前言：在這篇文章中，筆者針對最後入選的三個NGSW方案進行討論，XR-68等非入選NGSW不在討論範圍內。另外，筆者找到的的資料並不充足，只能進行相當有限的討論。本文只代表個人看法，不一定正確。各位讀者在閱讀後也可以進行一些自己的思考和判斷，不要盲從。
NGSW項目的起源
當小口徑卡賓槍遇到遠距離交戰
我們已經不止一次聽說美軍抱怨自己的5.56mm彈藥的殺傷不足。這個傳言甚至還在國內經某些人添油加醋後變成了5.56mm殺傷效果差。但是為何會出現這個問題？我們需要從彈藥和武器兩個方面來分析。
目前美軍武器殺傷不足的問題並不完全由5.56mm彈藥引起。還有美軍大規模裝備14.5英寸槍管。SS109/M885要達到有效殺傷，命中目標時的彈頭速度必須在732m/s以上，彈頭以這個速度穿過一段距離後開始偏轉和破碎，造成較大的創傷。而M4/M4A1的初速較低，在使用該槍管發射5.56mm彈時，槍口初速為905m/s，小口徑彈藥由於其彈頭質量小，其存速能力不是太好。很快速度就會降低到的被甲難以破碎的速度。
在20英寸槍管上M855與MK262的彈道性能曲線對比圖，M855在200m的距離上就已經被甲難以破碎了。更何況是14.5英寸槍管，在更近的距離上就會產生被甲難以破碎的問題。
M855彈通過M16A2的20英寸槍管射擊不同距離目標時對明膠侵徹後碎裂的效果圖，標註中的參數為距離（碼）和終點速度（英尺/秒）。雖然人體和彈道凝膠有巨大差異，但是這足以說明：使用14.5英寸槍管發射m855彈，在200m以外，殺傷效果會有一定下降。
從戰鬥環境分析，美軍最近的行動在中東地區，其地形較為開闊。再加上使用14.5英寸管發射m855彈，以及跨軍種的支援導致步兵需要用卡賓槍射擊出現在超出武器最佳射程的目標。從而出現：“用卡賓槍來射擊適合全尺寸步槍射擊的目標”這種尷尬的情況。導致了其殺傷不足的問題。
於是美軍想出一個拆東牆補西牆的主意：6.8mm通用彈。通過中口徑高裝藥量的彈藥來彌補殺傷不足的問題，增加步兵的射擊距離，讓步兵可以更有效的打擊遠距離目標。並在新彈藥中整合減重技術。從而減少對士兵攜彈量的影響。另外，新彈藥還可以更好的穿透敵人的防護進行殺傷。
已知的NGSW系統對比
金屬塑料複合彈殼彈，塑料殼埋頭彈，複合金屬彈殼彈的同臺對抗。在此部分中，筆者針對最後入選的三個NGSW方案進行討論，XR-68等非入選NGSW不在討論範圍內。另外，筆者找到的的資料並不充足，只能進行相當有限的討論。
1. SIG的方案——6.8x51mm複合金屬彈
SIG的設計是使用複合金屬彈殼，彈殼的前部分為銅彈殼，後部為鋼底。在彈藥的介紹中說彈藥可以減重20%。但是這個減重的對比對象是什麼？目前還不明。如果是相同口徑的6.8mm全銅彈殼，顯然不可能。（作者注：銅的密度是8.9，黃銅密度是8.5，鋼的密度大約為7.8，即使是全鋼彈殼也不可能達到20%的水平。）筆者一開始認為，可能的對比對象是7.62x51nato。
畢竟6.8x51mm其本質為7.62x51nato縮口，在彈頭上可以降低一些質量，加上彈底為鋼製，質量比銅彈底低一些，或許可以達到減重20%的水平。但是後面的說法則徹底否定了筆者的考慮。目前有一種說法說：SIG的彈藥質量為21.98g，Textron的彈藥質量為18.08g，而通用動力的彈藥質量為16.99g。作為對比，M80A1彈為20.8g。SIG的彈藥質量比M80A1還大，而NGSW的重要要求之一就是彈藥的減重效果。SIG的彈藥明顯不合規定。
SIG彈藥的結構採用鋼製彈底的設計是由於6.8x51mm彈藥膛壓太高，需要的拉殼力較大。抽殼時底緣拉斷可能也無法抽出彈殼，只能增加底緣強度。另外，前部的彈殼薄，變形量較大。因此前部的彈殼為銅殼，銅的自潤滑作用可以幫助抽殼。彈底的彈殼厚，變形量小，對於抽殼的影響不大，增加的抽殼阻力也不多。所以sig選擇了鋼銅複合彈殼。不過，這個方案中銅和鋼的連接處則成為最薄弱的位置。
彈底的結構
而且生產這種彈殼的成本比單純的銅彈殼或者鋼彈殼要更高。到底SIG的彈藥方案如何？我們仍然需要拭目以待。
最近，Jason St John, SIG的產品策略經理（strategic product manager）在AUSA 2019上說：傳統的銅殼彈在65-68 ksi（65000-68000psi）的時候就會出現問題，但是混合彈底彈藥正常運作的膛壓可以達到70 ksi（70000psi），而在測試中彈殼的最高運作膛壓可以達到103ksi。使用這種技術就可以有機會發展更大口徑的彈藥或者初速更高的彈藥
另外，SIG還提出：我們一開始就清楚地知道：製造數十億發聚合物彈殼絕對不是一條環保的道路。（“It was clear for us from the beginning that to make billions of rounds in polymer is definitely not a path that makes any environmental sense.”）然而，製造這種銅鋼複合彈藥又可以減輕多少環境汙染？這句話或許還是有種誇大的味道。注：1KSI=6.895MPa= 1000 psi
2. Texron/AAI的方案——6.8mm埋頭彈
Textron計劃在NGSW計劃中使用埋頭彈，彈藥的口徑為6.8mm，彈殼長度比之前的6.5mm埋頭彈更大。裝藥量比LSAT使用的6.5mm埋頭彈更多，從而其動能和後坐也比6.5mm埋頭彈更高。目前已知的確切信息為：彈藥的計劃膛壓為75-100KSI。而彈頭結構和彈殼容積以及外部確切尺寸目前不明。
埋頭彈的優勢和劣勢
和常規結構的彈藥相比，埋頭彈的優勢在於其重量更輕，而且由於其圓柱形的形狀，佔用的體積更小，而且形狀更規律，可以更好的儲存。
比如，7.62mm NATO彈的體積是7.96立方厘米，而7.62mm CT彈則是6.52立方厘米。相同的庫儲容積可以讓CT彈的儲存量增加18%。更輕的質量意味著士兵在攜帶同等數量的彈藥時，可以降低士兵的負荷。
5.56埋頭彈和5.56mm nato
7.62埋頭彈和7.62mm nato
埋頭彈還有一個優勢：彈殼完全包裹彈頭，在供彈時彈頭不會和供彈坡等部件發生碰撞，從而導致彈頭變形和精度下降。比如，在6.5mm埋頭彈的時期，有一張圖：埋頭彈的彈殼內安裝了一個裸鋼尖彈藥。常規的裸鋼尖彈，比如m855a1供彈時，如果彈匣的抱彈口不能把彈尖抬高，彈尖由於向前運動，會劃傷供彈坡。而埋頭彈由於彈頭完全在彈殼內部，被彈殼包裹。所以彈尖完全不可能劃傷供彈坡。
埋頭彈使用的彈鏈為環形聚合物彈鏈，強度較高，而且每節5.56mm環形彈鏈的質量只有0.5g，而5.56mm nato使用的金屬彈鏈質量為2g，聚合物彈鏈的質量更低。而且對於美軍使用的M240，M249機槍，機槍推彈的過程中由於彈殼錐度的原因，把彈藥推出可散彈鏈的過程中，彈殼會讓彈鏈變形，從而增加了推彈力。而埋頭彈由於形狀為圓柱形，推彈過程不會讓彈鏈產生巨大的形變。從而降低了推彈力，可以增加供彈可靠性。
另外，埋頭彈為圓柱形，其底緣結構更為簡單，從而可以從底緣部分降低彈殼的質量。圓柱形彈殼沒有彈殼錐度，彈匣供彈可靠性比有錐度的彈殼相對好一些。
常規武器的槍機是多個功能合在一起的模塊，集合了推彈、擊發、抽殼、拋殼功能，但是則把部分功能分開。埋頭彈武器的槍機只負責推彈，擊發。埋頭彈武器的拋殼方式和常規武器不同，常規武器需要使用抽殼鉤從彈膛內抽出彈殼，抽殼鉤的壽命在武器上非常關鍵。而且在抽殼速度過高時可能會發生抽斷殼或抽殼失敗的問題。而且抽殼鉤力和抽殼速度還會影響拋殼路徑。但是埋頭彈武器不需要抽殼鉤，抽殼為後一發彈頂出前一發彈。武器不再需要擔心抽殼鉤壽命，而拋殼由單獨的拋殼系統完成，拋殼路徑也更穩定。
然而埋頭彈的缺陷也同樣明顯。士兵並不會因為彈藥佔用的空間減少而多帶更多的彈藥。這是由於彈藥減小體積的時候主要減少了長度，但是卻也同時增加了寬度。從士兵攜行的空間佔用方面來看，一枚7.62mm CT就相當於一枚沒有彈頭的7.62x51mm彈殼，甚至直徑還略大一些。
而一枚6.8mm CT僅僅比裝有彈頭的7.62x51mm彈藥略短。當一個士兵把100、200發彈鏈箱裝在戰術背心的彈鏈包裡時，並不會因為子彈的長度只短了一點點，他就會疊加兩層彈鏈包來攜帶多一倍的彈藥。由於彈藥的直徑更大，士兵的供彈具橫向體積更大。反而可能會更臃腫一些。而在彈匣供彈的武器上，彈殼寬度的增加意味著更長的彈匣才能容納和之前同樣多的彈藥。在臥姿射擊時，會對士兵產生影響。
另外，正如西格紹爾的CEO羅恩·科恩（Ron Cohen）所說：“SIG認為更替為聚合物彈殼的成本太高，帶來的收益難以證明投入成本的合理性”。埋頭彈和現在的北約的彈藥完全不同，更換武器需要極大的投入。不單是彈藥本身，還有生產線，使用習慣等問題。埋頭彈是最為激進的方案。實現這個計劃所需要的改動和花費，是三個計劃中最大的。
3. 通用動力的方案——由True Velocity設計的塑料彈殼彈藥
據官方宣傳，聚合物彈藥降低了30%的重量，210發銅殼5.56mm彈藥的質量和300發聚合物彈殼5.56mm彈相近。
聚合物彈殼可以染成不同的顏色，而且不會影響抽殼。對於標記不同彈種，彈殼染色比彈尖染色的效果更好。
在彈藥進膛的過程中，彈殼可能會經歷彈殼強度問題。
現階段彈殼的強度，尤其是前部比較薄的部分，強度已經偏低。在很多槍械上進彈過程都有槍彈斜肩撞變形的情況。一開始，True Velocity公司的方案是使用常規形狀的聚合物彈殼。聚合物彈肩的部分則非常薄弱。聚合物彈殼在槍機復進運動速度較高的情況下會很可能出現彈殼在復進的時候撞擊彈膛等部分導致變形或者更糟糕的彈殼破裂，發射藥直接撒進自動機導致故障。
早期的彈藥，彈肩部分（24）相當薄弱
目前NGSW使用的6.8mm聚合物彈殼彈則採用了另外一種設計，True Velocity對之前的聚合物彈肩部分做了改進，改進了彈肩的形狀。彈肩部分的塑料厚度更大，有利於緩解進彈時彈肩破裂的問題。
另外，聚合物彈殼的導熱性能比金屬彈殼低，在射擊時金屬彈殼可以把大量將熱量傳導進彈膛。但是使用聚合物彈殼彈藥進行射擊時，可以減少彈殼傳遞給彈膛的熱量。有利於持續射擊。
官方宣傳中用手直接接觸發射過的彈殼，由於導熱性差，彈殼的表面溫度也更低，從而可以用手接觸。
聚合物彈藥的精度也優於常規塑料彈殼彈藥，這是由於彈殼的製造精度更高。聚合物彈殼的生產方式是使用鋼製模具，採用包覆成型工藝製造聚合物彈殼，除了彈殼肩部和頸部之外，彈殼為一次成型。彈殼壁的誤差可以控制在0.0076mm之內，非常精確。另一臺設備加工彈殼的肩部和頸部，並保證厚度統一。因此聚合物彈殼製造過程中可以對彈殼規格進行精密控制，從而確保一致性。
官方宣傳中提到，聚合物彈殼的拔彈力也更為恆定，從而也可以對精度有一定的提升。
為了確保彈藥的順利抽殼，彈藥的底部採用了鋼製彈底嵌入聚合物彈殼設計。
32的部分為鋼質彈底，嵌入聚合物彈殼底部。緩解解決聚合物彈殼因為結構強度低，抽殼時導致抽斷彈殼底緣的問題。而且兩者結合的強度更高。而42的部分是聚合物，這種結構設計可以用於保護底火。
另外，通用動力的6.8mm彈藥的彈頭長度相當大，其彈形係數較高，有利於讓外彈道更為低伸，有利於打擊遠距離的目標。彈頭據說為了擊穿NIJ4級插板，使用了裸鎢芯設計。
從左到右：第一個彈頭為通用動力的6.8mm通用彈，第二個為M80A1，第三個為M855A1。
NGSW計劃的一個重要要求在於降低彈藥質量。而通用動力的武器優勢在於彈藥的質量最低，減重幅度最大。
然而，這種彈藥的缺點在於，武器的如果使用常規的武器佈局設計，在長度相同的情況下，槍管較短。那麼如果達到所需要初速，6.8mm彈需要的膛壓會非常高，在高膛壓下，彈殼會緊貼彈膛，加上聚合物彈殼的強度偏低，抽殼可能會出現問題。
因此通用動力的NGSW系統採用了無託結構。無託結構在同等長度下，可以增加槍管長度，從而讓火藥氣體有更長的時間用於推動彈頭，從而如果彈頭可以在更低的膛壓下達到需要的初速。較低的膛壓可以降低彈殼對彈膛的力，減少抽殼阻力，從而提高使用塑料彈殼情況下的抽殼可靠性。
但是無託式武器的佈局相當不符合美軍的操作習慣。而且NGSW-AR型的彈匣容量也會受到限制。
專利中的炸殼圖片，但是並未說明炸殼的原因。
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