枪管模块是自动武器中的一个典型模块，对它的分析与设计是自动武器模块化设计的重要环节，也是武器设计的重要方面，枪管模块的正确建立与合理的结构设计，是保证该模块与其它模块组装的前提与基础，它可以为我们提供一些设计的规则和接口规范，对自动武器模块化设计的整体效率和性能有重要作用。

1.1 国内外模块化步枪的发展现状

 传统的设计方法使得自动武器产品设计耗费时间长，生产效率低下，成本也较高；随着计算机的出现及相关技术的不断发展，基于计算机CAD技术的武器模块化设计方法的出现，使得产品研发效率与过去相比有了大幅度提高，且设计周期变得更短。模块划分与组合技术的研究，是基于CAD的模块化设计研究、模块化设计的知识管理与集成设计和模块化产品的网络协同设计的基础，利用变形设计的方法，对工程产品进行模块的规格划分，建立产品族系列结构，同时通过变量化、参数化方法设计产品，建立各部件的模块库。

在欧美一些工业化国家之中，自动武器的模块化设计思想比较成熟，这种设计方法得到了广泛的应用。其中比较典型的是美国的XM8轻型模块化武器系统。XM8是按7.62mm、5.45mm和6.8mm三种口径制造并实验，具有很强的模块化程度，其模块划分包括机匣、弹匣、枪管、枪托、观瞄系统和下挂榴弹发射器模块，通过快速更换零部件可形成基本型、狙击型、突击型和班用机枪型四种枪型，能够满足多种环境的作战需要，提高了枪械零部件的通用性和保障能力；下挂的榴弹发射器还就有一定的破甲能力，可摧毁轻型装甲和地面简陋工事，增强了单兵的作战火力。

模块化设计思想在我国的自动武器设计与制造中也有了一定的应用，如95式5.8mm班用枪族的研制，其内部通用件占有的比例很高，可组装成为标准步枪、班用机枪和短突击步枪，齐全的枪种和良好的零件互换性，使得产品的生产和维修十分有利。2010年，我国又自主研制了一种新型的单兵综合作战系统，该系统借鉴了一些国外的单兵系统，保留了自己的关键技术并对不必要结构进行简化；整体化和模块化设计方法的应用，使得它可以发射不同口径的枪弹榴弹，应对不同的作战需求，它的成功研制标志着我国在武器模块化设计方面取得了一些成果。

1.2 模块化步枪的战术性能要求

此次设计中以标准型步枪为基本通用模块，通过快速更换不同型号的枪管与其他模块而组成突击步枪、标准步枪和轻机枪，可发射 和 两种步枪枪弹。

突击步枪：射程为300m，枪管较短，使用灵活，在近距离遭遇战和冲锋中使用，火力较猛烈，对目标有迅速而有效的压制效果，适合丛林、战壕和城市巷战。

标准步枪：射程为400m，枪管长度适中，可用于抵肩射击，主要执行常规作战任务，适应多种作战环境，步枪的主要作用是以其火力、枪刺和枪托杀伤有生目标。

轻机枪：射程为800m，枪管较长，可以两脚架为依托抵肩射击，携行方便，机动性好，是步兵班的主要火力，对集结的大量有生目标进行火力压制，杀伤能力强。

1.3 模块化枪管设计的难点

(1) 枪管内部结构的设计。步枪枪管的内部有弹膛和线膛，枪管外部又必须确定其外形和各处的壁厚，因此要求做大量的结构设计和计算，设计时必须合理确定结构和精细计算 。

(2) 枪管与机匣连接接口的结构设计。在模块化步枪的设计中，要求通过快速更换不同枪管而形成不同类型步枪，因此枪管与机匣的连接处不能是简单的螺纹接口或孔轴配合，此接口必须连接安全可靠，拆装快速。