接口标准化

2020-12-29 08:15:12 兵器知识 2020年12期

李晓寅 王琳 孙博文 王凤

如果问现代枪械的重要标志是什么,毫无疑问就是各种琳琅满目的附件以及标志性的皮卡汀尼导轨了。如今,在美军列装的每一种步兵武器上,几乎都能找到皮卡汀尼接口。皮卡汀尼接口标准名称为MILSTD-1913,从数字上,很多人以为是1913年颁布的老标准,实际上,1913只是编号而已,并不代表年份。而且,皮卡汀尼接口也并不是唯一的接口标准,还有韦弗式(weave)导轨、俄罗斯MTKM导轨和中国燕尾式导轨等。近些年来,随着配有皮卡汀尼接口的武器越来越多,配套器材的通用化程度越来越高,随之出现的很多“皮卡迷”们,甚至开始非理性地否定一切的接口。下面就让我们来充分了解一下枪械接口的情况。

皮卡汀尼兵工

皮卡汀尼导轨的尺寸规格

韦弗式导轨(右)与皮卡汀尼导轨(左)的对比

皮卡汀尼导轨的由来

枪械加装导轨的需求实际上在第二次世界大战时就出现了。但是,由于瞄准镜的生产数量较少,加之价格昂贵,因此,如何将瞄具加装到枪械上一直是由光学瞄具厂主导的,如比较有名的蔡司瞄具支架、刘坡尔德支架等。

20世紀80年代后期,美国特种作战司令部开始考虑为特种部队研制发射5.56毫米SS109/M885弹的卡宾枪,为特种部队枪械的特色化需求开了绿灯。1986年4月,美国陆军的试验与鉴定司令部重开XM4卡宾枪的研制工作和第2阶段试验,1991年3月正式定型为M4卡宾枪。M4卡宾枪的定型并大量装备,很重要的一个标志就是美军的作战思想发生了变化,近战成为主要作战样式。近战对提高枪械快速反应能力配件的需求,促进了配套器材的快速发展,围绕着卡宾枪提供各类瞄准具、强光灯、激光指示器及其它战术附件的厂家开始逐渐增多,为枪械接口的标准化奠定了基础。鉴于各种附件都没有一个统一的安装接口要求,美国特种作战司令部开始尝试制订一套卡宾枪近战附件的接口标准,并在1992年5月提出SOPMOD计划。SOPMOD是英文“SpecialOperationsPeculiarModification”的缩写,意思是“特种作战改进型”,实际上是一套以M4卡宾枪为核心的一系列装备的统称。

与此同时,美国陆军也认识到了导轨接口标准不统一所带来的混乱问题。1992年,美国陆军开始委托位于新泽西州的皮卡汀尼兵工厂进行标准化导轨系统的研制工作,承担该项研制任务的团队负责人为加里·霍茨马。其团队通过对20多种瞄具的导轨进行测量和分析,在大量研究的基础上,以韦弗式导轨为基础,研制出了新的枪械接口,试验后,于1994年12月确定了枪械导轨接口的尺寸规格。1995年2月,该导轨接口被美军采用并推广应用,正式被确定为美国军用标准,编号为MIL-STD-1913,由于研制单位为皮卡汀尼兵工厂,因此也被称为皮卡汀尼导轨。

2014年,加里·霍茨马因这项贡献而获得了圣莫里斯勋章。该勋章是专为表彰那些为步兵部队做出重大贡献的个人而设立的,获得这枚勋章,也代表了美军对加里·霍茨马以及皮卡汀尼导轨的认可。在他的获奖辞中写道:“在职业生涯中,霍茨马先生为美军使用的小口径武器系统的改进和性能提升方面进行了大量设计、研制和推广工作,涉及到从卡宾枪到机枪等步兵武器的各个领域。”

在美国特种作战司令部以及陆军、海军、空军特种作战部队的共同推动下,1999年5月,由海军武器研究中心负责研制的,以M4A1卡宾枪为武器平台,以皮卡汀尼导轨为标准接口的SOPMOD步枪系统开始进行试验,称为SOPMODM4卡宾枪系统,2001年又开展了SOPMODBlock2的研制,此后,皮卡汀尼导轨迅速成为美国各种枪械的标准配件,各种配套器材和附件如雨后春笋般迅速出现和普及。

奈特军械公司公司RIS和RAS系统

奈特军械公司的RASII系统

市场上流行的其它皮卡汀尼导轨安装套件

皮卡汀尼导轨的特点

皮卡汀尼导轨为扁平菱形结构,两侧为菱形截面,上部采用定位槽和限位凸起顺序排列的方式,从结构设计上,两侧菱形截面的上下侧和导轨顶部参与锁紧固定,定位槽可以起到前后定位的作用。安装瞄具和配套器材的连接座时,连接座的锁紧块在锁紧螺母的作用下抱住导轨,实现锁紧和定位。皮卡汀尼导轨定位槽的宽度为5.25毫米,槽中心的间距为10.0毫米,槽深3毫米。

皮卡汀尼导轨接口是在韦弗式导轨基础上发展起来的,而韦弗导轨接口则是从燕尾形导轨改进而来的。早期的燕尾形导轨采用三面定位方式,燕尾底部两个部位为基本定位面,上方为压紧面,前后一般靠螺钉孔限制位置。韦弗公司在燕尾形导轨的基础上,将导轨两侧燕尾形结构改为菱形面,并在上方增加了定位槽,定位槽宽度为4.57毫米,但槽中心的间距未明确,实际上各种槽之间的间距也不一致。皮卡汀尼导轨与韦弗式导轨相比,最主要的区别在定位槽的大小和形状上。皮卡汀尼的定位槽要宽一些,槽的形状为方形,而韦弗式导轨则是圆形的定位槽。这意味着用于韦弗导轨的配套器材有些能安装到皮卡汀尼导轨上,而采用皮卡汀尼接口的配件则完全不能安装到韦弗导轨上。

皮卡汀尼导轨由于采用两侧菱形截面结构,在连接座锁紧块的作用下,能够很牢固地固定瞄具及配套器材,加上定位槽的作用,可以防止连接座的前后蹿动,导轨上定位槽和限位凸起均匀布置,安装位置灵活可调,适用也比较广泛,但也不是没有弱点。其主要问题是枪械加装导轨后尺寸增大,特别是对步枪而言,握持不舒适的问题比较突出。加之菱形截面过于尖锐,容易硌手,在不安装瞄具和配套器材的部位需要外挂护套。此外,在安装连接座时,需要用两到三个锁紧螺母压紧锁紧块,安装起来比较麻烦,不便于快速安装、拆卸。由于皮卡汀尼导轨采用两侧菱形面定位,对锁紧块的加工精度要求较高,否则,重复拆装零位精度无法保证,还容易造成过定位问题。

皮卡汀尼导轨(左)和北约NAR 导轨定位方式的区别

FN公司的SCAR步槍在枪身上预留了安装螺孔,可以直接加装皮卡汀尼导轨系统

俄罗斯步枪导轨接口及加装瞄准镜状态

皮卡汀尼导轨的应用

通过将皮卡汀尼导轨与枪械进行结合,实现配装激光指示器、战术灯、瞄准装置、夜视装置,可达到提高武器战术性能的目的。美国在推行SOPMOD计划后,以M4卡宾枪为基础,出现了很多模块化的导轨接口系统,其中美国的奈特军械公司为SOPMODBlock1计划的承包商,为皮卡汀尼导轨的推广做出了巨大的贡献,典型的包括RIS系统、RAS系统和RASII系统等。

导轨接口系统(RIS)是根据美国特种作战部对模块化武器系统(MWS)的要求而开发的,导轨适配系统(RAS)为其后期产品,二者都以皮卡汀尼导轨为基础,通过替换M4卡宾枪的护木,实现与武器的结合,从准星处开始,到上机匣处结束。RIS和RAS均由上下两部分组成,上半部由上、左及右3个皮卡汀尼导轨组成,下半部则只有下导轨,上、下导轨不可交换使用。在每一个导轨的内表面都有铝制隔热板。RIS和RAS最主要的区别是与枪的结合方式和适用范围。RIS能配合不同类型的枪管使用,其与枪的固定方式和护木的固定方式相似,在其上半部前方的位置有一可调的凸起,起固定作用,在尾部由一个三角形卡扣固定。RAS有一个特殊设计的系统,由一颗六角螺钉固定在枪上,提高了稳固性。除前方位置由卡扣固定外,在后方还

导轨安装在武器护木位置上,拓展了武器的战术应用空间。但是同时,这种解决方式也必然会增加枪管部位的重量,导致武器握持不稳,甚至会引起枪管弯曲,影响射击精度,附件重量越大影响也越大。为了解决这一问题,在RIS和RAS的基础上,又出现了自由浮动RAS系统。自由浮动RAS系统完全继承了RIS/RAS的优点,但不再采用上下结构,而是采用管形一体结构。管状自由浮动的RAS系统依旧安装在武器的护木部位,它由坚固的金属材料制成,通过尾端的套环限定在枪管和枪管节套之间。由于机匣通过枪管节套分担了部分重量,减轻了枪管的负担,枪管不会弯曲,受力也比较均匀。自由浮动RAS系统不需要与枪管有任何固定,因此使用非常广泛,型号较多,用户完全可以根据需要选择不同长度的型号,不但可以直接用在M4卡宾枪上,在确保护木足够长的情况下还可以用在其它武器上。

此外,还有很多长导轨结构的安装系统,比如RASII系统,不再局限于在枪管部位固定,上盖部分向后伸出,通过固定夹卡在机匣的上导轨上。在上盖的尾端可以通过一个长销进行固定,长销同时横卧在机匣上导轨内。RASII系统的最大特点是牢固,除上盖与机匣导轨固定外,下盖在前方与上盖槽铰接在一起,可以围绕固定点转动,在下盖尾部同样需要一个长销固定。上下两个长销在操作时都需要扳手,因此拆装并不方便。

如今,新出现的很多枪械已经将皮卡汀尼导轨直接作为枪的一部分,或者在枪上预留了安装孔,导轨可以直接用螺钉加装在枪支上,比如SCAR步枪等。

其它样式的导轨接口

北约STANAG4694导轨接口标准也被称为北约NAR导轨,在美国建立皮卡汀尼导轨接口标准后,2009年5月,北约陆军装备小组(NAAG)和下车士兵作战能力1组(LCG1-DS)批准通过STANAG4694标准,即NAR导轨。NAR导轨兼容皮卡汀尼导轨和韦弗式导轨,实际上只是在皮卡汀尼导轨的基础上,对导轨接口尺寸、定位基准、公差等做出了详细规定。其中,对导轨表面的直线度公差进行了严格控制,比皮卡汀尼导轨的要求提高1倍。另外,针对皮卡汀尼导轨采用两侧菱形(也称“V”形)定位可能造成过定位的问题,将定位方式更改为导轨上方和两侧菱形下面定位的方式,在使用上更科学。从标准上讲,NAR导轨的要求比美国的皮卡汀尼导轨更严谨。

虽然皮卡汀尼导轨的优势并不明显,但美国作为超级军事大国,对北约及其军事盟国的军事影响力和强大的轻武器军贸出口能力,5.56毫米枪械、枪弹以及按美国导轨接口标准生产的各种瞄具、激光照准器、战术灯等广泛装备于世界各国,同时民用枪械绝大部分由军用枪械或竞标失败产品改造而成,民用市场的拉动也是重要的因素,使得皮卡汀尼导轨应用较为广泛,成为具有世界影响力的标准接口形式。

俄罗斯自苏联时代起,就致力于枪械导轨接口的研究工作。首先是实现了瞄准具架座的统一和标准化,这种标准架座可配装本国制造的所有光学、光电瞄具。此后,为了安装战术灯等其它附件,在标准瞄准具架座的基础上又开发出了俄军统一的标准军用战术导轨。俄战术导轨仅适用于俄军制式轻武器装备,实际上都是燕尾式导轨。但受俄式枪械的设计结构限制,很多枪械的导轨只能安装在侧方,安装位置固定,无法调节。近年来,俄罗斯也开始逐渐向皮卡汀尼导轨方向靠拢,新出现的AK107、AK108等步枪,均已将皮卡汀尼导轨作为标准配置。

05式5.8毫米冲锋枪加装瞄准镜状态

05式5.8毫米冲锋枪导轨接口

95式5.8毫米自动步枪接口

我国枪械接口样式及发展

由于我国枪械配用瞄具的历史较短,到81式7.62毫米枪族时还只有机械瞄具,没有其它扩展导轨,当然也谈不上导轨标准化的问题。从1990年代开始,根据国际上瞄具的发展趋势,为轻武器配备瞄具也开始列上了议事日程。95式5.8毫米枪族、89式12.7毫米重机枪在研制过程中,均将光学瞄准镜作为系统的重要组成部分。在导轨接口方面,也根据武器结构特点,采用相应的接口,比如95式自动步枪采用了位置固定的燕尾式导轨,89式重机枪采用简单的螺纹孔接口等。在枪械发展过程中,我国形成了很多的导轨样式,主要包括85式7.62毫米狙击步枪瞄具导轨、95/95-1式枪族/03式步枪燕尾式导轨、95/95-1式枪族配套器材导轨、12.7毫米重机枪/高射机枪/自动榴弹发射器等大口径武器的“V”型槽导轨、10式12.7毫米狙击步枪的类皮卡汀尼导轨、88式狙击步枪导轨等。不同轻武器和瞄具/配套器材之间的接口形式多样,互不通用,制约了枪械瞄具、配套器材的保障和作战效能。

目前,以05式5.8毫米轻型/微声冲锋枪、95式5.8毫米自动步枪、09式18.4毫米霰弹枪为代表的燕尾瞄具接口是我国小型枪械导轨接口的主要形式。

此外,88式5.8毫米狙击步枪也采用顶置式燕尾瞄具接口,但其外形结构尺寸与05式5.8毫米微声冲锋枪、95式5.8毫米自动步枪、09式18.4毫米霰弹枪三种枪的接口大不相同,不通用。88式5.8毫米通用机枪的瞄具接口也为燕尾式,但在侧面装定,相对较为独立,也与其它接口不通用。

以89式12.7毫米重机枪和02式14.5毫米单管高射机枪为代表的大口径机枪瞄具接口基本上是为满足战术需要,后期在机匣侧面开孔加装,瞄具只能在固定位置安装,定位完全靠螺纹孔,接口也没有通用性而言。

后期,在95-1式5.8毫米枪族和10式12.7毫米狙击步枪研制过程中,也曾进行过接口标准的讨论。95-1式5.8毫米枪族研制时,有人建议采用类似于皮卡汀尼导轨的接口结构,但是考虑到装备的继承性和通用性,接口最终未进行改变。而10式12.7毫米狙击步枪由于采用测瞄合一瞄准镜,瞄具较重,在进行强度校核时,发现皮卡汀尼导轨的接口不能满足冲击要求,因此采用了类皮卡汀尼接口结构,定位凸起的尺寸比皮卡汀尼导轨要宽。

随着瞄具及配套器材国际通用化程度越来越高,目前,皮卡汀尼导轨以及与皮卡汀尼导轨兼容的導轨形式已经成为国际上通用的接口形式。据了解,我国新研制的步枪系统也开始采用皮卡汀尼导轨作为瞄具及配套器材的接口。