G11無殼彈步槍(Heckler & Koch's G11),是德國HK公司(Heckler & Koch)和諾貝爾炸藥公司(Dynamit Nobel)共同研發的世界首款無殼彈步槍,適合叢林、城市巷戰、步兵戰車使用。
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,提出研制并裝備具有革命性的無殼彈步槍系統。其中HK公司負責武器部分的設計,1971年,HK公司先后研制出第1型和第2型的原理驗證機。在1974年夏天研制出第1型原型槍。從1974年至1977年,HK公司先后研制了1號至5號共五種原型槍,1977年G11參與北大西洋公約組織小口徑步槍選型試驗,敗陣后再次改良,期間在1982年又參與了美國ACR(先進戰斗步槍)計劃。1986年,14號原型槍被西德軍隊正式定型為G11(后被稱為國G11K1),并于1987年3月開始試產。經過這一系列改進后的型號在1988年被命名為G11K2,并開始提交部隊試驗。1990年3月23日,在G11K2完成一系列試驗后,4月4日,德國陸軍部宣布,G11K2已經達到部隊使用要求,隨后發給HK公司一份價值6,000萬馬克的訂單。同年,HK公司向部隊交付了1,000支G11K2。但在1990年10月,由于資金短缺、蘇聯解體等原因,G11的生產、采購與裝備計劃被取消。
G11無殼彈步槍全長750毫米,重3.6千克,采用鋼板沖壓成型的外殼包圍了活動機件,外面涂有防腐材料,全槍無突出的零件。該槍采用了一種氣動式的圓柱形轉膛式槍機,發射DM11無殼彈,口徑為4.73mm,長條形彈匣容量為45發,使用可拆卸的瞄準鏡。
發展歷程
研制背景
1960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(Heckler & Koch)以及諾貝爾火炸藥公司(Dynamit Nobel)達成一致見解,他們認為,無論采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,他們選擇了德國在第二次世界大戰中美國在二戰后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,直接研制并裝備具有革命性的無殼彈步槍系統。
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斗武器的設計要求,這個設計要求是希望能成倍地提高西德士兵的個人戰斗能力。這個標準包括:武器的最大長度小于750mm,包括100發彈藥在內的最大重量小于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。
對設計者而言最大的難題是在實戰中提高命中率,因為戰斗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后射出的子彈,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2,000RPM以上,才能提高3發點射時的命中率。這種設計的理論依然正是美國的“齊射”研究??傊?,為了達到高射速點射的目的,HK公司采用了一種圓柱形轉膛式槍機的設計來提高射速。
研制歷程
最初,無殼彈武器系統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。這兩個公司并稱為GHGS(德語:Gesellschaft für Hülsenlose Gewehrsysteme,即:無殼彈步槍系統聯合企業)。后來德國的光學儀器制造公司(Hensoldt/Wetzlar)又加入了GHGS集團,負責開發/制造武器系統的1倍光學瞄準鏡。在1971年,HK公司先后研制出第1型和第2型的原理驗證機,在1971年底通過技術鑒定后,認為無殼彈武器系統是可行的。在1973年,北大西洋公約組織也對無殼彈武器系統感興趣,希望HK公司能夠在1977年4月交付武器,并在當年的北約一級的軍事演習中進行試驗。于是HK公司加緊無殼彈步槍的研究工作。
1974年夏天,HK公司研制出第1型原型槍。該槍已經具有G11的許多鮮明特征,G11的基本結構也是從這個時候開始已經確定下來,包括平行放置于槍管上方的彈匣,彈匣內的槍彈彈頭向下并垂直于槍管軸線,無托結構(彈膛/槍機位于槍托內),兼有提把功能的光學瞄具,又比如高達1,800發/分的高射速三發點射和低至400發/分的全自動射擊。西德國防部也對無殼彈原型槍很樂觀,與HK公司簽訂合同規定在1977年秋完成全部研究工作。
從1974年至1977年,HK公司先后研制了1號至5號共五種原型槍,但試驗結果顯示此時的無殼彈武器系統還不能成熟到可以裝備部隊。所以在1977年HK公司并未能設計定型并交付部隊。除了武器本身的技術還需要完成外,在與HK33進行比較試驗中也發現4.3mm口徑無殼彈易受風力影響,其精度表現遠不如5.56mm。有經驗的射手在300米距離上試射,散布圓直徑居然有1.8米。所以1977年HK公司在5號原型槍上同時試驗了原有的4.3mm和新研制的4.7mm兩種無殼彈后,便決定從6號原型槍開始改為4.7mm口徑。
1977年,G11參與北大西洋公約組織小口徑步槍選型試驗,敗陣后再次改良。經過多年的努力,HK的無殼彈步槍系統日趨成熟。從1981年至1982年間研制的14號原型槍已經達到可以交付部隊進行野戰試驗的程度。在1982年美國提出ACR(先進戰斗步槍)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年美國軍隊宣布取消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,盡管四家投標公司的競投方案都采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于M16A2。
1986年,14號原型槍被西德軍隊正式定型為G11(后被稱為國G11K1),并于1987年3月開始試產。G11采用獨特的轉膛式槍機,有單發、高速3發點和低速全自動的射擊模式。步槍上沒有機械瞄具,最初的型號有一個固定的1倍光學瞄準鏡,后來改為可拆卸的瞄準鏡。早期原型上的聚合物彈匣容量為50發,而后期型號減少到45發,并且在彈匣供彈插槽兩側各有一個后備彈匣插槽,可在槍上同時攜帶3個彈匣。后期型號的槍口下方還增加了刺刀座,還可以加裝兩腳架。
生產裝備
經過這一系列改進后的型號在1988年被命名為G11K2,并開始提交部隊試驗。在1989年進行的測試中認為G11K2比G3可提高50%的命中率。1990年3月23日,在G11K2完成一系列試驗后,當時的聯邦防衛技術與采購署確定: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,G11K2已經達到部隊使用要求,隨后發給HK公司一份價值6,000萬馬克的訂單。同年,HK公司向部隊交付了1,000支G11K2。
但就在1990年,柏林墻倒塌,東部地區急需資金建設,加上蘇聯解體,華沙條約組織解散,威脅減小,換裝新型槍已不再是迫切需要了。結果在同年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。G11的生產、采購與裝備計劃被取消。
雖然G11的裝備計劃被取消,但HK公司仍對并嘗試向其他國家出口G11,不過這些努力都失敗了。
基本設計
整體結構
G11無殼彈步槍由三個組件組成。前組件支撐彈匣,保護自由浮動的槍管,并為使用者提供抓握步槍的地方。后組件保護G11的槍機,并帶有一個可折疊的塑料裝填片,允許使用者給槍上膛。中央組件裝有扳機機構和一體式光學瞄準鏡,內部還有一對導軌,用于支撐槍管和槍機,為它們提供后坐軌跡。G11總共由近450個獨立部件組成;其中144個部件組成了G11的槍機組件。
G11無殼彈步槍全長750毫米,重3.6千克,采用鋼板沖壓成型的外殼包圍了活動機件,外面涂有防腐材料,彈匣為長條形,全槍無突出的零件。外殼上帶有塑料材料的貼腮板和握把。槍上的扳機孔、彈匣孔以及排彈孔均用彈性元件密封,防塵、防水。外殼噴橄欖色,不易被敵人的紅外和夜視儀探測到,尤其適合叢林、巷戰以及步兵戰車上的士兵使用,便于三防戰爭中消毒。
機匣
G11無殼彈步槍的機匣由碳素纖維聚酰氨材料制成,上面有一供彈導軌。
握把
接近于重心位置的握把帶有扳機和發射機構。G11無殼彈步槍可供左、右手使用。具有單發、點射、連發的功能。位于握把后方槍左邊的圓形旋鈕,是個待發裝置,用拇指和食指反時針扭轉此旋鈕360°,新彈入膛,進入待發位置。需要從彈膛中退彈時,將彈膛轉到垂直位置,便可從退彈孔中退出。
槍機
發射無殼彈的其中一個難題就是槍膛閉氣的問題。由于有殼彈的彈殼可以起到阻止發射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采用了一種氣動式的圓柱形轉膛式槍機。槍機在槍管軸線上旋轉,當彈膛轉到與槍管垂直,即位于供彈位置時,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,槍彈就處于待發狀態;擊發時,擊針首先把彈膛的尾部密封;發射后轉膛再轉90°,又回到供彈位置,如此往復。當彈膛位于供彈位置時,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復式槍機,由于省去拋殼這一動作,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,最后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。
彈匣
G11無殼彈步槍早期原型上的聚合物彈匣容量為50發,而后期型號減少到45發,并且在彈匣供彈插槽兩側各有一個后備彈匣插槽,可在槍上同時攜帶3個彈匣。
彈藥類型
由諾貝爾公司火炸藥公司研制的配用于G11的無殼彈從1977年開始研制,直至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藥柱中;發射藥柱主要成分為HMX耐高溫火藥,外表有防護涂層,藥柱截面為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;發射藥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藥的銅盂。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,除了采用高燃點發射藥外,在擠壓成形過程中涂上一層材料,既可以起陰燃作用,又可以在成品彈壓制成形時作為粘結劑。發射藥柱表面的多功能防護涂層除了有防潮、防霉功能外還可以提高抗自燃能力。
DM11采用埋頭彈的結構也是提高抗自燃能力的措施之一。DM11改為埋頭結構后,整個彈頭埋入發射藥柱內,避免與坡膛接觸傳熱;同時在藥柱前端蓋有一個塑料帽,既可以密封藥柱內膛,防止底火和擴爆藥受潮,阻止彈頭起動時火藥氣體前溢等作用外,還可以減少藥柱前端受熱升溫。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。采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藥會先于擴爆藥點燃,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無殼彈的發射藥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,這樣可以減少藥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。發射藥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M16系列自動步槍A2的士兵只能攜彈240發,而配備G3A3的士兵則只能攜彈100發。
瞄具
G11無殼彈步槍上沒有機械瞄具,最初的型號有一個固定的1倍光學瞄準鏡,后來改為可拆卸的瞄準鏡。提把內裝有無放大倍數的光學瞄準具,瞄準具兩端用橡膠墊防護,瞄準具內用普通的十字到線作為標記。為了夜間射擊,帶有以電池為電源的照明裝置,此裝置也裝在提把中。燈的線路具有自動關閉的特性,射手打開提把右上方的開關,兩分鐘后自動關燈以節省電源。這種照明裝置在最冷的溫度下(-40℃)也可連續照明十個小時,實際使用達數日以上。
動作原理
G11無殼彈步槍的圓柱形轉膛式槍機在發射藥氣體作用下自由后座,與待發旋鈕和扳機自動分離,復進到位又重新結合。單發中,由彈匣的后移量可以看出后座撞擊比較短,大約1.5英寸(38毫米)。三發點射中,每分鐘射速高達2200發/分。在槍管一次后座中完成三發點射。當扣扳機時,第一發彈射擊時,后座體在火藥氣體作用下開始向后運動。此后第二、第三發彈射擊由機構自動控制。后座體的速度越來越大。三發射完后,槍彈脫離槍口之后,后座體才撞擊后方。三發點射后座體運動比較長,彈匣運動了3英寸(76毫米)。其后座撞擊是累積效應,比該槍的單發或自動射擊時要大些。
性能參數
服役情況
1990年4月4日,德國陸軍部宣布,G11K2已經達到部隊使用要求,隨后發給HK公司一份價值6,000萬馬克的訂單,并在當年HK公司向部隊交付了1,000支G11K2。然而,G11無殼彈步槍主要被德國特種部隊突擊隊和美國特種部隊少量裝備,未參與實際的戰斗行動,也沒有在重要事件中發揮重要作用。由于裝備計劃被取消,G11無殼彈步槍并沒有在其他國家或部門中得到廣泛采用。
參考資料 >
We Got Our Hands on an HK G11, the Space-Age Rifle That Never Was.popularmechanics.2024-07-29
G11無殼彈步槍.槍炮世界.2024-03-26
輕兵器專題.新浪網.2024-03-25
無殼彈.槍炮世界.2024-03-26
G11轉膛機構.槍炮世界.2024-07-29