美國M-16系列步槍

百科名片

美國M-16系列步槍是由阿瑪萊特公司的尤金·斯通納（Eugene Stoner，主設計師）、羅勃特·佛利蒙（Robert Fremont，監督原型槍的生產）和L·詹姆士·沙利文（L. James Sullivan，監督方案起草工作）領導的設計小組與1957年左右研製出AR-15自動步槍（也為M16）。

設計緣由

美國5.56mm口徑M16槍族的研製是始於美國陸軍的作戰研究辦公室（Operations Research Office，簡稱ORO）的一項研究，ORO於1948年9月在約翰斯·霍浦金斯大學創立，其目的是進行提高軍事作戰能力的相關研究，它的第一個研究項目是“怎樣設計出防護性能更好的戰鬥防彈衣”。ORO調查了超過300萬個在第一、二次世界大戰中傷亡報告，又向參加過韓戰的士兵進行訪問。第一次世界大戰的神槍手經常在1200米距離上射擊，但大多數被射殺的人都在100米範圍內中彈的；而參加過韓戰第602步兵團接受訪問的士兵中有大約87%的士兵表示：受地形及其他環境因素的制約，他們的射擊目標的距離有95%是在300碼以內，許多士兵更說他們所射殺的敵人都在100米以內。研究中也發現不經過瞄準的條件反射式射擊和經過瞄準的射擊同樣可以將敵人擊傷或殺死。根據這些研究結果，ORO認為.22口徑步槍發射能控制散布形式的成群射彈在300米射程內有相當理想的效果。值得注意的是，這項研究是在陸軍軍械署人員和英國軍械人員為了.28和.30口徑子彈的優劣吵得不可開交時秘密進行的。ORO的研究結果實際上跟德國人10年前研製的7.92mm×33短彈的原理相同。根據這些研究結果，軍械署於1953年至1957年之間實施了了一項名為“齊射”（SALVO）計畫的研究工作。
在實施“齊射計畫”期間，一些創新的設計出現了：如同時射出兩個彈頭的雙頭彈，埃利·哈維（Earle Harvey）所設計的通過改變彈頭形狀而使彈道發生變化的設計等。“齊射”計畫在1957年作出總結，大陸軍團司令部（Continental Army Command，簡稱CONARC）提出讓溫徹斯特公司（Winchester Repeating Arms）和仙童公司（Fairchild Engine and Airplane Corporation）的阿瑪萊特公司分部研製.22口徑的步槍。

阿瑪萊特AR-15

AR-15發展介紹

尤金·斯通納（1922-1997），第二次世界大戰結束後他從海軍陸戰隊退役便開始設計步槍。1955年，擔任美國仙童發動機和飛機製造公司阿瑪萊特（Armalite）分公司射擊比賽武器和救生槍主任工程師的尤金·斯通納開發了一支採用瑞典AG42楊曼（Ljungman）步槍的導氣管（也稱為氣吹式）原理、口徑為7.62mm的自動步槍，命名為AR-10。AR-10的設計無論是材料還是外形在當時看來是相當前衛的，機匣採用鋁合金，直槍托與小握把採用工程塑膠，槍管是鋁製的，內套不鏽鋼襯管，只有槍機和槍機框是採用鍍鉻鋼製件，空槍重僅3.4公斤。
當然，前衛不一定都是好的。1956年，AR-10參與美國陸軍的選型試驗，當時T44E4和T48步槍已經進入最後的測試階段。AR-10在試驗過程因槍管過熱導致槍口裝置鬆動，連續撞擊鋼襯管而嚴重開裂，於是被取消資格。雖然AR-10無法與前述兩種步槍競爭，但兩年後有少量AR-10賣到其他國家，如蘇丹和葡萄牙。而且AR-10引起了美國陸軍的威萊德·維曼（Willard G. Wyman）將軍的注意，他要求斯通納和阿瑪萊特公司設計高初速的.22口徑步槍。新的設計要求符合下列各項要求，不過最後一項要求說明陸軍對ORO的研究結果並沒有充分的理解：
有20發容量彈匣。
裝彈後重量少於6磅
能選擇射擊方式。
每發子彈能500米射程上穿透標準鋼盔、防彈衣或3.4mm厚的鋼板。
總之，根據這些要求斯通納開始了研製工作。他的第一個設計是傳統式的設計，但在全自動射擊時完全無法控制，所以他開始設計縮小型的AR-10，當時是1957年。
AR-10的設計組把AR-10按比例縮小成口徑為.222的自動步槍，只用了6個月時間就提交了6支樣槍由阿伯丁試驗場評審。為了符合最後一項500米穿透力的要求，斯通納又要求雷明頓公司（Remington Arms Company）改進他們的初速3300英尺/秒（1006m/s）的55格令.222雷明登步槍彈，而研製出來的新型彈藥就是著名的.223雷明頓步槍彈。除了口徑外，AR-15的槍管改為全鋼製槍管，並採用短的棒狀消焰減震器，原本位於提把內的鉤型拉機柄改成提把後方的Ｔ型拉機柄，其他方面則與AR-10基本一樣。
斯通納的新步槍AR-15其實是把許多其他步槍的設計思想和特點集合起來，包括：
M1941詹森步槍的閉鎖裝置；
FN FAL的機匣蓋和槍尾；
T-25的槍管同軸式直槍托；
英國EM2的帶有照門的提把；
德國MP44突擊步槍的拋殼口防塵蓋；
瑞典楊曼步槍的導氣系統，不過斯通納設計的導氣系統減少了幾個活動零件，使步槍操作更簡單，生產成本更低。
另外由於新型彈藥允許步槍採用鋁合金和塑膠等輕型材料，因此AR-15空槍重只有6.35磅（2.89公斤）。但是斯通納也犯了一些錯誤，他認為沒有必要給槍膛鍍鉻，而且當時阿瑪萊特公司也沒有給槍膛鍍鉻的工藝能力，但軍方在第二次世界大戰期間的研究表明，對自動武器來說槍膛鍍鉻是大有好處，因此軍隊宣布從M14步槍開始，以後生產的步槍都應鍍鉻。
不管怎樣，AR-15的出現引起了美國軍方的注意，從1958到1959年，陸軍在本寧堡、奧德堡和阿伯汀試驗場等地將AR-15與M14進行對比試驗。但問題在於當陸軍於1958年3月31日開始對AR-15進行測試時，AR-15的完整的研製過程還沒有完成，而且由始至終軍械工程人員和阿瑪萊特公司設計師沒有面對面工作過。通過這些試驗，表明AR-15重量輕、易操控、易於分解結合，而且步兵部門報告說AR-15會是M14步槍的一個合適的替代品。但在稍後的測試中暴露了一些問題，如槍口焰大、精度不好、侵徹力差、使用30發彈匣時故障率高，而且當雨水進入AR-15的槍管中時發射會導致膛炸。斯通納重新設計並加強了槍管，但軍械工程人員說問題仍然存在，這是.22口徑槍管可以預期的問題。在這個時候，斯通納聽說AR-15在軍方進行的極地環境可靠性測試中發生了大問題。斯通納飛到阿拉斯加去了解原因，發現問題出在陸軍測試人員身上，他們把步槍分解後就無法正確地重新組合，斯通納認為這是操作不當所至，要求重新測試。此後，軍方就開始阻礙斯通納對AR-15的改進，但卻說如果AR-15改造來發射新的.258口徑——軍火部門說這是最佳的彈藥的話可能更合適。總之，美國陸軍對AR-15失去了興趣，而且AR-15還需要繼續研製工作。另外，參謀長麥克斯韋·泰勒將軍（Maxwell Taylor）也不支持AR-15而建議繼續生產M14。於是，阿瑪萊特公司決定停止對AR-15的研究，為了償還一百四十五萬美元的研製費用，仙童公司在1959年12月把AR-15的設計、製造與銷售權以現金75,000美元和4.5%的提成賣給了柯爾特武器公司（Colt‘s Patent Firearms Manufacturing Company）。1960年，阿瑪萊特公司進行改組，斯通納在這次改組期間離開了阿瑪萊特公司。
現在，柯爾特公司把公司未來命運的賭注押在了AR-15身上，他們要向軍方高層發起一次更大膽的攻勢。首先，柯爾特公司開始攻擊M14步槍，然後，柯爾特公司試圖影響國防部的其他高層官員。第一個被說服的高官就是柯蒂斯·李梅（Curtis LeMay）將軍，當時的空軍副參謀長。在1960年6月4日，空軍在德克薩斯州的一個空軍基地試驗了AR-15，事後李梅將軍確定採購8,500支AR-15步槍以代替戰略空軍司令部的崗哨所裝備的M2卡賓槍，此舉令AR-15避免夭折。柯爾特公司用同樣的方法去影響美國國防部高級研究計畫局（Advanced Research Projects Agency，ARPA）。ARPA也認為AR-15很適合實戰使用，於是在1961年8月，越南軍援諮詢小組要求購買1,000支AR-15讓南越軍隊進行全面的實戰測試，被當時的國防部長所批准。在1962年初夏這項採購計畫得已實施，在實戰測試期間，為南越軍擔任顧問的美國軍事顧問提交了有關AR-15在實戰中表現的一些報告：
“在1962年6月16日，第340遊騎兵連的一個排在執行任務中……，他們在密林中與三名武裝的越共遭遇，兩名越共有卡賓槍、手榴彈、地雷和衝鋒鎗，雙方距離約15米，一名遊騎兵用AR-15向敵方全自動射擊，第一個點射就有三發子彈命中一名越共，其中一發子彈命中頭部，嚴重創傷；另一發是在右臂，也是嚴重創傷；一發子彈命中他的右側，產生一個直徑5英寸的大洞……這三發子彈中的任何一發所造成的創傷都足以至死的。”
這次試驗表明AR-15適合身材矮小的南越政府軍士兵使用，不久，國防部正式指示在實戰條件下試驗AR-15，試驗表明AR-15在性能上優於其他武器。而美國陸軍在1962年、1963年兩次複試AR-15，兩次否定AR-15，理由是遠距離上精度差，易損壞。但在空軍與軍援諮詢小組的努力下，國防部決定對AR-15和現役的M14進行一次效費比試驗。ARPA的報告指出：通過對AR-15和M14的效費比試驗表明，如果裝備一定數量的AR-15會使美國步兵擁有裝備AK-47的蘇聯步兵所相抗衡的火力，而且價格更低廉。現在國防部長羅勃特·麥克納馬拉（Robert McNamara）有了兩個互相矛盾的觀點：ARPA的報告支持AR-15，而陸軍方面卻支持M14。最後連約翰·甘迺迪總統也表示了關注，因此麥克納馬拉命令陸軍部長賽勒斯·萬斯（Cyrus Vance）對M14、AR-15和AK-47進行對比試驗。陸軍的試驗報告認為M14更適合軍隊的使用，但是萬斯懷疑這些測試方式有欠公正，於是命令陸軍監察長調查這些測試所用的方法。監察長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有利事件，他們利用民間媒體譴責軍方測試人員過分地誇大M14的優點，柯爾特公司指出與同類步槍相比AR-15並不需要太多的維護，事實上國防部開始購買AR-15時也的確沒有得到相應的維護裝備。
總之，試驗記錄證明AR-15的確勝過M14，柯爾特公司也在政治上獲得強勢支持，美軍駐越南總司令威斯特摩蘭也多次作出裝備的請求，麥克納馬拉在1963年1月23日命令M14停止生產。此時，空軍將在越南使用的AR-15命名為XM16。在1963年11月4日，柯爾特公司獲得一份104,000支XM16的生產契約——其中85,000支提供陸軍的特種部隊與空中機動戰術部隊，另外19,000支供空軍的空降特種部隊使用。

AR-15更名M16

在1964年2月8日，空軍把裝備的AR-15正式命名為“美國5.56mm口徑M16步槍”（United States Rifle, Caliber 5.56mm, M16）。同時，陸軍把他們裝備的試驗型命名為XM16E1。XM16E1與M16的區別在於其槍機增加了槍機輔助閉鎖裝置（槍機到位助推器），因為M16的拉機柄只有拉動槍機功能，不能助推，一旦因為某種原因使槍機不能復進到位，槍機就無法閉鎖。1967年2月23日，美國陸軍決定全面換裝改進型的XM16E1，並將XM16E1正式命名為M16A1。M16與M16A1在外形上的區別就在於有沒有一個活塞狀的槍機到位助推器。柯爾特公司、空軍、海軍陸戰隊和尤金·斯通納都同意在步槍上增加這個使採購單價增加4.5美元的複雜裝置，但是陸軍贏得這個全面支持是在採用了XM16E1三年之後，1967年2月28日XM16E1正式命名為“美國5.56mm口徑M16A1步槍”（United States Rifle, Caliber 5.56mm, M16A1），在1966年6月16日，柯爾特公司獲得一份將近840,000支步槍的價值約91,700,000美元的契約，從而確保了M16的前途。但是在1965年至1967年期間，一些主要的問題就暴露出來。
雖然M16隻是AR-15的軍用編號，但也作了一定程度的改進，下面兩幅圖片所展示的槍機框和擊錘只是這些細微的區別之一。
對於AR-15能成為M16，M14可謂“功不可沒”，事情還要從20世紀50年代說起。在北約進行“彈藥通用化”即要在北約內統一槍彈口徑時，美國認為T65式7.62×51mm槍彈射程遠、穿透力強，堅決反對任何降低威力的小口徑彈藥。於是美國憑盟主地位施加強硬影響，1953年，北約正式決定T65彈為北約制式彈。1957年，美國進行制式步槍的選型試驗，參與競爭的步槍包括有已經定為北約制式武器的FN FAL步槍、斯通納的AR-10和在M1伽蘭德半自動步槍基礎上設計的T44全自動步槍。
其實選型試驗的結果早已內定。美軍的制式步槍是不會用外國貨的，FAL的參與只是做做樣子而矣；AR-10試驗時出了問題，但不允許修改，而是立即取消資格。於是T44步槍理所當然地取勝，並定型為M14。
M14剛剛裝備部隊便立即在越南戰場投入使用，在越南的叢林山區中，M14的缺點暴露無遺。M14全長1120mm，帶實彈匣時全重4.54kg，由於7.62mm槍彈威力大，在全自動射擊時後坐力非常大，射手不容易控制，射擊精度很差。最不能忍受的是在越南戰場上配發的M14在快慢機上加了鎖，鑰匙由連長掌握，士兵只能半自動射擊，如果要全自動射擊則需要向連長申請開鎖。在AK47強大火力的壓制下，使用M14的美軍士兵苦不堪言。此外由於步槍和彈藥都太重，通常在巡邏任務中的單兵攜帶的彈藥量不超過100發子彈。因此，在越南戰場上的美軍迫切地需要一種新的步槍取代M14步槍。1962年美國國防部長麥克納馬拉下令M14立即停產，隨後M16便匆匆忙忙地趕赴越南戰場救火了。
M14從1957年裝備部隊，1963年全面停產，1967年被全面換裝，只裝備了10年時間。其實M14也並非是一支一無是處的槍，它只是一支在錯誤的時間、錯誤的地點、被錯誤使用的槍而矣。
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。

M16首次亮相

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（Ia Drang）的戰鬥，而且表現得相當好。哈羅德·G·摩爾（Harold G. 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”。（題外話：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》，由梅爾·吉布森主演。）
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：
“我今天上船時剛好收到了你的信。從上個月的21號到今天我們都在實施一次行動。目前敵人傷亡很大，而海軍陸戰隊的傷亡比較輕微所以我才能回到基地看報紙。讓我給你一些統計數字看看為什麼說傷亡輕微。在我們營里失去了接近1400人，有半數的人能回來。我們連里失去了250人，有107人回來。我們排里失去了72人，有19人回來。我想我的運氣到頭了，他們（死神）最後也會找上我的。可是，我只是被一塊小彈片打中了。我希望我的夥伴們都可以說這樣的話。
……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？”
柯爾特公司立即派出幾個專家小組奔赴現場，美國參議院武裝部隊委員會、《美國步槍手》雜誌等也派人前往調查、採訪。當時M16存在的主要問題有：彈膛污垢嚴重、卡殼、拉斷彈殼、彈匣損壞、槍膛與彈膛鏽蝕、缺少擦拭工具，尤其在惡劣條件下，情況更為嚴重。此時，由凱薩琳·利萊（Catherine Leroy）拍攝的這些照片在巴黎《競賽》雜誌上公開，訊息傳到國內，一片譁然，批評M16的浪潮此起彼伏，尤其是反對採用小口徑的人推波助瀾、添油加醋。
這些故障的原因是多方面的，越南氣候潮濕，溫度高，若不注意擦拭維護，很容易使槍生鏽，但將改用步槍彈發射藥是主要原因。M16原本所用的M193槍彈原裝杜邦公司的IMR4475單基管狀藥，這種藥燃速快、壓力曲線升得快、殘渣少。不久，杜邦公司通知陸軍說他們無法大量生產IMR4475。1964年1月，陸軍決定採用奧林公司的WC846雙基球形藥，他們認為這種發射藥易於生產，成本低，而且燃速慢，降低了峰壓，有利於提高槍管壽命，而且原本T65槍彈也是使用這種發射藥的。但事與願違，M193彈採用WC846藥後便出現了很多問題：球型發射藥燃燒後會在M16的槍管和導氣管中留下一些粘粘的殘渣，由於槍管沒有鍍鉻，而導氣系統又沒有相應的維護裝置和適合的潤滑物，因此很難迅速使步槍恢復正常使用狀態；由於球型發射藥的彈道特性導致導氣孔的壓力，加上緩衝裝置質量很輕，M16的全自動射速從正常狀態下的每分鐘750-850發大大提到到每分鐘850-1000發；另外由於槍機開鎖時剩餘膛壓高，殘渣也增加了膛壁與彈殼之間的磨擦力，因此經常出現卡殼和斷殼現象；此外，對M16的生產全過程缺乏一個有效的管理體制導致的質量問題也是一個重要原因。除上述原因外，裝備M16的部隊缺乏必要的訓練和指導也導致M16在戰鬥中出現了很多戲劇性的故障。
針對戰鬥中表現出來的問題，一個由國會組成的委員會於1967年5月15日開始著手調查，首席代表是密蘇里洲的民主黨員理察·伊薩霍特（Richard Ichord）。他在本寧堡和彭德爾頓營進行測試觀察M16的故障，並直接專程前往越南評定問題，調查委員會在1967年6月下旬提交報告，陳述“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。”但抽殼困難和射速的問題是由設計的缺陷引起。為了解決設計中的一些問題，M193彈中容易產生殘留物的含鈣元素的碳酸鹽的含量由原來的1%減少到0.25%，這樣就使M16導氣管的堵塞現象減少了一半，抽殼困難的現象也得到了解決。柯爾特公司也對M16本身進行了改進，例如彈膛鍍鉻；重新設計緩衝器（即復進簧導管），使射速降低到正常狀態；設計一種維護工具以及新的槍托，使清潔工具能貯存於步槍內；膛線纏距由14英寸改為12英寸；嚴格控制生產工藝，提高產品質量。最後，還制訂了一項“應該如何正確地維護M16”的龐大訓練計畫，並印製了一份連環漫畫式的步槍維護手冊發給士兵，這項措施是關於操作問題的最終解決方法。在操作性能和生產問題上所作的努力，使得M16/M16A1的運作開始變得相當可靠了。
在解決了故障頻頻的問題後，下一個最迫切的問題，就是如何把更多的步槍交到正需要它們的步兵團的手上。1966年，柯爾特公司是M16/M16A1的唯一生產商，月產25,000支。1967年6月30日，美國政府購買了M16的專利與特許生產權，然後就增加了兩個承包商，在1968年4月，通用汽車公司的Hydramatic分部（Hydramatic Division of General Motors Corporation）和哈靈頓·理查森公司（Harrington & Richardson）開始生產M16/M16A1，月產分別為25,000支。1969年柯爾特公司擴建，M16的月產量達到50,000支。1970年5月，三家公司的最高月產量達到89,000支。到1971年，通用公司和哈靈頓公司相繼停產M16/M16A1，而柯爾特則仍在為美軍提供M16/M16A1步槍，直到1988年。
M16與AK47的首次較量是在越南戰場上，在很多對比兩支槍性能的報導中都會提到當時很多美軍士兵在繳獲AK47後，寧願扔掉M16而使用AK47，使人感覺到M16十分不可靠。但據一些輕兵器專家查證，常常被扔掉的是M14步槍，扔掉M16也是存在的事實，卻遠不如人們所想像的普通。每一批M16A1在配發到部隊前，都會進行可靠性抽試，抽試的結果中表明M16A1平均故障率為0.033%，低於指標要求的0.15%，平均無故障工作時間為3000發。通過嚴格控制生產工藝，M16A1還是具有良好的可靠性的。儘管M16最初在越南戰場上表現得故障頻頻，但問題在六個月內就解決了，M16/M16A1在戰鬥表現中證明了尤金·斯通納設計了一把優秀的步槍。
當美國深深地陷入越戰的泥潭中時，還出現了幾個M16的衍生型，包括一種短命的狙擊步槍和XM177等。在越南作戰的美軍普通反映M16、M16A1火力猛、重量輕，比M14易於攜帶。據在越南作戰的美軍第一騎兵師的一位指揮官Ｐ·Ｗ·肯德拉中尉介紹，該師的一個班被三面包圍在山上，為了呼叫直升機火力支援發射了信號彈。北越士兵以為他們要撤退，於是加快了進攻速度，結果受到M16A1的猛烈射擊，傷亡慘重。
當時北越士兵經常採用挖地道偷襲的方法令美軍吃了大虧，後來美軍特種部隊就埋伏在探聽到的地道出口附近，北越士兵剛出來就被M16密集的火力所射殺，於是他們稱M16為“黑槍”（Black Rifle）。他們還經常談論：“小黑槍與小彈能打大孔”。雖然美軍在越南戰場失利，但M16卻從越南戰場起步，僅柯爾特公司在這段時間內就生產了350萬支M16。1974財年，美國陸軍採購了270萬支。M16開始走向世界，並在世界各國軍隊在掀起的一股小口徑步槍熱潮。
在1970年3月13日，美國陸軍要求其他北約國家仿照美國軍隊的做法把M16/M16A1定為北約的標準配備。英國人的反應十分強烈。在大約二十年前，英國軍隊曾強烈地反對美國軍械人員把7.62mm T65彈定為北約標準彈，因為英國人認為他們的.280口徑子彈更好，而現在美國陸軍卻竟然要求他們採用一種口徑更小的子彈！！！但無論如何，M16/M16A1在越南戰爭後期的表現非常優秀，北約組織決定選用新的小口徑槍彈作為北約的標準配備。
北約組織在1977年4月至1979年春期間進行了一系列的測試以決定新的北約制式彈，大部份北約成員國家提交的彈藥都是以標準的5.56mm M193 M16彈為基準研製的，但是西德則推出了4.7mm無殼彈。在所有測試完成後，在1980年比利時的SS109彈被選定為第二種北約標準彈。SS109彈的彈頭為組合鋼彈芯，槍口初速為每秒3000英尺（915m/s）。它的優點是有效射程比美國的M193彈更遠，適合輕機槍使用，但是要完全達到這種性能表現必需將膛線纏距改為7英寸，而原來的M16/M16A1的膛線纏距為12英寸。當SS109彈在纏距為12英寸的步槍中發射時，SS109彈的表現只比M193彈好一點點。因此，為在步兵班內使步槍和輕機槍使用同一彈藥，M16A1需要進行改進以適應發射SS109彈，美國軍方決定儘快改變膛線纏距並改進M16/M16A1的一些不足。同時，美國海軍陸戰隊根據M16A1在部隊使用的十幾年來的意見也對M16著手改進並試驗，到1985年，陸軍正式承認其改進的成果，改進後的M16A1E1被正式命名為M16A2。
斯通納本人一直對M16A1情有獨鍾，所以對於M16A2的改進一直耿耿於懷。他曾經說過，改進前和改進過程中，從來沒有徵求過他的意見，改完後才讓他看；他還形容M16A2除了護木以外，其它改動沒有任何價值。他已經忘記了M16A1的起家正是基於使用部隊的呼聲。
海軍陸戰隊改進的M16A1命名為M16A1E1，較之M16A1有如下改進：
改用比利時SS109槍彈（美軍型號M855），膛線纏距由12英寸改為7英寸，理論射速達到700~900RPM；
護木前方的槍管外直徑加粗到18.5mm，接近消焰器直徑，以增加槍管堅固性，提高單發精度，槍管因此加重170克；
為節省彈藥，將連發射擊方式改為三發點射；
為符合人體工程學，槍托加長了16mm，以便於抵肩方式進行瞄準射擊，更堅固耐用；
三角形左右兩半式的護木改為圓柱形上下兩半式，護木外表有散熱肋條，也可以起防滑作用；
原直徑2mm的覘孔改為5mm，以方便瞄準近距離運動目標，準星尖由圓柱形改為方柱形，照門的風偏和高低可調；
取消了槍口消焰器上的兩個下方的開孔，以抑制槍口上跳和避免臥射時槍口揚塵；
拋殼口後面增加了一塊凸起，阻止彈殼後拋，方便左撇子射手使用；
槍托、護木和握把材料改用纖維增強尼龍；
槍托有防滑底板，直形小握把改為有手指槽的握把。
在1981年夏季期間，M16A1E1進行了非常徹底的測試，並且在1982年9月定型為M16A2，但直到一年後，即1983年11月20日它才正式地被海軍陸戰隊採用。而此時陸軍中的部分人正試圖說服相關部門不要採用M16A2，雖然他們也承認大量的M16A1在長期使用和訓練中已經很損耗嚴重了，但最後，陸軍還是在1985年採用了M16A2。
1986年，美國陸軍部宣布在8年內（1986~1994）採購2000萬支M16A2步槍進行全面換裝。本來，柯爾特公司也參與了M16A2的改進計畫的，但在1988年，柯爾特公司卻因為報價高於FNMI（比利時FN公司在北美開設的製造廠）而失去美國陸軍訂購M16A2的生產契約，結果美軍裝備的M16A2槍身上被打上了FNMI的標誌。
M16A2的初始型號只具備半自動和3發點射功能，這迎合了某些美國陸軍高級軍官的主張。而英國專家特別讚賞這種發射方式，他們認為“可控的3發點射可以得到較高的命中率，這比一下子向敵方噴射10或15發子彈要好。”
但美國一些軍事專家和技術專家激烈反對。因為這種設計思想從根本上動搖了突擊步槍的宗旨。突擊步槍在戰術使用上的主要意圖是藉助突然和猛烈的火力阻止、壓制、殲滅或震懾敵人。所以M16A2定型後又推出有一些有全自動發射功能的改型，不過這些全自動的M16A2多用於出口，美國陸軍和海軍陸戰隊裝備的多是三發點射的美國政府標準型（Model 645）。另外，柯爾特公司向執法機構銷售的M16A2名稱為RO901。
在這件事上，斯通納本人也是激烈地反對M16A2的初始型號，他並不反對3發點射機構，但反對用3發點射代替全自動射擊，因為這完全背離了他當初設計M16的初衷。早在20世紀60年代，美國有相當一部分軍人傾向於步槍的半自動射擊方式，理由是全自動射擊白白浪費彈藥，當時斯通納據理力爭。不少專家發現在二戰當中，大約有4/5的M1伽蘭德步槍手在戰鬥中不扣扳機，距BAR步槍越近的士兵越是呆看BAR連續射擊的壯觀場面，因此士兵得出“半自動在實戰中無用”論。斯通納認為半自動步槍即使在一名訓練有素的士兵手中也難以發揮威力，原因有以下幾點：①選擇目標時猶豫不決；②敵人一反擊就停射；③鄰兵傷亡時分散精力；④扣一發響一發，由於緊張甚至恐懼彈頭射出去不是偏高就是偏低。具有全自動射擊方式的步槍則完全是另一回事。士兵握住著BAR這樣的槍會感覺到他已經控制著一個區域，只要敵人在這個區域，就hose it down（用子彈橡皮水管澆它——形容全自動射擊的美軍俚語）。
雖然美軍對M16步槍進行了多次改進，但M16仍有許多不盡人意之處。例如野戰分解比較複雜；全槍較長，機動性較差；加粗槍管會提高性能，但影響到M203榴彈發射器不能掛裝而只好只加粗護木以前的槍管；三發點射機構設計不佳，每發射3發凸輪轉動一圈，如果中斷射擊停止的位置不同，再次扣動扳機的扳機力就不一樣以致影響單發射擊精度等等。其中一個重要問題就是槍機太輕，慣性小，容易出現後坐不到位或復進不到位的故障，尤其中泥水或風沙等惡劣環境中受影響最大。
在黛米摩爾主演的電影《G·I·Jane》中海豹隊員在M16的槍口上套上保險套的情節並非虛構。M16的說明書上說明槍管進水後不能立即射擊，這是因為M16的導氣管太長太細，如果進水使會影響自動射擊。如果士兵需要攜槍潛水，一個基本的解決方法是在槍口上緊緊地套上保險套。
不過，儘管曾被預言M16在沙漠環境中使用將會產生很多問題，但M16槍族在海灣戰爭中表現得非常可靠。
1987年9月底，美國陸軍提出了“美國陸軍輕武器總規劃”，規劃中坦承當時美國在輕武器方面沒有技術優勢，是近斯的一種過渡措施，M16A2作為單兵武器至少要裝備到1994年。在1989年開始的ACR（先進戰鬥步槍）計畫的目的之一就是尋求M16A2的替代品。但由於沒有一個ACR的參與競爭者能表現出綜合性能比M16A2有大的提高，這個計畫最終被取消。
現在美軍已經拋棄了某些人所主張的“輕武器萬能論”，肯定了單兵武器並不是單獨作戰的，而是主要對付有生目標、輕型車輛和防禦工事內的敵人。至於輕裝甲目標和低速空中目標則由其它專門武器對付。M16系列仍可滿足目前的基本使用要求，所以美軍決定繼續改進和使用M16系列，至少會用到2010年。
柯爾特公司的ACR方案是在M16A2的基礎上作出改進，新的伸縮槍托，新的握把，新的護木，新的槍口制退器和發射雙頭彈，並取消提把，由於這個方案相當保守，當時已經有人稱其為M16A3
進入1990年代，由於ACR計畫夭折，美國軍方已經看不到依靠現有技術為士兵提供革命性的制式步槍，因此他們傾向於對原有武器進行修改，於是出現了M16A2的改進型M16A3。
M16A3保留M16A2的基本特徵不變，只是作少量的改進，其基本宗旨是大幅度地提高射擊精度，並不打算採用任何高新技術，因此最初的打算是在三年內（1993年至1995年）內廣泛裝備M16A3。由此可見M16步槍本身並沒太大改進的餘地，主要的發展潛力在於採用新型的光學瞄準鏡和夜視儀等瞄準系統。
當時M16A3的計畫是在借鑑一種為M16A2開發的名為“SERFS”系統的護木（就和現在的KAC生產的RIS護木類似），在增設的M1913標準導軌上可選擇地安裝新型的瞄具。具體方案是：在M16上下左右各設一導軌，取消M16機匣上方的提把，上方的導軌從機匣上方延伸至槍管前端；前護木下的導軌上安裝摺疊式小握把，或安裝M203榴彈發射器；其他的導軌可以雷射瞄準器、光學瞄準具等。M16A3安裝了鋁合金制的“SERFS”系統後重量比M16A2減輕0.23kg。但因經費緊張，估計只能為每個步兵班配備3~4支M16A3。據傳當時美國陸軍軍械、彈藥和化學司令部已經與M16A2的生產商簽訂了2,710萬美元的契約，對64,725支M16A2進行改進。
M16A2生產商FNMI的M16A3改進計畫，被稱為“FIRM-M16”（上）。同的改裝也可以M4上實現，被稱為“FIRM-M4”（下）。FIRM除了瞄準鏡座導軌外，還有一個新的消焰器。由於美軍不會裝備MIRM-M16，所以FNMI只 能直接向使用者推銷“FIRM”的配件。
到了1990年代中期，始終沒有關於M16A3定型的報導。除了關於美軍特種部隊和快速反應部隊大量裝備M4卡賓槍外的報導外，通過各類新聞片斷中看到在世界各地奔波的美軍手上仍然是M16A2，或者是根本就沒有必要花那么多的錢改裝一支專門安裝先進瞄準具的M16A3，只需要直接在M16A2上安裝瞄準具就可以了。然後，到了1997年11月，美國陸軍開始全面換裝制式步槍，但接任的不是M16A3，而是M4系列卡賓槍。
再後來，一些被認為是傳說中的M16A3和M16A4的實物圖片出現了。M16A3的外形和1990年代初的構想相去甚遠，它的改進僅僅是將固定的提把改為整合M1913導軌的平頂型機匣的結構（即和M4A1相同），其他方面完全保留了M16A2的特徵，不過M16A3能全自動射擊，和M16A1一樣。而M16A4的改進則較大，除了把M16A3的護木改為KAC公司生產的RIS護木套件（和SOPMOD M4/M4 CQBW相同）外，還對發射機構作出了些改進以提高可靠性能。到2002年底，海軍陸戰隊正式宣布採用M16A4。
繼陸軍全面裝備M4/M4A1後，海軍陸戰隊也宣布全面裝備M4/M4A1，以代替原來使用的M16A2。在2002年下半年，經過一番辯論後，美國海軍陸戰隊司令James Jones將軍通過《海軍陸戰隊時報》正式宣布，美國海軍陸戰隊經過2年的測試和評比，最終決定放棄全面換裝M4而裝備M16A4，裝備時間從年底開始。但海軍陸戰隊也不打算全面裝備M16A4，機械化部隊仍然會以M4作為主要武器。
儘管M4/M4A1在步兵戰鬥的射程內已經有足夠的精確，但海軍陸戰隊還是決定選擇射程更遠的M16A4。為什麼海軍陸戰隊會走回頭路，重新選擇20英寸長的槍管呢？來自阿富汗的一些報導似乎說明了海軍陸戰隊的選擇：SS109/M885彈在阿富汗戰場上表現出缺乏殺傷力，特別是在使用M4或C8卡賓槍發射時。SS109/M885要達到有效殺傷，命中目標時的彈頭速度必須在732m/s以上，彈頭以這個速度穿過一段距離後開始偏轉，偏轉時造成較大的創傷。而M4/M4A1的初速較低，創傷效果不理想，致使有些部隊採用比較重的商業用比賽彈頭，以提高終點彈道性能，更有些部隊建議採用新的槍彈，在《美軍在阿富汗的步兵裝備使用調查報告節選》一文中就有提及到這一點。
M16A4是在M4A1卡賓槍之後大約一年推出，兩者的工作原理相同、結構相似，許多部件通用。它是將槍械作為一個模組、火控系統作為一個模組來設計的。瞄具採用了許多的新技術，但槍械本身改進不多。機匣為平頂式，上端有M1913瞄準鏡導軌。槍機和其他M16系列一樣有特富龍潤滑塗層，以提供可靠性。重型槍管上刻有適用的槍彈、膛線形成的數字。槍管護木內側裝有鋁製的隔熱屏。提把也可拆卸。固定式槍托後部可裝擦拭工具。
M16系列在3發點射和連發上來回變化，M16A2由連發改為3發點射，M16A3又改成了連發，如今到M16A4又成了3發點射。M16A4上的單發/點射機構也是傳統的技術。
M16A4改進最大的地方可能就是火控系統。由於技術和功能進步，如今瞄具已被火控系統這個名詞所代替。在M16A4上，火控系統是作為一個模組來設計的，以便能根據技術發展的狀況來不斷改進。由於在傳統技術上沒有大的突破，現在都傾向於通過提高火控系統的能力來提高武器的性能。M16A4對這一模組的重視充分體現了這一點，這也是武器改進的一個重要途徑。目前M16A4的光學瞄具包括AN/PEQ-5雷射指示器、全息衍射鏡（HDS）和AN/PVS-14夜視瞄準系統等。據說在M16A4的基礎上，柯爾特公司已製成同時具有單發、點射、全自動射擊三種射擊方式的型號，可能會以M16A5的名稱亮相。

M16系列步槍性能

M16式 M16A1式 M16A2式
口徑： 5.56mm 5.56mm 5.56mm
M193式槍彈： 1000m/s 1000m/s 1000m/s
理論射速： 700~950發/min 700~950發/min 700~900發/min
自動方式： 導氣管式 導氣管式 導氣管式
閉鎖方式： 槍機迴轉式 槍機迴轉式 槍機迴轉式
容彈量： 20發或30發 20發或30發 20發或30發
全槍長： 990mm 990mm 1000mm
照門： 覘孔式 覘孔式 覘孔式
發射方式： 單發、連發 單發、連發 單發/連發，單發/3發點射