Big Fifty——一棵不断发新枝的老树

万磁王

　　M903 SLAP发射的弹丸是一枚直径7.7mm、重约23g的碳化钨侵彻体，外包底部有铝合金增强的高强度聚合物弹托。由于弹丸重量比全口径弹头降低了一半，初速就暴增到1219m/s，使得两者枪口动能相差不多。但是同样的动能和减半的弹丸重量集中在截面积仅相当于全口径弹头1/3的弹芯上，使得弹芯的断面比能和截面密度都要大幅度的超过全口径弹头。加上高密度、高硬度的碳化钨材质，对硬目标的侵彻力（尤其是远距离的侵彻力）得到了显著地增强。对RHA靶板，M903的侵彻力达到34mm@500m，23mm@1200m，基本上相当于14.5x114mm全口径穿甲弹头的表现。

M903 SLAP结构图

　　M903和M962 SLAP适用于M2系列机枪，但是不适用于M107反器材步枪。因为弹托在通过枪口制退器时可能会由于逐渐剥离而发生擦碰，不但会严重影响精度表现，还可能对枪支造成损坏，甚至有破碎的弹托残片从制退器侧面的燃气出口向侧后方喷出直扑观察手的可能。笔者记得国产的某型大口径反器材步枪为了适用脱壳穿甲弹，不得不加大了枪口制退器前部的开口直径，并为此牺牲了部分制退效率。在价格上，这两种子弹也算贵的可以。2005财年M903的采购单价达$8.87，比普通弹高出不是一点半点——当然换来的性能提高也还是值得的，起码可以打得动不少APC和IFV的侧面了。
　　笔者常说，口径大了就是什么都可以。.50 BMG本身口径够大，动能够高，发射它的武器也够大够沉，在需要为了追求某项性能表现而不得不牺牲一些其它性能时有足够的资本来周转。所以M903 SLAP成为了成功的和有效的设计，而7.62x51mm规格的M948 SLAP和M959 SLAP-T就未得善终。

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99种软硬目标，一种解决方案
　　既然说到了口径大就什么都可以这个话题，对.50级别的大口径弹药来说最明显的特点自然就是复合毁伤效应的弹头种类和性能表现都很突出了。前面已经提到M8 API和M20 API-T可以在不怎么损失硬目标侵彻力的同时附加良好的引燃效果，还有德国13x64mmB和意大利/日本的12.7x81mmSR的高爆燃烧弹头表现也不错。但是要在同一种弹头上同时获得穿甲、爆炸、燃烧等多重毁伤效果，以二战时期的技术水平还是达不到的，而瓶颈主要在于爆破装药的起爆方式。
　　要在弹头里装爆炸物，必须能同时保证在储运和装填过程中不会意外起爆，在发射后击中目标时又能可靠的在目标内部起爆以获得最佳的毁伤效果。在二战时期，设计师受制于当时的机械和火工品设计水平，只能在高爆弹头上使用复杂的机械引信来达到要求。机械引信设计和加工稍有问题就会造成自爆或者瞎火，而要保质保量的话又变成工艺水平测试了，而且引信还要占用相当部分的弹头体积和重量，降低所以实际上并不是很理想。
　　而依靠命中时的撞击起爆，结构上确实简单了，安全性和可靠性又没了保证。二战时日军就开发有7.7mm口径的高爆弹，结构类似撞击发火的燃烧弹，只是把弹尖的燃烧剂换成了以PETN为主要成分的炸药。结果在使用中炸毁自己枪管的事故时有发生，根源还是炸药对机械震动的感度不稳定，所以并不受欢迎。

弹链上的Mk211 Mod0，这绿帽子戴的……

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　　随着技术的进步，尤其是炸药等军用火工品的质量和性能控制越来越稳定，设计理想的复合毁伤弹头终于有了可能。其中比较典型的，就是挪威Nammo A.S.设计的NM-140 Multipurpose，美军采用后定型为Mk211 Mod0，常按照设计公司的所在地被称为“罗福斯”（Raufoss）弹，弹尖色标为绿色弹尖加灰色环。这种弹头同时拥有穿甲、爆破、破片和引燃四重毁伤效果，可以对付各种轻装甲或者无装甲的载具，对轻型掩体的破坏效果也很不错，可以说是相当理想的泛用型弹头——笔者喜欢的也就是这一点。

Mk 211 Mod 0结构的一张老图，文字是笔者PS上去的，比原图增加了些数据

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　　Mk211弹头的中心是一枚直径.27英寸的碳化钨侵彻体，215gr.的重量大约占了弹头全重（671gr./43.5g）的1/3，意味着总动能里有同样比例集中在这个细芯上。按使用M107 LRSR发射时889m/s的初速计算，穿甲弹芯部分有大约0.37g/mm^2的截面密度、145J/mm^2的断面比能和5493J的动能，不管哪一项对一枚7mm级别的侵彻体来说都是很漂亮的。按照Nammo自家产品目录上的数据，对均质装甲钢RHA的侵彻力是10.6mm@30°@1000m，这个角度指弹头入射方向与靶面垂直线的夹角。这个表现作为.50 BMG的穿甲弹来说不算出色，但也足够对付相当部分的轻装甲载具了。
　　固定钨芯的是一层软钢制成的钢套，这部分也可以说是整个弹头的主体。采用软钢是为了避免由于弹头整体硬度过高，在嵌入膛线时增大对枪管的磨损。同时，软钢套还在装药爆炸时产生大部分的有效破片，所以是很重要的多功能部件。软钢套外包的是一层传统的铜被甲，尾部用铅塞封闭，使弹头固定成一个整体。
　　被甲内的弹尖部分填充的是IM-136混合燃烧剂，主要成分是49%的高氯酸钾和49%的镁铝合金粉，剩下的2%应该是粘合剂和用于调整撞击发火敏感度的稳定剂。
　　在燃烧剂之后的爆破装药，按照笔者查到的资料是Comp A-4，也就是97%的RDX加3%的石蜡钝化。不过从后面会说到的起爆性能表现看，笔者认为应该不是标准的Comp A-4，而是添加了其它成分精确调整过机械感度的特殊配方。
　　最后夹在钢套与钨芯之间的是少量锆粉。锆粉在军用弹药中常利用其容易点燃、燃烧时间长、引燃效果好的特点作为穿甲燃烧弹和多用途破甲弹的组分，在击穿装甲后随弹头进入载具内部，提供更大范围和更长时间的引燃效果。

美国陆军几种精确步枪的精度和交战距离对比，.50 BMG的M107 LRSR虽然精度是最差的，但交战距离却是最远的，当然能有效攻击的目标种类也多得多

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　　对这种结构复杂的弹头来说，要保持弹头尺寸、重量和重心位置的一致性是比较困难的事情，这也是为啥一些极端追求高精度的子弹会干脆用一整根实心铜棒精密切削成形。而Nammo的高杆之处在于居然把这种复杂弹头的精度表现做的还不错。还是按照Nammo产品目录里的数据，NM140弹按精度表现分为比赛级的Grade A和适合机枪使用精度稍差的Grade B。在550m距离上，Grade A的散布不超过1.5MOA。而Grade B只给出了标准偏差SD<200mm，按子弹的散布符合正态散布来算，70%射弹的散布圆直径大约是400mm，95%散布圆则要有大约800mm。考虑到这种弹头的主要用途是打击轻型载具和掩体之类的，Grade A给大口径狙击步枪使用的话精度算是很优秀的了。实际上美军在M107 LRSR上也确实大量使用此种子弹，很受欢迎。
　　在击中装甲厚度较大的硬目标时，碳化钨弹芯会单独前冲穿过前面的炸药和燃烧剂部分完成侵彻，而炸药和燃烧剂会在装甲外起爆，意味着大部分燃烧和破片效果都被隔在了装甲外。但是部分被引燃锆粉会在钨芯侵彻的过程中被“吸入”，所以除了侵彻体残余部分和装甲碎片的动能以外，依然有一定的引燃效果。

Mk211击穿硬目标起爆后四散的燃烧颗粒和前喷的燃烧剂火焰，这分明是波动拳啊喂！

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　　如果击中的是飞机蒙皮和非装甲车辆外壳等较薄的材质，那么击穿过程中的机械撞击就会引燃弹尖的燃烧剂，并进一步引爆其后的爆破装药，燃烧效果足够引燃JP4和JP8燃油（类似柴油的高燃点燃油）。不过在爆炸前有一定的延迟，也就是说弹头要在射入目标内部至少25cm以后才会起爆，以保证把燃烧和破片效果都释放在目标内部，造成最大限度的毁伤。Mk211的弹头对2mm厚度的硬铝射击时，着角在0°~85°之间时都能侵彻并起爆，而如果着角在45°~85°之间，那么1mm厚的硬铝就足以引爆了。所以弹头的起爆要求实际上是相当低的，一般的军用载具都能达标。（啥，乃说弄一辆侧门能被烟花击穿的国产车试试？这个……估计会直穿而过吧……两面……）

Mk211的破片效果测试，密密麻麻的黑线穿过的就是靶板上被破片打出来的穿孔。靶板是三层2mm厚的硬铝间隔40cm

　　Mk211的爆破装药起爆后会产生大约40片破片，以40°~45°锥角向前飞散。破片的速度与弹头的存速关系很大，一般是比命中时的存速高10%~15%，所以可以认为那仅有0.84g的高性能炸药也仅仅是将弹体撕裂成碎片而已，并没有给破片提供多少能量。这些破片中的大约20片有足够的动能击穿1.25mm低碳钢板，可以视为有效破片。其它较小的虽然侵彻力较差，但也可以对路径上的无防护目标造成一定的损伤。所以可以认为Mk211的破片效果类似一发散布很大的霰弹，对命中点之后数米内的有生目标都会造成严重威胁——不一定足以致死，但受伤是跑不掉的。
　　对于Mk211的侵彻力及毁伤能力测试，笔者找到的记录如下：
　　-直径3.5英尺的窖井盖倾斜30°放置于100码外——Mk211直线贯穿并引燃了井盖后的木材。
　　-半英寸厚的铁箱放置在300~500m外——Mk211完全贯穿。
　　-两块边长8英寸的水泥空心砖，内部填满弹道明胶——两块都完全贯穿。
　　-一块煤渣砖放置于100码处——打的四分五裂。
　　-很多块煤渣砖摞起来放在100码处——打穿4块，然后弹头由于偏航从砖块垛的顶部飞出。
　　-2英寸厚的钢轨放在100码处——完全贯穿并产生一道裂痕。
　　-3/4英寸的防弹玻璃——完全贯穿，燃烧效果持续30s，且远达30m外。
　　-对100码外一个重600磅的大保险箱发射7发——全部贯穿保险箱正面，其中4发贯穿正反两面，在箱内造成严重的破片和燃烧损伤。
　　-可以在400m外贯穿20cm的钢筋混凝土墙体。
　　-可以在2000m外重创站在普通房屋墙壁后面而且穿着防弹衣的人。
　　所以，Nammo官方的说法是NM140或者说Mk211弹头的综合毁伤能力相当于20mm炮弹——当然人家不会说这20mm炮弹是啥时代的哪种炮弹，不过跟二战时期的20mm炮弹战个痛到还是有可能的，毕竟当时的20mm炮弹性能也有限。不过不管怎么说，Mk211 Mod0算是代表了目前.50口径弹头在综合毁伤能力上的最佳表现，对一般的轻装甲载具直接命中动力舱的话有很大的可能性直接造成发动机重创起火，是很出色的设计。
　　最后顺便提一下，NM-140既然有给机枪使用的考虑，自然就有对应的曳光弹NM-160，美军定型为Mk300 Mod0。这种曳光弹的结构与NM-140/Mk211基本相同，只是在尾部增加了曳光管，并导致精度表现有所下降。NM-160 Grade A在550m散布不大于2MOA，Grade B则是标准偏差SD<250mm，都比无曳光的型号差了一档，不过机枪手应该不会抱怨这个的。

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APDS还是不给力，APFSDS才是纯爷们儿！
　　在.50 BMG的弹药中，一直有贫铀穿甲弹的传说，在游戏里也曾多次出现这种几乎无视一切装甲的超级子弹。不过笔者可以很肯定的说，现实中美军是没有用过贫铀弹芯的轻武器弹药的，毕竟这玩意儿再怎么低放射性也还是放射性，拿去实战的话自己人吸入贫铀粉尘造成长期的内辐射从而诱发包括癌症在内的各种怪病的可能性还是太高了，所以没有实用价值。
　　不过呢，这并不能阻止人们去设计实验性子弹，毕竟高侵彻力的诱惑还是很大的。其中一种怪玩意儿就是TRW System Group在上世纪60年代设计的.50 BMG规格的尾翼稳定脱壳穿甲弹，称为.50BMG飞镖弹（.50 BMG Flechette）。

.50 BMG Flechette

　　镖弹的主体部分由贫铀合金制成，直径0.1英寸（2.54mm）。尾翼部分材质为不锈钢，翼片有0.5°的偏角，以给予镖弹适当的自转速度。镖弹全长3英寸出头，重184gr.（11.9g）。
　　由于镖弹的外形极为细长，只能使用滑膛枪管发射，依靠尾翼保持稳定。弹托由高强度塑料制成，飞出枪口后就会迅速剥离脱落，不足20m就会落地。由于弹头轻而且滑膛枪管的阻力小，这种细小的镖弹初速达到惊人的4500fps（1372m/s），结合镖弹的低阻力和高密度，弹道自然平直异常，侵彻力也让人印象深刻——这玩意儿可以轻松打穿2英寸的装甲钢，而就算是前面说过的SLAP钨芯脱壳穿甲弹也只有最大40mm的侵彻力“而已”。所以，大约有十几支发射这种子弹的实验型步枪被改装了出来，实际上就是把二战时的Boys反坦克步枪换了个枪管和枪机，再加上瞄准镜而已。
　　设计者原本希望这种枪/弹系统能够成为超级反坦克步枪。因为贫铀本身的易燃性使得它在贯穿装甲时产生的热量就足以把穿透装甲的贫铀弹芯引燃，从而产生类似燃烧弹的引燃效果，穿甲后效要明显优于钨合金。同时超高速的镖弹飞行时间短，弹道平直，命中率也更有保证。总之是看起来很理想很美好的设计。
　　可拿去测试了一下以后，真的就证明了什么叫“理想很丰满，现实很骨感”。镖弹在600码距离上10发一组的散布高达6~8英尺（英尺！！！），也就是说散布超过12MOA，根本不可能准确命中任何目标，哪怕是一辆汽车。而这么凄惨的精度表现来自于弹托剥离时的扰动，在当时所以可以说是无解，于是直接被列入“失败废弃”之列。几十年之后，奥地利的斯太尔在自家的IWS2000上又把这种超高速镖弹的点子拿来尝试了一把，不过是更大的15.2mm口径，弹芯也加到了5.5mm直径和20g重的钨合金弹，靠着当时的加工水平硬是获得了还不错的精度。只是此时这种只能发射穿甲弹的超级反坦克/反器材武器已经远不可能对付当时的坦克了，而反器材的话效果并不会明显优于使用穿甲燃烧弹等复合毁伤弹头的.50级别枪弹，所以也是卖不出去的可怜孩子。

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示踪弹——只要还没瞎就一定能看见乃打中了啥
　　上世纪50年代，美军设计了M40 106mm无坐力炮作为营级的反坦克武器。而无坐力炮虽然自身相当轻小，但由于发射原理的限制，一开火就会产生硕大的后喷尾焰，暴露自身位置那是妥妥的。所以对无坐力炮来说，保证首发命中，尽量避免遭受反击是重要的生存之道。而当时的测距和瞄准装置实在不太给力，无坐力炮的弹道又比较弯，单靠瞄具实现首发命中难度有点高。所以，当时的解决办法就是在M40的身管正上方装了一支.50口径的M8试射枪。试射枪的弹道被设计成尽可能的接近M40无坐力炮，这样一来，射手在瞄准完毕以后可以用试射枪先试射一发，如果打中了，就意味着瞄准无误，可以用火炮开火。
　　显然，对M8试射枪使用的子弹来说，弹头是不需要有毁伤能力的，反倒是需要在击中目标时产生尽可能明显的烟雾和火光，让射手可以清楚的看到弹头落在哪了。为了做到这一点，同时设计了专用的M48示踪曳光弹。

这个是正牌的M48示踪曳光弹，12.7x76mm规格

　　由于M40无坐力炮发射M334 HEAT时初速只有503m/s，所以配套的试射枪也只需要同等的初速即可。因此M48示踪曳光弹的弹壳由.50BMG的99mm缩短到76mm，减少发射药的量。从上面的剖视图看，这种子弹有好几处很有趣的地方。首先是弹头设计，弹尖部分装填的是可以爆出明亮闪光和大量白烟的特殊烟火剂，最尖端是一枚火帽，以保证即使是大角度的擦中也能正常发火。在弹体中部的铅芯之后是传统的曳光管，但是曳光管的长度比一般的曳光弹要长，估计是为了保证足够的曳光距离。弹壳的底火部分也很奇特，使用了在轻武器弹药上很少见的传火管，将底火产生的火焰引导到弹壳中部引燃发射药。这样的设计是为了让发射药的燃烧更加均匀，保证弹道的一致性。
　　虽然M48不算是.50 BMG的弹种，笔者把它放在这说是因为之前见到过好多次在.50 BMG的弹壳上装着M48红色弹尖加黄色环的弹头的照片。由于M48的弹头尺寸与.50 BMG是完全一致的，所以这么做确实可行，但这样子的子弹型号是什么笔者至今没查到，显然标为M48是不对的。前面讲M903 SLAP时那张照片里就有一枚这样子的子弹，笔者也就只能给它标个“Spotter Tracer”的名字。如果有人知道这个弹种的正式型号，还望不吝赐教。
　　总之呢，.50 BMG作为一个已经有近一个世纪历史的老弹种，生命力远远超乎很多人的想象。比如已经有好些种新的大口径弹种号称有比.50 BMG更优越的远距离精度和存速能力，可以取而代之云云。实际上.50 BMG作为一个弹药规格，只要配用弹形更好存速能力更强的弹头，也可以有非常出色的表现。像Hornady的750gr. A-Max，弹形系数高达1.05(G1)，初速860m/s时超音速飞行距离可达2600码，已经相当的出色。所以，.50 BMG老兵不死？开玩笑，人家还正当壮年呢！