美军的消声自动武器

　　根据作战经验，美军目前正在为特种部队和常规部队的枪械扩大配备消声器的范围。以美军特种作战司令部（SOCOM）为例，特种作战司令部的轻武器换代计划中，包括自动步枪、狙击步枪、手枪、机枪在内，消声器已经是所有枪械的标准配件之一。除了特种部队外，陆军部队正在积极研究为士兵配发消声器的可能，消声器成为陆军下一代班组武器（NGSW）项目的标准配件。而海军陆战队从2015年启动的配发消声器可行性研究已经取得初步成效，海军陆战队正在陆续为M4A1卡宾枪和M27自动步枪配发消声器，计划到2023年装备30000支消声器。
　　枪械使用消声器除了能够降低发射时的噪声，同时还能够有效减小枪口焰和可感后坐力。随着新材料新技术的应用，当代消声器对枪械可靠性、射击精度的影响几乎可消除。
　　但无论是为步枪加装消声器，还是美军特种部队已经装备的专用消声武器都有一定局限性。首先，因为在枪管远端增加了额外质量，不可避免地会改变弹头的命中位置（Point of Impact，POI），这一点虽然可以通过校枪来消除，但降低了使用的便捷性;同时改变枪管振动谐波（harmonics），不利于用于精度射击的枪械发挥应有的精度。此外，对于AR15这类导气管导气式枪械，安装消声器后会改变导气量，进而影响枪械可靠性，积蓄在消声器膨胀室内的火药燃气会流向枪膛，从抛壳窗、拉机柄槽喷向射手。
　　美军特种部队为了追求极致消声效果使用的专用消声自动枪械，如发射9mm巴拉贝鲁姆手枪弹的MP5SD冲锋枪及发射4.6×30mm弹的MP7冲锋枪，其配用的枪弹威力较小，只适合在近距离交战中使用，而且对有防护的有生目标和障碍掩体难以构成威胁。

特种作战司令部装备西格-绍尔公司的“低可视突击武器”（LVAW）

　　低可视突击武器（LowVisibilityAssaultWeapon，LVAW）是美军特种作战司令部下属的联合特种作战司令部（JSOC）主导的消声武器项目，目的是采购MP7和MP5SD的后继消声武器。作为LVAW服役前的过渡，美国海军特种作战发展群（DEVGRU）和陆军第1特种部队作战分遣队分别使用过发射.300BLK亚音速弹的AAC公司的“蜜獾”（HoneyBadger）卡宾枪和西格-绍尔公司的MCX步枪。之后，MCX在特种作战司令部主持的测试中击败“蜜獾”，获得了特种作战司令部的低可视突击武器合同。西格-绍尔LVAW枪管长171mm，发射.300BLK亚音速弹，使用西格-绍尔公司的SRD762消声器。LVAW有两种形态，一种是MCX上下机匣套件，另一种是在M4A1卡宾枪的下机匣上安装MCX上机匣组件。LVAW的成功使西格-绍尔公司为美军开发消声器步枪积累了经验。

美军特种作战司令部的需求

　　同MP5SD和MP7一样，使用亚音速弹的LVAW更偏重消声效果，在弹道性能上仍无法和5.56mmNATO弹相比，是一支只能适应特定场景的武器。美军特种作战司令部想要的是一支自带消声能力的5.56mm口径卡宾枪。虽然美军特种作战司令部为特战队员使用的SOPMODM4系列卡宾枪配发了消声器，但特种作战司令部认为额外加装消声器的M4A1卡宾枪和配套枪弹并非是专门设计的用于连续射击的消声枪械，因此美军特种作战司令部希望寻求一种满足以下条件的专用消声卡宾枪：
　　（1）比现有的非专用消声武器有更高的可靠性和寿命;
　　（2）具有更好的热工特性（即指材料的热物理特性、导热性能、热力学效率等）;
　　（3）减少影响射手的后喷火药燃气量。
　　针对美军特种作战司令部提出的要求，由海军水面战中心主导对市场上的商业货架产品进行调研，并进行了相关研究，设计了一种能够满足特种作战司令部要求的带有一体式消声器的卡宾枪。

美国海军水面战中心的方案：整体多腔室消声器

　　2015年，美军特种作战司令部委托海军水面战中心针对现有消声武器的不足，设计一种基于M4A1卡宾枪的全自动消声步枪。
　　海军水面战中心的研究部门应邀调查了当时市场上的货架产品后，提出如下问题：
　　（1）一般的消声枪械发射首发弹，由于消声器内的氧气含量高，火药燃烧更加充分，导致首发弹枪口焰明显。
　　（2）部分消声器和枪管连接方式不能完全同心，弹头在消声器内飞行会和消声器的内部结构接触，出现脱落的碎片并造成弹头失准。
　　（3）高温燃气聚集其中无法排出，导致消声器的外表温度超过538℃。
　　（4）枪械安装消声器后导致POI变化（即不重新归零，弹头命中位置和瞄准位置有偏差）。在枪管前端增加额外质量会导致枪管弯曲，破坏枪管原先的枪管振动谐波。
　　（5）消声器散发的热量导致瞄准镜前空气升温产生抖动，扭曲射手瞄准视线。
　　针对上述问题，海军的工程师设计、制造并测試了“整体多腔室消声器”（Integral Multi-Chambered ValvedSuppressor）。
　　一般来说，设计一支消声器要满足三个要求：消声效果、热信号特征、视觉信号特征。通常三个相关条件中只能满足其中两个。为了达到特种作战司令部对全部三个条件的要求，海军设计人员的思路是将三个条件的最大边界同时降低到最小。
　　枪械发射时产生的噪声来源主要是自动机运动产生的噪声、弹头飞行突破音障的音爆以及高速燃气喷出枪口产生的噪声。在自动武器发射超音速弹的情况下，前两者是无法被消除的，消声器能够降低的是燃气带来的噪声，以及枪口焰和消声器热信号。
　　海军技术人员认为，自动枪械只需要特定量的火药燃气来推动弹头飞行以及驱动自动机往复运动。海军工程师要做的是严格控制枪弹产生的火药燃气：
　　（1）通过将火药燃气导向其他方向，减少从枪口喷出的燃气量，这意味着更小的枪口焰、热量和噪声。
　　（2）火药燃气在导流的过程中实现膨胀、降温、减速，避免二次产生噪声和热量。
　　海军设计的整体多腔室消声器的消声结构包裹在枪管外部四周。以导气箍为界，分成前后两个部分，前后部分又各自分成左右两个消声室。消声室的外部是人造橡胶材料，内有消声碗。火药燃气从枪管接近枪口的泄气孔内进入到前部左消声室内，依次通过左后、右后、右前的消声室完成火药燃气的膨胀、减速、降温后，从位于前部右消声室前方的泄气孔内排出。消声室外壁的橡胶材料可以更换不同的厚度，以此改变声音频率。安装消声机构后不增加枪械全长，且全部在护手之中，质心靠后，不会出现头重脚轻的问题，便于射手控枪。因为消声结构位于枪口之后，不占据枪口螺纹位置，如有需要甚至可以加装枪口消焰器或消声器，进一步降低枪口焰和噪声。
　　通过旋转导气箍前的部分可以关闭泄气孔，从而转换为正常发射状态（即关闭消声器）。因为不增加或减小枪管所受重力，也就无需像一般在枪口安装消声器的枪械那样重新归零。护手也能够屏蔽一部分消声器散发的热量，从而消除空气受热后抖动的现象。

美军特种作战司令部消声上机匣组件（SURG）

　　项目启动
　　2016年4月，特种作战司令部公开招标消声上机匣组件（Suppressor UpperReceiver Group，SURG）。特种作战司令部计划为下属特种部队采购能够安装在M4系列卡宾枪上的商业货架产品消声上机匣。
　　起初，特种作战司令部的项目技术指标要求是根据海军水面战中心的研究报告为基础编写的。投标厂商当时的货架产品均无法满足特种作战司令部招标要求。特种作战司令部在2016年8月撤销了招标，并修改了相关指标，于当年11月重新招标。
　　特种作战司令部的SURG关键指标如下：
　　（1）SURG需要兼容M4卡宾枪下机匣，无需对下机匣做永久性改动;
　　（2）SURG安装拆卸能够在20分钟内完成;
　　（3）SURG需要使用折叠枪托;
　　（4）全长不超过648mm（最低要求）或533mm（最佳要求）;
　　（5）枪管不能短于292mm;
　　（6）加装SURG的全枪质量不超过3.2k g（最低要求）或2k g（最佳要求）;
　　（7）可以更换的零件寿命达到15000～20000发，带有序列号的零件（序列号打在永久性的不可更换的零件上）需要与M4下机匣寿命相同（125000发）;
　　（8）非随动拉机柄能够左右双侧操作;
　　（9）SURG需要带有辅助推机柄;
　　（10）使用消声器时，发射MK318MOD1枪弹，每组10发射弹、发射5组，平均散布不超过1.5MOA;
　　（11）SURG在枪管寿命内（15000发）射击噪声不能超过140dB（最低要求）或135dB及以下（最佳要求）; 　　（12）SURG产生的可见光和红外光枪口焰不能超过加装消声器的MK18 MOD1卡宾枪;
　　（13）SURG在红外摄影机下的热信号不能超过加装消声器的MK18MOD1卡宾枪。
　　参与竞标的厂家
　　GemTechIntegra公司GemTechIntegra公司成立于1970年代，主营业务是生产军用及民用消声器。GemTech公司的SURG项目竞品Integra上机匣组件采用消声器与枪管一体式结构。枪管长267mm，消声器长140mm（比特种作战司令部要求的长38mm）。
　　LaRueTactical公司 LaRueTactical是一家主营高端AR15系列步枪的公司。公司为SURG项目提供的竞品是在公司的UltimateUpperKit基础上改进的SUURG。该上机匣组件的护手与上机匣为一体式。SUURG在消声器外包裹有蜂巢状隔热层。SUURG最特殊的是其一体式消声/消焰器。SUURG的枪口消声/消焰器长140mm，兼具兩种功能。在安装消声器膨胀室装置时，它的作用是充当消声器中的反射板结构，在卸下消声器膨胀室装置时，它又可以单独作为一个超大号枪口消焰器使用。
　　Stealth Engineering Group（SEG）公司 SEG是一家专门从事生产定制消声器的公司。SEG的竞品SURG，其消声器与LaRue Tactical公司的产品类似，消声器的反射板部分安装在枪口，消声器膨胀室通过螺纹连接。消声器还套有隔热层，消声器整体包裹在护手内。
　　西格-绍尔公司 西格-绍尔公司的SURG竞品是在MCX步枪基础上改进而成的。MCX是西格-绍尔公司2013年推出的突击步枪。该枪是将发射9×19mm巴拉贝鲁姆弹的MPX冲锋枪放大为发射5.56×45mmNATO弹的突击步枪。MCX步枪的外观布局仿AR15步枪，但内部结构与AR15区别较大。西格-绍尔SURG的结构与MCX相同。
　　除上述公司外， 据称参与竞标的还有OSS、Moore AdvancedDynamics （MAD）、Lancer Systems、Ascendance International等公司。
　　最终，西格-绍尔的方案击败竞争对手，获得美国特种作战司令部的垂青。

西格-绍尔SURG结构分析

　　SURG自动机结构
　　SURG包括完整的上机匣组件和机匣适配器两部分，其中，上机匣组件是带有固定消声器的MCX上机匣。
　　SURG作为MCX系列的衍生型号，采用相同的活塞短行程导气方式、机头回转式闭锁机构。其导气结构分为活塞和活塞杆两大部分，其中，活塞杆和支架通过燕尾槽连接在枪机框上。
　　MCX的活塞短行程结构可以认为是M1卡宾枪设计者大卫·马歇尔·威廉（David Marshall William）设计的活塞结构的变种，与FN公司的SCAR、HK公司的HK416以及中国的95式自动步枪有一定相似之处。
　　常规活塞短行程步枪采用一根较长、较重的活塞杆，活塞杆上有活塞杆簧。火药燃气进入导气箍膨胀室内推动活塞杆向后运动，活塞杆推动枪机框从而实现枪机开锁。活塞杆在后退到位后，在活塞杆簧作用下向前复位。大卫·威廉的活塞结构将传统的活塞杆分成活塞和活塞杆两个单独的部分。火药燃气推动小而轻的活塞向后高速运动，活塞撞击活塞杆使其向后运动驱动枪机框。这种做法的好处是采用小而轻的活塞能够减轻导气结构质量，活塞和导气箍的位置靠近弹膛;同时较轻的活塞可提高运动零件的寿命。 　　SURG的导气箍外面增加了隔热层，具有较好的隔热作用。
　　SURG枪机和枪机框的结构基本与AR15枪机相同，但因为改变了复进簧的位置，所以长度比较短。SURG的复进簧采用与AR18步枪相似的顶置双复进簧设置。复进簧和复进簧导杆前后端及枪机只在上机匣内运动，没有伸进枪托内，因此可以使用折叠枪托。

　　上机匣和护手
　　SURG采用半全长上机匣，上机匣顶部向前延伸形成一体式上机匣/导轨。延长的部分两侧设有滑轨，用来安装护手。护手通过上机匣的滑轨与上机匣连接，护手尾端设有连接销孔，这个销孔通过连接销将上、下机匣及护手固定在一起。

　　消声器
　　SURG所用的消声器是西格-绍尔公司为该项目定制的。消声器通过螺纹固定在枪管上，但不考虑拆卸。枪管口部和消声器上的螺纹为锥螺纹，采用这种设计，受枪弹飞行和火药燃气的作用力，消声器能自动上紧避免多发射击之后消声器松动;可以提高消声器与枪管同心度，消除因消声器与枪管不同心导致气流变化而产生的精度问题;还可以增强密封效果，防止火药燃气逸散。
　　消声器外覆有蜂窝状金属隔热层，防止烫伤射手，起到隔热作用。

　　SURG安装方式
　　在M4A1卡宾枪的下机匣上安装SURG无需做任何永久性的改装，但因为SURG上机匣与M4A1上机匣结构不同，安装SURG前需在M4A1卡宾枪的下机匣上安装适配器。SURG相当于为特种部队使用的SOPMOD M4卡宾枪增加了一个可选套件，而非装备一支全新的武器。因为M4系列的下机匣寿命很长（10万发以上），美军特种部队通常为每名队员配发1个下机匣搭配2～3个上机匣，根据不同任务需求安装不同的上机匣使用。
　　适配器的主要目的是让MCX的复进簧机构能够在AR15/M4下机匣上正常工作。适配器相当于一个带有螺纹的塞子，为SURG的顶置复进簧提供支撑。
　　适配器尾部还设有皮卡汀尼导轨，可以直接安装MCX的折叠枪托，也可以在适配器上再加装枪托适配器，从而使用M4A1卡宾枪的枪托。
　　枪托适配器通过转轴分为两部分。导轨槽的一面与机匣适配器尾部的皮卡汀尼导轨相连接，将枪托适配器固定到机匣上。另一侧的螺纹接口则是用来安装M4A1卡宾枪枪托的复进簧导管。