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世界名槍印象(2)

2019-11-04 01:11:59 兵器知識 2019年10期

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曉槍老王

優秀的人機工程

槍械是一款“給人用”的產品,人機工程是衡量槍械性能的重要指標之一。在如今的槍械中,M16完全可以代表人機工程設計的優秀案例,盡管M16誕生時,人機工程這個概念尚未普及。

對于現代槍械而言,射手和槍械之間最常見的“互動”為開、關保險,調節快慢機,上膛和更換彈匣等動作,槍械的“操作難度”由此分為難操作、一般、易操作3個級別。在筆者看來,在易操作級別之上,還應增加“輕松操作”級別,其優秀代表正是M16。

彈匣釋放鈕

針對幾個常見的人槍“互動”動作,M16設計師尤金·斯通納結合前人經驗,在設計時做出大膽改進。比如M16的彈匣釋放鈕,其高度類似于德國的MP40沖鋒槍和Stq44突擊步槍,但位于機匣右側、扳機護圈的右前上方,離護圈很近。釋放彈匣時,射手只需伸直操作扳機的右手食指就能輕松操作彈匣釋放鈕,這樣左手可以同時更換新彈匣。相比之下,AK的彈匣釋放鈕也可以用手指頂開,但彈匣釋放鈕簧力偏大、觸感偏硬,不如M16的舒暢、迅速。

當然,過于流暢的彈匣釋放鈕也給換裝之初的M16帶來了一點小麻煩。在M16之前,美軍使用的M14步槍的彈匣釋放鈕類似于AK步槍,操作習慣和M16差異很大。因此在M16裝備之初,多多少少遇到了“誤觸掉彈匣”的問題,雖然這是習慣問題,但M16還是在彈匣釋放鈕周圍象征性地加上了幾條加強筋,以防止誤觸。

如今,M16的彈匣釋放鈕也得到了改進。在各式各樣的“魔改AR”上,雙面彈匣釋放鈕出現了。射手可以隨心選擇,這讓M16釋放彈匣的趁手程度又上了一個臺階。

使用7.62×51毫米NATO槍彈的HK417步槍,其巨大的彈匣井多少有點臃腫。此外,注意HK417步槍優化了彈匣釋放鈕周圍的加強筋布局

直插式彈匣

釋放彈匣容易,裝入新彈匣同樣簡單。M16彈匣的固定方式為直插式,和AK步槍的前卡后掛式旗鼓相當,是當今步槍中最“主流”的彈匣固定方式。

直插式和前卡后掛式各有利弊。前卡后掛式彈匣有前后有兩個支點,定位非常穩定,缺點是不好裝,尤其是“前卡”這個動作,士兵要注意前卡的深度和角度,比想像中難操作不少。記得有一次,一個師弟以一個很詭異的角度抱著一支AK步槍(56沖),筆者雖已經是老手,但把彈匣插到槍械上時,依然沒有把握好前卡動作,彈匣后掛了,但前卡沒到位,彈匣在槍身上“堅持”了幾秒鐘后還是掉下來了。后來我們發現,當槍械的姿態比較怪異時,前卡后掛這個動作就會變得相對難以操作。

直插式彈匣的優點是操作非常簡單,只有“插入”彈匣這一個動作,任何角度都不會出錯。筆者發現,在中北大學的槍械選修課上,即使是從沒有碰過槍械、嬌滴滴的女孩,也能快速地將M16的彈匣安裝到位,但她們安裝AK步槍的前卡后掛彈匣時就很容易失誤。

直插式彈匣的缺點在于,它的定位更多依靠彈匣井的形狀鎖合,如果彈匣井很淺,彈匣的穩定性就會大打折扣。因此在M16步槍上,我們能看到扳機前方的巨大彈匣井,這稍稍增加了M16的重量。相比之下,AK步槍扳機前方則只有一個很小的彈匣釋放鈕,沒有彈匣井,要“空曠”很多。

其實,直插式彈匣并不是M16的原創,早在盧格P08、M1911手槍的時代,直插式彈匣已經是手槍的“標配”設計了,后來還被大多沖鋒槍沿用。但在當年的步槍、輕機槍上,反而是前卡后掛彈匣更為常見。究其原因,當年的槍彈,尤其是以7.92x57毫米毛瑟彈、7.62x54毫米R槍彈為代表的槍彈,都是“大號”槍彈,彈匣的體積、重量相當可觀。如果要采用直插式彈匣,為了定位牢固,這些槍械必須設計一個體積臃腫、重量偏大的彈匣井。但M16配備的5.56x45毫米槍彈十分“嬌小”,彈匣也很“瘦”,彈匣井體積并不大。因此對于M16步槍而言,直插式彈匣簡直就是絕配。

快慢機

M16的快慢機設計同樣優秀,它整合了保險、半自動、全自動3個檔位,射手握住M16的握把時,右手拇指就自然處于快慢機位置,操作方便。

在今天看來,快慢機和保險合二為一是一件再正常不過的事情,但這在當年并非如此,比如M16的“前任”——M14步槍的保險和快慢機就是分離的,Stg44步槍同樣如此。保險、快慢機合二為一的優勢在于可以“編序”。比如M16的0°-90°-180°快慢機,其3個“檔位”依次是保險、半自動、全自動/3發點射,其中半自動處于習慣最優檔位,射手撥開保險時,最容易把快慢機撥到半自動檔位。

老式步槍大多使用彈倉而非彈匣,槍彈打完、彈倉打空后,槍機會被掛起,因此空倉掛機才叫做空倉掛機,它本身就是一個古老的名稱

“編序”設計是有考慮的。比如AK步槍的快慢機習慣最優檔位(最下方)同樣是半自動。因為如果不編序,遇到緊急情況時,如果士兵直接把快慢機撥到全自動檔位,那士兵很可能會在打不中任何目標時慌張地打空彈匣,而后手忙腳亂地更換彈匣,貽誤戰機。相比之下,快慢機和保險分離,盡管打開保險的過程也很快捷,但槍械到底是半自動還是全自動狀態,全靠射手注意了。

M16的快慢機手感也很棒。M16的快慢機通過彈簧定位,在定位準確、撥動輕松的同時,快慢機的反饋感、到位感也很明顯。相比之下,AK步槍的“大撥片”快慢機利用彈性簧片定位,雖然結構簡單、零件數量較少,但撥動力量偏大,手感要差一些。

今天看來,M16的快慢機也有問題。在最常見的半自動檔位,快慢機撥柄豎直朝下容易“戳手指”;在全自動/3發點射檔位,快慢機撥柄朝前抬起,拇指有點勾不到。由于采用了彈簧定位,M16的快慢機“檔位”設計相當自由,完全可以設計成效果更優的0°-60°-120°快慢機,從而避免前面說到的不足,但M16沒這么做。所謂“20年的缺陷就會成為改不掉的習慣”,在今天看來,美國人似乎已經適應了M16的快慢機角度。

空倉掛機釋放鈕

M16的空倉掛機釋放鈕(后文簡稱空掛釋放鈕)同樣設計優秀。對于步槍而言,空倉掛機并不是什么新鮮設計。對于當年的非自動和半自動步槍而言,要想用橋夾/彈夾進行裝填,空倉掛機就是一個必選項。

因此當年的步槍,比如毛瑟98、SKS都帶有空倉掛機,但大多沒有空掛釋放鈕,一是射手可以通過后拉拉機柄/槍栓來解脫空倉掛機;二是空掛釋放鈕額外增加了零件數量,槍械的結構也更復雜。

到了突擊步槍時代,步槍的容彈量猛增到30發左右,世界各國大多拋棄了累贅的橋夾,改為整體更換彈匣的方法再裝填。此時的槍械分成了“兩派”,一派徹底摒棄了橋夾和空倉掛機,代表槍械是Stq44、AK47等。另一派槍械保留了橋夾裝填,也保留了空倉掛機,比如捷克的Vz58突擊步槍。至于突擊步槍時代的非突擊步槍,比如M14這樣的“老頑固”,它硬性要求使用橋夾裝填,彈容量也只有20發,故而空倉掛機成了必備品。

因此,作為貨真價實的突擊步槍,M16不要求橋夾裝填,還保留了空倉掛機,甚至“貼心”地設計了空掛釋放鈕。這種做法在后世引導了潮流,但在當年卻不可思議。為什么如此“貼心”呢?答案是M16的拉機柄太差勁了。早在AR10步槍時期,或者早期的AR15步槍時期,M16的拉機柄不在今天的位置,而是位于提把下方,與后來的FAMAS步槍和95式步槍類似。后來,斯通納把拉機柄改在了機匣上方,拉機柄也從“鉤子”狀改成“T”形,成為M16的特色機構,沿用至今。

但M16的“T”形拉機柄并不是什么好設計,人機工程性不太好。因為射手瞄準貼腮時,位于鼻尖前方的拉機柄,多么礙事??!如果沒有空掛釋放鈕,槍械上膛或者解脫空掛時,射手都要拉動拉機柄。而位于鼻子前方的拉機柄位置過于靠后,射手手掌必須嚴重地往回“縮”才能夠到拉機柄,并且被拉出的拉機柄還會“懟”鼻子。

如何解決這個問題呢?答案是設計一個好的空掛釋放鈕,降低拉機柄的使用頻率,打空彈匣后,自動機就會被自動掛起,射手插入新彈匣后,只需要按壓空掛釋放鈕就可以解脫空掛,不必碰觸拉機柄。筆者發現M16步槍除了首發狀態、驗槍和排障,射手幾乎都不需要接觸拉機柄,這就大幅度緩解了拉機柄的“尷尬處境”。

M16的空掛釋放鈕位置也非??蒲?,它位于機匣左側中部,射手在更換彈匣時,手會自然搭在彈匣井周圍,在手掌接觸彈匣井前壁時,拇指就會自然停留在空掛釋放鈕位置,換彈匣、按壓空掛釋放鈕的過程一氣呵成,非常趁手,速度明顯超過“拉動拉機柄解脫空掛”動作,特別是在M16拉機柄不好用的前提下。

此外,M16的空掛釋放鈕也很便于“暴力操作”。為了追求動作可靠到位,軍隊使用槍械時往往比我們想像中“暴力”。在觀察美軍的一些訓練視頻時,筆者發現他們有時不是在按壓空掛釋放鈕,而是在拍打,筆者在M16也試過類似操作,發現確實非常趁手。

在筆者剛剛進入自動武器專業的時候,經常抱著M16玩得不亦樂乎,感覺M16的操作有一種獨特、酣暢淋漓的痛快感,后來才明白,這實際上是優秀的人機工程的直接體現。坦白而言,人機工程是我國槍械設計中的一個短板。對于M16的人機工程性,我們既要知道它為何好,還要去琢磨設計師當年的想法,我相信這是最好的學習方式。

首發上膛時的M16,注意射手的臉徹底離開了貼腮部位

優秀的工藝

槍械的工藝是一個很復雜的問題,不同形狀、不同材質的零部件,其工藝往往各不相同。本文針對M14和M16的幾個核心設計,大致分析其工藝優缺點,以便大家對整槍的工藝水平有一個大致的印象。

對于美國來說,M16步槍最大的工藝進步在于它是美國第一款徹底告別木材的的制式步槍。

二戰后的M14、FAL和G3堪稱是同輩、同行,但M14是唯一一款堅持使用長護木的槍械,同時也是設計最為保守的

比起固定槍托的M16,使用伸縮槍托的早期卡賓槍,比如XM177,槍托外形更為復雜,更能體現出美國人的材料水平。我國在步槍上大規模使用塑料已經是95步槍時期了

在M14之前,美國的步槍,無論是M1903、M1917還是M1伽蘭德,都是通體包木、使用長護木/長槍托的槍械。對于誕生在20世紀中前期的M1903、M1而言,長護木設計并不落后。但到了M14時,長護木已經和時代格格不入了。

在《十槍談10》中筆者就講過,看似皮實、廉價的木材,實際上非常難伺候。在不耐潮、不耐蟲蛀的同時,木材的產量不穩定,生長周期還長,選材也難,不是所有木頭都能做槍。歐美國家的槍用木材大多是核桃木,也會使用山毛櫸,俄羅斯盛產白樺樹,因而多用白樺木。以前兵器行業有個笑話,說某國某廠為了解決優質木材不足的問題,在廠外種了很多樹,等到這個廠倒閉了,這批樹木才剛剛成材。

雪上加霜的是,M14的一體式長槍托/長護木長達50厘米以上,無疑需要更“大號”的坯料。和M14同時期的槍械,比如蘇聯的AK、比利時的FN FAL步槍和德國的HK G3步槍,它們的槍托、護木雖然也使用木頭制造,但零件體積很小,單體長度都不大,這就大幅度降低了對木材的要求。

因此,作為“無木槍”而誕生的M16,對于美國而言有巨大的進步意義。一方面體現了美國人的時代眼光,另一方面體現了美國的技術實力——用塑料替代木頭,首先得有合格的塑料可用,“有料”歸根到底體現的是一個國家的材料基礎,而越是基礎的東西,越能體現一個國家的實力。

必須強調的是,M16不僅握把、護木這些無關痛癢的零部件采用了塑料,它的槍托也是塑料的——外形簡潔,而內部形狀較為復雜,體現了高技術制造水平。M16還大量采用鋁合金制作機匣,這在上世紀60年代尚屬稀奇。相比于使用了幾百年的鋼材料,年輕的鋁合金有很多優點。首先,鋁表面的氧化膜非常致密,能夠防止鋁進一步氧化,這使得鋁先天就能獲得極佳的防腐蝕特性。相比之下,鋼的氧化物蓬松且吸水,會進一步加劇鋼的腐蝕。

鋁的第二個優點是比鋼強度高。同體積的鋁不如鋼結實,但等重量的鋁卻比鋼結實。在一定程度上講,做槍就像蓋房子,我們當然需要如承重墻一樣結實、厚重的地方,比如槍械的節套就需要使用優質鋼材制作,但在很多地方,比如槍械的機匣,只需要一個不那么結實的框架就可以了。

如果我們用鋼制作機匣,為了減重得把鋼切削得很薄,這樣做費時費力,熱處理時薄壁零件還很容易變形。在二戰中,槍械制造大量應用了沖壓技術,從而保證了加工效率。但是,沖壓的變形潛力有限,很難沖出形狀復雜的零部件,給設計工作帶來麻煩。以上這些缺點限制了沖壓技術的發展,而鋁機匣較好地兼容厚度、強度、剛度和重量,既解放了加工,也讓設計工作變得相對簡單。

鋁的第三個優點在于加工方便。對于切削而言,銑刀、車刀就像是菜刀,而鋼就像是蘿卜,質地較軟的鋁就像是黃瓜,哪個好“切”一目了然。在切削加工中,鋁零部件的加工速度要比鋼快,加工效率更高,同時加工后的表面光潔度也更好。對于鑄造/鍛造而言,鋁的熔點低、質地軟,變形能力強,鑄造/鍛造的潛力也更大。

至今還在使用老舊的M16A1步槍的菲律賓軍隊,能在環境潮濕的島國服役,充分證明了M16自身防銹能力優秀

鍛造完畢、尚未進行切削加工的M16/M4/AR15下機匣毛坯

最為重要的是,二戰后,美國航空工業的技術水平全球絕塵。鋁金屬作為當年航空工業的標志性材料,“技術下鄉”到槍械領域是一件順理成章的事情。甚至可以這么說,M16的設計師尤金·斯通納就是一位“河水犯井水”的典型——他可是典型的航空“出身”。在設計M16步槍之前,斯通納曾在維嘉飛機制造公司——著名的洛克希德·馬丁公司的子公司工作過,斯通納自己還是一名直升機駕駛員。來自航空的斯通納去設計槍械,多多少少有一點命運使然的感覺。

在機匣制造中,M16步槍大膽采用了鋁合金精密鑄造工藝(此點存疑,筆者推測壓力鑄造用得更多)。精鑄完畢的零件具有基本的輪廓,能在很大程度上降低后續加工的工作量,從而減少切削廢料,提高材料利用率,是一種廉價且高效的加工方式。如今的鋁合金已經成為槍械機匣的核心材料之一,M16可謂是功不可沒。

不過,M16步槍讓筆者印象最深刻的一點是它的材料先進。自1967年的M16A1步槍起,M16系列步槍就開始使用7075系列鋁合金,替代6061系列鋁合金制作上下機匣。直到如今,7075系列鋁合金依然是鋁合金中的“高級貨”,蘋果6手機的金屬后蓋材料就是7075系列鋁合金制作的。也就是說,手機領域的高端產品所用的高端材料,M16步槍早在50年前就已經用上了。

此外,M16步槍總體的加工要求也更精細。筆者發現,美國、德國、捷克這幾個歐美國家的槍械的加工“下限”一直比蘇聯、日本、中國要高,這既是工業基礎的體現,也是工業精神的體現。從功能的角度出發,槍械只要能達到預設的目標,制造粗糙一些雖不礙事,甚至還能降低成本。但從觀感上講,這種做法多多少少會給使用者帶來一種廉價、湊合以及被輕視的感覺。印象分也是分,一支更精致的槍械,確實能給人帶來性能之外的體驗,而愿意為印象分買單,是技術和財力雙實力的體現。(未完待續)

【編輯/何懿】

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