G11无壳弹步枪(Heckler \u0026 Koch's G11),是德国
HK公司(Heckler \u0026 Koch)和诺贝尔炸药公司(Dynamit Nobel)共同研发的世界首款无壳弹步枪,适合丛林、城市
巷战、
步兵战车使用。
1967至1968年间,当时的西德军方、HK公司以及诺贝尔火炸药公司(Dynamit Nobel)达成一致见解,提出研制并装备具有革命性的无壳弹步枪系统。其中HK公司负责武器部分的设计,1971年,HK公司先后研制出第1型和第2型的原理验证机。在1974年夏天研制出第1型原型枪。从1974年至1977年,HK公司先后研制了1号至5号共五种原型枪,1977年G11参与
北大西洋公约组织小口径步枪选型试验,败阵后再次改良,期间在1982年又参与了
美国ACR(先进
战斗步枪)计划。1986年,14号原型枪被西德军队正式定型为G11(后被称为国G11K1),并于1987年3月开始试产。经过这一系列改进后的型号在1988年被命名为G11K2,并开始提交部队试验。1990年3月23日,在G11K2完成一系列试验后,4月4日,德国陆军部宣布,G11K2已经达到部队使用要求,随后发给HK公司一份价值6,000万马克的订单。同年,HK公司向部队交付了1,000支G11K2。但在1990年10月,由于资金短缺、
苏联解体等原因,G11的生产、采购与装备计划被取消。
G11无壳弹步枪全长750毫米,重3.6
千克,采用钢板
冲压成型的外壳包围了活动机件,外面涂有防腐材料,全枪无突出的零件。该枪采用了一种气动式的圆柱形转膛式枪机,发射DM11
无壳弹,口径为4.73mm,长条形
弹匣容量为45发,使用可拆卸的瞄准镜。
发展历程
研制背景
1960年代,各国军方对换装小口径步枪趋之若鹜,但当时的西德陆军却没有随波逐流,用5.56mm步枪取代当时装备的7.62mm口径的G3步枪。在1967至1968年间,当时的西德军方、HK公司(Heckler \u0026 Koch)以及诺贝尔火炸药公司(Dynamit Nobel)达成一致见解,他们认为,无论采用哪一种小口径的步枪,其技术性能都无法摆脱传统步枪技术水平与局限性。为此,他们选择了德国在
第二次世界大战中美国在二战后都曾研究过但未成功的无壳弹/枪技术,试图一举超越小口径化,直接研制并装备具有革命性的无壳弹步枪系统。
1970年,西德国防部列出了一个标准作为这种革命性的步兵战斗武器的设计要求,这个设计要求是希望能成倍地提高西德士兵的个人战斗能力。这个标准包括:武器的最大长度小于750mm,包括100发弹药在内的最大重量小于4.5kg,武器的装弹数50发左右,高命中率的3发点射,不校正瞄具的有效平射距离300m。
对设计者而言最大的难题是在实战中提高命中率,因为战斗中的心理压力常常会降低射击水准。另外,经统计发现,3发点射时命中目标的数量比全自动发射时还要少。因为第一发弹的命中率是最高的,而发射第一发弹时的后坐力会影响到随后射出的子弹,而3发点射是每扣动一下扳机就自动发射出3发弹头。经研究只有将射速提高到2,000RPM以上,才能提高3发点射时的命中率。这种设计的理论依然正是
美国的“齐射”研究。总之,为了达到高射速点射的目的,HK公司采用了一种圆柱形转膛式枪机的设计来提高射速。
研制历程
最初,
无壳弹武器系统的开发项目只有两个公司参与,其中HK公司负责武器部分的设计,而诺贝尔火炸药公司则负责设计无壳弹部分。这两个公司并称为GHGS(
德语:Gesellschaft für Hülsenlose Gewehrsysteme,即:无壳弹步枪系统联合企业)。后来德国的光学仪器制造公司(Hensoldt/Wetzlar)又加入了GHGS集团,负责开发/制造武器系统的1倍光学瞄准镜。在1971年,HK公司先后研制出第1型和第2型的原理验证机,在1971年底通过技术鉴定后,认为
无壳弹武器系统是可行的。在1973年,
北大西洋公约组织也对无壳弹武器系统感兴趣,希望HK公司能够在1977年4月交付武器,并在当年的北约一级的
军事演习中进行试验。于是HK公司加紧无壳弹步枪的研究工作。
1974年夏天,HK公司研制出第1型原型枪。该枪已经具有G11的许多鲜明特征,G11的基本结构也是从这个时候开始已经确定下来,包括平行放置于枪管上方的
弹匣,弹匣内的枪弹弹头向下并垂直于枪管轴线,无托结构(弹膛/枪机位于枪托内),兼有提把功能的光学瞄具,又比如高达1,800发/分的高射速三发点射和低至400发/分的全自动射击。西德国防部也对无壳弹原型枪很乐观,与HK公司签订合同规定在1977年秋完成全部研究工作。
从1974年至1977年,HK公司先后研制了1号至5号共五种原型枪,但试验结果显示此时的无壳弹武器系统还不能成熟到可以装备部队。所以在1977年HK公司并未能设计定型并交付部队。除了武器本身的技术还需要完成外,在与HK33进行比较试验中也发现4.3mm口径无壳弹易受风力影响,其精度表现远不如5.56mm。有经验的射手在300米距离上试射,散布圆直径居然有1.8米。所以1977年HK公司在5号原型枪上同时试验了原有的4.3mm和新研制的4.7mm两种
无壳弹后,便决定从6号原型枪开始改为4.7mm口径。
1977年,G11参与
北大西洋公约组织小口径步枪选型试验,败阵后再次改良。经过多年的努力,HK的无壳弹步枪系统日趋成熟。从1981年至1982年间研制的14号原型枪已经达到可以交付部队进行野战试验的程度。在1982年
美国提出ACR(先进战斗步枪)计划后,HK公司也以G11为基础,将无壳弹口径更改为4.92mm参与竞投,但1993年
美国军队宣布取消ACR计划后,HK公司的无壳弹步枪装备之梦再一次破灭。在军方公布的实验结果中,尽管四家投标公司的竞投方案都采用了超前的革新技术,但都无法使其性能比超出M16A2,其中HK的ACR样枪在试验中突现的问题是在远距离射程上性能劣于M16A2。
1986年,14号原型枪被西德军队正式定型为G11(后被称为国G11K1),并于1987年3月开始试产。G11采用独特的转膛式枪机,有单发、高速3发点和低速全自动的射击模式。步枪上没有机械瞄具,最初的型号有一个固定的1倍光学瞄准镜,后来改为可拆卸的瞄准镜。早期原型上的聚合物
弹匣容量为50发,而后期型号减少到45发,并且在弹匣供弹插槽两侧各有一个后备弹匣插槽,可在枪上同时携带3个弹匣。后期型号的枪口下方还增加了
刺刀座,还可以加装两脚架。
生产装备
经过这一系列改进后的型号在1988年被命名为G11K2,并开始提交部队试验。在1989年进行的测试中认为G11K2比G3可提高50%的命中率。1990年3月23日,在G11K2完成一系列试验后,当时的联邦防卫技术与采购署确定:
无壳弹步枪在技术上已经达到装备水平。4月4日,德国陆军部宣布,G11K2已经达到部队使用要求,随后发给HK公司一份价值6,000万马克的订单。同年,HK公司向部队交付了1,000支G11K2。
但就在1990年,
柏林墙倒塌,东部地区急需资金建设,加上
苏联解体,
华沙条约组织解散,威胁减小,换装新型枪已不再是迫切需要了。结果在同年10月中旬,
德国作出决定,在立法会议上不再讨论G11的装备问题。G11的生产、采购与装备计划被取消。
虽然G11的装备计划被取消,但HK公司仍对并尝试向其他国家出口G11,不过这些努力都失败了。
基本设计
整体结构
G11无壳弹步枪由三个组件组成。前组件支撑弹匣,保护自由浮动的枪管,并为使用者提供抓握步枪的地方。后组件保护G11的枪机,并带有一个可折叠的塑料装填片,允许使用者给枪上膛。中央组件装有扳机机构和一体式光学瞄准镜,内部还有一对
导轨,用于支撑枪管和枪机,为它们提供后坐轨迹。G11总共由近450个独立部件组成;其中144个部件组成了G11的枪机组件。
G11无壳弹步枪全长750毫米,重3.6千克,采用钢板冲压成型的外壳包围了活动机件,外面涂有防腐材料,弹匣为长条形,全枪无突出的零件。外壳上带有塑料材料的贴腮板和握把。枪上的扳机孔、弹匣孔以及排弹孔均用弹性元件密封,防尘、防水。外壳喷橄榄色,不易被敌人的红外和夜视仪探测到,尤其适合丛林、巷战以及步兵战车上的士兵使用,便于三防战争中消毒。
机匣
G11无壳弹步枪的机匣由碳素纤维聚酰氨材料制成,上面有一供弹导轨。
握把
接近于重心位置的握把带有扳机和发射机构。G11无壳弹步枪可供左、右手使用。具有单发、点射、连发的功能。位于握把后方枪左边的圆形旋钮,是个待发装置,用拇指和食指反时针扭转此旋钮360°,新弹入膛,进入待发位置。需要从弹膛中退弹时,将弹膛转到垂直位置,便可从退弹孔中退出。
枪机
发射
无壳弹的其中一个难题就是
枪膛闭气的问题。由于有壳弹的
弹壳可以起到阻止
发射药气体从枪膛尾部泄出的作用,而无壳弹在发射时火药气体就会四溢。因此,G11采用了一种气动式的圆柱形转膛式枪机。枪机在枪管轴线上旋转,当弹膛转到与枪管垂直,即位于供弹位置时,枪弹就进入弹膛;转膛再转90°到达射击位置,即弹膛对准枪管,枪弹就处于待发状态;击发时,击针首先把弹膛的尾部密封;发射后转膛再转90°,又回到供弹位置,如此往复。当弹膛位于供弹位置时,下方的退弹口的盖板自动打开,当出现瞎火弹时就会向下排出。
G11的转膛式枪机比起传统的往复式枪机,由于省去抛壳这一动作,可以大大提高射速。当以3发点射时,G11的理论射速达每分钟2000发,所以打完一个3发点射只需60毫秒,最后一颗弹头离开枪管后,射手才感到微小的后坐力。连发时,活动部件在浮动式后坐过程中不再击发,使G11的射速降低到每分钟460发。单发射击时,后坐力传递到射手肩部需时约130毫秒,因此射手基本感觉不到后坐。这些特点都使G11的精度大大提高,其中点射散布超出现有的各种
小口径步枪的水平。
弹匣
G11无壳弹步枪早期原型上的聚合物弹匣容量为50发,而后期型号减少到45发,并且在弹匣供弹插槽两侧各有一个后备弹匣插槽,可在枪上同时携带3个弹匣。
弹药类型
由诺贝尔公司火炸药公司研制的配用于G11的
无壳弹从1977年开始研制,直至1988年,诺贝尔公司对
无壳枪弹进行了重新设计,新弹被命名为DM11,口径为4.73mm,弹头外径4.93mm,覆铜钢被甲全铅芯结构,重3.25g,长20mm,全部埋入模压成形的
发射药柱中;发射药柱主要成分为HMX耐高温火药,外表有防护
涂层,药柱截面为7.9×7.9mm的正方形,上部三分一处的四个棱边上有凹槽,表明弹头方向;发射药柱顶端有半透明塑料帽盖住弹头,加上塑料帽全长32.8mm;弹头底部和可燃
底火之间连接有一内装扩爆药的铜盂。DM11全弹重5.2g,初速930m/s。
DM11在提高抗自燃能力方面下足了功夫,除了采用高燃点发射药外,在挤压成形过程中涂上一层材料,既可以起阴燃作用,又可以在成品弹压制成形时作为
粘结剂。发射药柱表面的多功能防护
涂层除了有防潮、防霉功能外还可以提高抗自燃能力。
DM11采用
埋头弹的结构也是提高抗自燃能力的措施之一。DM11改为埋头结构后,整个弹头埋入发射药柱内,避免与坡膛接触传热;同时在药柱前端盖有一个塑料帽,既可以密封药柱内膛,防止底火和扩爆药受潮,阻止弹头起动时火药气体前溢等作用外,还可以减少药柱前端受热升温。塑料帽中间顶部的位置非常薄,发射时弹头会穿过塑料帽进入膛,而塑料帽则在高温下迅速降解。采用埋头弹结构的另一个好处是当发生自燃时,最靠近炽热弹膛的发射药会先于扩爆药点燃,弹头末推入坡膛时火药燃气会逃逸到弹头前方,使膛压下降,从而使导气孔处压力不足,枪机不能进行正常的自动动作,结果也只会低速地发射一发弹头。
DM11
无壳弹的
发射药柱的正方形横截面的四个边是略为凹入的弧形,而弹膛横截面则是正方形,这样可以减少药柱与弹膛的接触面积,也是起一种延缓自燃的作用。
DM11无壳弹的存放是以15发弹为单位密封在一个塑料盒内,未拆封的塑料盒封装弹可以在潮湿环境与水中贮存,在1.5米高度落在钢板上不裂封,12米高度落下不发火。而拆封弹在潮湿大气中长期贮放后仍可以正常使用。发射药柱在通常情况下极为结实,只有用硬物才能砸碎。
DM11
无壳弹的体积和重量比一般的有壳弹小。一名配备G11无壳弹步枪的士兵在G11步枪上带弹90发(两个
弹匣),另外携带28个15发封装的弹包,一共可携带510发,加上枪总重量为16.2磅。在相同的携行重量下,配备
M16系列自动步枪A2的士兵只能携弹240发,而配备G3A3的士兵则只能携弹100发。
瞄具
G11无壳弹步枪上没有机械瞄具,最初的型号有一个固定的1倍光学瞄准镜,后来改为可拆卸的瞄准镜。提把内装有无放大倍数的光学瞄准具,瞄准具两端用橡胶垫防护,瞄准具内用普通的十字到线作为标记。为了夜间射击,带有以电池为电源的照明装置,此装置也装在提把中。灯的线路具有自动关闭的特性,射手打开提把右上方的开关,两分钟后自动关灯以节省电源。这种照明装置在最冷的温度下(-40℃)也可连续照明十个小时,实际使用达数日以上。
动作原理
G11无壳弹步枪的圆柱形转膛式枪机在
发射药气体作用下自由后座,与待发旋钮和扳机自动分离,复进到位又重新结合。单发中,由
弹匣的后移量可以看出后座撞击比较短,大约1.5英寸(38毫米)。三发点射中,每分钟射速高达2200发/分。在枪管一次后座中完成三发点射。当扣扳机时,第一发弹射击时,后座体在火药气体作用下开始向后运动。此后第二、第三发弹射击由机构自动控制。后座体的速度越来越大。三发射完后,枪弹脱离枪口之后,后座体才撞击后方。三发点射后座体运动比较长,弹匣运动了3英寸(76毫米)。其后座撞击是累积效应,比该枪的单发或自动射击时要大些。
性能参数
服役情况
1990年4月4日,德国陆军部宣布,G11K2已经达到部队使用要求,随后发给HK公司一份价值6,000万马克的订单,并在当年HK公司向部队交付了1,000支G11K2。然而,G11无壳弹步枪主要被
德国特种部队突击队和
美国特种部队少量装备,未参与实际的战斗行动,也没有在重要事件中发挥重要作用。由于装备计划被取消,G11无壳弹步枪并没有在其他国家或部门中得到广泛采用。