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火药祖宗的悲哀:中国将靠欧洲技术造5.8枪弹火药

2017-08-31 候知健 候知健


前几个月的杂志采访中,95步枪设计总师朵英贤院士披露,国内将从欧洲引进发射药(弹壳中的火药)生产线。

抛开包括95系列步枪自身大量与枪弹无关的设计缺陷问题,国产枪弹的性能质量、特别是发射药的性能与质量,确实是国产轻武器在可靠性和性能指标上的一个重大薄弱环节。

弹不好,发射药不好,会引起枪械威力不够,打不准、故障多,乃至于炸膛。特别是发射药的问题,同样的威力和射程,落后的发射药必须要通过更多的数量、更长的枪管才能实现,枪械更笨重,或者为了控制重量牺牲其它性能。如果说威力问题可以用重量弥补,发射药燃烧不稳定引发的精度差、枪管寿命破坏严重,那就是几乎无解的问题。


图:枪械发射药


发射药的作用是燃烧产生大量高温高压气体,使弹头获得高速前进的动力。好的发射药,需要尽可能同时满足如下的多个比较核心的要求:

1、火药力大——这个好理解,大力出奇迹。

2、爆温低——燃气的温度越高,烧蚀枪管越狠,枪越短命。一般认为,低于3000K(2726摄氏度),对枪炮管的烧蚀将非常轻微;而达到3500K(3227度)以上,烧蚀将变得非常严重。现在西方先进发射药普遍都没有刻意做大火药力,主要目的之一,就是控制爆温。

3、最大膛压尽可能低,平均膛压尽可能高;既不会炸坏枪膛枪管,又能尽可能有力的推动弹丸前进。不过这个高低,是相对于枪管材料、枪械寿命设计水平等因素而言,最适合各国的水平各不同;枪械研制水平高的国家,可以通过选取更高膛压,获得短枪管高初速远射程等一系列性能优势。

4、燃烧速度和膛压稳定,不会随着季节、温度、储放时间长短、搬运携带过程中的振动撞击而出现明显变化。国内88式机枪的困扰之一,就是冬季枪械膛压反常升高——这是火药粒在低温下大量破碎,导致燃烧面积急剧增大引发的。

5、燃烧干净,火药残渣少,枪口烟少、焰少。


图:发射药残渣


这些指标中,单纯完成一个不难,但是要兼顾就很不容易。一种性能出色的新型枪械发射药,其实对于化工行业的能力要求非常高。

比如美国M16步枪在越南战场初期的可靠性表现非常糟糕,其中一个非常核心的原因,就是M16设计时,子弹使用的是一种新的IMR4475的高性能、低残渣发射药。

但问题是——这种药在当时来说,对于化工企业的设备工艺要求较高,还只能较小规模的生产;扩充产能的难度非常大,根本不是短时间可以做到,无法满足战争需求。


图:M16系列枪械对发射药残渣多寡较为敏感


于是美国陆军决定更换为另一种WC846发射药:便宜,制造难度低,量产没问题——但就是残渣多。于是在使用气吹结构的M16上,残渣大量堵塞导气管,并引发了严重的卡壳等一系列问题。

国内的发射药问题,存在于多个方面;其中一方面是本身技术水平偏低,设计发射药配方和相关工艺的能力就不如西方;而同时设备等硬件基础的落后,又使得国内在发射药性能指标的规划上被严重限制。

从欧洲引进新的生产线,可以在较大程度上缓解这个问题。但是有些问题,是光引进技术不能解决的——特别是生产质量管理的风气和心态。


图:国内火炮发射药非常受重视,出成果也多


对于国内的枪械发射药行业来说,他们处于一个既没有竞争但又很不受重视的尴尬境地:翻开国内所有发射药相关的理论专著和每年的成果论文汇总,就能发现超过九成九的话语权全都是火炮发射药行业独霸的,枪械发射药要么根本不被提及,要么只是附带一笔的添头简单略过,存在感极低。

相较于欧洲的生产线,改变国内枪械发射药行业干活既没有奔头也没有竞争,干好干坏都是那样几乎一塘死水的现状,恐怕是更为根本和长期的核心问题。


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