枪械是如何进行试验?

枪械试验

枪械试验,或者说轻武器试验(注意不是实验),是枪械科学研究和生产过程中的重要环节。任何一个国家枪械的研制和生产,都离不开各种各样的试验。但由于各国不同的地理、环境、作战条件、枪械使用地域,同时受制于测试技术和试验条件,各国的枪械试验内容也各不相同。但无论是哪个国家,枪械试验的主要考核方式(实弹射击)却高度一致。毕竟,对于枪械而言,"是骡子是马",拉出来打一打,那是再直观不过了。

在我国,枪械试验多种多样,比如许多军迷津津乐道的“黄河水”试验,也就是浸河水试验正是其中之一。但枪械试验可远远不止“黄河水”试验这一项,其具体职能划分非常复杂。要想真正理清枪械试验的关系和逻辑,我们还需要对枪械试验做一下分类。

枪械试验按照性质划分,可以分为科研试验、定型试验和检查验收试验3种,其中定型试验又可以分为设计定型试验和生产定型试验。按照试验条件划分,可以分为常温条件试验和特种条件试验两种,特种条件试验又可以分为模拟环境试验和自然环境试验。按照试验程序划分,又可以划分为研制单位试验、国家试验基地试验、自然环境试验中心试验、部队试用和工厂试验5种。

可见,枪械试验的分类还是比较复杂的,它们就像学科划分一样,非常的细致,也非常的繁琐。在实际生活中,真正的枪械试验流程往往是这样的。

◎ 2014年2月21日,在美国海军陆战队弗吉尼亚州匡蒂科基地,士兵正在测试M27IAR步枪。实弹射击是枪械试验中最常见的测试手段

某工厂研制了一款新枪械,那么工厂作为研制单位,就会对这款枪械做各种各样的摸底试验和鉴定试验,看看它是否达到了设计师期待的水平。此时,工厂所做的试验就属于科研试验或者研制单位试验。做完这些试验后,工厂如果认为这款新枪械还不错,达到了期待值,就会把它交给第三方——国家试验基地进行试验,这个试验一般也是设计定型试验。

国家试验基地/设计定型试验合格后,工厂再把一批产品送往分布在全国各地的自然环境试验中心进行全面考核,如果再次通过,工厂就要开始准备部队试用。此时,枪械就要面临最后一道考核——生产定型试验。如果枪械顺利通过了生产定型试验,厂家就需要指定枪械的出厂考核标准,即工厂检查验收试验。

◎枪械试验分类。一个事物的分类划分和标准制订要滞后于事物本身的发展,还有很多的“野生”枪械试验有待去进一步分类

如果将枪械比喻为学生的话,那么在一款枪械的“求学”道路中,科研试验或者研制单位试验就相当于月考性质的“自我检测”和“自考自查”。至于枪械求学过程中最重要的两个阶段——设计定型和生产定型,分别相当于“大学录取”和“入学体检”。研制单位的设计师“含辛茹苦”,把枪械同学“抚养长大”,如果枪械同学通过设计定型,就标志着它达到了设计要求,被国家认可、录取了。而生产定型,标志着生产厂家“身体健康”,可以正常组织批量生产。正因如此,设计定型试验和生产定型试验就成了重中之重。

◎涂满泥浆、即将试射的M1伽兰德步枪。近年来,越来越多的国外枪械可靠性测评视频进入国内,这些视频制作精美,配有慢动作回放,视觉效果极佳。但这些视频作者和枪械厂家往往有赞助关系,测评的公正性值得商榷

◎如果按照我国标准,HK公司新推出的HK433步枪就是一款设计工作基本完毕、即将走向生产定型的枪械。HK433至今只有少量样枪,一直没有开始销售

此外,在设计定型试验之后、生产定型试验之前,新研制的枪械就会被送去部队进行试用,这就相当于暑假期间,提前去大学所在城市熟悉下环境,免得将来水土不服。俗话说,儿行千里母担忧,当枪械同学被录取完毕,准备离家(出厂)去学校报到之前,生产厂家还会仔细检查枪械同学的“行李”,确保一切平安,这个行李检查就相当于工厂试验或者检查验收试验。而后,枪械同学就可以奔赴未来,正式服役啦。

在笔者介绍试验流程的同时,也会引进不少名词,这些名词的内涵,不是笔者打个比喻就能说清楚的,所以笔者还要对这些名词做一些补充解释。

设计定型试验

一款新枪械,或者经过了重大改进的旧枪械,都要进行设计定型试验,该试验一般在国家试验基地进行。设计定型试验的项目多种多样,主要包括内弹道试验、外弹道试验、环境模拟试验、寿命试验、勤务性能试验等。如果枪械顺利通过了试验,就意味着枪械通过了设计定型;如果没有通过试验,那么枪械就会被“打回”设计单位重新设计或者改进,直到枪械再次通过试验为止。

生产定型试验

生产定型试验是另一种“风格”的试验。它主要检查设计定型后的首批枪械,产品性能是否符合设计要求,并判定生产厂家是否具备正式生产的条件。该试验一般在试验基地或者工厂进行。生产厂家要提供产品图纸、制造与验收条件、工艺规范、各种材料的资料等。试验方要对这些资料进行审核,也要对厂家的软、硬件设施进行判断,还要在产品枪械中,随机挑选一批进行检查和考核。一般而言,生产定型要滞后于设计定型一年到两年左右。枪械所使用的新技术、新材料越多,生产定型就会被拖得越靠后。

◎阿玛莱特AR10步枪。AR10是M16/M4/AR15步枪的原型枪,但外观和今天的M16系列有较大区别,这3支枪本身也各不相同。随着枪械的不断改进,“女大十八变”也是再正常不过的现象

◎驻厂军代表和产品质量同呼吸共命运,直接为产品质量负责,拥有相当大的话语权。一旦产品出现质量问题,军代表会被问责甚至是处罚

检查验收试验

该试验说白了就是枪械的出厂验收。在“交货”之前,厂家要对枪械进行检查。检查项目包括强度、精度、互换性、寿命等。这些检验工作由工厂的检验部门承担。除此之外,驻厂的军代表也会对产品进行抽查,以进一步检验产品质量。

国家试验基地试验

一般而言,枪械的定型试验都在国家试验基地完成,但国家试验基地的“功能”却不止这一种。相比于工厂,国家试验基地的试验更为综合、系统,试验条件也更为完善。比如我国著名的白城兵器试验中心,就是一个国家试验基地。对于枪械而言,国家试验基地,几乎就是一个监考森严的高考考场。当然,一些资金比较雄厚的生产厂家,会自行购买一部分的设备模拟白城试验的条件,提前对自家的枪械进行“模拟考”,以便在白城取得好成绩。

◎白城兵器试验中心位于吉林省白城市。在枪械行业中,常用“去了几趟白城(才通过试验)”来评价枪械设计的水平。只有设计水平高超的枪械,才能一次性通过白城试验

部队试用

在如今的一些自媒体中,声称我国不进行部队试用,进而抹黑我国的枪械试验不够公正,甚至谣传黑幕重重。实际上,我国枪械试验一直都有部队试用,它也始终是一项重要的、必不可少的试验。但我国枪械大多拥有密级,试验过程和结果不对公众公开,而一小撮自媒体无知又大胆,因而就有了抹黑我国不进行部队试用这样的谣言。

在我国,新研制的枪械在设计定制之后、生产定型之前,就会被送到不同的自然环境的作战部队中,由部队组织操练和使用。部队试用能检查枪械是否适应于战斗使用、编制、条令、技术训练和后勤保障等要求,能观察到此前各种试验中未曾出现的问题。因此,它也一直是一项重要的、必不可少的试验,而不是一些网络作家声称的“根本不存在”。

谈完了试验的“名称”,我们再来说说具体的试验“操作”。具体的枪械试验大致可以分为射击精度试验、模拟环境试验、自然环境试验、综合寿命试验、操作使用试验、互换性试验、安全试验、自动机灵活性试验等。一些特殊用途的枪械还要进行专项试验,比如微声枪械需要测试枪口的噪声和枪口的烟、焰,对于设计有膛口装置的枪械,还要测量膛口装置在制退、助退、消焰等方面,到底有“几斤几两”。

枪管高压弹试验

这个试验又被称为枪管强度试验。枪管在装配前,也就是装在枪上之前,先要安装在专用的试验装置上,发射1~2发高压弹,以考核枪管的强度。而高压弹是各位读者的“老朋友”了,在本系列第三讲中笔者就讲解过,它是一种试验专用弹,最大膛压比普通枪弹要高30%~40%,是一种“劲”更大的枪弹。高压弹试验属于安全性试验的一项,每一支加工合格的枪管都要进行高压弹试验。试验后的枪管不允许产生裂纹、膨胀、变形和其它的瑕疵。只有通过高压弹试验的枪管,才能进行下一步装配。

◎正在进行冰冻试验的SG550步枪,可见枪械表面已经部分结冰

枪械强装药弹试验

不同于枪管高压弹试验,枪械强装药弹试验的对象是整枪,而不是装配前的枪管。每一支装配完毕的枪械,都要进行强装药弹试验。进行试验时,一般把枪械放在有保护的专用装置上,以单发射击的方式,发射两发强装药弹。试验后,操作人员要用弹形量规检验弹底间隙是否超过规定值,枪械的闭锁零部件不允许有变形、裂纹、破损或者其它瑕疵,强装药弹的弹壳不应该出现环装压痕(闭锁刚度过小时的弹壳会出现此特征)和裂纹。试验合格后的枪械,就可以基本保证使用正常枪弹时射击的安全性了。

至于强装药弹,它也是一种“劲”更大的枪弹,但没有高压弹“有劲”,其最大膛压比普通枪弹高大约20%左右。枪管高压弹试验和枪械强装药弹试验大多在工厂中进行,属于检查验收试验的一种。

枪械模拟环境试验

在设计定型前,枪械必须在不同的模拟环境中进行射击考核,以检验可靠性。众所周知,我国幅员辽阔,南北相距长达5500千米,自然环境多种多样,因此,模拟环境试验也成了一个大试验,包括常温、高温、低温、冰冻、扬尘、淋雨、扬尘后淋雨、浸河水、脱脂,以及综合寿命试验等多个子试验。

高温试验高温试验一般在温度和湿度可控的恒温室内进行。一般而言,把试验枪械、装上枪弹的容弹具、枪弹放入室内,当室内温度升到规定值(50±2℃,相对湿度30%)后,保持恒温状态2至3小时,进行第一阶段射击。此后,将枪械和装上枪弹的供弹具置于待装填状态,以4米/秒至5米/秒的风速从侧面吹风。手枪、步枪、冲锋枪吹20分钟,机枪吹30分钟,停止吹风后进行第二阶段射击。每个阶段的射弹数,根据枪械种类不同而不同,一般规定从20发到250发不等,根据射击时出现的故障性质和次数,评定高温条件下的枪械可靠性。

低温试验低温试验在低温室内进行。把试验枪械、装上枪弹的容弹具、枪弹放入室内,当室内温度升到规定值(-45±2℃)后,保持低温室处于恒温状态2至3小时,进行第一阶段射击。此后,将枪械和装上枪弹的供弹具置于待装填状态,以4至5米/秒的风速从侧面吹风。手枪、步枪、冲锋枪吹20分钟,机枪吹30分钟,停止吹风后进行第二阶段射击。

◎进行低温试验或者寒区试验的SG550步枪

射击完毕后,待枪的温度降低到-45±2℃,将枪和装上枪弹的供弹具放到温度为20±5℃,相对湿度60%~80%的房间内,当枪械表面全部蒙上水珠时,再将枪械和供弹具放入低温室内,恒温一小时后,进行第三阶段射击。根据3个状态射击时出现的故障性质和次数,评定低温条件下的枪械可靠性。

冰冻试验在我国,低温试验的第三阶段实际上就是冰冻试验,但在其它国家并非如此。比如在某国,用胶带将枪口封住后,把武器弹药置于-17.8℃的环境下6小时,再将试验室温度上升到-6.7摄氏度,对枪械喷以少量的水雾,直到枪械表面形成1/8至1/4英寸(3.18至6.35毫米)厚的冰为止。此后,先试着用冰冻后的、装有枪弹的弹匣射击,如果不能令人满意,再改用在-17.8℃下恒温放置6小时,但未经冰冻的弹匣射击,并记录结果。

扬尘试验扬尘试验模拟枪械在战争环境中、尘土飞扬的条件下进行射击,试验一般在常温下进行。试验用的尘土粒度以及成分有较严格的规定。其中,中国选用0.08至0.20毫米的自然尘土,而美国规定为红瓷土和石英粉末,英国规定为二氧化硅和矾土硅酸盐混合物,法国规定为二氧化硅。尘土在使用前烘干,以便扬开。被试验的枪械弹药置于扬尘室内吹风。扬尘一般控制在1.8±0.2克/立方米,然后边扬尘边射击,根据出现的故障的性质和次数评定枪械的可靠性。

◎正在进行扬尘试验(西方叫做动态沙尘试验)的SG550步枪,枪械表面已经铺满一层细沙

◎随着直升机的逐渐增多,扬尘试验的重要性也渐渐增大了。毕竟直升机降落时,往往伴随着尘土飞扬

淋雨试验该试验主要模拟枪械在雨天作战条件下射击,在淋雨室内进行。在淋雨试验中,所谓的雨水实际上是自来水,温度为常温,枪械在雨中进行射击,并记录出现的故障性质和次数。至于降雨强度,各国规定不同,我国一般为100毫米每小时。相形之下,我国的特大暴雨标准,无非是24小时内降水量达到并超过50毫米而已。

扬尘后淋雨枪械在经历扬尘试验后,不经擦拭,将枪械和装上枪弹的容弹具、枪弹放入淋雨室内,按照淋雨试验的规定操作进行射击,根据出现故障的性质和次数评定枪械的可靠性。

◎正在白城进行淋雨试验的95式步枪

浸河水试验浸河水试验又称泥水试验,模拟枪械在泅渡江河后进行射击。浸河水试验一般在泥水箱或者人工河中进行,试验用的“河水”由扬尘试验用的尘土配成,其浓度一般为1.5千克/立方米。试验时,将枪械和装满枪弹的容弹具悬挂在流动“河水”中浸泡一段时间(比如10至20分钟)后取出射击,而后加大河水浓度(一般增加一倍),再次进行试验。根据出现故障的性质和次数评定枪械的可靠性。

◎正在进行泥浆试验的SG550步枪,西方的泥浆试验地位等同于我国的浸河水试验,从图片上看,测试SG550的泥浆似乎更浓一些

如今,浸河水试验被各位军迷戏称为“黄河水试验”。但实际上,浸河水试验的“河水”可是远远比不上黄河水的——黄河的年平均含沙量达到了37.8公斤每立方米,达到了浸河水试验模拟河水浓度的25倍。但如今,浸河水试验遭到了不小的非议,毕竟现在部队的运输条件改善了,武装泅渡也越来越少了,而一些用户,比如警察,他们的枪械同样要进行浸河水试验,但警察本身却几乎不可能武装泅渡,更何况浸河水试验是一个“很难”的试验,容易把枪械设计逼上奇幻怪偏的死角。不合理的指标往往带来的枪械的“应试教育”,损害枪械的“身心健康”,正因如此,浸河水试验遭到了不少非议。

脱脂试验我们知道,我们日常喝的牛奶有全脂和脱脂牛奶之分,所谓的脱脂就是把脂肪去除。枪械的脱脂试验,实际上是去除了润滑油。试验前,操作人员将枪械拆分成零部件,用煤油或者干洗溶剂清洗,而后将枪械重新结合,进行射击。这个试验模拟的是枪械长期不涂油的情况。根据出现故障的性质和次数评定枪械的可靠性。

寿命试验除了以上的这些单项试验,我国还要对枪械进行寿命试验。如果一款枪械的寿命是2万发,那么这款枪就要实打实打够这2万发枪弹,且寿命试验要分别在常温、高温、低温条件下中各进行三分之一。在寿命试验中,枪械的主要零部件不允许出现破损和裂纹,枪弹的初速下降量不允许超过一定范围,瞄准装置应该仍能有效使用,总故障率也不能超过规定比例。此外,寿命试验还是一个“跨学科知识点”,模拟环境试验中有它,工厂的制造验收试验中也有它,但工厂的寿命试验只在常温下进行。

◎国外枪械在进行完寿命试验后,往往将打过的弹壳收集起来,再把枪械摆放在如山的弹壳上,这固然是一种摆拍,但宣传效果却十分好

◎正在进行沙浴试验的SG550

自然环境试验和模拟环境试验相对的就是自然环境试验了,它同样是一个大试验。尽管白城基地能模拟不同的天气和气候,但模拟的天气和气候毕竟不是真的,它们创造的模拟环境的参数,比如温度、风速、砂尘粒度和浓度,都是一个定值,或者可以在一定程度内调节,而真正的自然环境可没有那么稳定,因此,枪械还需要全国各地“旅游”一下,进行实打实的试验。

在自然环境试验中,除了考核枪械的可靠性外,还要考核射击精度、操作特性、储存特性和人机功效等方面。它主要包括常温区试验、热区试验、寒区试验、风沙区试验和盐雾(海)区试验。同时,自然环境试验也是所有枪械试验中,试验内容最多的试验。

但自然环境试验也有一定的弊端,首先是自然环境并不稳定,老天爷“不赏脸”,试验可就根本没法进行了。同时,受制于季节、气候和地域,自然环境试验的周期也比较长。因此,自然环境试验只是设计定型试验的补充。

盐雾(海)区试验盐雾(海)区试验一般在距离海水50米内的海滩上进行,气温大于25℃,相对湿度大于70%时,将枪械放置一段时间,比如72小时后进行试验。此外,还要将枪械泡在海水中一段时间,比如12小时后进行试验,以检验可靠性。

跌落试验此外,我们再介绍一下枪械跌落试验。在跌落试验中,在一定高度(中国1.2米,美国1.5米,奥地利2米)上,将枪械分别以不同姿态自由跌落于碎石和中等硬度的底面后,检查枪械有无裂纹、变形、折断、并射击一定数量的枪弹,以检查枪械的保险机构是否可靠,是否存在走火现象。跌落试验一般在设计定型中进行,且和其它试验,比如高温、低温形成一套组合拳共同进行。

可靠性实测一般而言,任何国家枪械的试验测试结果都不会对外公布,即使偶有公布,公布的内容也是犹抱琵琶半遮面,非常的不详细。笔者收集了一部分枪械在我国试验结果,但对其真实性不做保证。

◎ SG550步枪自带了两脚架,以求达到更好的射击效果,这个两脚架可以较方便地拆下

◎ AUG步枪的气体调节器(左下)和活塞,可见小气孔(红圈)和大气孔(白圈)。目前,81式、95式、SG550这些导气量可调的步枪,绝大部分是3挡可调,分别是闭气(用于发射枪榴弹、无气孔)、小气孔、大气孔

有文献称,我国曾于上世纪80年代引进过一批奥地利AUG步枪并对其进行了试验。试验结果表明,AUG在-25℃环境时,在1.5米跌落试验中,枪托出现裂痕;-40℃环境时,发生了射击中枪托断裂、弹匣落地摔碎等严重问题。另外在风沙、浸河水测试中故障多发,不能通过我军标准。

我国同样于80年代对法国FAMAS步枪进行了测试,试验表明FAMAS在高温试验中一切正常,但在风沙(原文如此,笔者推测应该是自然环境试验中的风沙区试验,但也有可能是指扬尘试验)、浸河水试验时故障很多,不能通过我军标准;在-45度低温下从1.5米高处跌落时,FAMAS看起来一切正常,但却连弹都推不上膛。

至于国外进行的试验,笔者收集了瑞士西格公司的SG550步枪的试验报告,其内容比较详尽,下面选取比较有特色的沙浴试验进行讲解。

沙浴试验士兵在沙地上爬行时,沙子很容易“混”入枪械中,会对枪械的可靠性造成极大影响。沙浴试验的目的就是模拟士兵在沙地爬行时的情况。在整个沙浴试验中,沙浴槽内沙子温度都要超过44℃,沙层的厚度要大于75毫米,且沙层表面须保持平整。在沙浴试验中,被测试枪械会被固定在一个滑块上,通过拖拽滑块,就能带动枪械以正确的位置和深度,在填满沙子的沙浴槽内滑动。

被测试枪械(SG550)每以单发状态射击5发枪弹后,就要在沙浴槽内被拖拽一次。试验中,被测试枪械共要射击100发枪弹,完成20次拖拽。试验要求,被测试枪械在前10次拖拽(前50发弹)中,故障不得多于4次,在20次拖拽中,故障不得多于10次。

◎ SG550步枪的随动拉机柄(红圈),这种拉机柄能够强行让枪械闭锁,但由于完全随动,枪械射击时也存在拉机柄高速运动打手的问题。从目前看,美国人尤其讨厌随动拉机柄

从试验要求可以看出,100发枪弹中故障不得多于10次,允许故障率为不大于10%,可见这个试验还是相当难的。

被测试枪械(SG550)使用2号气孔(大气孔)时达到了试验要求,通过试验。

关于试验的解释说明。

首先,在我国枪械试验中是没有沙浴试验的,这也是一个比较有趣的试验。在前文中,提到过如果枪械无法复进到位,操作人员应该手推拉机柄强行使枪械闭锁,这是因为SG550采用了随动拉机柄设计,拉机柄和枪械的枪机组同步运动,这种设计和苏联的AK47、我国的81式、95式完全相同。当使用环境恶劣、枪械无法复进到位时,可以用手强行推拉机柄到位,如果当情况紧急时,用脚踹拉机柄到位也是可以的。

至于试验结果,这份试验报告也不够详尽。我们知道,SG550的气体调节器有大小气孔可选,通过选用不同大小的气孔,就能调节导气系统导出的气体多少和能量大小,进而调节自动机能量,这和我国的81式、95式步枪完全相同。其1号气孔是小气孔,使用时射击精度更佳;2号气孔是大气孔,使用时枪械自动机能量更足,但精度就稍差一筹。报告中只声明SG550在使用2号气孔时通过了试验,但未公布1号气孔的试验结果,也没说明2号气孔时的试验详情。此外,在试验中,一次拖拽的拖拽距离也是至关重要的参数,但报告中同样未提及。

至此,枪械试验已经介绍完毕。下一节中笔者将为大家介绍我国枪械的生产厂家,让您走近兵器工业。

作者:王洋 李宏飞 刘洪亮 赵奂强
      来源:《兵器知识》2018年第06期