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國軍擦槍噩夢out!黑科技槍管 射1萬顆子彈也免保養

2019-03-04 10:00:00聯合報 記者程嘉文/報導

圖/聯合報系資料照片
圖/聯合報系資料照片

陸軍司令部一月中在大甲溪口進行反登陸操演,軍官們佩掛新款的國造T75K3手槍意外成為焦點,取代槍齡超過70年的美製M1911A1點四五手槍,它還有個鮮為人知的秘密設計,經過改造可以延壽至少三倍。

T75K3使用國防大學理工學院的最新科技,利用多邊型槍管內壁取代傳統膛線,使得槍枝壽命增加。在手槍開發成功之後,未來國軍的步槍,也將引用這項技術。

T75(左)與T75K3(右)的槍管特寫,可見到前者有明顯的膛線,後者則以「面」...
T75(左)與T75K3(右)的槍管特寫,可見到前者有明顯的膛線,後者則以「面」取代「線」。記者程嘉文/攝影

●新式槍管「無膛線」

槍(砲)管的內壁刻有膛線,子彈通過時產生高速自旋,便可維持彈道穩定。不過膛線突出於管壁,承受磨擦格外劇烈,長期使用後會產生耗損,使得子彈自旋效果不佳,槍械失去準度。子彈高速穿過槍管,受膛線引導開始旋轉,同時也會被膛線切削,使原本光滑的表面出現刮痕,因而增加飛行阻力,並且影響精確度。

由於膛線突出於槍管內壁表面,角落容易累積具腐蝕性的火藥殘渣,增加保養困難。因此,以槍管內壁多邊型設計讓子彈旋轉,取代傳統的膛線,是新一代槍枝設計的主流。中正理工學院在國防工業基金的支持下與軍備局205兵工廠合作,悄悄研發出新式槍管。

槍管示意圖。可見到左邊槍管有明顯凸起的膛線,右邊槍管則以光滑多邊型內壁產生膛線效...
槍管示意圖。可見到左邊槍管有明顯凸起的膛線,右邊槍管則以光滑多邊型內壁產生膛線效果。圖/翻攝自風傳媒網頁

中正理工動力及系統工程系教授鄧世剛表示,新式槍管的研發成功關鍵,是開發出內彈道(子彈擊發後到飛出槍口前)的電腦模擬程式。傳統的槍械工藝,工程師對於某種設計概念,都必須先製出實體槍枝,進行試射後才能瞭解效果。有了電腦模擬之後,就可以知道在不同的內彈道環境下,子彈與槍管各自承受的應力等影響,大幅減少研發的時間。他自信表示,目前這套系統的先進度,可說在全球業界數一數二。

●準確度增加 壽命多3倍

藉著電腦模擬,研究團隊成功開發出理想的多邊型內壁。從模擬中可以看出,傳統槍管發射時,膛線本身與和與其接觸的子彈表面,局部承受應力極大;而在新式槍管發射時,由於整個內壁都等於是膛線,應力便可平均分散。依據電腦模擬成果進行試製,果然在實際試射時也有良好成果。205廠因此在陸軍訂購的T75K3手槍上,使用新式槍管,產量將近一萬把。

理工學院院長荊元宇指出,T75K3比原始T75手槍,除了精確度增加,彈著散布半徑減半之外,最大進步是槍管壽命:傳統T75的槍管壽命是八千發,T75K3的測試成績目前已經進行到一萬六千發,而且槍管狀況仍然良好,預計最後測得的壽限,至少是原先的三倍。

荊元宇說,除了手槍改造,校方也已成功在國造T91步槍上換裝新款槍管。預期下一代國軍新步槍,不管是T91的改良型,或是重新設計的新型號,也會使用新式槍管,以提升精度與壽命。

鄧世剛展示內彈道電腦模擬系統。記者程嘉文/攝影
鄧世剛展示內彈道電腦模擬系統。記者程嘉文/攝影

●靈感來竟自青年日報?

「槍是軍人第二生命」,不過對第二生命的照顧,對阿兵哥常比第一生命還煩。槍枝每次射擊,就必須進行清潔,以去除具腐蝕性的殘留火藥,同時保持機械潤滑;即使放著不用,也得定期保養,否則很快就會生鏽「麻膛」,造成射擊危險。中正理工學院這次也開發出新式的電鍍技術,具有抗蝕與自潤滑的功能。未來槍械保養只需要簡單的擦拭,可以大幅降低士兵負擔。

中正理工化學及材料工程系教授劉益銘表示,這項研究始於近三年前,國防部的《青年日報》轉載一則外電消息指出,美國陸軍研究開發與工程中心(ARDEC)開發「長效型固態潤滑」表面處理技術,在實測中可以讓M4A1卡賓槍(M16步槍的短管型)在未進行清潔的情況下,連續射擊一萬發而不故障。

同時美國一家業者已推出通過五角大廈五萬發「不潤滑射擊測試」的產品,由於新塗層具有高硬度與低摩擦係數,因此具備「自潤滑」效果,甚至可以用鋼刷清潔。院長荊元宇少將看到消息,便指示化材系的「電化學微細實驗室」,與205兵工廠進行合作研究。

傳統槍機(左)在經歷射擊與鹽霧實驗後,出現明顯鏽蝕;新式鍍層的槍機(右)則幾乎不...
傳統槍機(左)在經歷射擊與鹽霧實驗後,出現明顯鏽蝕;新式鍍層的槍機(右)則幾乎不受影響。記者程嘉文/攝影

●防鏽力嚇嚇叫

劉益銘說,美軍雖然發布新式槍枝塗層技術,但對於相關技術內容高度保密。中正理工團隊運用多方網路搜尋,掌握到美方採取的是鎳化硼鍍層,隨後我方人員成功開發出鎳化硼的電鍍技術,比原先美方使用的化學鍍更為方便有效。

研究團隊現場展示,國造T91步槍的槍機,原本使用傳統磷酸鹽塗層,進行鎳化硼電鍍之後,色澤變成銀色。傳統槍機射擊45發之後,放在鹽霧環境48小時,表面就出現多處明顯生鏽;鎳化硼電鍍槍機射擊800發之後,同樣進行鹽霧試驗48小時,卻仍看不出鏽痕。

劉益銘指出,目前研究團隊已經完成運用鎳化硼鍍層的T91槍機,接下來將進行活塞與槍管的鍍層。預計國軍下一代的步槍,應該就可使用新技術,如此將可大幅減少基層士兵的保養負擔。

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