從漢陽仿制毛瑟彈說起
中國步槍子彈技術與西方的差距,最早能追溯到漢陽兵工廠仿制德國毛瑟彈的那段歲月。20世紀初,德國的7.92毫米毛瑟步槍彈在國際上可是響當當的標桿,不少國家都盯著它學。1935年,鞏縣兵工廠的總工程師毛毅可帶著一幫人,專門把德國的毛瑟彈拆開研究。他們盯著彈殼底部看了半天,終于發現了問題:金屬加工上有些細微的誤差,肉眼幾乎看不出來,但就是這點小毛病,影響可不小。
當時的中正式步槍用這種子彈,連續射擊時老是卡殼,槍栓拉不開,子彈卡在膛里出不來。戰場上,士兵碰上這種情況,只能干瞪眼看著,手忙腳亂地擺弄槍,實戰效果大打折扣。
銅料緊缺的問題也一直是個大麻煩。那時候國內資源有限,全銅彈殼的生產根本跟不上需求。負責軍工的劉慶恩琢磨著,得找個替代方案。他帶著團隊試著用黃銅鍍層鋼殼來做子彈,心想這樣既能省銅,又能保證性能。想法是挺好,可拿去實測,才發現事情沒那么簡單。
冬天一到,氣溫降到零下,這黃銅鍍層鋼殼子彈就扛不住了,低溫環境下脆得跟玻璃似的,一碰就裂開。測試的時候,槍響幾聲后就啞火,彈殼碎片卡在槍膛里,收拾起來費老鼻子勁了。劉慶恩他們也沒轍,國內實在沒條件解決這個脆裂問題,最后只能咬牙從比利時緊急進口銅材,把全銅彈殼的生產撐下去。
劉慶恩的半自動夢碎
劉慶恩的故事,是中國步槍子彈技術追趕西方路上一個繞不開的篇章。他1914年從東京帝國大學留學回來,滿腦子都是先進軍工技術的影子。那時候,半自動步槍在國際上已經開始嶄露頭角,劉慶恩琢磨著,中國也得有自己的東西。于是他一頭扎進設計,憋出了中國第一支半自動步槍,取名叫“劉將軍”。
這槍有個特別的地方,他把子彈底火直徑故意縮小了0.2毫米,為的是解決啞火問題。底火是子彈的關鍵部件,點火不靠譜,子彈就打不響,劉慶恩想著通過這個調整,讓槍在連續射擊時更穩定。設計圖紙畫得漂亮,原理也沒啥問題,可真到了生產環節,麻煩就來了。
當時的湖北兵工廠,設備老得掉牙,機床精度根本跟不上。工人按圖紙做出來的底火,尺寸偏差時有時無,子彈裝進槍膛,點火成功率低得可憐。測試的時候,他們一口氣造了五千發子彈,結果三成直接啞火,槍栓拉開一看,底火壓根沒被撞針敲響。軍閥頭子一看這情況,覺得這槍用不上戰場,項目沒撐多久就黃了。劉慶恩折騰半天,半自動步槍的夢算是碎得徹底。不過他沒就這么算了,后來轉去搞漢陽造的改良。
這回他把精力放在了槍管鋼上,反復試驗后,弄出了一種含硫量低于0.02%的鋼材。這種鋼硬度高、耐腐蝕,造出來的槍管壽命比以前長了不少。漢陽兵工廠用上這技術后,步槍的質量有了明顯提升。
相比“劉將軍”那支沒成氣候的半自動步槍,這槍管鋼的成果反倒成了劉慶恩留給后來的真遺產。湖北兵工廠那批啞火的子彈,雖然沒讓他的設計發光,卻逼著他換了個方向干出了實績。到了后來,軍工圈子里提起劉慶恩,更多人記得的是他這槍管鋼,而不是那支夭折的“劉將軍”。
建國初期的土辦法創新
建國初期,中國步槍子彈的技術跟西方比,還是有不小的距離。1951年,蘇聯專家到齊齊哈爾槍彈廠檢查生產線,盯著中國仿制的7.62×39毫米步槍彈看了半天,測出來個讓人頭疼的結果:發射藥的燃燒率比蘇聯原版低了12%。
燃燒率低,子彈飛出去的初速就弱,威力自然也打折扣。那時候,蘇聯的援助剛鋪開,這款子彈是照著他們的樣品仿制的,生產線也是新架起來的,怎么就差了這么多?廠長王立人帶著工人開始查問題,冬天零下20℃,廠房里冷得直哆嗦,他們還是扛著設備一遍遍試。整整三個月,測了無數批次,終于發現發射藥在低溫下燒得不夠徹底。
他們試著往藥里摻東西,先是加了點別的助燃劑,沒啥效果,后來有人提議弄點石墨粉試試。結果摻了0.3%的石墨粉后,燃燒率蹭蹭往上漲,子彈打出去的穩定性也好了不少。這法子聽著土,但真管用,測試數據一出來,蘇聯專家都挑不出毛病。后來這招被寫進了《輕兵器制造手冊》,成了齊齊哈爾廠的一手絕活。王立人他們忙活這三個月,算是把仿制子彈的短板補上了一塊。
與此同時,大洋彼岸的美國,雷明頓公司的工程師尤金·斯通納正忙著搞5.56毫米小口徑彈。他從朝鮮戰場上繳獲的志愿軍子彈里找靈感,拆開一看,發現中國子彈的鉛芯被甲工藝有問題,厚度波動能到0.05毫米。這點波動聽著不大,可對子彈飛行影響不小,美國那邊用的是精密機床,鉛芯被甲厚薄均勻,彈道穩得像畫線一樣。
斯通納拿這些繳獲的子彈做對比,順手就把5.56毫米彈的研發往前推了一步,1950年代末,這款小口徑彈已經開始在美國軍中試水。齊齊哈爾廠的工人還在零下20℃的廠房里調試設備,美國那邊卻已經用上了更先進的流水線生產,工藝上的差距一目了然。
改革開放后的新突破
改革開放后,中國在步槍子彈技術上終于邁開了追趕的步伐。到了1997年,5.8毫米步槍彈正式定型,這款子彈在河南某個靶場測試時交出了一份不錯的成績單:穿甲能力比北約的5.56毫米彈高出15%。測試的過程可不簡單,他們拿鋼板做靶子,反復打了好幾輪,5.8毫米彈穿過去的洞比北約彈的明顯深一些,數據擺在那兒,進步實打實。不過,測試還沒完,麻煩就跟著來了。在模擬風沙環境的時候,這款子彈露了怯,彈頭飛出去老是偏離彈道,打不準靶心。
工程師張建軍坐不住了,他專門跑到云南前線,找了些越軍遺留的美制子彈拿回來研究。拆開一看,差別挺明顯:美制子彈的銅被甲內壁上帶著螺旋狀的溝槽,這種設計能讓彈頭在空中轉得更穩,風沙再大也不容易跑偏。
張建軍他們把這個發現帶回實驗室,開始琢磨怎么把這技術學過來。從1997年到2003年,整整六年,他們試了各種辦法,調整模具,改進了加工流程,總算在5.8毫米彈上弄出了類似的溝槽設計,彈道穩定性這才跟得上。
與此同時,美國那邊可沒閑著,他們的M855A1子彈已經在伊拉克戰場上用開了。這種子彈用的是銅鋼復合彈芯,穿甲力強不說,還能打碎硬目標,2000年代初就成了美軍的標配。張建軍他們看著M855A1的測試報告,知道這銅鋼復合技術又是個新坎兒。
中國這邊后來也開始跟進,到了2018年,DBP-10彈總算用上了類似的銅鋼復合彈芯,算是把這個技術拿下了。可算一算,從美國2008年在戰場上大規模用M855A1,到中國2018年實現量產,這中間整整差了十年。
技術回流的小驚喜
到了2015年,南京理工大學的一支團隊在研究德國DM11多功能子彈時,碰上了一件挺有意思的事。他們把這顆子彈拆開,仔細分析結構,發現它的空腔效應設計跟中國的53式重機槍彈有幾分相似。53式重機槍彈是當年仿制蘇聯馬克沁子彈弄出來的,用的還是20世紀初的技術路子。南京理工的團隊翻出老資料一查,確認這不是巧合——德國人在設計DM11時,確實參考了中國53式子彈的膛壓數據。
幾十年過去了,這些老數據居然漂洋過海,成了德國改進子彈的參考。DM11是款多功能彈,能穿甲還能爆炸,德國人拿53式的膛壓數據調了空腔結構,讓子彈的威力更均衡。南京理工的副教授李志明后來提到,當年中國造53式重機槍彈時,工人們用簡陋的設備測了幾千發子彈,數據全靠手寫記錄,沒想到這份辛苦攢下的家底,后來反過來幫了德國一把。
這條線串下來,輕武器技術的發展就像個圈,中國早年仿制積累的東西,兜兜轉轉又影響了別人的設計。德國DM11的空腔效應強,離不開中國53式的數據支撐,而南京理工的這次拆解,也讓這條技術流動的軌跡清清楚楚地擺在了眼前。
參考資料:[1]蘭馨,鄧輝.“漢陽造”的不朽傳奇——漢陽兵工廠舊址尋訪[J].黨員生活(湖北),2011(10):15-17
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