再來說說輕兵器這個36

HK的鳳凰涅槃

4+36=416,再來說說這個36。在大洋彼岸,有另外一家槍械巨頭一直默默地注視著M16系列步槍的發展,它就是德國的黑克勒-科赫公司 (Heckler & Koch),簡稱HK。

提到德國槍械,我們首先會想到毛瑟,從Kar.98k短卡賓槍、MG34通用機槍到李向陽手中的駁殼槍,毛瑟幾乎成了過去德國軍工的象徵。


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第5武裝黨衛隊裝甲師“維京”師的一個MG34機槍組正在射擊,攝於1942年東線,副射手背了一支Kar.98k

納粹德國戰敗後,毛瑟公司所在地巴登-符騰堡州奧伯恩多夫鎮被法軍佔領,兵工廠遭到破壞,並於1948年被解散。同年,三位前毛瑟員工黑克勒、科赫和塞德爾迫於生計開始合作,第二年底在奧伯恩多夫以前兩者的姓氏註冊了HK公司。當時塞德爾尚在猶豫是否要加入,公司註冊時沒把自己的姓氏加進去,不然今天見到的大概就是HKS公司了。

HK公司最初的辦公地點就在黑克勒家二樓,生產車間在旁邊的一座倉庫地下室,產品則是縫紉機零件和自行車。之後隨著重建的聯邦國防軍對國產輕武器提出旺盛的需求,HK公司開始重操舊業,接過了毛瑟兵工廠的衣缽,逐步發展成歐洲兩大槍械製造巨頭之一,另一家就是比利時的FN公司。

而毛瑟公司如今卻成了萊茵金屬公司下屬的一個小型子公司,主要為狂風、颱風、鷹獅等歐洲戰鬥機生產BK-27航炮,不再涉及軍用槍械領域。


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德國軍工三巨頭,HK以槍械為主,萊茵金屬專注於裝甲車輛重型武器,毛瑟已經是萊茵金屬的下屬企業


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G3與滾柱閉鎖

HK生產的第一種步槍就是大名鼎鼎的G3,戰後歐洲最著名的兩支7.62毫米標準步槍之一,另一支是老對手FN生產的FAL,兩者的產量都達到400萬支。但實際上G3並不是HK設計的,它的原型是引進自西班牙的CETME步槍。再往上追溯,CETME步槍的設計者是曾在毛瑟公司參與設計改進滾柱閉鎖槍機的Ludwig Vorgrimler博士。

柱閉鎖槍機最出名的應用就是能發出“撕裂油布”聲音的MG42通用機槍,不過它屬於槍管短後坐式,剛性閉鎖。1944年,毛瑟公司的工程師將這一結構改進為滾柱延遲開鎖的半自由槍機,設計出MG42V/MG45,但該槍只生產了10挺樣槍就下馬了。

隨後毛瑟用同樣的槍機結構設計了Stg45突擊步槍,作為Stg44的下一代產品,Stg45還沒正式投產德國就戰敗投降了。Vorgrimler博士先在法國工作,後前往西班牙,開發出了CETME步槍。


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戰後百廢待興的聯邦德國正在重新組建國防軍,因為本國的軍事工業仍未恢復,只能外購。1956年西德選定了FN的FAL並授予G1的編號,作為戰後第一種制式步槍。為感激二戰中北約各國解放比利時,FN公司當時並不對製造FAL的北約國家收取任何專利費。唯一的例外就是曾侵略自己的德國,由於比利時拒絕了西德購買FAL生產許可證的請求,西德短暫裝備了不到三年時間就放棄了G1,重新招標。

第二輪參加競標的是瑞士的SIG SG 510(G2)、西班牙的CETME(G3)和美國的AR-10(G4)- M16的大伯,AR-15的7.62毫米口徑型號。


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1959年聯邦國防軍採納經過HK公司改進的CETME方案,正式命名為G3。令HK揚名立萬的世界名槍G3和PM5系列都繼承了CETME步槍上那帶有德國血統的自動機結構,為此當時擁有滾柱閉鎖槍機專利權的萊茵金屬公司在G3投產前提出訴訟,加上毛瑟公司,三方打了十年官司。


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簡單講一講滾柱閉鎖的原理:

G3的滾柱閉鎖(Roller locked)槍機結構其實非常簡單,沒有任何導氣系統,只是在槍機的兩側安裝有兩隻閉鎖滾柱,可以沿著閉鎖楔鐵前端的斜面橫向伸縮,純機械結構。

子彈擊發時產生的高溫燃氣直接推動槍機頭後座,類似於衝鋒槍的自由槍機。當後座推力超過閉鎖閾值後,閉鎖楔鐵後退,滾柱沿著斜面向內滾動,被壓縮進槍機框內,槍機開鎖、退殼。當復進回到初始位置,閉鎖楔鐵的斜面將滾柱擠出,正好落入槍機框兩側的半圓型閉鎖槽中卡住,形成閉鎖。


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G3機匣的俯視圖,槍機後退,滾柱被壓縮在機框裡,處於開鎖狀態


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G3機匣側視圖,槍機復進到前端,滾柱卡在閉鎖槽內,處於閉鎖狀態。G3槍管上面的另一條圓管看上去很像導氣系統,但實際上裡面容納的是槍機組件、拉機柄和復進彈簧

打個最簡單的比方,就像是自動摺疊傘上固定兩截傘杆的那顆伸縮鋼珠,只不過在步槍槍機上它兩面都有,而且是圓柱狀以增加接觸面積。大家平時用自動傘的時候多半也是習慣在堅硬的物體上磕一下把那顆鋼珠壓下去,讓傘杆收起來,並壓縮彈簧;開傘的時候按一下按鈕,靠彈簧的彈力把傘自動打開,鋼珠落入固定孔內把傘杆固定。滾柱閉鎖自動原來和這個相當類似,就是靠蠻力。

用一個比較粗糙的動畫表示一下:


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因為滾柱的存在,槍機後坐、開鎖有一個遲滯的過程,可以使膛壓降低到安全程度再後坐,所以這種槍機屬於半自由槍機,這種自動方式也被稱作滾柱延遲開鎖。滾柱閉鎖的結構非常簡單,動作也很可靠,但是有幾個與生俱來的缺陷:

一是槍機重量大,以提供足夠的慣性避免過早開鎖,因此後坐力也很大,連發自動射擊的精度不高;

二是沒有剛性閉鎖機構,靠滾柱阻力、槍機質量和復進簧彈性提供閉鎖力,整套系統的阻力設置得非常大,子彈上膛或者人工退殼都相當費勁,人機工效並不太好;


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這是一支PTR 91 - 美國民用版的半自動型G3,得把槍托頂在桌子和肚子上,左手用力才拉得動拉機柄,阻力之大可見一斑

三是對滾柱的尺寸精度要求很高,只要滾柱和閉鎖槽匹配的尺寸誤差超出範圍,槍械就無法正常工作。這一微米級的加工精度要求超出了德國當時的機械製作能力,只能採用“分組配合法”,把生產出來的滾柱按直徑大小分類,每0.01毫米(也就是10微米)為一個號,從-8號一直排到+10號。裝配時用塞規測量每一把槍的閉鎖間隙,以搭配對應號數的滾柱 - 也就是說G3的閉鎖滾柱幾乎不能互換。

還有更麻煩的,實際使用中因為運動部件不斷磨損,閉鎖間隙也在不斷變化,保養時必須用一套專用插片來精確測量這個閉鎖間隙,超出範圍就必須成對更換兩個滾柱。這對士兵的保養技能提出了很高要求,在野戰場合不但難以實施,就算測量準確也沒地方找那特定號數的滾柱去。


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G3使用手冊上註明的間隙測量方法、隨槍附帶的測量插片和一對+8號滾柱

因為這些缺陷,雖然G3和MP5家族曾經繁盛一時,裝備遍及世界80多個國家,但槍械發展到今天已經沒有新槍再使用滾柱閉鎖結構了。

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G36的崛起

到了90年代,德國開始積極參與各種維和行動,當時被寄予厚望的G11無殼彈步槍已經下馬,和手持M16、FAMAS、SA80等新一代小口徑步槍的盟軍共同執行任務,德軍急需用5.56口徑步槍替代服役30多年的G3。經過選型對比試驗,HK名不見經傳的HK50擊敗了斯太爾AUG這個強勁對手,贏得了德國軍方的青睞,在此基礎上發展出G36。


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HK50/G36是一支完全重新設計的突擊步槍,徹底放棄了HK堅持了多年的滾柱閉鎖槍機結構,而採用了改良自阿瑪萊特AR-18的

短行程導氣活塞式(Short-stroke piston),沒有M16那樣的導氣管,燃氣推動一個活塞/活塞桿組件向後運動,活塞桿再推動後方的槍機框後座。活塞的行程很短,不超過活塞本身的直徑,只有5-6毫米,因此射擊時槍支重心的前後位移很小,首發精度很高。

活塞桿推動槍機運行一小段距離後就在彈簧的作用下復位了,槍機框依靠慣性繼續後座完成開鎖、退殼等動作。當活塞向後運動時,活塞前端的密封杆脫離洩氣孔通道,多餘的燃氣從導氣箍前端的洩氣孔排出。


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G36活塞容室剖面圖

來看一看這種自動原理的分解過程,原圖來自YouTube3D動畫視頻截屏:


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短行程活塞導氣結構的主要部件



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之後的復進過程和M4是基本一致的:



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這樣的結構顯然比M16系列僅有一根細管子的氣吹式要複雜一些,質量更大,尤其是槍機組件。但好處也是顯而易見的,導氣系統本身體積很小,只有槍管前部導氣孔和活塞容室這一點點,後面的活塞桿-槍機是一個封閉的機械系統,燃氣只對活塞起作用,不會進入槍機和機匣,困擾M16的燃氣殘渣汙染、積碳和高溫過熱等問題都不復存在,可靠性大幅度提高。

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按照HK公司的宣傳,G36在不進行任何保養的情況下連續發射2萬5千發子彈,沒有出現過一次卡殼之類的故障,比採用純機械式自動方式的G3可靠性還要高。

當然副作用也是有的,就是射擊精度不如氣吹式。因為氣吹式的燃氣進入槍機內部的氣室推動整個槍機座總成後座,運行軌跡和槍管在一條軸線上。而短行程導氣活塞式後座力的作用點在活塞桿推動槍機框的那個接觸面,位於槍管軸線的上方,受力不均勻;另外槍機組件的質量更大,運行過程中的震動和重心位移更多。

為了提供精度,G36採用了通常在狙擊步槍上才會使用的浮動槍管,護木固定在機匣上,和槍管不發生物理接觸,隔絕了外力對槍管的擾動。全槍設計合理,人機工效非常高,射擊體驗很好。


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這張圖可以清晰地看到G36的浮動槍管和護木之間的間距

另外值得一提的是G36的槍機設計,它採用了懸掛式槍機,整個槍機座總成位於拋殼口的上方,即使機匣內有少量彈殼帶來的火藥殘渣或者外界雜質也都沉在機匣下方,槍機的運動不受影響,進一步提高了可靠性和環境適應能力。

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透明的G36模型,整個槍機總成懸掛在上機匣的導軌上

從外觀上看就是拉機柄位於機匣頂部,而且這個拉機柄是可以轉動的,左右手都可以隨意搬動,對左撇子射手非常友好。


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為了滿足德國軍方提出的嚴苛重量限制(空槍重量3.6公斤),除了槍管、槍機、導氣裝置等少數內部結構為金屬材質外,G36的機匣、護木、槍托、握把均由黑色聚酰胺工程塑料製成,重量輕、強度高、隔熱耐磨,外表看起來就是把塑料槍,但非常具有現代感。

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G36於1997年正式列裝德國國防軍,截至2016年德軍採購了17.6萬支。1999年西班牙陸軍用G36替代了G3的大侄子CETME Model L,也就是CETME步槍的5.56毫米改型;挪威、英國等眾多國家的特種部隊也裝備了G36。


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G36在西方警界人氣很高,圖為兩位英國警察,左邊的手持G36C卡賓型,右邊的是MP5A3

但是英國沒有用G36大規模換裝L85,因為HK在1991年被英國BAE旗下的皇家軍械公司收購,成了一家英國公司。2000年,HK被授予一項合同把英軍的20萬支L85升級到L85A2構型,升級費用為4百英鎊/支。改造的重點是提高可靠性,重新設計了拉機柄、槍機、擊錘總成等部件,在護木上安裝了皮軌,增強擴展性。


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“德為英用”,精明的英國佬做了筆非常划算的買賣,借用HK豐富的槍械經驗大幅度改進了自己飽受詬病的破槍,既節省了大筆開支,還保住了自己老牌帝國主義的顏面,得以繼續使用國產步槍而不是去換裝一支德國步槍。

英國國防大臣評價這次升級為“用最小的射擊體驗改動實現了同類型步槍中最高的可靠性”。L85A2的故障間隔達到了25200發,而它的最低使用壽命是1萬發,超高的可靠性幾乎可以保障在壽命週期內不發生卡殼故障,HK的設計功力確實非同一般。

2002年BAE重組,HK重新被德國私人財團收購,迴歸德國控制。


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成也蕭何敗也蕭何,近年來德國國防軍曝出G36醜聞,HK公司偷偷更改了G36的聚合物配方,用廉價的聚乙烯(就是日常用的PE)代替了耐高溫的聚酰胺(軍用防爆胎材料PA),從而導致G36問題叢生。

根據德國第91國防技術試驗所的內部測試,G36連續射擊90發後,在100米距離的彈著圓概率誤差可達50-60釐米,無法和200米以外的敵人進行安全交戰,原因是其聚合物材料超過23度就會開始軟化,失去剛性。G36更是對溫度、溼度、陽光、彈藥等等日常作戰因素統統過敏,如果機匣只有一側被陽光直射,就會造成槍機部件接觸點位移,從而影響精度。


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手持G36在阿富汗執勤的漢斯們

德國軍方忍無可忍,強烈要求在2020年前全面撤換G36。但這些嚴重的問題在G36服役20年後才由德軍的科研部門曝光,作戰部隊卻對G36一直信賴有加,所以這也是一樁眾說紛紜的懸案了。而且G36服役多年,本來也到了需要更新升級的時候,這會不會又是軍方內部為了尋求經費換裝實施的苦肉計呢?

更離奇的是,只有交付給德國國防軍的第一批G36偷換了PE,之後生產的標準版A2、G36C/K以及外銷型號全部都是PA,在外軍服役也沒有類似的質量問題,HK真是坑自己人沒商量啊。

不過HK公司作為德國軍工的驕傲,有著超強的公共能力,指責國防部的測試條件不公平,和國防部打官司最終居然勝訴,這是後話。總之G36肯定是要換裝的了,目前參與競標的有HK自己的HK433、斯泰爾-萊茵金屬的RS556和西格紹爾的SIG MCX。以HK在德國的強勢地位,最終很大概率肥水還是會流回HK自己的田裡。


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HK433

撇開偷換材質的問題,G36本身的設計是非常出色的,它採用的技術都不是開創性的,但在20年前能將短行程導氣活塞式自動原理、懸掛式槍機、浮動槍管、大面積應用輕量化聚合物、優秀的人機功效設計完美地整合在一起,體現出了HK高超的技術水準,造就了一代名槍。


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短行程導氣活塞式並不是什麼新概念,主流的突擊步槍大都採用這種結構,如FN的FAL和F2000、英國的SA80、我國的81式和95式,美國二戰時的M1卡賓槍也是。

與之相對的就是長行程導氣活塞式(Long-stroke piston),包括俄式的AK系列、二戰時的BAR自動步槍、M1加蘭德步槍、布倫輕機槍等名槍都採用這樣的形式,活塞和整個槍機連為一體,運動行程很長,整個活塞-槍機組件質量很大,就像一隻大榔頭在槍身內部不斷前後敲擊,連發時振動大、重心變化劇烈、射擊精度差。但是這樣的結構可靠性非常高,從泥水裡撈出來都能直接射擊。


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長行程的AK47剖面圖,活塞-槍機組件佔據了上機匣近一半的空間,整體一起前後移動

綜合評價導氣式自動方式的三種形式,M16/M4的氣吹式結構最精巧、精度最高、可靠性最低;AK47的長行程導氣活塞式結構最笨重、精度最差、可靠性最高;G36的短行程導氣活塞式介於兩者之間,幾乎集成了兩者的優點,儘量避免了兩者的缺點,綜合性能最好,但G36的一世英名被它的聚合物材料給敗壞了。

如果能把M4和G36的優點再綜合一下,那就完美了,這就是4+36的最終結果,請看下回分解。


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