2016年,美軍公開發布消息:在海軍陸戰隊中,以一個完整編制的營(800-900多人)為試點,全面普及消聲器——從5.56毫米的M4步槍,甚至到12.7毫米的機槍,所有的輕武器都涵括在內。此後美軍一度傳出消息,要進一步推廣消聲器在常規部隊中的裝備範圍。
但4年之後的今天,給常規部隊普發消聲器的「全軍偷雞」計劃已經變得無聲無息。美軍這種試驗背後所貪圖的目的是什麼?為什麼會陷入僵局?這種思路值得中國學習嗎?
一:首先要消除的誤解,消聲器不一定損失槍械的射程和威力
特別是受到射擊遊戲中的平衡性設計所影響,很多人都認為槍械裝上消聲器會顯著降低子彈的射程和威力。在真實世界的槍械中,槍械是否消聲和射程、威力之間的關係要複雜的多。
圖:消聲器的工作原理,就是將這些火藥燃氣封閉在消聲器內部不斷進行減速並耗散它的能量。
只有當槍械的消聲要求很高——子彈掠著敵人耳朵邊上不遠飛過都不易被發現時,槍械才有必要把子彈的初速降低到聲速以下,顯著損失射程和威力。一般而言,偵察兵、特種兵在執行滲透、偵察等任務,需要儘可能避免暴露的時候,對槍械的消聲性能,就會要求做到這種程度。
圖:彈頭高速飛行時壓縮、振動空氣形成的激波,會形成顯著而尖銳的噪聲。當子彈降低到亞聲速範圍內,激波的消失會使它的噪聲急劇降低。
亞聲速飛行的子彈射程都很近,而且因為速度被限制死了,也不能靠翻滾/破碎效應實現高殺傷。這種情況下,強化子彈的殺傷和停止能力,唯一的途徑就是把彈頭加重、加重、再加重。
圖:VSS系列步槍,採用9x39毫米彈藥,注意它槍管上的開孔
圖:9x39毫米槍彈,彈頭重16克,是7.62毫米大威力槍彈的兩倍
在整個冷戰時期,這一類「專業」消聲槍械中,歐美表現平庸不值一提,而蘇聯的表現卻非常出色;特別是AV/VSS系列步槍,在高隱蔽性的作戰需求下,綜合作戰能力的優勢堪稱一騎絕塵。
如果對消聲要求不那麼高,僅要求大幅度抑制住槍口的爆鳴聲,那麼槍械/消聲器的設計上,就不會採用各種降低威力的措施:比如發射減裝藥亞聲速彈、槍管上大量打孔提前排洩燃氣等等。
在這類武器上,消聲器的結構其實相當於額外的一段槍管。儘管它的效率已經變得非常低,但依然會讓子彈得到一定程度的加速——這代表槍械的威力反而會較小的增長。只要它造成的精度損失不大,有效射程也不會有明顯變化,這就要看具體型號的水平了。
圖:美國海軍陸戰隊專門拍了視頻,向納稅人解釋他們為什麼要多花錢全面普及消聲器。測速儀結果顯示,加裝消聲器後初速有小幅提升。
2016年美國陸戰隊的消聲器裝備探索,就屬於後面這種情況——它主要應用於常規部隊的正面戰場任務,因此並不需要降低槍彈的初速。根據美軍展示的實測結果,5.56毫米步槍上加消聲器的結果,槍口動能還出現了不到1%的小幅度提升。
二:除非實彈射擊,你永遠無法真正體會常規槍械發射時的音量
絕大多數人對槍聲的感受都是來自影視劇和遊戲。但哪怕是最頂級音響的影院、坐在所謂「皇帝位」上,觀眾也絕不可能真正體驗到射手無保護狀態、發射常規槍械的聽覺感受。
圖:槍口衝擊波形成了膛口噪聲的最主要部分
聲音的聲壓達到105分貝時,人的耳蝸細胞開始遭受不可逆的傷害,120分貝時人耳開始感受到疼痛。超過180分貝時,足以對非聽力器官的內臟形成機械衝擊損傷。
圖:再豪華的影院,音響也不能重現真實的槍聲
為了保護觀眾的聽力不遭受損害,影院的音響系統在聲壓值上有著嚴格的規定;不甚嚴謹的說,主聲道的聲壓峰值能到103分貝,環繞聲道是100分貝,次低頻聲道能達到113分貝。
即使是64手槍這樣的弱雞貨色在發射時,也會在射手耳部形成超過160分貝的聲壓峰值。鑑於聲壓級的概念並不是很直觀,一些初中數學和物理知識比較困難的人甚至會把分貝當成重量單位,筆者另外舉個例子:
圖:12.7毫米高射機槍。根據《武器與機械噪聲及其控制》的內容,中越邊境戰爭時期,54式12.7毫米機槍曾創下一次戰鬥中,導致我軍某高射機槍連135人中,耳出血7人(班長1人,二槍手6人),嚴重耳鳴11人(班長2人,二槍手6人,一槍手2人,三槍手1人),耳鳴90人(各槍手都有)的記錄。
IMAX影廳的主流設計標準中,能容納1200人、1500平米麵積的觀眾廳,其多聲道音響系統的最大功率也多在7-8千瓦之間。國產54式12.7毫米機槍,即使是摘掉制退器,其槍口噪聲功率依然高達59.8千瓦,是頂級IMAX音響系統功率的七八倍以上。
但即使是在電影院中,當音響的音量開到最大的時候,近在咫尺的人要相互交談依然是非常困難的事情——即使是靠吼,雙方依然很容易聽漏、聽錯對方說些什麼。
而真實的戰場和電影、遊戲存在著兩個巨大的區別:除了戰場上槍械的噪聲遠遠超越了音響設備的最大極限之外,多數情況下,士兵和戰友之間的距離都相當遙遠。
圖:海軍陸戰隊的一個火力組越過林線並對目標實施壓制射擊,注意兩名士兵之間的間距
在電影和遊戲、乃至新聞宣傳照中,為了畫面和氣氛烘託,士兵之間的距離往往都非常近。這既不安全——很容易被一發炮彈就給團滅了;也很沒有作戰效率——人都擠在一塊,視野和火力全都重疊起來了施展不開,根本控制不了多大的地方。
美軍陸戰隊一個班是13-15人,在實戰中通常會分散在100碼(91.4米)的範圍內。按班長在正中間算,距離最外圍的步兵也會有40多米遠——在槍械噪聲的覆蓋下,外圍士兵根本聽不見班長的指揮,是反覆在戰場上頻繁發生的情況。
三:美軍給常規部隊普發消聲器,目的主要是提升步兵的組織能力
在實戰中,由於槍械射擊噪聲的幹擾,士兵之間難以有效交流的現象非常普遍——要麼根本沒注意到戰友的呼喊,要麼聽不清戰友說什麼,常常只能憑藉手勢和平日的習慣默契連蒙帶猜。
圖:步兵班內,通訊靠吼
這帶來了很大的問題:外圍的士兵往往難以把他們看到的情況及時、準確的傳遞給班長,這顯著降低了班長的戰術決策指揮的有效性,更易於貽誤戰機、甚至犯下致命錯誤。而班長的命令也難以順暢的下達給外圍的士兵,他的意圖無法被及時、有效的執行。
美軍嘗試給常規部隊普發消聲器,最主要的目標,就是大幅度的改善士兵之間的交流通訊問題。而士兵射擊隱蔽性大幅度改善、難以被目標發現射手是從哪個方向/位置開槍,則是附加的好處。
圖:附近的士兵此時除了槍聲什麼都聽不見
在已經公布的測試結果中,消聲器帶來的班組作戰能力提升是相當明顯的:步兵班長能夠很有效的聯繫上處於遠端的士兵,進行雙向的溝通,在戰鬥過程中的組織混亂現象大大的減輕了。
由於指揮控制和相互協調的顯著改善,士兵們射擊時的紀律性顯著增強,火力反應也變得更快速而且高效——根本聽不見、聽不清班長叫他們往哪個方向和位置的目標進行瞄準射擊的情況顯著減少了。
四:高昂的成本問題是制約消聲器裝備範圍的關鍵
消聲器對步兵作戰組織能力的改善,其實是數十年來,美軍特種部隊在全球各地實戰中的經驗教訓匯總分析的結果。
特種部隊和常規部隊相比,人員的選拔、培訓都要嚴格得多,士兵掌握的知識和技能要豐富得多,而裝備水平和經費投入也高得多。這使得很多適合於特種部隊的裝備、戰術,並不具備在常規部隊中普及的基礎。
圖:給機槍加裝消聲器,目前主要見於經費更充裕、對獨立生存能力特別看重的特種部隊,在常規部隊中非常少見
美軍消聲器推廣計劃的停滯,目前看根源上還是錢的問題——根據2016年的報導,當時一個營的試驗費用達到70萬美金,攤平到每個人身上超過5000多人民幣。而實際一點的說,這個投入實際上根本撐不住高強度的訓練和作戰需求:消聲器在高強度使用下的壽命非常短暫,口徑越大越是如此。
圖:全自動連發的情況下,消聲器進入紅熱狀態遠比槍管快得多,壽命遠遠比槍管短得多
圖:國外視頻博主的M249持續射擊測試,消聲器甚至在350-400發左右就爆掉了。
特別是針對步兵火力支柱的中、大口徑機槍,在連發不停的情況下,甚至一條彈鏈都沒打完,消聲器就可以被燃氣的高溫衝刷升溫而進入紅熱狀態、失去結構強度;進而被燃氣的高壓撐的膨脹扭曲變形——這個消聲器就算廢了,不僅消聲效果急劇下降,而且對槍械的精度也會形成巨大破壞。
隨著射擊強度的增大、消聲器的快速消耗;最後買消聲器的錢,數倍、甚至十數倍買槍的錢,絕對不是天方夜譚。
另一方面,消聲器對於常規部隊帶來的作戰能力改善,也並非像頭盔和防彈衣那樣具備不可取代的特殊性。比如隨著未來戰場通信能力的增強、電子設備造價的進一步降低,給每一個步兵都配發具備通訊功能的降噪耳機,就完全有可能以低得多的成本,實現相近的改善效果。
結語:
無論在常規部隊中普發消聲器這一探索是否成功,它都反應了美軍很重要的一個特點——即特種部隊的作戰經驗總結,能夠始終得到軍隊高層領導的直接關注和支持,並為常規部隊的戰鬥力改進研究,提供重要的方向引導。
普發消聲器這個路子,以國內的現狀來說肯定不現實。但以一個成建制的步兵連甚至步兵營作為試點,進行探索性質的研究,筆者覺得是非常值得考慮的事情。另外美軍對於特種部隊作戰經驗向常規部隊的轉化推廣非常注重,這種思維方式也是非常值得國內參考學習的。
附註:
以漢語的「消聲器」概念作為基準的話,英文中的「消聲器(Silencer)」和「抑制器(Suppressor)」之爭,實質上是牽涉西方法律權責劃分——尤其是美國法律體系下的產物。這個問題類似於番茄算水果還是蔬菜之爭,核心和番茄本身的品種毫無關係,而在於番茄應該按哪種標準進行徵稅。
純粹以中間彈道學的觀點來看,Silencer也好,Suppressor也好,在原理和結構上都不存在顯著性的差異,屬於同一類別的膛口裝置。在中國爭論歐美槍械上的膛口裝置到底屬於「消聲器」還是「抑制器」,是毫無意義的行為。(文/候知健)
參考資料:
《武器與機械噪聲及其控制》《自動武器氣體動力學》《中間彈道學》《現代舞臺工程設計與調音調光技術》