軽量小火器技術

軽量小火器技術（LSAT ） プログラムは、米国統合小火器プログラムによって資金提供されており、小火器とその弾薬の重量を大幅に軽減することを目的としています。^[1]小火器の進歩を調査する一連の軍事プログラム（SPIW、Future Rifle、ACR、OICW）に続き、LSATプログラムは既存の米国小火器を置き換える米国軍の最新のプロジェクトです。戦術的概念と以前の小火器プログラムの研究は、小火器の軽量化が兵士の殺傷力と生存率を向上させるための最初の重要なステップであることを示しています。

2004年に開始され（当時は軽量機関銃・弾薬プログラムと呼ばれていた）、現在はテキストロンが開発を主導している。開発は、2種類の軽量弾薬と、試験台および技術実証機としての役割を果たす軽機関銃から始まった。 ^[2]プログラムのリスクが最小限に抑えられていることは、性能は劣るがリスクの少ないポリマー薬莢弾薬をケースレス弾薬（どちらの基準でも高いほう）と並行して開発していること、試作前に広範囲にわたるコンピューターシミュレーションを使用していること、ヘッケラー＆コッホG11用に開発された高発火温度推進剤（HITP）などの既存の実証済み技術を使用していることからわかる。

2008年、このプログラムはポリマーケース弾薬とLMGの実用的なプロトタイプを完成させ、2012年に陸軍で試験した。 ^[3]あまりオーソドックスではないケースレス 弾薬と、両方のタイプの弾薬を発射するライフルも開発されている。設計者は、より環境に優しい弾丸とより致死的な口径を含むさらなる弾丸の改良、^[1]および照準、目標捕捉、操縦のための弾丸カウンターやレーザーなどの電子機器の使用を目指している。 ^[4]

両方の弾薬タイプとそれを発射する武器のさらなる研究開発の後、2つのうち1つが生産用に選択される。^[1] 2013年8月、AAIコーポレーション（現在のテキストロン）は、ケース入りの伸縮式弾薬とケースレス弾薬の両方の開発を継続する契約を獲得した。^[5]

軽量小火器技術プログラムは、米軍が得た多くの研究と情報の集大成である。これは、新しい小火器技術を開発する他のいくつかのプログラムを引き継いだものであるが、各プログラムは実行不可能または重要でない成果をもたらした。最初の 3 つ (特殊用途個人兵器、将来型ライフル プログラム、および先進戦闘ライフルプログラム) はフレシェット弾の弾道の問題を実証し、ACRプログラムでは、運動エネルギー火器が人間の不正確さを大幅に補うことができないことも示した (テストされたすべてのコンセプトの精度のわずかな向上は、必要なトレードオフによって相殺された)。その後、精度を大幅に向上させる唯一の方法としてプログラム可能な空中爆発弾が特定され、4 番目で最新のキャンセルされたプログラムであるOICWプログラムが続いた。爆薬を空中で遠距離から爆発させる機能により精度が大幅に向上したが、結果として得られたXM29 は使用するには重すぎることが判明した。 XM29 をXM25とXM8に分割しても重量の問題に対する長期的な解決策にはならず、プログラムは無期限に中断されました。軍は最近復帰の希望を表明していませんが、より軽量な兵器 (LSAT など) の開発により、このコンセプトが復活する可能性があります。プログラムの無期限の中断は、歩兵兵器の殺傷力の短期的な進歩が終焉を迎えたことを告げ、他のプロジェクトへの移行を示唆しました。

近い将来の銃器の大幅な改良に失敗した後、米軍は他の歩兵装備の開発を利用して兵士の有効性を向上させている。最も注目すべきは、兵士の認識力と通信能力を向上させるための電子情報技術の開発である（ランド・ウォリアー・プログラムなど）。しかし、この新しい装備は兵士の重量負担を増加させ、兵士は余分な装備と機動性の間で妥協しなければならない。歩兵装備の重量を減らすことで、より機動性が高く、装備の整った部隊を実現できる。兵士の武器と弾薬は総重量の大きな部分を占めるため（そして、これらを大幅に軽量化する技術が存在する）、この 2 つの重量を減らすことは、兵士が持ち運べる高度な技術の量を増やすために不可欠である。^[6] 武器とその照準器に統合されたコンピューター技術により、軽量の武器が不可欠になる。そうでなければ、兵士は武器とその重い照準器を持ち運ぶのに苦労することになる。兵士の有効性を向上させるその他の間接的な改善には、新しい戦略と航空輸送の開発がある。これは、脅威に対抗するために迅速に配備できる、機敏で装備の整った兵士を生み出すことを目的としている。^[7]重機の物流と移動の問題がこの可能性を妨げている。

LSAT プログラムにより、兵士の携行荷物が大幅に軽減され、新しい装備やより多くの装備を導入できるようになり、兵站上の負担が軽減され、機動性が向上します。兵士の効率性に対するこれらのメリットは、新しい軽量技術への投資を正当化するほど十分に大きいものです。

軽量化技術の存在により、LSATプログラムは実現可能となり、これらの技術の多くはプログラムの製品に見ることができます。標準的な弾丸を発射する最も軽い既存の弾薬は、ケースレスの品種でした。ヘッケラー＆コッホ G11は、ケースレス弾薬を発射する実戦可能なアサルトライフルを実現した唯一の武器でした。ダイナミット・ノーベルによって設計されたそのユニークな弾薬は、プライマーの使用による内部弾道の改善、爆発成分として感度の低いヘキソゲン/オクトゲン^{[6]の使用による}クッキングオフの防止（ケースがないため、高温の薬室で露出した推進薬に点火しやすくなる）など、いくつかの重要な革新をもたらしました。先進戦闘ライフル実験プログラムにより、米軍は弾薬を入手し、弾薬を実行可能な選択肢として定着させました。弾薬の効率と殺傷力の高さ、このコンセプトの開発に要した莫大な費用、すでに実績のある弾薬設計を使用することでリスクが低減したことなどから、LSATプログラムはダイナミット・ノーベルのケースレス弾薬のライセンス版を軽量化の目標達成の手段として選択した。LSATプログラムでは、G11と同じ回転チャンバーのコンセプトも採用している（ただし、LSAT LMGのチャンバーは縦方向のピボットを中心に回転する。^{[8] [9]}一方、G11のチャンバーは中央の水平軸を中心に回転する）。

弾薬用のポリマーケースはすでに開発・生産されており^[10]、軽量化を実現する2番目の方法を提供した。ポリマーケースはケースなしの場合ほど軽くはならないが、ポリマー弾薬の使用に伴うリスクは、現在の弾薬との類似性と、武器と弾薬の推進剤の両方に対する熱負荷の軽減により、より低かった。^{[疑わしい–議論する]}

さらに、代替の砲身材料（セラミックなど）や、望遠鏡型弾薬（G11やその他の開発中の兵器で使用） の効率向上と小型化などの新進技術も、LSAT プログラムの基礎を形成しました。

2004年、統合小火器プログラムは、 2つの企業チームによる概念的な軽量機関銃と弾薬の設計を比較するための軽量機関銃と弾薬プログラムを作成しました。AAIコーポレーションが率いる8人のチームの設計は、ジェネラルダイナミクスが率いるチームの設計よりも選ばれました。2005年に、このプロジェクトは、さまざまな小火器の技術開発に重点を置くために、軽量小火器技術プログラムに置き換えられました。以前の軽量武器と弾薬のコンセプトは、新しいプログラムに反映されています。企業の団結したチームと政府の支援が組み合わされ、成功を確実にしています。^[2]

プログラム名にもあるように、すべての小火器の軽量化技術の開発に重点が置かれており、その最初の一歩となった軽機関銃は、軽量小火器と弾薬のファミリーへの入り口となる。新しい武器ファミリーを開発する取り組みとしては軽機関銃から始めるのは異例だが、機関銃はライフルよりもエンジニアリングの難しさが高いが、注目度や敵対的な監視が減り、バランスが取れている。このプログラムは開発リスクを最小限に抑えた。配備寸前だった G11 技術を使用し、複合薬莢弾と薬莢なし弾を並行して開発することで、薬莢なし弾薬の取り組みが成功すれば、複合薬莢の武器で得られた開発作業の多くを適用でき、失敗しても複合薬莢バージョンが単独で成功する可能性が高いことを意味した。^[11] この並行開発には、両方のタイプの弾薬に対して本質的に同じ武器を使用することが含まれ、同じ動作（ケースレス発射バージョンに必要な追加のチャンバーシール技術など、わずかな違いのみ）と同じ軽量化技術を備えています。^[11] このプログラムでは、特に武器の動作について、広範なコンピューターシミュレーションとモデリングを使用しています。これにより、試作とテストの時間と費用の両方が削減されます。このプログラムでは、「スパイラル開発」アプローチも使用しています。 ^[2]これにより、武器と弾薬は段階的または「スパイラル」に展開され、各段階で以前のスパイラルのものを改良した新しいバージョンが作成されます。

LSATプログラムは「白紙」の設計を採用しており、現代の弾薬や武器の規格に従う義務は課されていない。それにもかかわらず、このプログラムは既存の武器との比較のためにM855 5.56×45mm弾を使用している。このプログラムは弾薬口径の拡張性を要件として挙げており、非常に軽量な中隊機関銃の実現にはより大きな弾丸が必要となる。そのため、このプログラムはより正確で強力な弾丸（6.5mmグレンデルや6.8mmレミントンSPCなど）に向かっているようだ。^[8]

このプログラムでは、既存のM249とその弾薬に比べて、武器で35％、弾薬で40％の軽量化を目標としている。また、戦場での有効性を向上させるためのさらなる目標も設定されており、殺傷力の向上、制御性の向上（反動の低減など）、人間工学の改善、信頼性と保守性の向上、電子機器の統合、既存の武器と弾薬と同等のコストと生産性などである。^[2]

2008 年までに、このプログラムは大きな進歩を遂げ、すべての目標が完全に達成されたか、達成される可能性が非常に高くなりました。

製作されたLMGは、ケースレス武器とケース付き伸縮式武器でそれぞれ47%と43%の重量削減を実現した。ケースレス武器のより複雑なチャンバー密閉機構は、複合材ケース武器と比較して重量がいくらか増加する。二次的な目標も達成された。LMGは、戦場での有効性を向上させる可能性がある(武器の動作がより単純で一貫性があり、軽量で反動が少なく、銃身がより硬いため)。反動補正の使用(たとえば、ロングストロークガスシステムを使用)により、制御性に関する肯定的なフィードバックが得られている。LMGのより単純な機構は、より信頼性が高く、保守が容易である。保守性を向上させるために弾丸カウンターが組み込まれており、武器は他の電子機器を受け入れることができる。チャンバーと銃身に使用される材料が改善されたため、武器への熱負荷が軽減されている。武器のコストは既存のM249と同等である。

LMG の設計は、伝統的 (非ブルパップ) レイアウトの機関銃です。クイックチェンジバレル、ベント付きフォアグリップ、ベルト給弾式弾薬、弾薬ポーチ、約 600 rpm の発射速度など、他の軽機関銃の多くの機能を備えています。新しい機能には、CT で 9.2 ポンド、CL で 9.9 ポンドという独自の重量、^[12]および弾丸カウンター、フルーティングと特殊材料で実現した非常に剛性が高く耐熱性のあるバレルがあります。^{[1] [13]}おそらく最も革新的な部分はその発射動作で、この武器はスイングチャンバーを使用しています。チャンバーは縦方向のピボットの周りをスイングします。ピボットと水平に平行な状態 (発射位置) から垂直に平行な状態 (給弾位置) にスイングし、再び元に戻ります。^[9] この動作を行うために、ロングストロークのガスピストンが使用されています。弾丸は、装填位置でラマーを使用してチャンバーに装填され、新しい弾丸は、使用済みの弾丸や不発弾をチャンバーの遠端から押し出す役割も果たします。このような弾丸は、銃身と平行に前方に押し出され、別の機構に滑り込んで銃の片側から排出されます。この動作全体の利点は、その単純さ、銃身の熱からチャンバーを隔離すること、抽出から排出までの弾丸の動きを確実に制御できることなどです。ケースレス発射バージョンの武器では、発射中にチャンバーを密閉するための別の機構が導入されています（ケースレス武器が重いのはそのためです）。

LSAT戦闘銃の設計は2008年に始まりました。^[2] 2008年も半ばを過ぎ、設計は完成に近づいています。ライフルの設計はLMG用に開発されたものと同じ薬莢を使用するように作られており、これは薬莢入り薬莢と薬莢なし薬莢用に別々のライフルが設計されていることを意味します。設計は17のコンセプトから始まりました。コンセプトが調査されトレードオフが分析された後、薬莢入り弾用に2つ、薬莢なし弾用に2つだけが残りました。^[2]これらのコンセプトには2つのマガジンアプローチが含まれており、どちらも大容量に重点を置いています。1つは標準的なアプローチで、弾丸を武器に送り込むスプリングをマガジン内に配置する方法を使用します。もう1つは「武器駆動」アプローチを使用しており、おそらくスプリングがマガジン内に生み出す余分な重量とスペースを減らすためです。^[2]ライフルの設計でLMGと同じスイングチャンバー機構が使用されている場合、プッシュスルー給排莢機構の前方排出部を簡単に延長して完全な両利き性を実現できるため、ブルパップレイアウト に適しているはずです。 ^[14]これはほとんどのブルパップに欠けている問題です。他の構成でも、プッシュスルー機構は両利き性に非常に適しており、G11はこれを実証しています。ライフルの設計は、LMGと同じシミュレーション、構造、運動学の分析を受けています。^[2] 2014年5月14日、テキストロンシステムズは、ケース入り伸縮式弾薬を発射するカービンの開発を含む2年間の570万ドルの契約を獲得しました。^[15]

弾薬の円筒形は、武器の直線的な給弾・排莢システムにとって極めて重要であり、ケース入り伸縮式弾薬とケースレス伸縮式弾薬の形状が類似しているため、2つの武器システムの並行開発が可能になっている。伸縮式弾薬の最も顕著な利点は、標準弾薬よりも伸縮式弾丸の方が推進効果が高いこと、伸縮式弾丸の長さが短いため給弾時間と作動時間が短いこと（ケース入りとケースレスの両方の設計で約30%短い）である。武器と弾薬が既存の武器よりも優れていることが証明された場合、新しい口径が選択される可能性がある。6.5 mmクリードモアに似た特性を持つ中間の弾丸が、 GPMGやマークスマン武器を含むより多くの役割で共通弾を使用する可能性とともに検討されている。^[12] M855とM855A1の弾丸は比較とデモンストレーションの目的で使用されていますが、軽量の弾薬ケースの作成を利用して、5.56×45mmと7.62×51mmの両方に代わる中間口径の弾丸を開発することが検討されています。この弾丸の特徴として、1,000メートルで7.62×51mmの有効性に匹敵する120グラムの6.5mm弾丸が提案されています。^[16]

ケース入り弾薬は、技術的な困難が少なく、標準弾薬との差異が少ないこともあり、開発がより進んでいます。すでに必要な技術成熟度レベル5に達しています。2008年現在、ケース入り弾薬は幅広い動作温度でテストされており、9000発以上発射されています（スパイラル1弾薬が約6500発、スパイラル2が2000発以上）。ケース入り弾薬の第2スパイラルバージョンでは、33％の重量削減が実現しましたが（プログラム目標にはわずかに届きませんでした）、現在開発中の第3スパイラルのケース入り弾薬では、約40％の削減が達成されています。第3スパイラルは、標準弾薬よりも30％小さくなっています。第3スパイラルのケース入り弾薬による第2スパイラルに対する改善は、推進剤を圧縮して統合することによって部分的に達成されました（これにより、薬莢と弾丸を小さくすることができます）。十分な技術準備レベルに達したスパイラル2弾薬は、契約に基づく2000発の納入に向けて準備が進められている。ケース入り弾薬は、現在および将来の能力が成功に基づいていることから、実質的にリスクのない選択肢であることが証明されている。さらに、ケース入り弾薬を発射する武器の開発により、武器の動作と要件に関する理解が大幅に向上した。LSAT 軽機関銃用のケース入り伸縮弾薬は、 2011年に試験で25,000発が発射された後、技術準備レベル7に達した。 ^[17]

ダイナミット・ノーベルのACR弾薬を複製し、HITP（高発火温度推進剤、熱に対する感受性を低下させるためにヘキソゲン/オクトゲンをベースとしている）ベースの弾薬が5.56mm弾に改造された。試験により弾薬の有用性が証明され、薬莢バージョンから得られた知識を使用して武器の開発が進められた。アライアント・テックシステムズの弾薬製造チームは、処理を完了するのに必要な工程数を14から2に減らすことで、製造時間とコストを削減した。^[11]ケースレス弾薬の2回目のスパイラルは2008年に展開され、弾薬を大量生産するために必要な施設が完成した。^[2]標準弾薬の重量と体積を大幅に削減し（それぞれ51％と40％）、技術成熟度レベル5の達成目前まで来ています。推進剤バインダーをより環境に優しくコストに優しいバインダーに置き換えることを目的とした第3のスパイラルの開発も開始されました。^[2]また、推進剤の燃焼速度を変更し、熱伝達を吸収または防止するために弾丸に外部コーティングを施すことで、武器内部の熱アブレーションを減らすことも目的としています。^[2]ケースレス弾薬を使用することでシステムが得た利点は、比類のない重量と体積の削減にとどまらず、たとえば排出された薬莢がない（これにより、武器の汚れに対する保護が向上し、発射後のケースの「取り締まり」が不要になります）などです。この弾薬は2012年の時点ではまだ開発中でした。^[18]

• 将来の戦闘システム
• 未来のフォース戦士

• Army.milの記事
• Kitup.military.com – 陸軍は軽量弾薬の時代へ近づいている
• Scribd.com の記事は 2015 年 6 月 26 日にWayback Machineにアーカイブされました
• 防衛アップデート
• Docstoc.com の記事