让枪弹飞行于水陆间：挪威DSG公司多环境弹药系统

来源:用户上传      作者: 三土 明光

　　奇异的超空泡技术
　　2012年6月，挪威一家名为DSG（Defence & Security Group）的公司宣布，其研制出两款“具有里程碑意义”的新型枪弹——一种是铜制实心自然超空泡（General Purpose Supercavitating，简称GPS）技术水下枪弹，另一种是钨弹尖双核超空泡（Dual—Core Supercavitating，简称DCS）技术水下穿甲弹。这两类枪弹统称为MEA（Multi—Environment Ammunition）弹药，意即“多环境弹药”。
　　DSG公司于2009年注册成立，是挪威BOS（Bertel O. Steen）公司的子公司，其主要致力于国防和安全等领域的产品研发。据该公司宣称，这两种弹药已经过各项测试，其性能独特先进，可以满足不同用户的使用需求。
　　在介绍这两种新型弹药之前，首先需要了解超空泡的相关知识。超空泡（Supercavitating）是建立在瑞士科学家丹尼尔·伯努利于1738年发现的一种规律基础之上的一种物理现象，即在同一流体系统（如水流、气流）中，物体运动速度越快，流体对物体表面产生的压力就越小。而对于水来说，沸点也会随着压力减小而降低，如果物体相对速度增加到一定程度，即使是在常温下，物体表面的一部分水随着压力的减小也会由液态变为气态，由此产生了空泡。超空泡就是这种空泡的一种极端形式，当物体在水中的运动速度超过100节（约51.4m/s）时，物体前端就可能产生大型气泡，即超空泡。超空泡的长度与物体本身的运动速度有关，速度越快气泡就越长。通常物体在水下运动时，在阻碍其运动的各种因素中，最主要的是其与水摩擦所造成的黏性阻力，这种阻力大约是空气阻力的1000倍。科学家们曾为克服物体在水下高速运动时的阻力问题而绞尽脑汁，最后发现可以利用这种超空泡效应，通过物体尖端外形的设计或是增加专门的气泡生成装置，在物体外表形成一种可持续更新的气泡，包住物体表面，尽可能减小水与物体表面的接触面积，从而大大降低黏性阻力。在这种低密度气泡包裹下，物体就像是飞行在由自己制造的一个“气囊”里，从而将水的阻力减小90%左右。这种技术最早应用在鱼雷上，最成功的例子当属装备在俄罗斯“阿库拉”级攻击型核潜艇上的著名的“暴风”鱼雷，通过使用超空泡技术，这种鱼雷航行速度可以达到前所未有的230节（约133.6m/s）。
　　从形成原因来看，超空泡分为自然超空泡和人工通气超空泡两种。实现超空泡一般有三种途径：一是提高物体运动速度；二是降低流场压力；三是在低速情况下，可以利用人工通气的方法保持空泡内部压力。通过前两种方法形成的即为自然超空泡，最后一种即为通气超空泡。鱼雷这类武器受制于体积、质量和推动技术的限制，属于低速航行体，很难产生自然超空泡，需要采用人工通气的方法。
　　“暴风”鱼雷的头部设计有专门的空泡发生器，将火箭发动机的燃气导入鱼雷头部，通过发生器形成超空泡。而对于枪弹这类体型很小的弹药，采用这种人工通气方法来实现超空泡显然是不切实际的。因此，DSG公司的多环境枪弹采用的是自然超空泡技术，通过精心设计弹头的形状以及弹尖的弧度，利用弹头的高初速以及弹头顶部的特殊外形来形成超空泡，达到在水下高速稳定飞行以及顺利侵彻目标的目的。
　　DSG公司的两种超空泡新弹
　　GPS技术水下枪弹
　　目前，DSG公司研制的GPS技术水下枪弹能见到的实物只有7.62×51mm一种型号，但据其资料所称，该公司还可以提供5.56×45mm、9×19mm和12.7×99mm等3种西方常见口径的产品。
　　从结构来看，这种枪弹由黄铜弹壳、底火、发射药和弹头组成，其结构组成与普通枪弹并无任何不同，只是弹头经过了特殊设计。该弹头为实心结构，由黄铜棒经精密车制而成，表面光洁度较高，由圆柱体部分和头部三段锥体组成。其中，第一锥体位于弹头顶端，锥角较大，高度较低；第二锥体锥角较小，高度稍高；而第三锥体锥角最小，高度最高。正是弹头顶端的这种特殊形状，保持了弹头在水中运动时形成超空泡的能力，以此降低了弹头飞行的阻力，达到在水中飞行的速度要求。
　　据DSG公司宣称，这种枪弹可以从岸上向水中发射，也可在水中对岸上的目标进行射击，而完全在陆地和水下环境中使用更是不在话下，所以该弹才会被称为多环境枪弹。GPS弹药独特的弹尖形状，即使射手以较小的角度将其射入水中，也不致发生跳弹现象，只是当从空气往水中射击或在水中往空气中射击时，需要考虑水对光线的折射作用，提前对瞄准误差进行修正。
　　7.62×51mm口径的GPS弹头质量为8g，在空气中初速为870m/s，有效杀伤距离为800m，在水下有效杀伤距离为10～15m（视水深而定）；而相同口径的北约标准步枪弹在水中的最大杀伤距离还不到2m，超过这一距离即会失去作用。GPS弹头采用全铜材质，造价较为低廉，即使提供给射手用作日常训练，费用也能够保障。
　　据说这种枪弹还有一个极为可怕的特点，不论在空气中还是在水中，当命中人体这样含有大量水分的软体目标时，其弹头具有的超空泡现象将会继续保持，由此不难想象这种弹头造成的伤道和杀伤效果将是如何恐怖。除此之外，DSG公司对此种新弹的其他数据三缄其口，其具体性能尚有待更进一步披露。
　　DCS技术水下穿甲弹
　　DSG公司公布的DCS技术水下穿甲弹目前有两种型号，一种是采用整体式复合弹头的式样，称为双核超空泡弹（Dual—Core Supercavitating，简称DCS）；另一种是带有可分离弹托的式样，称为穿甲超空泡弹（Armor Piercing Supercavitating，简称APS），该弹具有更高的穿透能力。目前，展示的DCS双核超空泡弹实物有5.56×45mm、7.62×51mm和12.7×99mm三种口径，而APS穿甲超空泡弹实物有7.62×51mm和12.7×99mm两种口径。但根据DSG公司的公开资料，这两种类型的弹药均具有三种口径，甚至还可以提供目前西方狙击步枪广泛使用的0.338英寸拉普阿口径。这两种型号的弹同样能从岸上向水中发射，或是从水中发射攻击岸上的目标，以及完全在陆地和水下环境中使用。
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