面对复杂的作战环境及多元化的作战目标,武器装备急需具备“多能”与“转换”功能[2]，模块化设计是新型枪械的基本特征,映射出现代步兵作战环境、能力需要和角色转换等作战需求[3]。模块化枪械能够通过转换成不同的枪型或发射不同口径的弹药以应对不同的任务需求、适应多变的作战地域[4]，通过更换上机匣、弹匣接口或只更换枪管,实现标准、紧凑、狙击和重型等多种型号。
1．2  模块化设计的基本方法
模块化的定义：为获取最大的收益，从整个系统的角度入手，研究产品的组成方式，使用分解并组合的方法，建立相应的模块体系，然后用模块组合成产品的全过程。
模块化设计的重点是模块的划分、生成及组合，尽量用较少的模块组成较多品种的产品。使用模块化设计方法，制定出不同的模块，选取所需模块，用相应的方式组合来生成产品，实现设计的多样化，并留出足够的升级改进空间，以达到不同用户的要求。该方法避免了重复设计的可能，简化了设计流程，提高了设计效率，同时保证了设计质量，缩短了设计周期[5]。
1．3  模块化步枪的发展及现状
1.3.1  斯通纳63武器系统
斯通纳63（M63）是尤金•斯通纳设计、詹姆斯•沙利文改造的的模组化系列武器系统，由卡迪拉克•盖奇公司于1963年起生产。斯通纳63可算是模块化枪械的先行者。
1960年尤金•斯通纳开始研究“模块化自动武器”的概念，卡迪拉克•盖奇公司引入了该概念，并由位于加州的研发机构继续开发。1962年由尤金•斯通纳推出了其设计的斯通纳62武器系统，该系统包括突击步枪、卡宾枪和轻机枪，发射7.62×51mm NATO弹。斯通纳63武器系统于1963年推出，发射的是5.56×45mm NATO弹。
斯通纳63的衍生型号包括短步枪、标准步枪和能够左右双向弹链供弹的轻机枪。其自动方式采用长活塞导气式，回转闭锁式枪机，枪体导气箍上装有气体调节器[6]。该系统有15种可替换部件，其中一部份能够通用，包括机匣部件，导气装置可根据枪械类型的不同来改变装配的位置。斯通纳63的配置有可迅速更换的枪管，系统能够在短时间改装成其他型号，通用性强。该系统皮实耐用，工作可靠，即使是在环境恶劣的热带丛林中仍可有效地操作[7]。斯通纳63曾作为美国海军海豹突击队的装备在越南战争中使用，作战性能出色且高效。
 
图2-1 斯通纳63武器系统
1.3.2  XM8轻型模块化武器系统
XM8是一款由HK公司于2005年未为美军研发的一款5.56mm轻型模块化武器系统，作为美军OICW整合计划中的枪款。
该模块化武器系统包括4种型号：基本型，狙击型，重枪管型和紧凑型。其模块化部件包括了枪管、枪托、弹匣、瞄准系统[8]。同族枪械之间的零部件拥有极高的通用性，可根据不同任务需求和作战地域，通过更换不同尺寸的枪管及其他配件改变种类，甚至可以更换机匣以发射7.62或6.8mm口径的弹药。
 
图2-2 XM8模块化武器系统
XM8承袭G36基本结构，采用短行程导气活塞系统和回转式闭锁枪机，其导气系统经过改进，比起AR15系列，基本不会再导气管和机匣内积碳阻塞，因此提高了可靠性，不进行清洁或上润滑的情况下已经发射了1.5万发弹，并能应付大多数的恶劣操作环境，同时该枪的文护方便，勤务性出色。XM8大量采用新型塑料来制作枪身，大大减轻了武器重量，便于携行与机动[9]。虽然XM8质量较轻，但采用的高强度聚合物材料使其非常坚固，机匣内装钢板骨架加强，冷锻枪管拥有20000发以上的使用寿命，较之AR15系列，XM8的可服役时间更长。XM8的分解和组合都非常方便，只需取下两根销子便可分解步枪，而且分解和组合的动作也简化了。XM8采用外表平整的孔状皮卡汀尼联结点，这种联结方式能够自动对正，使XM8的瞄准具能够保持归零。枪械在出厂前就已经被校正归零，即便使用者拆解下瞄准具，之后再重新安装到步枪上，瞄准具依旧可以保持在原本的归零位置。新型综合瞄准装置合并了红点反射式近战光学瞄准镜、红外激光指示器和红外照明灯，这种多合一瞄准具减小了体积，减轻了重量。XM8的人机功效也十分出色，板机扣动舒适；材料表面防滑增摩，护木隔热；可双手操作，有空仓挂机；枪口跳动小，后坐力温和便于控枪等。 SolidWorks模块化步枪结构设计(2):http://www.751com.cn/jixie/lunwen_15191.html