美国为特种部队研发超空泡弹药,能让水下枪械重获新生吗?

科技日报记者 张强

由于阻力的影响,传统枪械几乎无法在水下射击。而专门研制的水下枪械不仅比较笨重,而且射程和精度也略显不足,更重要的是水下枪械还很难在陆上发挥作用。那么,就没有一种技术可以解决这个问题吗?

近日,美媒报道称DSG技术公司正在研发一种被称为“CAV-X”的超空泡弹药。这种弹药既可以在陆上使用也可以在水下使用,十分适合美国特种部队。

新型专用水下子弹将令美军特种部队战斗力大增(美国《大众机械》月刊网站) JAYME PASTORIC/摄

军事研究员兰顺正对科技日报记者科普道,“水的阻力大约是空气阻力的800倍,这就给物体的水下高速运动带来很大的门槛。对于射弹武器更是如此。大名鼎鼎的AK-47步枪射程在空气中有效射程可达400米,在1200米的距离也有杀伤力。但试验标明,它在水下的有效射程也就2米左右,然后就会‘坠落’失去威力,不会造成伤害。因此水下射弹武器一直让人十分头疼。”

俄罗斯APS水下突击步枪是世界上研制成功的第一支水下自动步枪。它采用滑膛枪管,发射大长径比的箭型水下步枪弹。它的弹头外形类似一支短箭,长度是口径的21倍,可有效防止弹头在水下翻转。在5米水深时,其有效射程可达22米。但是它一旦离开水面,威力就会大大降低,为此特战队员不得不携带两只不同的枪。

俄军蛙人部队使用APS水下步枪装弹并射击的动态图(图片来源:参考消息)

超空泡技术就是利用空泡现象,进而提高水中物体运动速度的一种技术。即当物体在水中以超过100节的速度高速运动时,水的摩擦作用会使物体表面的水汽化,产生所谓空泡现象,从而极大减小物体水中运动时所受到的阻力,有着重大的军事价值。

兰顺正指出,“超空泡的原理是早已经发现的,超空泡使得武器就像被气泡裹着在水中‘飞行’一样。但前提是,它要求很高的初速度。为此,研究人员设计出了一种超空泡发生器,使得没有达到相应速度的物体也能利用空泡现象。再加上应用了其他推进手段,如火箭发动机推进,使得其速度大幅提高。超空泡技术最早运用于鱼雷和潜艇,以减小水下阻力。”

二战期间,德国就已经进行超空泡及其应用于水下武器的理论与试验研究。随着二战结束,相关研究暂告停止。

上世纪90年代中后期,俄罗斯装备了一种称为“暴风”的超空泡鱼雷,它的航速高达200节,是传统鱼雷的3倍,迄今都被公认为是最具威胁的一种水中武器。“暴风”鱼雷使用火箭发动机推动,并使用超空泡技术。鱼雷就像被空气包裹一样快速飞行,和导弹没多大区别。据说,俄罗斯正在试验的“暴风-II”航速竟然高达391节,比一般高铁和直升机还要快。

俄罗斯VA-111“暴风”鱼雷示意图(图片来源:Navy Recognition 网站)

德国后来重启了超空泡技术的研究。2007年,德国在北海试验场成功进行了超空泡水下导弹的水下惯性制导飞行试验,其速度超过370千米/秒。

“那么,我们是不是可以将这种技术应用在射弹武器上呢?答案是肯定的,但大名鼎鼎的APS水下突击步枪并没有应用超空泡技术。”兰顺正说。

记者了解到,20世纪90年代,美国海军水下战中心就开发了一种高速水下弹药系统。这种水下子弹的头部扁平,弹体表面被气泡所覆盖,处于超空泡状态。从水下机枪发射,初速接近常规枪弹在空气中发射初速。

此次披露的CAV-X超空泡弹药应该是第一种趋近于实用的超空泡弹药。与俄罗斯APS步枪的弹药相比,它并不长。根据报道推测,它在子弹上加装了超空泡发生器,以产生空泡,降低水下阻力。其原理和德国的超空泡水下导弹差不多,每枚子弹都像是一个小导弹。这使得它不仅射程远,而且精度高。”兰顺正认为。

DSG技术公司展示的子弹。(图片来源:NEW ATLAS 网站)

外媒指出,这种子弹在水下40-50米的距离上,从M2卡宾枪上射击不会偏离目标超过2.5厘米。

而且,CAV-X还是‘多环境弹药’,可以有效打击水下目标和陆上目标。”他介绍。

据报道,DSG技术公司根据使用环境不同,研制了两种子弹。A2型子弹用于从空气中向空气中的其他目标或水下目标射击。另一种X2型子弹则是为水下射击设计的。这使得美军能够在水上和水下使用同样的武器,只需要更换弹药就可以。

CAV-X子弹在水下射击(图片来源:NEW ATLAS 网站)

记者了解到,俄罗斯最新研制的ADS两栖突击步枪也应用了超空泡技术。其配备的子弹在水深5米处可击中25米以内目标。如果蛙人离开水面时突遇紧急情况需要近战,也可以直接用水中作战用子弹开火。

“但目前看,此次报道的CAV-X超空泡弹药技术更加成熟,射程更远,精度更高,而且是一种‘多环境弹药’。其弹药体积小,便携性好,通用性强,特别适合特种部队使用。”兰顺正表示。

来源:科技日报

编辑:张爽

审核:管晶晶