在设计上，相较于原75式和80式14.5毫米单管高射机枪采用的枪管短后坐式自动方式，02式高机首次采用了导气式自动方式，可有效简化武器的结构和气体能量调节方便，确保在不同环境条件下使用可靠。此外，为了减小火药燃气冲量的影响，国产02式高机还设有自动机后坐到位缓冲和枪身前后双向缓冲机构；枪口装置则具有制退、消声和消焰等功能，并可满足使用脱壳弹的要求。合理的结构和先进的工艺技术，使该武器系统结构大大简化，功能更加完善。
在国产02式高机定型之前，武器系统经受了各种复杂条件下的试验，包括严寒、酷暑、风沙、雨淋等恶劣环境，试验表明该武器系统各组件均达到指标要求，具有很强的环境适应性。
“钨合金”穿甲弹
02式14.5毫米高射机枪的火力也堪称强大，可使用国产56式14.5毫米各种机枪弹、02式14.5毫米钨芯脱壳穿甲燃烧曳光弹、02式14.5毫米穿甲爆炸燃烧弹、1102A式14.5毫米穿甲爆炸燃烧弹等五种弹药。测试表明：国产02式脱壳弹的穿甲能力可与当今世界上著名的20毫米口径高射炮弹相媲美。比如：美国现装20毫米高炮使用的脱壳弹在1000米距离上对钢板穿透能力为19毫米；法国的20毫米脱壳弹为20毫米。而我国的02式脱壳弹，虽然口径比之小了近6毫米，但在同距离上对钢板穿透深度也达到了20毫米。其作战威力由此可见一斑。
当然，优良的性能来自科学而合理的结构设计，国产02式脱壳弹采用了其它国家在高射炮弹上才使用的“钨合金”为弹心穿甲元件，由于钨合金的断面密度比钢材料的密度要大出约2~3倍，因而大幅度地提高了弹头飞行时的存速能力和对钢板的侵彻能力。此外，我国枪弹专家还把国产脱壳弹的弹心外形设计成能减少飞行时空气阻力的最佳状态，使国产脱壳弹的综合性能达到国际先进水平。
高平两用，一枪多能
随着新材料、新工艺、新技术不断应用于直升机及各种轻装甲车辆上，尤其是新型装甲材料防弹能力的提高，传统12.7毫米口径以下枪弹已经难以实施有效穿透，并且射程偏近。迫切需要重量轻、机动性能好而穿甲能力更强的大威力弹来替代，国产02式高机适时地迎合了这一战场需求。
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