首页/更新列表轻武器主题相关装备相关内容敝站说明论坛链接BLOG

→美国轻武器首页

FRS 未来系统

 

FRS概述  AAI XM19/XM70  DCR双循环  TRW LMR  折叠弹系统

“未来系统(Future Rifle System,简称FRS)”是美国陆军在1969年提出的一个点/面火力结合的轻武器研究计划,一定程度上算是SPIW计划延续,目的是打算在1980年左右能装备一种全面替代M16A1/M203的武器系统。究其原因,还是因为陆军高层始终把M16作为一种过渡性武器而不愿投入精力去进行完善,因此在SPIW原型枪因为无法达到过于超前的技术要求而取消后,再降低要求而提出的一个替代方案,并期待新技术的发展,能解决原本SPIW的固有问题。

与打算替换M14SPIW不同,FRS提出的技术要求完全是针对M16A1的。比如:

各研究机构和防务承包商所提交FRS方案大致可归纳为两大类:一类称为“速射系统(Serial Fire System,简称SFS)”,即采用可控短点射的方法,连续发射数枚常规弹丸或小箭弹(所以有些资料会把Serial Fire翻译成“可控点射”);另一类称“多枚次口径弹丸系统(Multiple Sub-projectile System,简称MSS)”,即以半自动的射击方式,发射多头次口径箭弹。这两大类方案依然脱不开“齐射”计划的理论。

此外,与指定发展箭弹的SPIW计划不同的是,FRS计划没有限定只采用箭弹枪方案。因此无论是SFS系统还是MSS系统,都既有发射箭弹的方案,也有发射常规弹头的方案。

首先,采用速射系统的SFS方案就是以SPIW的研究成果为起点,所以SFS方案马上就敲定了入围的原型枪。首先是AAI公司的XM19,该原型枪的前身是美国陆军在不再为SPIW计划拨款后,依然坚持不懈地对其SPIW原型枪进行改进的成果,被AWC(陆军武器司令部,后来的简称改为WECOM在1969年定型为XM19,入选FRS项目。此外,由于春田兵工厂在1968年关闭,为了给AAI公司找一个竞争对手,通用电气公司则被成功劝诱接手春田SPIW的研制工作。这两种由SPIW原型枪演变而来的SFS方案的FRS原型枪被统称为“速射箭弹”Serial Flechette Rifle,简称SFR

发射箭弹的SFR原型枪的竞争对手,就是发射常规弹头的“速射常规弹”(Serial Bullet Rifle,简称SBR)。SBR之中又分为两类,一类为微口径(小于4.5mm口径的枪弹),另一类为无壳弹。但因为以当时的技术无法立即解决无壳弹的技术难点,所以很快,SBR方案就只剩下微口径继续研制。另外,弗兰克福兵工厂提供了一种由XM16E1改装的SBR原型枪(并不是当时柯尔特生产的M16A1的),该枪用线膛枪管发射4.32x45mm口径弹,并采用3发点射机构以达到可控点射的目标。这种相对保守的设计反而入了围。

至于多弹头的MSS方案方面,H&R公司搬出当年被SPIW计划拒绝接收的原型枪,仍然是三管三角弹的设计,但不再采用箭弹,而是改为微口径的.17(4.5mm)常规弹头。但SPIW原型枪该有的问题,此枪也有,所以再次被拒绝接收。另外还有8.38mm和9.53mm这两种多弹头集束箭弹(Multiple Flechette Rifle,简称MFR)方案入了围。

8.38mm集束箭弹其实是弗兰克福兵工厂在1969年设计的,目前我们能看到的该弹实弹其实不是计划中的最终形态。该弹原本是在SPIW计划结束后研制的,当时一个名叫安迪·格伦迪(Andrew J. Grandy)的工程师发表了题为《SPIW的新概念》文章,里面设想了一种采用3枚或4枚集束箭弹的新型弹药,其最大的特点是弹壳采用了被称为“折叠弹”(也称为U形弹)的设计,这种集束箭弹的折叠弹被命名为.330 Amron,格伦迪认为这样的设计可以缩小弹的体积,使的动作机构的尺寸不会太大。SPIW计划没有起死回生,但随之而来的FRS项目就把.330 Amron作为MFR方案之一纳入计划。

但由于折叠弹的发展速度比较慢,所以在参与FRS计划时,8.38mm集束箭弹的试射是临时用.338温彻斯特弹的弹壳(8.38×64mm B)上装入3枚箭弹及其弹托构成。(休斯直升机公司也有类似的想法,搞了一种“非闭锁系统”及一种长度比较短的方形弹,但没来得及参加FRS计划。后来收购了休斯公司的麦道公司拿着这个方案参与了1980年代末期的ACR计划。)

而9.53mm集束箭弹则是由温彻斯特公司在1960年代后期研制的,有时也称为10mm集束箭弹,是在一枚体积更大的弹壳上装入4枚箭弹。另外还有一种装有两枚体积较大的曳光箭弹的设计,之所以用较大的箭弹而不是AAI公司的小箭弹,就是为了解决小形曳光箭弹作用距离过短的问题。把体积放大了,就有更大的空间容纳更多的曳光剂了。


1972年展示的几种FRS计划中的弹药,图中可见当时的8.38mm集束箭弹并非设想中的“折叠弹”,最下面的则是温彻斯特公司的9.53mm集束箭弹


微口径方案最初有两个方向,一个是在普通的5.56mm弹壳内装上用弹托固定的4.32mm弹头,另一个则是5.56mm弹壳缩口,直接装入4.32mm弹头


微口径方案最终确定的5.56mm弹壳缩口的4.32×45mm T216弹


温彻斯特公司的9.53mm集束箭弹

各种8.38mm箭弹的试验弹,除了有3或4枚小箭弹的设计,也有只装1枚尺寸较大的箭弹的设计


几种弹药的X光照片,图中4号即为8.38mm集束箭弹


图中C号即为9.53mm集束箭弹


FRS计划中的几种弹药,从左到右分别为:4.32mm T216微口径弹(弗兰克福兵工厂方案),2枚5.6mm XM216箭弹(AAI公司方案),5.6mm XM645箭弹(通用电气公司方案),.17三管三角弹(H&R公司方案),9.53mm集束箭弹(温彻斯特公司方案,有时也称10mm

不过,由于两种集束箭弹的体积太大,必然导致采用这两种集束箭弹的枪的动作机色和供弹具都比较大,由于也会导致武器系统的总重偏大,再加上在集束箭弹的试射中发现其后坐力也非常大,因此导致MFR方案在没有进入实质性的原型枪设计时,就已经被放弃。所以FRS计划发展到1970年代中期,就只剩下速射系统的SFS方案下的箭弹枪(SFR)和微口径(SBR)能继续研究。

不幸的是,发射箭弹的SFR原型枪很快就被美国国会会计总署盯上了,攻击焦点集中在之前已经为SPIW项目花费了超过2千万美元,却几乎毫无所得,而SFR看不出能够比SPIW更好。更糟糕的是,一些参与XM19试射的士兵开始抱怨各种不良反应,比如头晕、呼吸道发炎、眼角膜损伤等等症状,经调查发现,这些症状的原因是玻璃纤维弹托在发射时会出现大量肉眼难以发现的微小颗粒剥落,并飞溅到射手身上。

大概在同一时间里,柯尔特公司公布了一份《线膛枪管发射箭弹的可行性研究》的报告。他们在弗兰克福兵工厂的帮助下,改造出一些装到5.56mm弹壳上的箭弹,并由标准的M16A1发射,这个实验的目的是打算提供一种低成本的箭弹枪方案,并试图提高箭弹枪一直饱受诟病的精度问题。但试验结果并不理由,而这份报告也让人怀疑现有的SFR原型枪究竟还有没有前途。(有些资料认为柯尔特为FRS项目提供了一套发射箭弹的M16改进型,但实际上柯尔特并没有参加FRS竞标,他们只是用普通的M16A1进行发射箭弹的试验)

尽管有这些挫折,但SFR原型枪的研究工作仍然跛脚前进,AAI公司在1972年获得补充合同,向AWC提供XM19的改进型,被命名为XM70。在XM19和XM70的研制过程中,皮卡汀尼兵工厂设计了实验性的30mm,这样无论发射器还是榴弹本身都比原有的40mm要轻,所以安装这种30mm的XM70有望降低系统总重量(XM19仍然重量超标)。然而,还有太多的问题没有得到解决,由于AAI公司不能及时提交XM70原型枪,所以在1973年12月,SFR箭弹方案从FRS项目中剔除(接手春田SPIW的通用电气公司也交不出什么成果)。于是,FRS的项目管理人员把工作重心转移向采用微口径的SBR方案,就连AAI公司自己也开始研制4.32mm的微口径,并在1977年拿出了他们的设计。


AAI的XM19原型枪及30mm


30mm榴弹(左一)与两种40mm榴弹的比较


AAI公司在1977年公布的4.32mm微口径,然而已经太晚了

不过,对箭弹项目不死心的AAI公司最终还是在1974年提交了XM70原型枪,并说服陆军对它进行试验。在1974年10月,XM70 SFR原型枪与弗兰克福兵工厂的XM16E1 SBR原型枪在阿伯丁试验场进行对比试验。结果,XM70仅仅打了6次点射就彻底停止运作了。

然而,微口径也有自己的问题,就是枪管污垢过多和难以清理,容易过热,弹头的存速下降太快等等。此外,试验中发现SBR的后坐力比SFR大得多,即使加装了枪口制退器也是如此明显。

总之,因为固有的技术问题太多,而且可以预见到这些问题都是无法在近几年内得到解决的,再加上继续研制的费用又太高,所以美国国会决定砍掉FRS项目的预算。FRS就此结束。

FRS项目和SPIW项目一样,如果要完全实现规范中的指标(即使只是接近指标),都需要更多的技术积累,可预见投资太多,研发时间太长,因而被腰斩。但这两个技术急进的项目,却在1960年代至1980年代引出了许多轻武器方面的奇思妙想。比如前文提到的折叠弹系统,再比如双循环(DCR”和“低维修率(LMR”这些非常规的设计,很多都是针对FRS指标中的某些不容易实现的要求,而通过创新的设计去寻找解决方案,并被FRS项目列入后备方案。当FRS计划取消后,这些奇思妙想的设计也都成为了技术储备,有部分在十年后在ACR项目中重新提了出来。


法国研制的VFIW(Volley Firing Infantry Weapon)据说也企图参与FRS计划,但并没有入围。这是一种3管自动武器,一次装填3发枪弹并能同时击发

FRS概述  AAI XM19/XM70  DCR双循环  TRW LMR  折叠弹系统

资料来源:The Gun Zone

     国防工业出版社出版《国外轻型步兵武器》下册

     枪械历史研究CRUFFLER.COM

→美国轻武器首页

2016-02-28

首页/更新列表轻武器主题相关装备相关内容敝站说明论坛链接BLOG