻30%以上，后者正是采用黄铜制造的传统弹药。

这意味着士兵可以因此而携带更多的弹药，同时意味着运输大量弹药的相关成本和复杂性总体降低，但这些重量减轻的前提是必须保证不牺牲弹药性能的情况下实现。真正速度的6.8mm复合材料弹药提供了更高的枪口初速和更轻的重量，并具有更好的一致性和射击精度，同时将膛压峰值保持在60000以内，这是传统黄铜药筒无法达到的。


真正速度首席营销和销售官Pat Hogan说：“实际上，下一代班组武器计划中，弹药与武器本身一样重要。鉴于我们6.8 TVCM弹药的性能，我们感觉处于有利地位，可以进入NGSW计划的最后阶段。”

除了重量更轻和一致性的优势之外，聚合物与黄铜相比还有另一个重要优势：隔绝温度。由于复合材料药筒是绝缘体，因此与黄铜或其他金属药筒相比，它们有助于保持弹膛较低的温度。这对于军方而言是一个重要因素，因为弹膛内过多的热量积聚可能会导致膛内的弹药自燃。真正速度研制的复合材料弹药，较低的膛压峰值和较慢的弹膛升温速度，都有助于延长枪械的使用寿命。

为什么射手希望得到真正速度的弹药？


答案非常简单：真正速度提供了价格合理的复合材料弹药，使用现有枪械射击可以提高性能。由于弹药内部尺寸比传统黄铜弹药更具有同心度，并且发射药剂量精确到一格令的百分之一，因此真正速度的弹药具有非常高的一致性和射击精度也就不足为奇了。


笔者测试了真正速度的.308温彻斯特弹药，配备Nosler 168格令HPBT弹丸，使用斯普林费尔德兵工厂公司（Springfield Armory）的“航点（Waypoint）”步枪，机匣顶部安装刘波尔德（Leupold）VX-5HD 4-20×52瞄准镜。距离100码（91.4米），一组三发，散布圆直径9.1～12.7mm之间，相当于0.36～0.5 MOA。

在200码（182.8米）距离上，所有测试组的散布圆直径均小于22.9mm，精度最高的一组为19.1mm，相当于0.75 MOA。有趣的是，斯普林费尔德兵工厂公司承诺，“航点”步枪在配备优质弹药时，距离100码时，一组三发的精度为0.75 MOA。

是的，真正速度弹药比许多采用黄铜药筒的竞赛级弹药射击精度更高。但这种弹药最令人印象深刻的就是一致的枪口初速和标准偏差（SD）。SD数据经常出现在许多枪械的评论中，但中心发火步枪射手对SD和最大落点差距的关心程度，远不如参与射击竞赛的边缘发火步枪选手。这是因为中心发火步枪比边缘发火步枪在弹丸速度数据略有不同的情况下，显得更具宽容度。


但是，如果您想持续打出0.5 MOA的散布，并最终在射击竞赛中获胜，最好注意SD，因为它提供了对弹药在枪管内部运动状态的重要判断依据。真正速度的.308温彻斯特弹药给笔者留下了深刻的印象：笔者计算出标准偏差为5.12，枪口初速最大偏差值为4.5米/秒。为传统的黄铜弹药的初速偏差值是这个数字的10倍左右。


与聚合物套筒座手枪、聚合物步枪枪托刚刚出现时的情况一样，有些人会将真正速度的复合材料药筒视为噱头。这种弹药是将化工、工程、热力学和机器人等多个学科的最优秀人才共同设计的，与传统的黄铜药筒弹药相比，真正速度提供了更高的射击精度和更一致的性能，这就是为什么这种复合材料药筒弹药受到美国军方的关注。

目前，真正速度推出的20发一盒的.308温彻斯特口径复合材料弹药，已经可以在其官网购买。不过，售价较高69.99美元，约合人民币452元。凭借真正速度的生产能力，2022年美国各地的枪店都可以看到这种弹药，相信试射过这种弹药之后，很多人的疑虑都会自然消除。

以上可以发现，为了传统枪械能够使用复合材料药筒弹药，这种新型弹药不得不采用复杂的工艺，才可以装入常规的枪械进行射击。而6.8 TVCM作为一种全新设计的弹药，不必考虑这些制约条件，因此才会选择非常特别的药筒形状——药筒颈部和肩部非常不明显。估计6.8 TVCM的复合材料药筒制造工艺会得到简化，颈部和肩部为整体结构，因此生产成本会进一步降低。