基本介紹
- 中文名：M16系列自動步槍
- 外文名：M16
- 次型/級：XM16E1和M16A1
- 研製時間：1957年
- 服役時間：1965年
- 所屬國家：美國
發展沿革,歷史背景,研製進程,M16出世,技術特點,總體設計,結構特點,槍械操作,配用彈藥,性能數據,衍生型號,系列型號,特殊改型,M4卡賓槍,衍生槍型,服役動態,裝備情況,投入實戰,總體評價,
發展沿革
歷史背景
1957年，美軍裝備7.62毫米口徑M14自動步槍之後，就正式提出設計新槍。當時有兩家美國公司競爭研製步槍，阿瑪萊特公司由尤金·斯通納（主設計師），羅伯特·佛利蒙，L·詹姆士·沙利文領導的設計小組開始研製新的.22口徑步槍。他們的第一個方案卻是傳統布局。但是試驗中發現連發時後坐力不易控制。於是便把AR10按比例縮小為.22口徑自動步槍。新槍命名為AR15。
同時溫切斯特也加入競爭當中。基於M1卡賓槍設計，他們提供了.224口徑的輕型軍用步槍（LMR）。為了能夠擊敗對手，斯通納要求雷明頓公司改進他們的.222槍彈。由此誕生了.223雷明頓步槍彈。AR15於1958年3月31日開始進行軍隊中實驗，陸軍將AR15與M14進行對比試驗。
到此時仙童已經在AR15上花了145萬美元，但是前途依舊不明朗。1959年把AR15專利以現金75000美元賣給了柯爾特。1960年斯通納離開了阿瑪萊特（阿瑪萊特屬於仙童發動機與飛機製造公司下屬公司）
M16A2
柯爾特決定將未來壓在AR15上。1962年，美國空軍首先採購8500支AR-15式步槍裝備機場警衛部隊。陸軍於1964年正式裝備該槍。1964年2月8日，美國空軍將XM16正式命名為“美國5.56毫米口徑M16步槍”。
M16式步槍在越南戰場上暴露出許多問題：彈膛污垢嚴重，卡殼，拉斷彈殼，彈匣損壞，缺乏擦拭工具。原因是多方面的越南潮濕氣所以對於M16A2的改進一直耿耿於懷。候，溫度高，槍易生鏽。M16的生產過程缺乏監管。但最主要的彈藥問題。原先的M193使用原裝杜邦公司IMR4475單基管狀藥，但是陸軍於1964年決定採用奧林公司的WC846裝藥，原先的T65彈也是使用該裝藥。但是該裝藥比較髒，偏偏M16槍管與槍膛未鍍鉻，而軍方被告知這是劃時代的武器，不需要過多清理（缺乏擦拭工具）。於是柯爾特公司開始改進，改進後被命名為M16A1，1967年2月28日開始被軍方採用，
M16A4
1977~1980年北約小口徑步槍選型試驗後，確定比利時的SS109式5.56毫米口徑槍彈為北約制式口徑槍彈，而M16A1式步槍只能使用美國的M193式5.56毫米口徑槍彈，為了統一到北約口徑，並進一步提高步槍的作戰性能，柯爾特製造公司又對M16A1式步槍進行了改進。1982年美國海軍陸戰隊首先採購了20萬支改進後的M16A1式步槍裝備部隊，並命名為M16A2式步槍。1984年3月美國陸軍也正式宣布採用M16A2式步槍。
研製進程
- SALVO項目
在1948年，軍隊資助的設立了民間研究機構作戰研究室，模仿英國的同類作戰研究所。他們最初的一個工作ALCLAD項目是研究防彈背心很快他們得出結論：他們需要知道更多關於戰場傷亡的事情，以提出合理的建議。之後超過3百萬份兩次世界大戰中的戰場傷亡報告被分析。他們在接下來的幾年內發表了一系列的基於他們發現的報告
他們的基本結論是絕大部分的戰鬥發生在近距離。在一個高度機動化的戰爭里，部隊戰鬥形式以遭遇戰為主此時擁有更強火力的那一方將會獲勝。他們也發現,在戰鬥中被擊中的機率是隨機的，也就是說，精確瞄準沒有什麼意義，因為目標不再是原地不動的了。最準確的傷亡率指示器就是總共發射的子彈數量。他們的結論建議步兵需要裝備全自動的步槍，以增加開火的幾率。但是，這種武器同時也會大大增加彈藥消耗。為了讓一個步兵有足夠的彈藥來支撐一場戰鬥，他們需要使用一些輕巧得多的武器裝備。值得注意的是，這項研究是在美國和英國為了.28和.30口徑子彈的優劣爭論不休的時候秘密進行的。
由於所有這些原因，現有的步槍很難適應現實世界的戰鬥。雖然看上去新的T44（M14自動步槍的前身）能夠增加發射速率但是它沉重的彈藥箱使得導致單兵彈藥攜行量成為一個很大的問題。此外，這種槍的長度和重量都使它不適合短距離的戰鬥。因此此時需要一種更小更輕的武器能夠更快的投入使用。
這些努力並沒有避開美國陸軍軍械部小型軍火研究與發展主任瑞納·斯塔德勒的注意。他對於民間研究機構涉足他的範圍感到不滿。陸軍軍械部這時開始了對由斯普林菲爾德兵工廠為T25發展的大威力子彈的支持而這是在T44還沒有出現的時候。最後，他要求阿伯丁靶場提交一份關於小口徑武器的報告。但是，當瑞納指派的主要研究者唐納德·赫爾發現.22英寸（5.59毫米）的子彈與比它更大的子彈在大多數戰鬥中性能相同時這個計畫出現了意外當一個武器可能因為低後坐力而具有更高的射速的時候它將會造成更大的傷亡。唐納德·赫爾的同事，尤其是威廉士·小戴維斯和G.A.加斯塔夫生，開始了一系列的試驗性.224英寸（5.69毫米）子彈的研究。1955年，他們要求增加研究預算的請求被否決了，
M16突擊步槍實戰套用
同時，美國陸軍一個新的研究項目，也就是SALVO（齊射），是為了找到一種符合現實戰鬥需要的武器而設立的。在1953到1957年之前的兩期計畫里，SALVO逐漸發現如果一種武器能連發射擊將4發子彈散布20英寸（0.5米）見方的範圍內，那么它的命中率將是現有半自動武器的兩倍。在第二期計畫SALVO II里，測試了幾種試驗概念性武器。AAI公司的愛爾文·巴爾提出了一系列的鏢彈武器。第一種是裝配32支鏢的霰彈槍，而最後一種是單發鏢彈的步槍。斯普林菲爾德兵工廠和溫徹斯特連發武器公司生產了多槍管的武器。而作戰研究室自己的設計使用兩種新槍彈，將.22，.25或.27彈頭裝在一個溫徹斯特.308或斯普林菲爾德.30-06子彈彈殼裡。
- 尤金·斯通納
斯通納設計的一開始就是全新的。槍管是組合式的，在擁有來福線的不鏽鋼的槍管以外還設定了堅硬和散熱良好的鋁合金襯管。機匣是由鑄造和研磨過的鋁材而並非u鋼製成。槍管和機匣由一個獨立的鎖定槍機的硬化鋼適配器連線。這使得當使用一個輕巧的鋁製機匣時，仍然可以進行鋼鋼之間的鎖定。驅動槍機的高壓火藥氣體由槍管的前端導出，並直接進入在在槍機框裡與槍機之間形成的活塞室，而槍機本身相當於活塞。傳統的步槍將這個活塞室和活塞放在靠近導氣孔的位置。它的槍托和握把是由玻璃纖維外殼加上堅硬的塑膠核心製成的。槍口消焰器甚至是用鈦金屬製成的
美軍裝備的M4A1卡賓槍
與此同時此槍的布局也不太相同。典型的設計是將瞄準具貼近放在槍管上方，用槍托的向下彎曲將後坐力轉移到肩膀上來使得瞄準鏡正好與眼睛處於同一高度。然而，這意味著由於抵肩部位低於槍膛軸線，因此槍在開火的時候容易導致槍口上跳，而使得其非常難控制，特別是在全自動開火的時候。阿瑪萊特借用了德國MG42通用機槍和M1941式詹森輕機槍的設計，將槍管和槍托放在一條線上，正好在眼睛的下方，然後將準星抬高，覘孔式照門表尺被安裝在攜帶提把上面。這個攜帶提把以下也包括位於機匣頂上的拉機柄。
AR-10在當時是一個很先進的設計。它使用與T44相同的槍彈。在比同類槍枝輕兩磅（900克）的同時，它也顯著改善後坐力控制。然而，它推出得太遲了，甚至是可以說是匆忙的。它那不尋常的設計在這之後在傳統的大軍火商中再沒有找到什麼追隨者。在1957年當一支不鏽鋼內襯管的鋁製槍管在試驗中發生爆裂事件之後，AR-10被取消參加選型的資格。但是它仍然為未來的新型小口徑高速槍枝的發展提供了概念。
- 大陸軍司令部
在1957年，一份1955年加斯塔夫生書寫的經費申請來到了美國大陸軍司令部威萊德·維曼將軍的手中。他立刻成立了一個小組來發展一種測試用的.22口徑（5.6毫米）的武器。他們最終的要求是需要一種可選模式射擊的武器當裝滿20發子彈時重量大概是6磅（2.7千克）。其子彈要能夠穿透500碼（460米）遠的標準的美國鋼製頭盔防彈衣或是一塊0.135英寸（3.4毫米）的鋼板。同時其傷害能力要達到或超過.30卡賓槍。
它唯一的問題就是九個月之後，1958年3月31號，當軍方開始測試的時候，AR-15還沒有完全完成研製過程。雨水進入阿瑪萊特AR-15和溫徹斯特的樣槍的槍管時發射都會導致炸膛，而這使得軍隊重新開始等待更大的子彈的出現，這次就是.258英寸（6.55毫米）。雖然如此，他們建議低溫天氣下的測試在阿拉斯加進行。斯通納之後飛往阿拉斯加以更換某些部件，但是當他到達的時候他發現步槍被錯誤的重新組裝了斯通納認為這是操作不當所至要求重新測試。當他回去的時候他驚奇的發現軍方也已經在他到達以前推翻了他的設計，他們的報告也令人驚訝的建議使用.258英寸（6.55毫米）子彈。在讀完這些報告之後，麥斯韋爾·泰勒將軍堅決反對這個設計，並強制繼續生產M14自動步槍。
並不是所有的報告都是負面的。在一系列的AR-15、M14和AK-47的模擬作戰測試中，軍方發現AR-15的小尺寸和輕重量使得其能夠被快速投入戰鬥，就像大陸軍司令部所說的一樣。他們最後的結論是一個裝備AR-15的八人小組能與現有的裝備M14的十一人小組具有相同的火力。他們同時也發現當發射了一千發子彈以後AR-15比M14更加可靠具有更少的射擊中斷故障以及卡彈發生的幾率。
這時，創立阿瑪萊特的仙童公司已經花費了145萬元作為研究開銷，而且看上去還遠沒有完。1959年12月仙童將AR-15生產權賣給了柯爾特輕武器公司，只用了耗費萬5千美元現金和保證支付之後銷售額的百分之4.5。1960年阿瑪萊特進行了重組，斯通納離開了公司。
M16出世
柯爾特公司進一步完善了AR-15的設計，並開始向軍方高層發起遊說工作。1960年6月，空軍副參謀長柯蒂斯·李梅參觀了AR-15的演示。他立即訂購了8,500支作為戰略空軍基地的防衛用途。柯爾特公司也同國防部高級研究計畫局（簡稱ARPA）進行了磋商，後者購買了1,000支步槍以作為1962年初夏南越南部隊的使用，進行全面的實戰測試與南越南部隊合作的美國特種部隊提交了重要的戰場報告，強調立即採用AR-15的必要性。但是美國陸軍在1962年、1963年兩次複試AR-15，兩次都否定AR-15。但是經過努力，國防部決定對AR-15和M14進行一次效費比試驗試驗表明AR-15擁有AK-47相抗衡的火力，而且價格更低廉。
美國國防部長羅伯特·麥克納馬拉掌握了兩個衝突的觀點：ARPA報告對於AR-15的青睞，以及五角大樓對M14的肯定。甚至連總統約翰·甘迺迪都對該事件表示了關切。因此麥克納馬拉命令陸軍部長賽勒斯·萬斯測試M14，AR-15以及AK-47。陸軍的測試報告指出M14適合在陸軍使用，但是萬斯懷疑這些測試方式有欠公正。他命令陸軍監察長調查這些測試所用的方法，而後者的綜合報告指出陸軍的測試人員明顯地偏向M14。柯爾特公司開始利用這個事件，他們利用民間媒體譴責軍方測試人員過分地偏袒M14。
試驗記錄證明AR-15確實勝過M14，柯爾特也在政治上獲得支持，駐越南美軍司令威廉·威斯特摩蘭上將提出裝備的請求麥克納馬拉在1963年1月命令M14停止生產。11月，陸軍訂購了85,000支XM16E1作為實驗用途提供部隊試用而空軍另外訂購了19,000支。同時，陸軍正在進行另一項計畫，輕武器系統（SAWS），目標是適合一般陸軍使用的武器。他們強烈建議立即採用這種武器，這其實是變相抵制AR-15，1963年末，空軍正式接收第一批XM16在當時已經有非正式地稱呼這種槍為M16。1964年2月，空軍將AR-15正式命名為美國5.56毫米口徑M16步槍，空軍的M16與陸軍的XM16E1是不同的，在接下來會說到，後者具有復進助推器。空軍的M16隻是對AR-15進行小改動。
1965年當M14隨著美國部隊到了越南，某些使用上的瑕疵開始變得明顯陸軍在通過將近20年的實驗之後，發展了很長一段時間才得到M14的設計雖然M14可能是M1式加蘭德步槍的良好替代品，但是它並不是好的M1/M2/M3卡賓槍的替代品。M14在狹窄地區或者叢林地區會顯得非常笨重而不能有效發揮作用，即使它比很多專為狹區作戰的設計的槍枝還是要輕點。其彈藥比.30-06要輕，也就意味著巡邏時可以攜帶更多的子彈，但還是比.30卡賓槍子彈要重，因此彈藥攜帶量仍然有限全自動射擊經常被批評成浪費彈藥，並且槍彈威力大，在全自動射擊時後坐力使射手不容易精準射擊。因此逐漸的步槍都被鎖定成半自動射擊模式。最後，陸軍花費了相當的時間和金錢將一種半自動槍械改成另一種具有長使用壽命但是很小的武器。它很快會被取代，即使這看起來像是內部政治鬥爭的結果。在M14設計的保衛戰中，由加蘭德步槍發展而來的M14要更可靠。當M16正在進行TCC以及許多項改進以增強其可靠性的時候，M14越來越不受關注了，它不適合叢林環境作戰。
同時部隊也在瘋狂的嘗試在面對蘇制AK-47時增加他們自己的火力。他們臨時拼湊使用任何他們能找到的武器例如前二戰武器湯普森衝鋒鎗。在越南戰場上的美軍迫切地需要一種新的輕便的步槍，在未完成充分試驗的情況下，XM16E1被大量的生產，但是很快就獲得了很差的評價。從1966年秋天開始，越南戰場上頻頻傳出出現故障的問題。
對於XM16E1，五角大樓下令將其子彈的發射藥由單基管狀裝藥變成更精細的雙基球形裝藥。這增加了開火的全自動射速，而且使得槍的部件鏽蝕得更快，也增加了污垢，經常出現卡殼和斷殼現象。這個簡單的改變導致的一些問題被譴責。射擊中斷故障通常是因為生鏽的彈膛或發射藥殘渣，差的維護，磨損的部件，或者是這些因素的全部。對於變得更多污垢，解決的辦法就是重新設計緩衝器來減少循環射速，而部件損壞率因此變回正常水平作為一種遺留下來的東西，球狀裝藥而今仍然被用作配發彈藥。
槍機輔助閉鎖裝置是出於因為某種原因在緩衝器彈簧不能使槍機成功復位而無法閉鎖的情況下，可以手動完成槍機復位閉鎖。這個位於機匣右側的活塞狀的槍機輔助閉鎖裝置是XM16E1與M16的明顯區別。柯爾特公司，空軍海軍陸戰隊和尤金·斯通納都認為沒有必要增加這個複雜裝置，還因此增加了4.5美元的步槍採購成本，又沒有什麼實際好處。但是三年之後，1967年2月28日，陸軍訂購了84萬支這種版本的步槍，就是後來所稱的M16A1。
柯爾特公司過分誇大了M16測試中體現出來的可靠性，他們宣稱這種槍從來不用被清洗。雖然這種說法可能對於原本配套的IMR裝藥是正確的，但是對於更加精細的，燃燒更快的，比較骯髒的球狀裝藥來說可不是。直接推動機框的氣體操縱系統使用槍管頂部的導氣管將氣體導出到槍機後部和機框凹進處之後的“活塞室”裡面。當燃燒的氣體來到這個區域，它們驅使機框向後移動，然後將多餘的氣體經由拋殼窗以及槍機框頂部的氣鍵和槍管里的氣管之間的空間排出。傳統的設計將活塞保持在槍管的上方或下方，然後從那裡排出多餘的氣體。斯通納系統的優點是槍機和槍機框形成的“活塞”是在一條直線上運行，同時與槍膛處在同一條軸線上。因此，當槍機框移動的時候槍膛的軸線也不會反向移動。消除單獨的活塞也使得操作變得容易，因為活動機件更少了。這個設計的缺點是它會將火藥氣體直接送到後膛，很容易在槍機組件內積碳。因此，M16需要經常清洗和潤滑來保持其可靠性。
更糟的是，部隊被告知，因為它是劃時代的武器，因此它不需要清洗，從而也沒有配備清洗工具。結果，在戰場上M16經常發生卡殼、槍膛嚴重污垢、槍管與槍膛鏽蝕、拉斷彈殼、彈匣損壞等故障。士兵們經常譏笑這些是一“玩具槍”還用一句話來形容發生故障的槍：“你可以叫它“Mattel”（美國著名的玩具廠商）。這句話後來演變成了一個民間傳奇，內容就是第一批M16是部分或全部的由玩具業廠商製造的。
在陸軍和政府內部，關於M16的爭論再一次發生了。斯通納的最新設計，一種被叫做斯通納63的武器系列，被送到越南做測試。而SPIW鏢彈武器測試計畫也再次被啟動。幸運的是，冷靜的頭腦占據了主導地位。一個由國會組成的委員會於1967年報告：“看上去所謂問題重重的M16其實是一支非常優秀的步槍，其在套用中發現的種種問題均由部隊內部管理不善所致。”M16的清洗工具被迅速的生產出來。一本漫畫維護手冊也在部隊中流傳來展示M16正確維護的方法。可靠性方面的毛病迅速的消失，雖然對槍的負面評價並非如此。但是這對於一找到M16就開始使用它的北越南軍隊來說並不是這樣的。
也許M16A1最重要的改動就是引入了在槍膛中鍍鉻以及不久之後在槍管上也鍍鉻。這個改進在最初的SALVO項目測試里就已經提出了，但是之後被否決了，因為在實際上效費比不高。在當時，沒有一種可靠的方法可以在一根.224英寸直徑的槍管里鍍上鍍鉻。鍍鉻的真正價值在於防止槍管內部生鏽。作為一個接近直牆的內室，最少量的銹粉，生鏽的黃銅，沙，污物，銹點蝕，甚至標記用的油漆粉末都會導致摩擦力呈指數增長。士兵們在戰場上發現第一發子彈發射出去會在槍膛中產生阻塞。這是因為粗糙的槍膛，詹森/斯通納式槍機固有的缺少預抽殼動作以及5.56子彈相對較小的錐度的聯合作用。鍍鉻不但能防止生鏽，還能減少摩擦力。沒有進入槍膛的污垢被壓到發射後的彈殼，並隨著它一起被排出。
在經歷了坎坷的起步之後，M16已經證明它的可靠性能夠達到使用要求。在1967年年末，當部隊被要求的時候只會拿他們的M16來換取XM177，後者是同一種武器的卡賓槍版本。
輕型彈藥也是在步槍領域中引起大量爭論的一種事物。“大威力子彈”的概念即使過了好多年也沒有消亡，而增大口徑的要求一直延續到1980年代。大部分爭論都集中在蘇聯使用的中間型威力槍彈的7.62×39毫米槍彈，這已經比他們戰時用的“全威力”7.62×54毫米設計縮小了。那些“小口徑”陣營的人相信，在1970年代，當蘇聯採用了一種類似（或更小）的子彈，尺寸5.45×39毫米，新的蘇聯子彈具有更先進的設計，縮短槍管膛線纏距，使彈頭轉速高，其他採用的理由包括更輕的重量，小的後坐力，全自動射擊中更高的散布精確度，更遠的射程，更平的彈道，以及最後想要與美制槍械保持同步的願望。這裡面的許多優點也用來描述M16。
M16系列步槍
技術特點
總體設計
M16主要分成共三代。第一代是M16和M16A1，於1960年代裝備使用美軍M193/M196子彈，能夠以半自動或者全自動模式射擊。第二代是M16A2，在1980年代開始服役，是用來發射比利時SS109子彈（北約5.56毫米口徑標準彈藥，美軍制式M855/M856子彈）的。M16A2可以半自動射擊，也可以以最多3發連發的點射射擊方式來射擊。射擊模式是由槍枝一側的選擇開關決定的。最後，M16A4成為21世紀初美伊戰爭中美國海軍陸戰隊的標準裝備，也越來越多的取代了之前的M16A2。在美國軍隊中，M16A4與M4系列卡賓槍的結合使用仍在逐步取代現有的M16A2。M16A4具有配備護木的四個皮卡汀尼導軌，可以使用光學瞄準鏡、夜視鏡、雷射瞄準器、強光照明燈，握柄以及戰術燈。
除了早期有一些毛病之外，M16逐漸成為了成熟而可靠的武器系統它主要由柯爾特輕武器公司以及赫斯塔爾國家兵工廠製造，而世界上很多國家都生產過其改型。其半自動版本AR-15，是由少數大生產商生產的並加以許多細小的改進，從而成為美國流行的民用槍械之一。
M16的發展在1950年代由軍方主導，1960年代在越南進行了一次很成功的實戰測試。這導致在1964年M16正式被美國空軍（USAF）採用許多個M16的改進版本陸續進行了實戰測試，成功的產生了M16A1。M16A1僅僅是基於M16應軍方要求加上了一個復進助推器。它從1967年到1980年代一直都是美國陸軍的主要步兵輕武器，直到被M16A2取代。M16A2如今反過來又被M16A4取代，後者採用了為M4卡賓槍開發的模組化“平頂”型機匣。該武器的最初版本仍然有庫存，主要供留用，以及給國民警衛隊以及美國空軍使用。
M16自動步槍及子彈
結構特點
M16的機匣是由鋁合金製成的，槍管，槍栓和機框是鋼製的，護木握把以及後托都是塑膠做的。早期的型號特別輕巧，只有2.9千克（6.4磅）這是遠遠比1950年代和1960年代的7.62毫米戰鬥步槍要輕的即使與裝滿彈藥後5千克的AK-47相比也還是很占優勢的M16A2和之後的改型重量有所增加（8.5磅，或3.9千克，裝滿彈藥時）因為它們採用了加厚的槍管。厚槍管對於因操作不當引起的損害更加耐久，而且它也減緩了連續射擊時的過熱，適合持續射擊。不同於傳統的從頭到尾都很厚的“公牛”槍管，M16A2的槍管只是護木之前的部分比較厚。護木下的槍管部分和M16A1是一樣的，以兼容M203榴彈發射器。整支步槍有40英寸長（1.02米），以及20英寸（508毫米）的標準槍管。斯通納在AR-10原型槍上試驗了薄鋼槍管襯套並加以鋁質隔熱屏以減輕重量。但是在斯普林菲爾德兵工廠的一次測試中一根槍管發生了爆裂。斯通納認為這個測試是被非法操縱的。
AR-10自動步槍
一個明顯的人體工程學的特徵，是在槍機正後方的一個塑膠制的包含金屬的復進簧的槍托。這個同時起到容納復進彈簧和後坐力緩衝的作用。槍托與槍膛在一條線上能夠減少槍口上跳，特別是在全自動射擊模式的時候。由於後坐力不會使準星發生明顯的偏移，使用者的疲乏程度會減輕。另一個人體工程學的特性是槍口制退器上方的以及攜帶提把之上的主瞄準具。新的型號（M16A4）具有一個“平頂式”的機匣，以及皮卡汀尼導軌。用戶可以在導軌上安裝傳統的攜帶提把，瞄準系統，或者各種光學設備，例如夜視鏡。
M16使用直接推動機框的直接導推式原理，槍管中的高壓氣體從導氣孔通過導氣管直接推動機框，而不是進入獨立活塞室驅動活塞。高壓氣體直接進入槍栓後方機框裡的一個內室，將機框帶動槍機後退。這使得單獨的活塞室和活塞不再必要，從而減少了移動部件的數量。在快速射擊中這也通過保持往返運動的部件與槍膛在同一直線上而提供更好的性能。
直接導推式的氣動方式的主要問題在於火藥燃燒後剩下的污物和殘渣會直接吹到後膛里。當過熱的燃燒集氣體沿著管壁向下流動的時候它會膨脹然後冷卻而不像氣溶膠那樣能夠在降壓的時候冷卻。該冷卻使得已經氣化的物質冷凝，並因此而使一個體積大得多的固體凝固恰好在槍擊的活動部件上。反過來，導氣活塞的工作在極短的時間內使用高壓氣體並使他們遠離後膛。因此比起使用導氣活塞的槍來說，M16需要更頻繁的清潔和潤滑來保持穩定工作。
AR-15自動步槍
彈匣卡榫在步槍的右側，位於扳機護圈的前方。當前的軍用彈匣的子彈容量為30發，而越戰的時候只有20發（30發的彈匣直到戰爭後期才開始研製和生產）。配件市場上的雙彈夾並聯器是可以選擇的，但是軍方當局不鼓勵這么做，因為有可能增加彈匣頂部受損或者弄髒的機會。但是，2004年伊拉克戰場顯示，特種部隊和其他主要部隊在採用雙彈夾並聯器方面很迅速。
M193和更新的M855（SS109）彈頭在穿過軟組織的時候通常都會碎裂當從不到一百米的距離射擊時，這些子彈在其偏轉90到180度之前會貫穿人體內部100毫米（4英寸）。當側力作用在子彈上的時候它就會碎裂而一分為二。這發生在脆弱的子彈槽線上，而子彈槽線是一個深溝來將彈殼密封到銅套裡面。然後，5.56毫米彈頭的後段就能碎裂，而對周圍的組織造成更大的傷害。碎裂所必要的速度大概是823米（2700碼）每秒，
M16自動步槍
美國軍隊通常不會配發全自動類型的M16步槍。雖然它的後坐力已經很小了，但是準星還是會因連發射擊時都會偏移全自動武器會因此變得非常不精確，還會浪費大量的彈藥。30發彈匣不適合用在持續射擊，不像重機槍使用的彈帶給彈系統。M16的輕級的槍管在全自動射擊中很快就會過熱。理論上來說，機槍是提供壓制性火力的而移動性更強的步槍從側翼包圍並提供點射火力。某些為狹區作戰而最佳化的M4的改型，是適合進行全自動射擊的因為這在空間有限的狹區內更有意義。
大部分M16和M4類型的武器是能夠使用半自動射擊模式以及3發點射的。點射的原理是使用一個有三個部件的自動扣機，能夠在每一次扣動扳機的時候發射最多3發子彈。它是不會復位的，也就是說如果一個士兵發射了兩發子彈就鬆開了扳機，那么下一次射擊的時候他只會射出一發子彈。點射在火力，精確度，彈藥容量之間進行折衷。然後點射仍然會在壓制火力，兩棲作戰，或者狹區作戰時限制M16的有效性。
柯爾特公司發展了一種使用更重的槍管，彈帶供彈，以及可快速更換槍管的改型。這是為了提供一個班組類似於機槍的火力，但又具有M16的可攜性。這個計畫在1970年代M249班用自動武器（SAW）獲得青睞之後被取消班組被配發一個火力小組一支M249來提供全自動火力。全自動版本（M16A3和M4A1）被美國軍方配發給某些特殊的部隊。
M16A1自動步槍
M4卡賓槍
槍械操作
清槍動作（無彈匣的時候）
當將槍枝從其他人手中拿過來，或者任何不確定槍枝狀態的時候，都應該執行清槍動作。為了安全，永遠要假設槍膛里有子彈且能夠發射。把槍口指向安全的方向，將槍機拉柄向後拉到底（會退出一顆子彈），檢查槍膛以保證它是淨空的，從而使接下來的操作可以在掌握中。按下槍機助進器、扣下扳機，然後關上拋殼窗的蓋子。
清槍動作（有彈匣的時候）
先退下彈匣。如果在裝有彈匣的情況下進行清槍動作，將會有一發子彈留在彈膛里。
裝彈
將一個裝滿子彈的彈匣插入機匣內。當彈匣準確地插入時會有一聲輕響。測試其是否穩固時可以向外輕拉彈匣，看是否會被抽出。用中等力量從底部敲擊它來確認已經被鎖定。
預備射擊
將拉機柄向後拉到底然後鬆手，按下槍機助進器。如果槍枝不需要立即開火，將選擇鈕調到“SAFE”檔然後把拋殼窗的蓋子蓋上。
開火
射擊術是一門複雜且精細的藝術，也不在本文的討論範圍內。不過，開火的一般步驟是首先將選擇鈕調到“SEMI”或者“BURST”（某些型號是“AUTO”），將槍托底板靠在肩膀上，將眼睛、覘孔、準星，以及目標放在同一條線上，然後扣下扳機。
嘗試將快慢機調到“SAFE”檔（在擊鐵被壓下，也就是槍枝翹起的時候，選擇器在只能被調到“SAFE”）。一隻手按住彈匣釋放按鈕，另一隻手握住彈匣，將彈匣拆下。將槍向右翻轉然後翹起來（一顆子彈將會被排出）。向後拉拉機柄然後保持。將槍向左翻轉，確保槍膛內是空的。讓槍機向前移動，按下復進助推器，將快慢機調到“SEMI”然後鎖住扳機。把拋殼口的防塵蓋蓋上然後放回退出來的子彈。
M16系列自動步槍
配用彈藥
M16/M16A1式步槍使用M193式、M777式5.56毫米普通槍彈，M196式、M778式5.56毫米曳光彈，M199式5.56毫米教練彈和M100式5.56毫米空包彈。M16A2式步槍使用SS109式5.56毫米槍彈（即北約制式槍彈），也可使用M193式5.56毫米和其他5.56毫米槍彈。
配用彈種：M193式5.56×45毫米槍彈 SS109式、M139式5.56×45毫米槍彈及其他5.56毫米槍彈
性能數據
基本參數 | |
|---|---|
口徑 | 5.56毫米 |
子彈 | 5.56×45毫米米193彈 |
配裝日期 | 1964年/1967年 |
全槍長 | 986毫米 |
槍管長 | 508毫米（不含消焰器） |
槍管長 | 533毫米（含消焰器） |
膛線 | 6條，右旋，纏距305毫米 |
空槍重 | 3.1千克（不帶空彈匣）/3.18千克（帶空彈匣） |
全槍重 | 3.55千克/3.63千克（含滿裝彈匣） |
戰鬥全重 | 3.73千克/3.82千克（帶實彈匣和背帶） |
性能參數 | |
理論射速 | 700-950發/分鐘（RPM） |
有效射程 | 600米 |
槍彈初速 | 975米/秒（3200FPS） |
槍口動能 | 1625焦 |
彈匣容量 | 30/60發 |
瞄準基線長 | 501毫米 |
衍生型號
系列型號
柯爾特型號：601和602
柯爾特在獲取了阿瑪萊特的步槍之後生產的頭兩個型號是601和602。這兩種槍在很多方面都是原來阿瑪萊特步槍的複製品（實際上，人們經常發現它們只是貼牌的阿瑪萊特AR-15）。601型和602型很容易通過它們的彈匣座側面為平板狀，而沒有常見的彈匣釋放鈕防止誤操作的“圍欄”，以及某些時候它們的槍身綠色或者棕色油漆，來識別601是美國空軍採用的第一種步槍，但是後來很快就被XM16/M16（柯爾特604型）給取代了，因為後者有很多改良602型也被購買了一定數量。大量的這兩種型號的步槍在東南亞許多特別行動單位中被使用，最著名的就是英國陸軍SAS特種部隊。601型和602型的唯一區別就是從原本14分之1英寸的膛線纏距改為了更常見的12分之1英寸的纏距。
XM16E1
陸軍的原型版本，XM16E1，和M16本質上是一樣的，除了增加了復進助推器之外。M16A1是第一種最終化生產型為了解決在XM16E1測試中暴露出來的問題，一種“鳥籠”消焰器取代了XM16E1的三瓣式消焰器。後者太容易讓外來的物體進入，例如被樹葉和細樹枝卡住。當在戰場上發現了許多問題之後，這些問題都作了相應的改動清潔工具被研製及配發。內室鍍鉻的槍膛以及後來全鍍鉻的槍膛被使用，大量的因為污物和銹跡導致的故障逐漸減少，問題在6個月內就解決了，以至於後來的部隊已經對這些早期故障不甚熟悉了。
M16A1 該槍是美國在二戰後換裝的第二代步槍，也是世界上第一種列入正式裝備的小口徑軍用步槍。其設計者是被人們譽為世界槍王之一的美國著名槍械設計師尤金 斯通納。它的最初型號叫AR15，美國空軍在20世紀60年代初使用時命名為M16。隨後，陸軍對M16S稍微改進後，也於1964年底正式採用。針對其在越南戰場上暴露的問題廠商又做了不少改進，改進型稱M16A1。M16A1主要由上機匣組件、下機匣組件、槍機—機框組件等組成。它的自動方式為導氣管式，閉鎖方式為槍機迴轉，槍全長990毫米（不帶刺刀），槍管長508毫米，全槍質量3.18kg，初速1000m/s。
美軍裝備M16步槍
M16A2
M16A2所作的改動更加多。除了新的膛線之外，護木前的槍管被加粗，增加槍管的抗彎曲性能，減緩了連續射擊時的過熱，提高單發精度。覘孔直徑改為5毫米，一個新的可調節照門也被加上，可以使得照門因不同的射程從300到800米調節，以及可以調整風偏，這可以充分利用新的SS109彈藥的彈道特性。消焰器再一次被修改這一次是將消焰器底部兩個向下的開孔封閉，使其在俯臥射擊時不會揚起灰塵或者雪花。護木截面從原本的三角形形狀改成了有散熱肋條可以起防滑作用的圓形，使其更適合小手掌的抓握。新的護木由原來的左右兩半式也變成了上下兩半對稱型的，從而使得庫存的備件不必單獨區分左護木和右護木。後槍托被設計得更長和更結實據說比原先的設計結實10倍，因為其改進的塑膠材料和設計。更重的彈頭具有減少的初速，從早期型號的3,200碼每秒（975米每秒）到A2的大概2,900碼每秒（875米每秒）。一個特別的彈殼偏向裝置被裝在上機匣內朝向拋殼口的後方來防止退出的彈殼打到左撇子的使用者。
槍機也被重新設計，將原本的全自動模式改成了3發點射模式。訓練不足的部隊在使用全自動武器的時候，掌握不到控制連發射擊的技巧，經常按下扳機不放，而造成散射。美國陸軍得出結論：3發點射能夠在節省彈藥，準確度和火力密度之間提供一個最好的平衡。但是，在M16A2的點射機構有設計缺陷：扳機組件在扳機被釋放之後不會自動復位舉例來說，當一個士兵在點射時第二發和第三發之間就已經鬆開了扳機，那么下一次他再扣動扳機的時候只能射出一發子彈。即使在半自動模式中，扳機組件的機制也會影響武器的使用。每一發子彈被射出之後扳機組件都會在點射模式的3級之間位置不同。在這些級數之間每一次扣動扳機力度都不太一樣，會影響精確度雖然對於大多數射手來說都不明顯。
M16A3
關於M16A3的特性而今仍有一些混淆的地方。它經常被描述成M16A4的全自動版本。M16A3的正式描述說它使用了M16A4的皮卡汀尼導軌，因此上述說法不對。這種誤解最有可能來自於民用槍枝製造商給予的A2和A3代號用來區分具有固定可拆卸攜帶提把的A2和具有皮卡汀尼導軌的版本。
M16A4
M16A4，作為前線美國陸軍和美國海軍陸戰隊的標準裝備，它是將槍械與火控系統分別進行模組化來設計的取消了之前的固定可拆卸攜帶提把以及金屬照門的組合，而是以MIL-STD-1913皮卡汀尼導軌取代之。這使得槍枝可以同時裝備可拆卸攜帶提把或者其他大部分軍用和民用的瞄準具或者目視裝置。所有美國海軍陸戰隊的M16A4都裝配了奈特武器公司的M5 RAS護木，可以附加垂直握把，雷射瞄準具，通用戰術燈或者其他附屬檔案。在美國陸軍戰地手冊里，使用了RAS的M16A4通常被稱為M16A4 MWS或模組化武器系統。這個型號沿用了M16A2的三發點射模式。
特殊改型
- “狙擊手”改型
隨著東南亞的衝突不斷增加，柯爾特公司研製了兩個M16的改型，作為狙擊手或精確射手步槍。柯爾特655型高輪廓M16A1本質上是標準的A1步槍，但是配備了重型槍管以及可拆卸攜帶提把上安裝的瞄準鏡。柯爾特656型低輪廓M16A1具有一個特別的上機匣，沒有可拆卸攜帶提把。但是它有一個可調風偏的機械瞄準具以及韋佛式瞄準具基座。後者是柯爾特和皮卡汀尼導軌導軌的先驅。除了重的槍管之外，它還具有一個有護圈的的金屬準星兩種步槍都成為了標準
M16步槍
XM177,M4卡賓槍，以及柯爾特733型
雖然1990年代才服役，M4也只是美國部隊里使用的短槍管AR-15長產品線的一部分。然而M4本身只是M16A2的一個版本；XM177具有較短的槍管（~260毫米）以及一個伸縮式槍托使得它能更加小型化它還具有一個火藥燃氣通過幾級膨脹室減緩膨脹速度從而降低槍口激波的消聲/消焰器組合可減少槍口火焰及噪聲帶來的問題。美國空軍的GAU-5/A（XM177）改型以及美國陸軍的XM177E1改型區別在於之後採用的復進助推器。以及更長的消聲/消焰器槍管加長是為了能夠支持柯爾特的XM14840毫米榴彈發射器組件，也可以改善彈道性能。這些版本也叫做柯爾特Co毫米ando型以CAR-15的名字稱呼及採購。這些改型只少量提供給特種部隊，直升機機組，空軍飛行員士官，無線電操縱員炮兵以及其他部隊。
- Mk 4 Mod 0
Mk 4 Mod 0是在越南衝突中為海軍海豹特種部隊生產的M16A1改型，於1970年4月服役。它和基本的M16A1主要的區別在於Mk 4 Mod 0是為海軍陸戰隊使用而最佳化設計的，具有消聲器。該槍的大部分部件被Kal-Guard（潤滑油）覆蓋，槍托和緩衝器管上有一個1/4英寸的孔用來排水，0消風器是基於美國陸軍人體工程學實驗室（HEL）的M4消噪器。HEL M4將氣體從槍機直接排出，但需要一個改進的機框。一個氣體偏轉器被加裝到拉機柄上面，來防止氣體接觸到使用者。因此，HEL M4被永久的安裝，即使它可以允許半自動或全自動射擊。如果HEL M4消聲器被移除，該槍可能需要在每次單發射擊後手動裝彈。另一方面Mk 2 Mod 0消風器也被認為是Mk 4 Mod 0步槍整體的一部分，但是它卻可以在HEL M4被移除後繼續工作。Mk 2 Mod 0消風器也可以非常快的排出水，而不需要對拉機柄或者機框進行任何修改。在1970年代後期，Mk 2 Mod 0消風器被奈特武器公司（KAC）的Mk2消風器代替。KAV消風器能夠完全浸入水中，而在拿出水面的8秒鐘內完全排乾水分。即使在M16A1全速射擊的時候，它也不會降低工作性能。美國陸軍將HEL M4換成了簡化很多的SIONICS公司的MAW-A1消聲滅焰器。
- “狙擊手”改型
隨著東南亞的衝突不斷增加，柯爾特研製了兩個M16的改型，作為狙擊手或精確射手步槍。柯爾特M655高輪廓M16A1本質上是標準的A1步槍，但是配備了重型槍管以及可拆卸攜帶提把上安裝的瞄準鏡。柯爾特M656低輪廓M16A1具有一個特別的上機匣，沒有可拆卸攜帶提把。但是它有一個可調風偏的機械瞄準具以及韋佛式瞄準具基座後者是柯爾特和皮卡汀尼導軌導軌的先驅。除了重的槍管之外，它還具有一個有護圈的的金屬準星。兩種步槍都成為了標準，使用萊瑟伍德或者Realist的3-9倍可調距離望遠鏡式（ART）瞄準鏡。有一些還使用了Sionics消聲器和消焰器。不過這兩種步槍都沒有成為標準化制式裝備。
這些武器都可以看成美國陸軍的“美國陸軍班用精確射手步槍”（SDM-R）或者海軍陸戰隊的“美國海軍陸戰隊班用先進射手步槍”（SAM-R）的始祖。
XM177、M4卡賓槍、以及柯爾特M733雖然M4卡賓槍直到1990年代才服役，且也只能算是美國部隊里使用的短槍管AR-15長產品線的一部分之一。然而M4本身仍被類為是M16A2的一個版本。照片前方軍人使用的槍枝即為M4卡賓槍，後方的軍人則是使用M16A2，兩人皆是在非洲之角聯合任務中參與一次為期兩天的實彈射擊練習的海軍陸戰隊員（前者為格里斯·弗洛伊德中士），隊員藉由射擊M4卡賓槍等槍枝以精進武器操作和射擊技能，
在越南，有些士兵被配發M16的卡賓槍版本，稱為XM177。XM177具有較短的槍管（~260毫米）以及一個伸縮式槍托，使得它能更加小型化。它還具有一個火藥燃氣通過幾級膨脹室減緩膨脹速度從而降低槍口激波的消聲/消焰器組合，可減少槍口火焰及噪聲帶來的問題。美國空軍的GAU-5/A（XM177）改型以及美國陸軍的XM177E1改型區別在於之後採用的復進助推器。最終的空軍GAU-5A/A和陸軍XM177E2具有長度290毫米槍管，以及更長的消聲/消焰器。槍管加長是為了能夠支持柯爾特的XM148 40毫米榴彈發射器組件，也可以改善彈道性能這些版本也叫做柯爾特Co毫米ando型，以CAR-15的名字稱呼及採購。這些改型只少量提供給特種部隊，直升機機組，空軍飛行員，士官，無線電操縱員，炮兵，以及其他部隊，而不是前線士兵。由於槍管短，沒有充分燃燒的火藥顆粒很快就會堵塞消聲/消焰器，會降低消聲效果；另外消聲/消焰器會影響準確性；最令人困擾的是在M16步槍上由於發射藥引起的射速過快的問題在XM177E2上變得更嚴重。最後停止了對XM177E2的進一步改進，生產契約都被取消了。唯一正式採用XM177的是美國空軍。
美軍裝備M16步槍
M4卡賓槍
柯爾特也回到了它原先的“Co毫米ando”構思，也就有了M733，本質上是現代化的XM177E2以及結合許多M16A2的特點。採用290毫米槍管，由於槍管極短，又採用了標準的M16A2的消焰器，因此膛口噪聲和槍口焰的問題非常嚴重，這是柯爾特Co毫米ando屢遭批評的地方。
射孔武器（FPW）也被研製出來，和M2布雷德利步兵戰車搭配使用，為乘搭這些車輛的步兵提供一種能在車內通過射孔向外開火的方法，代號為M231。
衍生槍型
M16以後出現M16A1、M16A2、M16A3、M16A4式4種改進型步槍以及變種槍M4式卡賓槍。
其中以M16A2式為基本槍型的改進衍生版本最多。
M16A2全稱為柯爾特M16A2MOD701式和柯爾特M16A2MOD705式5.56毫米自動步槍。前者為單發和連發射擊方式，後者採用單發和3連發方式。
M16A2有9種型號：柯爾特M16A2MOD711/715式
柯爾特M16A2MOD741式（為重型槍管）
柯爾特M16A2MOD723式（為卡賓槍型）
柯爾特M16A2MOD733式（為突擊隊員型）
柯爾特M16A2MOD635式（為衝鋒鎗型）
M4式卡賓槍也是M16A2的變種槍所以又稱：M16A2MOD720式5.56毫米卡賓槍，即MOD720就是M4。
服役動態
裝備情況
M16步槍是世界上最普遍生產的5.56×45毫米步槍。當前，M16/M4系統在15個北約國家和全世界80多個國家使用。美國和加拿大（迪馬科C7）總共生產了8,000,000支槍，大概有90%還在使用。除軍隊外，M16系列也被許多特警隊、私人保全機構、等組織所採用。
在美國，M16主要用來替換M14自動步槍以及M1式卡賓槍來作為標準步兵武器，以及某些情況下白朗寧自動步槍的替代M14還會繼續服役，只不過不會作為主要武器。它被作為狙擊步槍以及“精確射手”步槍使用，或是用於提供遠程支援火力。
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阿拉伯聯合酋長國 | 英國 | 內瑞拉 | 越南 | 北越 | 羅德西亞 | 澳大利亞 | |||
朝鮮（僅限於朝鮮特種部隊）- | |||||||||
投入實戰
一般來說，美軍裝備一支新型步槍總是要經過反覆多次，極為慎重的試驗與評價的，而M16在試驗與評價都不夠充分的情況下便裝備部隊，這就使它先天不足，以致以後屢遭彈劾。
手持M16A1的越共女兵
M16全面配發到部隊後首次在戰鬥中登場是在1965年11月越南德浪河谷（IaDrang）的戰鬥，而且表現得相當好。哈羅德·G·摩爾（HaroldG.Moore）中校（後升為中將）在報告中寫道：這次勝利是由“勇敢的士兵和M16帶來的”。哈羅德·G·摩爾與當時的隨軍記者約瑟夫·L·蓋洛威合寫了一本關於德浪河谷戰鬥的回憶錄，書名為《我們曾經是年輕的士兵》，該書在2002年被拍攝成電影《我們曾經是士兵》，
但是當M16配發的數量增加時，關於戰鬥失利的報告也是這樣寫的。從1966年秋天開始，越南戰場上頻頻傳出M16出現故障的訊息。在1967年5月，一名海軍陸戰隊員所寫的家信中就有這樣的內容：
“ ……信不信由你，你知道是什麼東西殺了我們大部份的人嗎。是我們自己的步槍。在我們離開沖繩島之前，我們全部都配發了這種新式步槍——M16。實際上我們發現幾乎每個人的死的時候都在維修他的步槍——因為他的步槍出故障了。有一位跟我們在一起的女記者拍下了這些照相，五角大樓發現後不讓她公開這些照片他們說不希望會影響到美國公眾的情緒。這不是很可笑嗎。”
- 電影中的M16
在《黑鷹墜落》中很多遊騎兵或三角洲隊員都在使用M16， 有的帶瞄準鏡，也有的帶榴彈發射器。
在著名的《阿甘正傳》里福利斯甘用的就是M16的早期型號很容易受損。
《哈迪塞鎮之戰》中很多美軍裝備著M16，也有的裝備帶兩個槍托的。
