M16与AK47的首次较量是在越南战场上，在很多对比两支枪性能的报道中都会提到当时很多美军士兵在缴获AK47后，宁愿扔掉M16而使用AK47，使人感觉到M16十分不可靠。但据一些轻兵器专家查证，常常被扔掉的是M14步枪，扔掉M16也是存在的事实，却远不如人们所想像的普通。每一批M16A1在配发到部队前，都会进行可靠性抽试，抽试的结果中表明M16A1平均故障率为0.033%，低于指标要求的0.15%，平均无故障工作时间为3000发。通过严格控制生产工艺，M16A1还是具有良好的可靠性的。尽管M16最初在越南战场上表现得故障频频，但问题在六个月内就解决了，M16/M16A1在战斗表现中证明了尤金·斯通纳设计了一把优秀的步枪。

　　当美国深深地陷入越战的泥潭中时，还出现了几个M16的衍生型，包括一种短命的狙击步枪和XM177等。在越南作战的美军普通反映M16、M16A1火力猛、重量轻，比M14易于携带。据在越南作战的美军第一骑兵师的一位指挥官Ｐ·Ｗ·肯德拉中尉介绍，该师的一个班被三面包围在山上，为了呼叫直升机火力支援发射了信号弹。北越士兵以为他们要撤退，于是加快了进攻速度，结果受到M16A1的猛烈射击，伤亡惨重。

　　当时北越士兵经常采用挖地道偷袭的方法令美军吃了大亏，后来美军特种部队就埋伏在探听到的地道出口附近，北越士兵刚出来就被M16密集的火力所射杀，于是他们称M16为“黑枪”（Black Rifle）。他们还经常谈论：“小黑枪与小弹能打大孔”。虽然美军在越南战场失利，但M16却从越南战场起步，仅柯尔特公司在这段时间内就生产了350万支M16。1974财年，美国陆军采购了270万支。M16开始走向世界，并在世界各国军队在掀起的一股小口径步枪热潮。

　　在1970年3月13日，美国陆军要求其他北约国家仿照美国军队的做法把M16/M16A1定为北约的标准配备。英国人的反应十分强烈。在大约二十年前，英国军队曾强烈地反对美国军械人员把7.62mm T65弹定为北约标准弹，因为英国人认为他们的.280口径子弹更好，而现在美国陆军却竟然要求他们采用一种口径更小的子弹！！！但无论如何，M16/M16A1在越南战争后期的表现非常优秀，北约组织决定选用新的小口径枪弹作为北约的标准配备。

　　北约组织在1977年4月至1979年春期间进行了一系列的测试以决定新的北约制式弹，大部份北约成员国家提交的弹药都是以标准的5.56mm M193 M16弹为基准研制的，但是西德则推出了4.7mm无壳弹。在所有测试完成后，在1980年比利时的SS109弹被选定为第二种北约标准弹。SS109弹的弹头为组合钢弹芯，枪口初速为每秒3000英尺（915m/s）。它的优点是有效射程比美国的M193弹更远，适合轻机枪使用，但是要完全达到这种性能表现必需将膛线缠距改为7英寸，而原来的M16/M16A1的膛线缠距为12英寸。当SS109弹在缠距为12英寸的步枪中发射时，SS109弹的表现只比M193弹好一点点。因此，为在步兵班内使步枪和轻机枪使用同一弹药，M16A1需要进行改进以适应发射SS109弹，美国军方决定尽快改变膛线缠距并改进M16/M16A1的一些不足。同时，美国海军陆战队根据M16A1在部队使用的十几年来的意见也对M16着手改进并试验，到1985年，陆军正式承认其改进的成果，改进后的M16A1E1被正式命名为M16A2。

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