挪威Cav-X超空泡水下槍彈

莊芷漁

2019年5月底，挪威DSG技術公司發布了7.62毫米Cav-X超空泡水下槍彈的視頻。超空泡水下槍彈是一種無動力射彈，配有空泡彈芯，由槍械射入水下后，氣泡覆蓋彈體表面，使槍彈處于超空泡狀態，在很大程度上能夠阻止液體介質讓槍彈減速。這項研究具有非常重要的意義，因為普通槍彈在陸地上可飛行千米，但是一旦進入水中，向前移動的距離不會超過數米。但挪威的7.62毫米Cav-X超空泡水下槍彈沒有這個缺點。它在水下飛行時不但軌跡不變，而且動能、精度和速度沒有損失，可用于打擊蛙人、魚雷、船體聲吶甚至在水面上盤旋的直升機等目標。

同類比較

超空泡技術就是在船艇、魚雷、槍彈等物體表面和水之間產生一個氣體空腔，這些物體就可在氣體空腔中前進，在前進的同時再產生新的氣體空腔，循環往復，由此減小阻力、增大航速。這一原理的最先運用者是蘇聯的研究人員，其制造的包括VA-111“颮”魚雷，水下速度可達傳統魚雷的3倍多。此后，俄羅斯在超空泡研究方面也一直處于世界領先水平，擁有“捕食者”魚雷、超空泡水下槍彈等多項成果，技術儲備十分雄厚。挪威Cav-X槍彈運用的超空泡技術原理與蘇聯的VA-111“颮”魚雷相同。

俄ADS水陸兩棲步槍使用的PSP和PSP-UD超空泡水下槍彈

1970年代蘇聯研制的VA-111魚雷采用固體火箭發動機，使用鎂基燃料，并以海水作為氧化劑，用于將魚雷加速至產生超空泡效應，后續加速及航行則由內置的噴水發動機負責。VA-111魚雷由于航速過高（200節），其頭錐為了安裝平面形超空泡發生器而變得細長，造成內部空間極為有限，無法使用高精度制導系統，巨大的發射噪聲也會瞬間暴露潛艇的位置，因此被普遍認為是“自殺式武器”，技術驗證意義遠大于實戰意義。俄羅斯于2013年開始研制VA-111魚雷的后繼者——“捕食者”魚雷。2016年，俄羅斯戰術導彈公司總裁鮑里斯·奧布諾索夫接受媒體采訪時也表示，該公司“正在對‘颮魚雷進行重大升級”。據俄羅斯稱，“捕食者”魚雷使用了新一代超空泡發生器，并根據‘颮魚雷的缺陷進行了針對性改進。

俄ADS水陸兩棲步槍

除運用超空泡技術的魚雷外，俄羅斯還研制了水下槍彈和步槍，較為成功的案例是ADS水陸兩棲步槍。ADS水陸兩棲步槍于2013年裝備部隊，打擊陸地和水下敵方時同樣有效。這種步槍在陸地上可下掛榴彈發射器，發射VOG-25式和VOG-25P式5.45x39毫米口徑彈藥。在水中使用專門研制的PSP和PSP-UD超空泡水下槍彈。ADS水下步槍的超空泡水下槍彈驗證了在水下射擊時的有效性。PSP槍彈裝備一個重16克的鎢彈丸，一個標準口徑的鋼套和發射藥。曾有俄羅斯媒體報道稱，PSP槍彈在5米深度射擊時，可將殺傷力保持至在25米遠的距離。這種情況下，鎢彈藥在指定深度向目標射擊后，在20米遠的距離時能量保持在167焦耳。PSP槍彈長53毫米，形狀類似于針，大部分嵌入鋼套中。PSP槍彈的頭部有一個專用平截面，在水下射擊時，可以在槍彈周圍形成一個超空泡，這樣就可以有效擊中距離25米遠的水下目標。PSP-UD槍彈由青銅制成，可命中距離10米的水下目標。

超空泡魚雷水下航行效果圖。魚雷頭部裝有空泡發生器。空泡發生器產生局部氣泡，然后由通氣管向局部氣泡注入氣體，使之膨脹成為超空泡魚雷

Cav-X系列超空泡水下槍彈

Cav-X槍彈射擊水下鋼板測試

試驗進展

挪威DSG技術公司研發Cav-X系列槍彈的初衷來自美國海軍的要求。美海軍提出水面艦艇需裝備一種低成本武器，以反制敵方蛙人滲透和小型無人水下航行器。DSG技術公司在2006年開始研制Cav-X超空泡水下槍彈，2016年4月開始生產。2017年10月，在美國陸軍協會度年會上，DSG技術公司展示了其研制的Cav-X全系列超空泡彈藥。

由于運用了超空泡效應，Cav-X超空泡水下槍彈可有效打擊水中目標。為了再次證實這一結論并展示Cav-X槍彈的性能，2019年5月底，挪威DSG技術公司發布了專門制作的視頻，證明超空泡水下槍彈在實踐中的有效性。視頻展示了7.62毫米Cav-X槍彈如何穿過4米長的彈道明膠，最終命中位于距離末端的目標（DSG技術公司使用西瓜扮演了目標這個角色）的全程。試驗中使用的彈道明膠或凝膠被稱為特殊的凝膠狀材料，可以模擬人體組織的物理特性，是人體組織的最好替代品。這種材料在今天被廣泛用于槍械、爆炸裝置和地雷的彈藥測試，有助于準確判定對人體的殺傷力。視頻證明，Cav-X槍彈成功穿過特殊彈道凝膠或明膠，DSG技術公司已經在超空泡技術上獲得了突破。作為比較，視頻也演示了北約7.62x51毫米口徑制式步槍彈的射擊一一只能穿過半米長的彈道明膠。

性能特點

挪威DSG技術公司研制的Cav-X超空泡水下槍彈具有以下特點。

飛行軌跡不變

與傳統的槍彈相比，Cav-X能夠輕松穿過4米長的彈道明膠，一個重要的特征是在到達目標前，軌跡始終保持不變。Cav-X槍彈配有空泡彈芯，在水中能夠形成超過彈丸大小的空洞，因此空洞中的水阻力僅作用于前緣位置。即使在命中角較小的情況下，Cav-X也不會從水面反彈出。因此這種槍彈也被稱為“來自泡沫的槍彈”。由此產生的氣泡使槍彈在水環境中以最小的速度損失進行移動，并且槍彈飛行的軌跡在整個有效射擊范圍內保持不變。

保持動能、精度和速度

從武器使用的材料和操作原理方面看，普通的現代槍械并不是針對水下目標設計的，也沒有計劃在水環境中運用，而液體的慣性阻力在比地面空氣的慣性阻力大很多，這使自動裝彈機無法快速重新裝彈。

此外，由于液壓沖擊，槍械可能完全失效，與水接觸有可能導致生銹，因此現代化的手槍和機槍根本不適合在這種惡劣環境中使用。槍彈也是如此，幾乎會立即失去殺傷力，變得毫無用處。斯皮爾伯格的電影《拯救大兵瑞恩》為了取得畫面的震憾性效果，拍攝了違反物理原理和規律的場面：普通槍彈不僅可以從水面上彈跳，而且在水下的軌跡幾乎是不可預測的，在不同溫度的水層邊界，槍彈會彈跳并很快失去破壞力，變成一塊無用的金屬。但在奧馬哈海灘登陸戰時，德國機槍手還是快速擊斃了水下的美國士兵。

事實上，使用普通槍械打擊水下敵人是極其困難的，即便使用AK47步槍，也很難在水中短距離射擊時發揮作用。另一個無法在水下有效使用標準槍彈的原因是，普通槍彈的彈殼可能會變形甚至損壞。正因如此，許多國家都在研制水下射擊的專用槍械和槍彈。

挪威研制的Cav-X超空泡水下槍彈的特點是圓錐形，有別于普通槍彈經典的瓶狀外形。Cav-X的彈頭經過特別加厚，在槍彈進入水中后發揮了氣泡生成器的作用，這樣在水中時能保持速度和精度。

挪威CAV-X超空泡水下槍彈

可使用標準槍械發射

Cav-X系列槍彈有5.56毫米、7.62毫米和12.7毫米3大北約制式口徑。同時，超空泡效應也可以在口徑最高可達155毫米的大口徑槍彈上實現。其中，前兩個口徑還設計有超聲速型和亞聲速型兩種。5.56毫米超聲速Cav-X的有效射程為700～900米，可殺傷水下10～11米的目標;亞聲速Cav-X的有效射程為600米，可殺傷1～14米的目標。7.62毫米Cav-X的有效射程為1 100米，可殺傷水下20～22米的目標：亞聲速Cav-X的有效射程為500米，可殺傷12～14米的目標。12.7毫米Cav-X的有效射程為2200米，可殺傷水下60米的目標。標準槍械只需做很小調整或者完全無需調整，就能夠在水下和空中發射這種槍彈。

作戰運用

Cav-X超空泡水下槍彈可用于從陸地上向水下目標射擊，例如打擊水下蛙人和破壞者。蛙人也能使用裝有Cav-X槍彈的步槍，從水下向哨兵射擊。

除了供蛙人使用，裝備有12.7毫米口徑機槍的無人潛航器使用Cav-X，可以造成毀滅性的效果。12.7毫米口徑的Cav-X具有強大的穿透力，可用來摧毀船體聲吶以及在水面上盤旋的直升機。測試結果顯示，甚至在變換介質后，Cav-X仍保持著穿透力，從陸地上以小角度射入水中，不會導致水面彈跳，且仍能穿透水下的厚鋼板。這也使Cav-X可專用于海洋或者瀕海環境，不會對友軍或平民艦船造成危險。或者專用于對付多層或裝甲目標的彈藥，防御水面或水下平臺來襲的魚雷威脅。

但另一方面，使用超空泡水下槍彈在實戰運用中也存在許多問題。到目前為止，哪些槍械能使用Cav-X尚沒有定論，因為傳統槍械如果不改變結構的話，并不適合在水下使用。因此，這種專業槍彈的應用范圍很窄，軍方很少有從陸地上摧毀水下目標的需求，大量訂購這種新型超空泡槍彈用于水下射擊，目前還為時過早。

最早運用超空泡技術的蘇聯VA-111“颮”魚雷，頭錐安裝平面形超空泡發生器。VA-111超空泡魚雷在冷戰時期開始研制，1977年投入使用