長期以來，在輕武器彈藥領域，世界發達國家一直在不斷探索，諸如無殼彈、埋頭彈等，但終因存在難以克服的技術難題而未進入裝備序列。如今，美國MAC公司研製出新型12.7mm聚合物彈殼槍彈，並于2020年開始向美國海軍陸戰隊交付。

新型12.7mm聚合物彈殼槍彈由傳統黃銅彈頭和聚合物彈殼組成，質量有效減輕，彈道特性則與傳統標準12.7mm槍彈相同，符合美軍要求，其適用于各種12.7mm機槍和步槍，包括全球廣泛使用的M２重機槍。美國開發聚合物彈殼槍彈原因何在？聚合物彈殼槍彈發展前景如何？請看——

M2HB機槍一直是美國海軍陸戰隊重要的支援火力，配用新型12.7mm聚合物彈殼槍彈，將使其具有更好的火力持續性

美國MAC公司研製的新型12.

7mm聚合物彈殼槍彈由傳統黃銅彈頭和聚合物彈殼組成，質量大幅減輕

軍事專家對輕武器在戰爭中地位作用形成的共識是，當今世界雖然高技術兵器層出不窮，但戰爭中掌上型或車載型步兵輕武器裝備仍然是戰場上的基本力量，是構成戰鬥力的重要因素，無論是在應對低烈度衝突，還是實施大規模攻防作戰中，步兵輕武器裝備依然發揮著重武器不可替代的作用。

就目前而言，世界各國軍隊裝備使用的步兵輕武器，面臨的最大困境是如何減輕武器及彈藥系統的整體質量，以滿足在戰場攻防節奏日益加快情況下，士兵的攜行和機動能力。

1 美國開發聚合物 彈殼槍彈原因分析

美國人早期嘗試性地將M16步槍的木質槍托換成塑膠纖維材料

自1970年代以來，隨著橡膠、尼龍、凱夫拉等新型材料的出現，各國開始探索輕武器/彈藥系統的「以塑代木」、「以塑代鋼」之路。在早些時候，美國人首先嘗試性地將M16步槍的木質槍托換成塑膠纖維材料。通過雨淋浸泡試驗表明：採用木質槍托的M16步槍在半年後即被蛀蟲侵入，1年後槍托腐爛；而採用塑膠纖維槍托的M16步槍在同樣環境下，5年後仍然可以正常使用。

于是，以聚合物為材料的現代工程塑料技術逐步在槍械製造領域得到推廣。

如今，不僅在槍械的槍托上使用聚合物材料，握把、護手、彈匣等諸多部件也以聚合物材料替代傳統的鋼及木質結構。比較有代表性的武器，如1980年代奧地利推出的AUG 5.56mm步槍，除槍管、槍機等少量機件外，整槍有85%的零部件使用了聚合物材料，武器的整體質量得到大幅度減輕。

奧地利AUG 5.56mm步槍，全槍有85%的零部件使用聚合物材料，使武器的整體質量得到大幅度減輕

德國G11 5.56mm無殼彈步槍，終因成本造價高以及難以克服的技術難題，無法裝備部隊使用

人類同樣沒有放棄將聚合物材料應用在彈藥領域。早在1969年，德國率先推出「無殼彈／槍系統」

的研製計畫，經過20年鍥而不捨的努力，終于在1990年代初推出煥然一新的G11 5.56mm無殼彈步槍。

其實不僅德國，其他世界軍事強國，如美國、英國、義大利、比利時等也先後提出塑膠埋頭彈、聚合物脫殼穿燃彈、聚合物空心裝藥彈等以聚合物材料為融入的輕量化彈藥規劃。

G11無殼彈結構

那麼，在輕武器彈藥領域，世界發達國家為何耗費巨大財力去研製無殼彈、埋頭彈及聚合物彈殼槍彈等彈種呢？

簡單地說，相比傳統輕武器彈藥，以聚合物為材料製成的彈藥質量輕，耐腐蝕能力強，工藝簡單，造價低廉，具有較好的軍事效益和經濟效益，代表著彈藥輕量化的發展方向。

聚合物彈殼槍彈較好地解決了負重問題，可使士兵攜帶更多槍彈，增強火力持續性

質量輕，提高了士兵彈藥攜行量和機動能力

以美國MAC公司最新推出的12.7mm聚合物彈殼槍彈為例，其質量要比勃朗寧12.7mm金屬彈殼槍彈減輕30%。如果按分隊一次作戰攜帶500發彈計算，攜帶勃朗寧12.7mm金屬彈殼槍彈的總質量為58kg（該彈質量為116g），而攜帶同口徑、同類型和同性能的新型12.7mm聚合物彈殼槍彈的總質量僅為40.6kg。

顯然，在作戰中，如果彈藥手配備同等彈藥負荷，使用新型12.7mm聚合物彈殼槍彈，就可在原有500發基礎上再多攜帶214發槍彈，大幅度提高了武器火力持續性。從另外一個角度講，即便使用新型12.7mm聚合物彈殼槍彈的士兵不需要多攜帶214發彈，也會有效降低彈藥手的單兵負荷量，進而有效增強戰場機動能力。

新型12.7mm聚合物彈殼槍彈（如圖）質量比勃朗寧12.7mm金屬彈殼槍彈減輕30%。如果按分隊一次作戰攜帶500發彈計算，攜帶金屬彈殼槍彈（全彈質量116g/發）時總質量為58kg，而攜帶相同質量的新型聚合物彈殼槍彈，可多攜彈214發

造價低廉，可變性強

眾所周知，步兵輕武器是世界各國軍隊裝備數量最多、使用范圍最廣的裝備，彈藥使用及消耗量極大。傳統輕武器彈藥彈殼材料以鋼、銅為主，造成金屬材料的巨大消耗，尤其是銅質彈殼彈藥，造價更高。

相比之下，以聚合物為代表的現代工程塑料材料，雖然在硬度、密度、抗衝擊強度等方面有所欠缺，但聚合物材料在抗腐蝕性、柔韌性等方面又具有優勢，尤其是聚合物材料品級多，可以通過材料的改性、增強、發泡以及填充不同材料比例，製備出諸多品級的聚合物，比如僅尼龍材料，就可製備成尼龍4、5、6、7、8、9、11、12、13、46、66、610、612、613、1010、1313等諸多品種。可見，聚合物工程塑料材料具有相當大的可變性。

M2HB重機槍配用傳統金屬彈殼槍彈狀態 取材方便，工藝簡單

以鋼、銅、硬鋁合金等金屬製作的彈殼雖然具有硬度大、抗衝擊能力強、密封效果好等優點，但這些優點是以增加材料的質量和造價高昂為代價換取的，況且相比聚合物材料，其製作過程和成型工藝也相對複雜得多。

據相關資料，製作一枚12.7mm口徑彈殼，以黃銅為材料所花費的費用要比使用聚合物材料高出30～50%，而以聚合物材料來製備物件，取材相當方便，不需要像製備金屬材料那樣進行鍛造、碾壓、淬火等複雜的深加工，僅需要根據配比進行不同材料的填充，並且能夠一次加工成型，製備工藝簡單。

聚合物彈殼採用注塑成型加工 材料成本低，有良好的經濟效益

與鋼、銅等金屬材料相比，聚合物的原材料價格在國際上按體積單位計算要便宜許多，1升不銹鋼板材料的價格為15美元，1升銅板材料的價格為26美元，而1升尼龍聚合物材料的價格僅為6美元。其他聚合物材料，如酚醛樹脂、聚醯亞胺、聚碳酸酯、聚甲醛等均不超過10美元。

這就意味著在製造同體積的物件時，採用聚合物材料價格會便宜得多。如果再將加工製造成本考慮進去，就更能顯示出聚合物材料製品的經濟優越性。在自動化輕武器大量裝備各國軍隊情況下，輕武器作戰時的彈藥消耗量會成倍增加，努力降低彈藥成本價格顯得尤為重要。

聚合物材料是指由特定的結構單元通過共價鍵重複連接而成的高分子化合物，這種材料廣泛應用于槍械製造 2 聚合物彈殼材料特性要求

彈殼的主要作用是容納火藥、固定底火和彈頭，所以在彈藥發射過程中，彈殼需承受非常高的藥溫和膛溫，並要求其必須具有較強的耐磨性、耐久性等性能。這種對彈殼性能的綜合要求，無論在性能指標上，還是在可靠性上，不是普通聚合物材料就能達到的。此外，彈殼與槍械所用聚合物材料，在性能指標上也有所不同。

比如槍械上的工程塑料槍托、握把等，是一種「以塑代木」構件，只要選取和配用耐久性好、防腐能力強的聚合物就可以了；槍械上的聚合物彈匣、機匣、護手等受力構件，只要選配耐衝擊性強、韌性好和耐磨指數高的聚合物材料即可。而聚合物彈殼材料的選材，不僅要具有良好的強度、韌性、耐磨性，同時還要滿足耐高溫、抗高壓、抗疲勞等多種性能要求。可見，以聚合物材料製作彈殼的技術，不是哪個國家輕易就能具備的，需要以國家的科技水準、工藝水準、材料加工水準等綜合能力為基礎以及應用上的積澱才能做到。