美國6.8mm口徑次世代突擊步槍為何能600m外打穿重型防彈背心？

美國陸軍提出2021會計年度預算案1780億美金，其中包含研發與採購「次世代班用輕武器」（Next Generation Squad Weapon，NGSW）的1.1億美金（7540萬研發與3580萬首批採購費），雖然看似佔比不大，卻是美軍相當重要的武器研發項目，甚至是美國「國家戰略」轉變的有力證明！

什麼是次世代班用武器計畫？

美軍自從 1953 年和 1964 年，分別研發出 7.62 x 51mm子彈口徑的 M14自動步槍，以及 5.56 x 45 mm子彈口徑的 M16突擊步槍後，7.62mm與5.56mm這兩種口徑，便成為北約（NATO）標準彈藥沿用至今，甚至還影響了前蘇聯為首的華約集團，也推出5.45mm小口徑的突擊步槍。

7.62 mm彈藥的優點為威力大、有效射程遠，但後座力強影響連續射擊，子彈大又重造成攜彈量少。美軍根據實戰經驗，要求突擊步槍甚至班用機槍子彈要遠小於7.62mm子彈的重量與口徑，讓士兵能攜帶足夠彈藥，於是5.56mm子彈誕生。

5.56 mm彈藥後座力小且攜彈量大，但大多數彈藥型號有效射程較短、部分彈藥型號制止力不足。且5.56mm子彈面對越來越普及的防彈背心與軍用陶瓷防彈插板，貫穿力漸漸不敷所需！

原本美國軍方20年前就有更換班用武器彈藥口徑的呼聲，沒想到隨後打了20年「反恐戰爭」，除了消耗大量軍費，反美游擊隊與恐怖份子幾乎不會穿防彈背心，因此研發新班用武器彈藥的需求當然被立刻擱置。

直到美國前總統川普上台後，美國的國家戰略從反恐轉回到「大國競爭」，到了拜登總統時期「反中抗俄」更已經是美國的基本國策，朝野共識，不會隨政權更迭而輕易轉變！美軍未來勢必將面對大量配發防彈頭盔、防彈背心的中國或俄羅斯正規軍，汰換5.56mm的NGSW立刻被提上議程，加速推動！

M4 carbine Assault rifle — ▲M4系列突擊步槍經過不斷改良，美軍仍認為需要全新口徑武器取代。圖片來源

決選競標廠商

美國陸軍的NGSW標案，經過激烈的競標，有三家廠商進入最後決選，分別是德事隆系統（Textron Systems）、西格＆紹爾（SIG Sauer）、通用動力（General Dynamics），並已開始交付樣槍給官兵測試，預計2022財年第一季（2021年10月1日至12月31日）決定獲勝廠商，稍後展開部署。

不過美國陸軍表示，即使2022年順利決定獲勝廠商，開始大量生產槍枝，但是彈藥可能供應不上，因為密蘇里州的美國陸軍彈藥廠（Lake City Army Ammunition Plant），要將產能完全轉換為量產6.8mm彈藥，大概需要至少3年甚至4年，亦即就算NGSW標案的6.8mm突擊步槍與機槍配發部隊，最順利的情況要到2026年左右才能充分的供應NGSW彈藥。

也就是說在新彈藥供不應求下，又要維持戰備，如果美軍在2025年前爆發或介入正規戰爭，許多單位仍將繼續使用M4突擊步槍和M249機槍，當然就有可能面臨前述5.56mm子彈無法貫穿軍用防彈背心、射程不足等問題…

NGSW 三家廠商設計總覽圖 — ▲NGSW 三家廠商設計（突擊步槍、機槍、瞄準器、子彈）總覽圖，文後會詳細說明。

M4 M249 — ▲NGSW的6.8mm彈藥預計短期內不敷所需，2025年前如爆發正規戰爭，許多美軍單位應該繼續拿著M4與M249作戰。

美國次世代班用輕武器的開發難度在哪？

美軍希望NGSW能在中距離擊穿可防禦7.62mm穿甲彈的4級防彈板，以及在600m處能殺死穿防彈背心的敵軍。這顯然是歸納實際戰場經驗得來的教訓：現在的5.56mm突擊步槍對付600m外的敵人，就算用穿透力較佳的M855A1彈藥，還是無法穿透大部分的軍用重型防彈衣。

不採用改良現今通用的7.62mm子彈為解決方案，是希望新子彈能夠在提高子彈口徑增加貫穿力的同時，還兼顧步兵單位的彈藥攜帶量，這還是根據實戰經驗的教訓，就算強大如美軍後勤，在戰火中的補給系統運作效率，通常不如理想中順暢，所以彈藥攜帶量絕對是多多益善。

NGSW要取代美軍現役的M4突擊步槍與M249輕機槍，預計使用「6.8mm」的子彈，口徑看似與5.56mm相比小幅提升，但NGSW要以大幅度增高膛壓，將槍口初速提高到M4的幾乎一倍，也就是1400～1700m/s（視槍管長度），目前就算20吋長槍管的M16A2射擊5.56mm子彈，槍口初速也只有975m/s。

槍口初速增加到1400m/s以上，目前科技需要20吋以上的長槍管，並射擊「箭形彈」這類特殊子彈才能勉強達到。但是箭型彈完全屬於「重看不重用」的構型，美軍曾經為了配合ACR步槍的研發，委託廠商開發出箭型彈，結果發現因為彈芯重量需減到0.66公克（尺寸1.5mm x 41mm），才能達到1450m/s的初速，但這麼輕的子彈讓風偏影響非常嚴重，稍微有點風就吹離預設彈道，遠距離精確度讓人存疑。

此外由於類似翼穩穿甲彈的外型，讓箭型彈有很強的穿甲性能，但是打到人體這種軟性目標，動能轉換成殺傷力的效率卻很差，在近距離會迅速穿透人體，距離稍微遠一點，雖然子彈會在人體內碎裂，但因為前述的子彈過小過輕，殺傷力有限，所以最後慘遭淘汰。要讓一般子彈達到甚至大幅超越1400m/s的初速，還要兼顧實用性，是非常難的高科技。

超高初速利用「錐膛」槍管達成？

加速子彈的方式還有如下圖的A.常規槍（砲）管發射較輕的子彈（砲彈）、B. 發射脫殼彈、C.使用較長的槍管、D.錐膛、E、火箭推助等許多方法。

很多讀者應該沒有聽過這個名詞「錐膛槍管」（Tapered-bore barrel 或 Squeeze bore barrel），這是指槍膛從尾部到槍口不斷變細的槍管（或砲管），內膛口徑不是固定值。子彈的外層是軟質的金屬（例如鉛），內部則是堅硬的材質（例如鋼芯或鎢芯），原本的彈頭直徑比槍口的口徑略大。

子彈在發射後，軟質的彈頭外層受到不斷收窄的槍管擠壓，彈頭口徑不斷縮小，但也形成超良好的氣閉性，讓發射藥全部的威力都作用在彈頭上，當彈頭出膛後，直徑完全變成槍口的口徑，並獲得比相同長度槍管的普通子彈，高的多的槍口初速！

以納粹德國的sPzB 41型28mm大型反戰車槍為例，子彈從發射時的28mm，飛到槍口時被壓縮成20mm，槍口初速高達1400m/s，搭配鎢芯彈能夠擊穿500m外傾斜30度/60度的40mm/52mm均質鋼板，也就是能貫穿其投入服役時（1941年）幾乎所有戰車的車體正面裝甲！

相對的，當時德軍的標準37mm/L45戰車砲，射擊普通穿甲彈的砲口初速僅745m/s，只能貫穿500m外傾斜30度的19mm均質鋼板，純以穿甲威力而言，僅有sPzB 41型反戰車槍的一半不到，可見錐膛帶來的高初速，配合適當的彈頭材質與設計，能大幅提高穿透力。

當然錐膛槍管的缺點亦非常明顯，子彈與槍管間的巨大的磨損，讓槍管的壽命一定比普通槍管短很多，例如前述的sPzB 41型只能射擊500發，製造難度也較高。錐膛槍管所對應的「外軟內硬」子彈的設計與保存也較複雜，因此並沒有流行起來！

但根據外媒消息，美國陸軍實驗室（Army Research Laboratory ，ARL）透露，NGSW的超高初速，可能就是以錐膛槍管方法來解決，參見 The Army is working on a tiny assault rifle that can punch clean through body armor

入圍決選的三種原型槍

NGSW最終版還未定案，但三家競標廠商間的設計差別蠻大的，應該是希望以自己獨有的特色，爭取這筆超大訂單！

通用動力 NGSW原型槍

例如最「劍走偏鋒」的通用動力公司，竟然採用「犢牛式」結構（美軍制式步槍從未有此類構型服役），配備可拆腳架和消音器。但犢牛式的優點也顯而易見，因為NGSW要求高初速，槍管長度也是關鍵之一，通用動力版的槍管長達508mm，並另外兩家競爭對手都長的多。犢牛式也有缺點，例如不可採用彈鏈進彈（因此機槍版也使用彈匣給彈）、槍口容易上跳、膛炸對射手較危險等，就看通用動力怎麼設計與改良。