XM25榴弹发射器 发展弹药部分

XM25榴弹发射器 发展弹药部分

本文核心词：步枪,美军,枪械,榴弹,北约,霰弹
由于本章节不涉及40×53mmSR和25×59mm两种同口径高速榴弹，为简化表述，以下称25×40mm为25mm，40×46mmSR为40mm。
25mm计划先发展两种结构较为常用的弹药：高爆弹、训练弹；之后再研发其它适用面相对较小的特种弹：穿甲弹、非致命弹、反人员弹、破门弹、箭形弹、温压弹。不同报道中公布的种类可能有所不同，具体名称可能也有少量差异。

Non-Lethal同上图中的Less-than-Lethal

训练弹(左)、高爆弹(右)实物
由于训练、非致命弹一般不用于战场，反人员、温压弹没有详细资料，以下仅介绍高爆、穿甲、箭、破门四种弹药。
1.高爆弹(High Explosive Air Bursting，空爆高爆弹)
在具体分析原理和特点之前，先简要介绍其应用场景。
自19世纪中期线膛枪普及以来，掩体一直是战场中步兵最主要的防护手段，其地位高于防弹衣等单兵护具。轻型掩体(如屏风、灌木丛、气囊)能阻碍敌方视野，降低自己被击中的概率；重型掩体(如承重墙、树干、汽车、沙袋)能偏转子弹、破片、冲击波等，并降低其杀伤力，甚至完全阻挡。由于掩体技术升级远比武器系统慢，因此目前反制掩体的方式有很多：
1.加强现有弹头，使之能在穿透掩体后仍保持完整。虽然最为简单，但受限于原理，提升空间有限。
2.大威力爆炸物直接攻击掩体，造成范围性的杀伤，无视掩体的遮蔽作用。看似简单，但会增加系统重量，需更强动力才能维持机动性。
3.绕过掩体，无视掩体的减伤作用。此方案可以又分为两个方向：
(1)高曲率的一次弹道。弹道越高，能越过的掩体也越高，但一般精度也越差，有效射程越近。
(2)飞行中改变弹道。需要在弹头上加装推进装置，存在与2相同的重量偏大问题，且二次弹道精度很低。
空爆榴弹是2与3.2的结合，其爆炸位置可被设定在掩体之后的空中，以破片作为实际投射物；榴弹范围杀伤的特性又能弥补精度低的缺点，仅就反掩体而言是一种高效的解决方案。
原理上，25mm空爆榴弹主要的创新之处在于其中部安装的可编程电子引信，兼具空爆、碰炸、自毁三种功能。现役的40mm榴弹大多采用机械式引信，只具有碰炸功能，若未能击中目标或其附近物体并成功引爆，则无法造成任何伤害。考虑到现役40mm榴弹的弹道曲率很大，精度较差，射失概率比XM25大得多。因此高速 空爆能有效提升命中率，进而弹药效率。
当需要空爆时，先由XM104识别距离，士兵根据实际战场情况(例如掩体位置、目标分布)手动微调引爆距离。引信飞过枪口时由线圈设定引爆时间，飞行时间根据自旋圈数获得(类似于40mm榴弹的自旋解除保险)。碰炸是空爆的补充，用途同现役榴弹。自毁主要用于防止前两种引信均失效的哑弹造成误伤，此功能更多见于火箭筒(如RPG-7)。

可编程电子引信
2.穿甲弹(Armour-Piecing)
虽名为“穿甲弹”，但原理可能更接近破甲弹(High Explosive Anti-Tank，HEAT，反坦克榴弹)，实际使用方法则类似40mm高爆-破甲两用弹(High Explosive Dual Purpose，HEDP，两用高爆弹)。大部分资料称其穿深为50mm(装甲钢，未注明静穿深/实际穿深)，对于25mm已经是一个较好的成绩了。目前常用的反装甲轻型武器，例如12.7×99mm M903在500m穿深约34mm(装甲钢)，40mm M433穿深高于50mm(装甲钢)，25mm的威力虽不具有明显的优势，但重量更轻，精度更好，且受距离影响小；但与新式40mm弹药相比则略有差距：40mm Hell Hound(恶鬼，杀伤、破甲两用弹)穿深约90mm(中碳钢，大约等效于0.5~0.7倍装甲钢)。
理论上，50mm的穿深已经超过了目前大部分装甲车(如俄罗斯的BMP-3，美国的M3A3)的防护水平。但战场不等于计算，实战中存在入射角、炸高(爆炸位置与装甲板间距离)等干扰因素，实际穿深必然小于理论穿深。此外，现役装甲车绝大部分为复合装甲，对破甲弹有额外的防护效果。以上原因导致其不适合攻击现代轻型装甲车。

40mm M433 HEDP，25mm AP战斗部结构可能与之类似
由于没有实物图，根据现役40mm榴弹结构推测，25mm AP的结构很可能与40mm HEDP相似，药形罩为最普通的锥形。这种结构成本低，穿深也低。影响破甲弹实际穿深的可控因素主要有三点：药形罩形状、自旋、装药。药形罩以喇叭形为最佳，锥形次之；自旋速度与穿深负相关；装药能量与穿深正相关。对于25mm，唯一可行的是改变药形罩形状：喇叭形能提升静破甲深度，错位锥形能抵消自旋的负面影响。另两种思路均不可行：无自旋需尾翼稳定，弹头长度有限，加装尾翼将不得不损失装药量；25mm是一种新弹，炸药技术短期内难再获突破。

喇叭形药形罩

抗旋药形罩
3.箭形弹(Flechette)
25mm箭形弹目前仅在wiki上有提及，没有详细资料，甚至可能都没有制造出原型。但可以根据其它类似的弹药推测其可能结构、性能与用法。由于箭弹主要用于杀伤人员，因此也可能是反人员弹(Anti-Personnel)的一种别称。
箭弹的发射方式有三种：单发脱壳弹、榴霰弹或集束霰弹。单发脱壳弹速度一般极高(1000m/s以上)，和普通弹膛压相差很大，会严重烧蚀身管甚至炸膛，可以直接排除。
榴霰弹原理类似于空爆弹，通过定时/定距引信在目标前方引爆榴弹，将其中的小型钢箭射向目标。出于成本考虑，引信很可能与高爆弹的相似，都通过枪口线圈设定时间；由于榴霰弹杀伤界仅限于弹头前方，碰炸杀伤效果不佳，可能会删去以降低成本。但榴霰弹与空爆弹的战术定位高度重合，个人认为这种意义不大、而徒增成本和重量的方案被采纳的可能性很低。
集束箭弹最早出现于SALVO(齐射)项目中AAI提供的方案(以下称AAI霰弹)。这是一种标准的12号霰弹，内含32枚钢箭，每发直径2.2mm，重0.52g。AAI霰弹近距离穿透力强(以当时的标准)；但精度太差，最终被类似步枪弹的单发箭弹取代。

SALVO AAI霰弹
40mm也曾试验过集束箭弹方案。高爆榴弹在太近距离爆炸时也会伤及射手本身，因此M79射手仅能依靠手枪自卫。霰弹能有效提高榴弹射手的近战效率，且完全符合榴弹发射器低膛压、大口径的特性。最初的试验方案中是集束箭弹，内含有45枚钢箭，每发重0.65g。但试验中发现箭形弹衰减快，精度差，实际杀伤效率很低，最终被更传统的鹿弹替代。

替代40mm集束箭弹的XM576E1鹿弹
但40mm霰弹与常规弹头存在较大的外形差别，在通过弹匣供弹时容易发生故障，并且会加重供弹坡的磨损(我之前的文章曾提到过冲孔弹也有此问题)。如果反人员弹=集束箭弹的猜想成立，那么其上加装钝圆形帽可能就是出于这个原因。

各种40mm榴弹，其中最右侧黑色的为M576霰弹

一种试验性40mm霰弹，外形近似常规榴弹
4.破门弹(Door Breaching)
传统破门弹由12号霰弹枪发射，专用于破坏门锁和铰链。由于战斗场景主要位于室内，为避免跳弹和过度穿透所造成的误伤，弹头一般尽可能小而易碎。大部分破门弹头由颗粒与基体烧结而成：基体类似于传统霰弹的弹托，在发射和飞行过程中固定颗粒，防止其飞散，冲击时破碎，释放颗粒；颗粒类似于传统霰弹的弹头，在冲击时进入锁芯，破坏内部精细结构。也有部分直接由颗粒烧结而成。

某种12号破门霰弹的结构，颗粒材质为锌，无基体
总体而言，25mm是40mm榴弹(高爆弹、破甲弹)与12号霰弹(箭弹、破门弹)的结合，兼具两者的功能，若配用下挂式发射器能同时实现现役的M320(榴弹)和M26(霰弹)的主要功能。但同所有多功能设备(如我之前翻译的7.62×51mm)一样，25mm也存在单项性能不足的问题：爆炸威力不如40mm，霰弹又比12号重一些，不过这并不能掩盖其通用性强的优势。即使不配合XM25，25mm也是一种有发展价值的口径。

M4 M26，霰弹枪部分空重1.36kg(含弹匣)

HK416 M320
很遗憾的是，轻武器研发受通用性、使用习惯等无关因素影响很大，更新、更好的新系统未必能取代存量更大、更熟悉的旧系统(例如7.62×54mmR，目前世界上唯一的军用凸缘弹，苏联/俄罗斯曾多次研发新弹药以替换，但最终均因各种原因中断)。12号霰弹与40mm榴弹在北约内已广泛装备几十年，当今轻武器地位日渐下降，很难说服各国花大价钱替换一款作战效能提升有限的弹药。