5.56x45 NATO

北约制式步枪弹

5.56x45 NATO, 北约(NATO)制式步枪弹。黄铜弹壳，铜质弹头被甲，铅质弹芯。为步枪与机枪而设计，又称5.56 NATO，使用于包括M16自动步枪与M249机枪在内的许多美国与北约系统的枪械。

研发历史

M193步枪弹(比利时称之为SS92)是最早被选作军用的5.56x45mm步枪弹, 由民用.223 Remington提高膛压演变而来, 目的是为提高初速. 美军于越战时期开始使用，1970年成为北约（NATO）会员国的标准用弹。5.56x45 NATO与民用.223 Remington尺码几乎完全相同，不过 5.56 NATO因为高膛压必须使用较厚的弹壳。民用.223 Remington 枪械使用5.56 NATO 需要注意枪管耐压是否能够承受，5.56x45 NATO的膛压高于.223 Remington甚多。军用 5.56 NATO枪械使用 .223 Remington弹药则因膛压过低，影响弹道表现，须重新归零，有效距离亦显著缩短。

发射.223 Remington 的民用型步枪(如AR15)跟发射5.56x45 NATO的步枪(如M16)也略有不同. 主要是枪管坡膛直径有差异(坡膛就是子弹上膛, 弹头刚接触膛线的部位): .223 Remington的坡膛直径是0.224英寸(5.6896mm), 坡度是2°26′04″; 而5.56x45 NATO的坡膛直径是0.226英寸(5.7404mm), 坡度是3°10′40″. 本来5.56mm军用步枪弹的膛压就比民用的.223枪弹要高, 如果再用民用版的AR15步枪(.223 Rem坡膛)发射5.56mm军用弹, 弹膛就会更紧, 极易引发事故. 而军用版的M16步枪, 则能够安全的发射民用.223 Rem枪弹.

小口径的秘密

小口径步枪弹有着和他尺寸不相称的巨大杀伤力.

首先, M193枪弹没有钢芯, 弹头里填充的是柔软的铅; 而且弹头外面包裹的铜皮很薄, 整个弹头就变得很软, 击中目标后弹头会迅速变形并破碎(fragmenting), 子弹碎片会形成多孔道贯通伤(就是一个弹头打出好几个洞), 造成严重的出血.

其次, M193枪弹的初速很高, 达到997m/s. 高速子弹击中人体时, 子弹并不是简单的穿刺伤(如刀伤), 而是伴随着产生巨大的冲击波. 由于人体含有大量的水分, 子弹跟人体的作用力是依靠冲击波的形式传递的(想象石块投入水中的情景). 冲击波会导致肌肉组织向四周膨胀(类似于爆炸时空腔效应瞬时空腔冲击力非接触性骨折

最后, M193枪弹的膛线缠距很松(305mm), 自转速度慢, 稳定性低, 仅仅能保证弹头在空气中的飞行. 弹头一旦进入人体, 介质密度变大, 而稳定性已经不足以维持弹头直线前进. 子弹就会开始翻滚, 有可能从肩膀打进去, 结果从大腿穿出来. 当然, 这个缠距的大小是相对速度来说的:弹头速度越高, 需要的自转速度越高; 相反, 弹头速度越低, 需要的自转速度越小. 日本在二战小口径步枪膛线缠度过密, 而初速又太低(770m/s), 弹头稳定性不太好, 子弹进入人体不翻滚, 只是穿个眼, 杀伤力不足.

以上三种因素共同作用, 使得小口径枪弹达到了变态的程度. 图1就是M193枪弹穿透明胶块的横截面(位于贯穿深度150mm处), 我们能清楚看见M193弹留下的永久空腔, 以及周围成放射状的贯通伤道, 伤道尽头的黑点就是弹头碎片.

[诸元]

弹壳类型无凸缘, 瓶颈弹

弹头直径5.69 mm (0.224 英寸)

壳颈外径6.43 mm (0.253 英寸)

斜肩直径8.99 mm (0.354 英寸)

弹体直径9.55 mm (0.376 英寸)

底缘直径9.60 mm (0.376 英寸)

底缘厚度1.14 mm (0.376 英寸)

弹壳长度44.70 mm (0.376 英寸)

子弹全长57.40 mm (2.26 英寸)

弹壳容量1.85 ml

最大膛压430 MPa

底火种类Boxer 式中心底火

膛线6条, 右旋, 缠距177.8 mm(SS109/M855)或228.6 mm(M193), 阳线宽度5.56 mm, 阳线直径5.69 mm, 阴线直径1.88 mm;

弹道表现

早期的M16和M16A1型步枪使用M193枪弹, 铅芯弹头长19.3mm 重3.56g, 初速997m/s, 膛线缠距305mm. 铜质弹头被甲含有90%的铜和10%的锌. M193飞行速度高, 而且进入人体后容易翻滚, 杀伤力大. 但后来发现M193弹的飞行稳定性不足, 远距离的命中率和穿透力都不理想. 而且M193使用的WC846双基球形发射药容易形成残渣, 堵塞枪膛.

不同风速下, 各距离上, M16A1型步枪/M193弹的风偏修正值(单位: cm)

MPH, 英里每小时(mile per hour), 1 MPH=0.4469 m/s;

以上均为横风(90°)状况下的修正值, 如果是45°的侧风, 只取数值的一半,

SS109与M193

北约后来采用了比利时 SS109枪弹, 以改善小口径步枪的弹道性能, SS109枪弹, 添加钢芯, 弹头长度增至23.0mm, 重量增至4.0g, 初速945m/s, 枪管膛线缠距改为178mm. 远距离(＞500m)的穿透力得到较大提高. 安装新型178mm缠距枪管的步枪正式命名为M16A2型. 后来美国国内开始生产比利时SS109枪弹, 军方编号为M855弹(只有美国产的SS109才能被称为M855). 随着M855的全面装备, M193已经退居二线, 只有部分预备役, 国民警卫队和机场保安等单位依然使用M193枪弹.

其实M855枪弹最合适的膛线缠距是229mm, 但是为了兼顾于之配套的M856曳光弹的弹道稳定性, 只好将缠距改为178mm.M193, M855在不同距离的弹道落差(cm):

使用M16A2步枪(枪管长508mm)发射M855普通弹, 初速945m/s, 枪口仰角0°, 风速5m/s, 气温15℃.(仅供参考)

有效距离在 300米左右，超过 300米以后由于弹道显著下沉，在有效距离以内的弹道非常平直，准确度非常好。

尽管M16A1的枪管是为M193枪弹设计的, 而M16A2的枪管是为SS109/M855枪弹设计的, 但是两种步枪都能安全地发射两种不同的枪弹. 不过弹着点有差别.

M16A1步枪的枪管膛线缠距为305mm, 发射M855弹时, 弹头自转速度不足, 稳定性下降, 精度是要变坏的. 因此, M16A1步枪只有在情况紧急是才会使用M855弹, 而且射程尽量不能超过100m.。图4，A是由一名射手使用同一支M16A1步枪, 左边是使用标配的M193枪弹在100码(91.4m)的10发散布, 而右边是使用M855枪弹分别在100码(91.4m), 300码(274.3m)的10发散布(满天星啊), 而且还会出现横弹, 就是子弹横着拍向靶子.

M16A2, M4, M16A4步枪的枪管膛线缠距为178mm, 发射M193弹时, 射击密集度差别并不大, 只是弹头落点会有所偏移. 图4，B是一名射手使用同一支M16A2步枪, 分别使用M855枪弹和M193枪弹, 在300码(274.3m)的10发散布.

总的来说, M193弹在M16A1和M16A2步枪上都能保持较好的射击密集度; 而M855弹则必须用M16A2步枪和M4卡宾枪发射.

为了提高M193的远程穿透力和射击精度, M855枪弹是以牺牲杀伤力为代价的. 我们在前面说过, 小口径步枪

我们一条一条来看:①M193和M855的弹头都比较容易破碎, 差异不大; ②M193的初速是997m/s, 而M855由于弹头加重, 初速下降到945m/s, 比M193低;③M855就是为了提高稳定性而做改进的, 缠距只有178mm, 稳定性比M193好得多, 但翻滚作用也小得多. 总的来说, M855弹对软目标的杀伤力并不如M193.

M193比较M855, 有如下优势:

成本更低在各种步枪都能发挥良好性能. 对不同目标的适应性更强. 在战斗标尺射程内的弹道更平直. 终点效应更好. 如果你想对付300m开外, 坐在汽车里的敌人, 装上一匣M855也无可厚非, 但对付一般的目标用M193更划算. 而且M193在初速上有先天优势, 50m以内能穿透更厚的钢板. 超过100m, M855的穿透性更好, 但是速度仍然低于M193. 大约在300m的距离, M855 的速度开始超越M193.

M16还是M4

随着阿富汗和伊拉克战争的进行, 使得美军对短小精悍的M4卡宾枪喜爱有加. 但M4也并非完美无缺, 只有14.5英寸(368mm)的短枪管, 是M4的硬伤. 枪管短直接导致初速下降, 而且短枪管的射击精度要比长枪管差. M4的初速只有880m/s, 而M4卡宾枪的前身—M16A2步枪, 枪管长20英寸(508mm), 初速945m/s.

何况, 小口径步枪作用力大, 弹头就碎裂得早. 根据明胶射击实验, 弹着速度930m/s时, 空腔出现的深度是在15~20cm. 弹头速度过低的话, 空腔效应, 破碎和翻滚还没有机会出现, 弹头就已经穿出了, 杀伤力削减得很厉害.

据美军的实验数据, 弹头要达到理想的破碎程度, 弹着速度不能低于820m/s. 下面是弹头速度为820m/s的射程, 其中M16枪管长20英寸(508mm), 而M4枪管长14.5英寸(368mm):

现役的M16A2步枪在150m就能达到的杀伤效果, M4只能在50m达到. 杀伤力的差距由此可见. 前线部队也普遍反映M4杀伤力不足, 为此不得不消耗更多的弹药. 但M4小巧的体型又是大兵们欲罢不能, 真实又爱又恨. 有鉴于此, 美国海军陆战队决定放弃M4, 全面换装M16A4型步枪; 而美国陆军依然我行我素地选择M4卡宾枪, 并准备大范围列装.

Mk 262

于是人们开始寻找其他办法. 通过明胶射击实验, 人们发现: 较重的弹头, 破碎程度更好, 而且更早开始翻滚. 更重要的是, 重型弹头要求的破裂临界速度更低(660m/s, 远低于M855要求的820m/s), 这意味着弹头能在更远的射程上保持杀伤力.

正好美军在研制Mk12 SPR特种用途步枪(Special Purpose Rifle, 其实就是班用半自动狙击步枪), Mk12配套的枪弹是Black Hills的5.0g开尖比赛弹(OTM, Open-Tipped Match),军方命名为Mk 262; DODIC(AA53; NSN(序列号1305-10-497-9996.

Mk 262弹头为开尖船尾型, 弹尖部并不密合, 并留有几毫米的空隙, 命中目标后会形成不规则的变形和破裂. 弹头加长, 内部全部用铅填充, 重量增加到5.0g. 采用Mk 262的本意是提高5.56mm在远程射击的表现, 主要是提高精度和终点效应. 看得出, Mk12步枪比M16的精度提高不少.

Mk 262后来在弹头中部加了一道紧口沟, 并命名为Mk 262 Mod 1型, 而原来没有紧口沟的则改名为Mk 262 Mod 0型.

鉴于Mk 262在低速下良好的杀伤力, M4似乎又看到了希望, 打算以此提升有效射程

Mk 262 Mod 1弹道表初速848m/s, 弹道系数0.362, 风速5m/s, 气温15℃.(仅供参考)

Mk 262 Mod 0由于在阿富汗战争中表现出了优秀的精度和良好的终点效应, 使其声名鹊起. 曾有过700米的狙杀记录; 据一份战场报告说, 两名特种队员使用Mk12 SPR仅消耗了77发枪弹就消灭了75名塔利班狙击步枪

子弹类型

F1(奥地利澳大利亚

F3(奥地利): 空包弹, ADI生产, 现装备澳大利亚军队.

C77(加拿大): 仿FN SS109, 供加拿大 C7, C8 和C9步枪使用.

C79(加拿大): 空包弹, 供加拿大 C7, C8 和C9步枪使用.

DM11(德国): 4.1g 双芯弹, 钨合金钢芯, 弹尖涂绿色, 由RUAG弹药公司生产.

DM21(德国): 曳光弹, 跟DM11弹道一致, 由RUAG弹药公司生.