成功亦尴尬:俄罗斯AN94突击步枪全解

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导读: [img]http://pic.tiexue.net/pics/2007_9_16_65379_6065379.jpg[/img] 10年前,坚纳金·尼科诺夫AN94突击步枪的出现,令全世界轻武器界震惊。该枪具有完美的点射性能,其首发命中率堪称世界突击步枪之最。AN94步枪各项性能全面超越它的前辈——具有传奇色彩的卡氏步枪,然而获得成功的AN94并非满载荣誉,其终难取代卡氏步枪而达到成功之顶峰。 关于AN94步枪本刊于1999年第2期和2001年第6期作了报道,不过当时该枪仍属保密状态。10年过去了


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10年前,坚纳金·尼科诺夫AN94突击步枪的出现,令全世界轻武器界震惊。该枪具有完美的点射性能,其首发命中率堪称世界突击步枪之最。AN94步枪各项性能全面超越它的前辈——具有传奇色彩的卡氏步枪,然而获得成功的AN94并非满载荣誉,其终难取代卡氏步枪而达到成功之顶峰。

关于AN94步枪本刊于1999年第2期和2001年第6期作了报道,不过当时该枪仍属保密状态。10年过去了,俄罗斯对AN94也在层层揭密。本文在此力求对AN94步枪的结构、境遇等方方面面做一完全披露。

“阿巴甘”造就的神话1981年,苏军宣布启动研制新一代突击步枪的“阿巴甘”选型计划。

实际上,研制AK47时,苏军对突击步枪的理解不过是威力增强的冲锋枪,其使用也在很大程度上沿用了二战中积累的冲锋枪战术,因此对射击精度没有给予足够的重视。我国在引进AK47时,也正是受此影响,故将其仿制产品命名为“56式冲锋枪”。

AK74取代AK47是苏联在步枪小口径化道路上里程碑式的事件。其实当年与卡拉什尼柯夫一起竞争战后第二代制式步枪的还有几种各有特色的设计,最后选中AK74不仅是出于技术和性能上的考虑,更有一些非技术原因搀杂其中:采用AK74,工业部门不需要投入大量的转产经费;士兵几乎不需要重新培训,因为其操作规程与原来装备的AKM基本一样。在当时为研制小口径枪弹耗费甚巨的情况下,新枪的换装成本直接影响到最后的决策。

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AN94突击步枪并不像其他步枪一样将刺刀安装在枪管下方,而是安装在枪管右侧,这种设计是为了便于同时安装GP-25型榴弹发射器和刺刀换装后不久的阿富汗战争中,苏军摩步兵战术在复杂的山地环境下暴露出严重的水土不服,特别是面对敌人的游击战术,射击精度不足的AK74很难发挥作用,基层士兵对此反映特别强烈。为切实提高5.45mm步枪-枪弹系统的有效性,军方提出研制新式步枪,要求新型步枪精度比AK74高5~10倍,并能保持前役步枪可靠性,能够安装现有制式配套组件(如榴弹发射器、各种光学瞄具、刺刀等)。

在突击步枪的连续射击过程中,枪弹出膛口时的射击冲量和运动部件的后坐冲量必然会作用于枪身和射手,使武器发生偏移,从而使后续枪弹偏离目标。理论研究及国内外以往实践经验证明,采用常规方式提高散布精度是极其有限的,解决这一问题只能从彻底改变武器结构入手。为此,“阿巴甘”计划中,研究了多种创新的技术途径,包括“平衡式自动机原理”和“延迟后坐”原理。

采用平衡式自动机原理的较为成熟的武器是科夫罗夫斯克兵工厂的AEK971步枪。该枪为自动机附加了一个平衡块,击发后枪机框和平衡块在火药燃气压力下同时向相反方向以相同速度运动,彼此运动冲量相抵消,使射手只能感受到射击冲量,而几乎感受不到自动机后坐的冲力,从而提高连发射击精度。

但尼科诺夫认为任何原理都有局限性:平衡式自动机并不能真正抵消自动机的后坐冲量,只是将其平均地分配于运动过程中,对精度的提高相当有限;包括他自己选择的延迟后坐也不例外——无论怎样延迟,总有后坐到位的一刻,而后坐对精度的不利影响只能在一定限度内降低,不可能完全消除。因此在设计中,尼科诺夫并不追求连发射击全程的精度提高,而是把注意力集中在2发点射和连发射击的前2发射弹上,即力求提高首发命中概率。尼科诺夫最初的设计是3发高频点射,后应军方要求,改为2发点射。最终,尼科诺夫步枪可以高达1800发/分的理论射速实施2发点射,并通过延迟枪机后坐,使枪机在实现两次射击循环、完成2发高频点射后才后坐到位,即在射手还未感到武器后坐时,两发枪弹已射出枪口,从而提高了命中概率。

实际上,延迟后坐原理是中央精密机械科学技术研究所的特卡契夫于70年代在自己关于提高自动武器射击精度的学位论文中率先提出的,尼科诺夫和斯捷奇金都在该原理基础上展开设计,但只有尼科诺夫成功地将特卡契夫的设想变为现实。

在“阿巴甘”选型中,经过数轮靶场试验的考核,尼科诺夫步枪脱颖而出,被送到康杰米洛夫师和其他部队进行部队试验。最后的结论是:该枪完全符合战术技术指标要求,并且超出了预期的目标。1997年5月14日,俄罗斯联邦政府颁布56926号文件,宣布尼克诺夫设计的AN94式5.45mm突击步枪正式列装,装备代号6P33。尼科诺夫成为“阿巴甘”计划的最后赢家。

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全枪结构解密

AN94采用导气式与枪管短后坐式混合自动机原理,全枪由射击组件、机匣、发射机构、弹匣和机匣盖组成。可以配装俄军制式刺刀、榴弹发射器和各种光学瞄具。

射击组件安装在机匣内,由与枪管固定连接的套匣、枪机框、枪机、击锤、复进机构、击锤簧、滑轮、与钢丝绳固接的拨弹杆、拨弹杆簧、卡锁连接的膛口装置等零部件组成。

枪管与套匣是射击组件的整体框架,滑轮座、导气室、准星座和膛口装置都安装在枪管的外表面。膛口装置具有两个膨胀腔,外观成“8”字形,并且膨胀腔为偏心结构,火药燃气进入偏心的圆形膨胀腔后,向上膨胀并沿膨胀腔壁产生旋转的涡流,既可以削弱轴向气流,又可摩擦耗能以减小气流速度。刺刀接口在准星座的右侧面。滑轮座的中轴用于安装滑轮,上下两侧的凸耳充当滑轮转动的支撑,下方凸耳用于连接射击组件缓冲器。

阻铁安装在套匣内的横轴上,具有弹性。阻铁上的凸齿可以挂住击锤。阻铁的横孔里装有单发杠杆,单发杠杆是一根逐级分段的圆柱体,可与扳机连杆相互配合完成射击。

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枪机框安装在套匣内的导轨上。其作用包括:通过内侧的曲线槽与枪机上的闭锁凸齿配合完成开、闭锁动作;带动枪机和击锤运动;通过滑轮和拉索带动枪管-套匣运动。击锤安装在套匣内,套在后方缓冲机构的导杆上。击锤上有孔,用于安装击锤簧和导杆。击锤簧装在击锤的空腔内、绕在后方缓冲机构的导杆上,可在击锤随枪机框后坐的时候积蓄能量,为击锤提供前冲能量。缓冲机构安装在套匣后方,由后衬板、缓冲簧和导杆组成,其作用是除延迟枪机框后坐外,在枪机框带动击锤向前复进的过程中提供附加助推力。

滑轮安装在滑轮座的轴上,对绕在其上的拉索起到定位和导向作用。拨弹杆的作用是在枪机和枪机框后坐过程中将次发弹从弹匣内推出。拨弹杆前部与拉索尾端的榫头连接固定。拉索是一根带榫头的钢丝绳,一端与拨弹杆连接,另一端安装在枪机框上。拉索与滑轮共同作用使枪机框和拨弹杆的运动发生关联。拨弹杆簧位于套匣底壁的孔内,缠绕在拨弹杆上,可使拨弹杆复位,并通过拉索和滑轮使枪机框回到前方位置。机匣机匣的作用是:连接基本部件;容纳自动机构,并保护自动机构免受沙尘侵入;方便操枪,保护射手在射击时不致烫手。

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AN94步枪次发弹装填时机构位置示意图。上:击发后的弹壳随枪机一起向后运动,同时枪机框带动钢丝绳牵引拨弹杆将次发弹推入过渡弹膛;下:枪机在复进过程中,将过渡弹膛内的次发弹撞入弹膛机匣前方的圆筒用于容纳缓冲簧,圆筒前端用于安装基座。基座下方的接口供安装下挂式榴弹发射器。前缓冲簧位于机匣前端、前支架后方的圆筒里,用于缓冲射击组件的后坐和加速复进。活动托弹板位于机匣内腔中部的底壁,与套匣配合形成过渡弹膛。前支架安装在基座上方的槽里,采用销钉定位。用于支撑射击组件的前端,在射击组件相对机匣运动时,起导向作用。发射机构用于操控射击,由发射机座、扳机、扳机连杆、快慢机、连杆簧、连杆轴、保险、握把和弹性弹匣卡笋组成。扳机连杆安装在连杆轴上。其左侧设有与快慢机相互配合的槽;右侧设有长凸起和短凸起,可与阻铁上的击发杠杆构成不同的扣合形式以实现射击方式的转换。快慢机位于握把上方,用于选择射击方式,拨动快慢机可以带动扳机连杆沿枪管轴线方向移动到3个固定的对应位置,以实现单发、2发点射和连发的转换。连杆簧缠绕在位于扳机连杆和快慢机之间的连杆轴上,其作用是保证足够的扳机力,并为扳机、扳机连杆和快慢机复位提供动力。保险手柄位于扳机护圈内、扳机前方位置,将其推到“П”位置时,保险杠杆同时锁住扳机和扳机连杆。AN94的弹匣与AK74步枪的弹匣相同。

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工作流程详解AN94步枪具有单发、2发点射和连发3种射击方式。其中2发点射和连发的前两发射速高达1800发/分,并通过延迟枪机后坐,使枪机在实现两次射击循环、完成2发高频点射后才后坐到位,即在射手还未感到武器后坐时,2发枪弹已射出枪口,从而提高命中概率;连发状态下后续射弹的射速为600发/分的标准射速,并且无需其他操作,只要持续按住扳机,就可以从高射频自动转为标准射速,松开扳机后再次扣压,则重复2发高速射击后转为标准射速的过程。

首发装填用手拉动拉机柄向后运动到位的过程中,枪机框通过拉索带动拨弹杆向前运动,和弹匣内的托弹簧共同作用将弹匣内最上方的一发枪弹推到机匣内的活动托弹板上,该弹在托弹板上沿斜面上升到枪机前方位置。同时,击锤被阻铁挂住。松开拉机柄后,运动部件向前运动,枪机下方的凸齿遇到托弹板上的枪弹,将之推入弹膛。枪机框上的闭锁凹槽与枪机上的菱形凸笋配合作用,使枪机回转闭锁弹膛。拨弹杆在拨弹杆簧的作用下,回到初始位置。至此,自动步枪已完成装填和待击动作。

连发发射首先将快慢机拨到“AV”位置。此时扳机连杆被推向最后方位置;单发杠杆靠近扳机连杆的前端面,同时位于扳机连杆的长凸起和短凸起下方,在未开始射击前,单发杠杆只与长凸起相接触。扣动扳机,扳机侧边的凸起推动扳机连杆转动;扳机连杆的长凸起通过单发杠杆带动阻铁转动,解脱处于待击位置的击锤。击锤在击锤簧提供的能量作用下向前冲,打击击针,完成首发击发。

击发瞬间,射击组件在火药燃气压力作用下开始在机匣内后坐,缓冲簧开始积蓄能量。

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在不同射击方式下,扳机连杆和扳机、阻铁相互位置会发生变化。单发发射时,扳机连杆位于最前方位置,单发杠杆靠近扳机连杆长凸起的末端;2发快速点射时,扳机连杆位于中间位置;连发发射时,扳机连杆在最后方位置,单发杠杆同时位于扳机连杆长凸起和短凸起的下方弹头通过导气孔后,火药燃气通过活塞推动枪机框和击锤加速后坐。此时击锤的击发凸笋进入枪机框上对应的槽,与枪机框连接为一体。在枪机框后坐的过程中,枪机旋转完成开锁、抽壳和抛壳动作。与此同时,供弹机构的动作与首发装填时相同,但由于射击组件的后坐,拨弹杆在接触次发弹之前有一段空行程。

枪机框后坐到位,撞击到套匣后壁后,在拨弹杆簧和击锤簧的作用下加速复进。挂在枪机框上的击锤在复进过程中不与阻铁发生关系,直接击发第二发弹。第二发弹射击的冲击使枪机框和枪机开始第二次后坐,此时射击组件仍在第一次后坐的行程上。在第二发弹离开膛口后,射击组件才第一次后坐到位,两发射弹的冲击累积为一次撞到机匣的尾部。在射击组件后坐到位瞬间,单发杠杆脱离扳机连杆的长凸起,随阻铁一起上升回到初始位置。当击锤随枪机复进过程中碰到阻铁时,被阻铁的待击卡笋挂住,击锤与枪机框分离。枪机框和枪机继续复进推第三发弹入膛、闭锁。在此瞬间,击锤处于待发状态,射击速度由高频转为低频。此时,射击组件在缓冲簧的作用下开始复进。单发杠杆随着射击组件向前运动,接触到扳机连杆短凸起斜面,使阻铁发生翻转释放击锤,击锤前冲打击击针,击发第三发弹。

射击组件开始第二次后坐,单发杠杆离开扳机连杆短凸起,随阻铁一起上升。枪机框和枪机在套匣内加速后坐,枪机框到位后开始复进时,击锤被阻铁挂住。枪机和枪机框继续复进推第四发弹入膛。此后射击动作重复低频射击的动作循环,直到射手松开扳机或者弹匣没有弹时才会停止。通过控制扣动扳机的频率,可以实施任意长度的点射。

在此要说明的是,在第二发弹射击后,单发杠杆就只与扳机连杆的短凸起发生联系。短凸起的尺寸很小,因此在射击组件开始后坐到击锤后方位置之前的瞬间,单发杠杆从短凸起下脱开随阻铁一起上升。当枪机框复进压过阻铁时,击锤被阻铁的待击凸笋挂住,留在后方位置。必须等到射击组件复进到位,扳机连杆的短凸起才会再次作用于单发杠杆,进而带动阻铁旋转释放击锤。这一段等待就意味着延长了两发射击的时间间隔,射频因此由高变低。

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发射机构前视图。可以看到向右倾斜的弹匣卡笋,这是为了给缓冲簧让位。虽然这种布置并不妨碍装卸弹匣的方便性,但使全枪外形尺寸的宽度有所增加,而且还有可能产生勾挂2发高速点射首先将快慢机拨到“2”位置。此时扳机连杆向前运动稍许,处于中间位置,单发杠杆与扳机连杆的长凸起接触。扣动扳机带动扳机连杆,扳机连杆的长凸起作用于单发杠杆使阻铁转动,释放击锤实施击发。第二发弹的装填动作以及射击组件后坐过程中的动作都与连发射击的第二发弹相同。

在射击组件复进的过程中,单发杠杆脱开扳机连杆长凸起,阻铁上升挂住击锤,击锤处于待击状态。在这一过程中单发连杆的端面(弹性的)沿长凸起侧面滑过,但没有到达短凸起斜面。要继续实施2两发高速点射,必须松开扳机,扳机连杆绕自身的轴转动,使扳机连杆长凸起靠近单发杠杆。再次扣动扳机,重复上述动作。单发发射首先将快慢机拨到“OD”位置。此时扳机连杆在最前方位置,单发杠杆靠近扳机连杆长凸起的末端。扣动扳机,扳机连杆的长凸起通过单发杠杆使阻铁转动,释放击锤打击击针。击发后,枪机框-枪机组件在火药燃气的推动下完成次发弹的装填。推弹入膛动作与连发时类似,惟有不同的是在射击组件开始后坐的瞬间,单发杠杆解脱长凸起的控制使阻铁复位,挂住击锤。自动机动作与连发射击时相同。缓冲簧积蓄射击后坐的能量,使射击组件复进到前方位置。

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在“阿巴甘”选型中,尼科诺夫的ASM(上)即AN94的前身,和斯捷奇金的TKB-0146(下)都是以延迟后坐原理为基础设计的,但两支枪的射击效果却大不相同射击下一发弹时,必须先松开扳机,扳机连杆复位,使单发杠杆重新靠在扳机连杆长凸起的末端。再次扣动扳机重复以上过程。

高速点射探幽早在1970年代美国人就提出:在假设瞄准点不动的前提下,3发射弹的落点在理论上会是一个三角形,在这个三角形涵盖范围内的目标都跑不掉。但这一原理的前提是瞄准点不动,有谁能连续发射3发弹而保持枪管不动呢?周围环境的风吹草动、射手自己的呼吸,更主要的是前发射弹产生的后坐冲击都会使枪口偏离瞄准点。因此实际射击的结果往往是3发射弹呈一条向斜上方升起的斜线,很难提高命中概率。

提高点射频率,可以缩短射弹的间隔时间从而减小射手无意动作造成瞄准点偏移的几率,但对普通枪械而言,提高射频是一把双刃剑:这意味着在更短的时间内射手将承担多次后坐到位的撞击,会使武器产生更大的偏离。在AN94诞生之前,只有德国G11步枪可以实现完美的3发点射。这是因为G11发射无壳枪弹无须抛壳动作,因此可以大幅度缩短射击间隔,3发点射的射速高达2200发/分,枪机只有旋转运动没有往复运动,因此没有自动机后坐冲量对下一发射弹的影响。

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零件的对称位置

AN94可以1800发/分的理论射速实施两发点射,并通过延迟枪机后坐,使枪机在实现两次射击循环、完成2发高频点射后才后坐到位。由于枪机组件的质量比枪管-套匣组件的质量轻得多,并且其后坐到位的撞击作用于浮动的套匣尾部,因此枪机组件的后坐对射击精度的影响较小;而枪管-套匣后坐到位时,即在射手还未感到武器后坐时,前两发射弹均已出膛,后坐力对射弹散布已没有影响,从而提高了命中概率。AN94连发射击的头两发弹与点射的射频相同,可以大大提高连发射击的首发命中概率。在100m距离上立姿无依托连发射击时,AN94头两发弹着点距离不到2cm,而AK74M则是14cm。这一精度完全可以与当代的狙击步枪相媲美。在此还需要指出,在连发状态下,由于前两次发射的后坐力累计为一次撞击,因此AN94第三发弹着点与第二发弹着点的距离相差25cm,在AK74M的20cm之上;此后标准射速下,两者的弹着点偏离则相差无几。

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成功后的尴尬从装备决议颁布至今已经10年过去了,但AN94并未像“阿巴甘”计划最初规划的那样成为AK步枪的终结者。

单论性能,AN94的首发命中概率堪称世界突击步枪之最。在100m距离上立姿无依托连发射击时,AN94头两发弹着点距离不到2cm,这一散布精度远胜于德拉戈诺夫狙击步枪发射专用狙击弹的效果,即使是与俄军新列装的、以高精度著称的SV98非自动狙击步枪相比也毫不逊色。

虽然军方承认AN94的性能超越了AK74,也通过试验验证AN94的可靠性并不在AK74之下,包括在极端环境下,但AN94仍只是少量装备了特种部队。后来伊热夫斯克机械厂又在AN94的基础上,推出了7.62mm和5.56mm口径的变型枪,力图在国外市场寻找知音。然而,依然是装备成本的问题,目前还没有一个国家与之签下批量生产的订单。

AN94为何会陷入超越AK却难以取代AK的尴尬境地呢?

首先,AN94复杂结构带来的高昂造价以及较高的使用维护费用,成为俄军全面换装新式步枪的最大障碍。突击步枪虽小,但装备数量庞大,而且换装后训练、维修、保障体系都要更新。这不仅对于军费非常紧张的俄军而言,是必须慎重的决策;即使是财大气粗,也要综合考虑装备的效费比——美军的单兵综合作战装备已经论证研究了多年,并在伊拉克战场上进行了部分试验,但美步兵的基本武器仍是M16。

其次,AN94的一些结构设计,如向右折叠的枪托、觇孔瞄具、略向右方倾斜的弹匣、挂装在枪口右侧的刺刀等,完全颠覆了俄军在多年使用AK步枪过程中积累的习惯,换装后训练成本增加不说,只怕大量的训练也未必能够改变部分射手的操作习惯,而操作是否顺手将在很大程度上决定使用效果的好坏。

特别是俄军经历了车臣战争之后总结出:射击精度虽然是突击步枪效能的核心指标之一,但在现代战场上,精确瞄准射击的任务越来越多地落到专门的狙击手和狙击步枪身上,突击步枪更常用的是对某一区域实施压制性射击。能够提高精度自然是锦上添花,但单就压制作用来讲,AN94与AK74并无本质区别。更何况AK74枪族技术成熟,其技术水平和目前世界各国的现役轻武器保持在同一水平线上,故俄军没有充足的理由将其淘汰。

这就是万众期待的AN94,它的到来令人惊叹,而它一旦让人伸手可触,人们也就将它置于原本的位置。

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