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从机械瞄具到光学瞄具

归档日期:07-01       文本归类:机械瞄准具      文章编辑:爱尚语录

  从机械瞄具到光学瞄具_机械/仪表_工程科技_专业资料。关于枪械瞄具的发展

  从机械瞄具到光学瞄具 光学瞄准镜是瞄具的一种,早年单兵武器上的瞄具全是机械式,有据可查的最早的瞄具是在中国汉代,而最先进的瞄具也诞 生在中国,在上个世纪出土的中山靖王刘胜墓中就出土过带有机械瞄具的弩,专家们研究发现这种瞄具要领先西方上千年, 在西方的弩上在虽然也有机械瞄具的雏型, 但是都相对功能单一, 而刘胜墓中的弩上就已有了根据勾股定理而定出的望山了。 “望山”就是有些类似于现代步枪上的标定射距的标尺。在相当长的时间里,所以西方在瞄具发展上曾大大落后于中国。在1 5世纪以后才开始在火枪上开始出现机械瞄具的雏型, 这一时期的瞄具全是机械瞄具, 由于加工技术所限在美国西部的一些 猎人曾在枪管顶部加一个细长的管作为瞄准远距离的一种瞄具。 17 世纪望远镜原理在荷兰被发现,望远镜随之发明,就像所有的先进技术一诞生就先应用于军事一样,光学器材也很快进 入军事领域,开始在战争中得以大量应用。但当时主要是作为望远镜用,在中国的明代曾有记录,中国士兵曾经将单筒望远 镜架在火炮的一侧上用于间接瞄准和射校。 与此同时在西方人也一直设想将望远镜应用于枪炮瞄准, 大约在17世纪就已有 雏形,并开始进行控索性使用。1830~1840年期间,美国人开始使用较为成熟的开普勒式望远镜式瞄准具。但限于 当时的制造技术,当时的瞄准具分划是固定的,进行归零时要通过枪体上的调节机构来实现。真正意义上的瞄准镜是德国的 卡尔。蔡斯,规模化的用于战争时是一战,已具备了现代瞄准镜的所有基本功能。 光学瞄具的分类: 按工作模式来讲,光学瞄具分为两类,一类是纯光学瞄具,只是光学玻璃和机械零件组合,这类瞄具主要是以白光式为主, 另一类为光电式。光电式也有两个分枝,一类是早期的结合夜视器材形成的夜视瞄具,还有一类是利用加装激光测距和显示 屏及弹道软件类火控系统的全功能瞄具。 以前这种瞄具以前用于火炮和坦克等大型兵器, 现在随着 IC 设计和制造业的发展, 火控配件的体积也减少到以前的几分之一或十几分之一。这种瞄具也有枪械专用型了。 光学瞄准具按照工作原理类型来区分,又主要有以下几类: 开普勒式 也叫折射式,这是最常见的也是最成熟的一种,是现有的应用最多最广泛的一种。 伽理略式 以凸透镜和凹透镜组合形成虚像的原理,常用于高射瞄具 光点反射式 利用自然光或二发光二极管照射析光板在射手的视野和远处的目标内复合成像。 单点准直式 利用发光体在凸透镜中形成一个无限远的亮点。射手需要用双眼瞄准。 棱镜式 利用普罗棱镜折射的原理成像,优点是枪瞄的长度较短。如美国的 ACOG。 马克斯托弗式 也叫折返式,优点是长度短,只为折射式的三分之一,口径大光通量大,但造价较高主要应用于夜视瞄具 光电夜视式,主要分为主动红外,微光夜视,热成像三种。 在本文中我们主要以开普勒瞄具作为介绍,因为这是在军用和民用的枪械中应用的最多的最广泛的一种。 开普勒折射式光学瞄准镜的最主要功能是利用两个凸透镜放大成实像的原理,如图 1: 开普勒瞄具分为定倍和变倍两类 在瞄准镜中,镜片将目标图像和瞄准分划线叠在同一个聚焦平面,不受眼睛移动的影响。平时我们看到的光学瞄准镜大部分 具有放大倍率,有少量也有不具大倍数的(主要在光点反射式上常见)。具有放大倍率的的瞄准镜分为固定倍率和变倍瞄准镜 两类,比如 6x42 指的是物镜直径 42 毫米,固定放大倍率 6 倍的光学瞄准镜,3.5-10x40 是指物镜 40 毫米,放大倍率从 3.5 到 10 倍可转换的瞄准镜。 在定倍瞄准镜中,由于技术成熟,对于机加工设备工艺村求低,所以镜体结构较为简单,主要是用于一些民用竞技类的射击 枪械和单兵步枪上,而且通常以以低倍为主,如 1 倍,1.5 倍,2.5 倍 3.5 倍,4 倍,6 倍最大的 8 倍或 10 倍,当然也有例 外,比如刘坡尔德就有一款 35X45 的瞄具,主要用于长距离的竟技类射击使用。 变倍镜: 在狩猎和军用狙击和警用战术狙击步枪上,变倍瞄准镜的使用较为广泛。变倍瞄准镜的用途有两个方面,第一方面:可以用 低倍观察周围的情况,比如低倍时可以获得较大的视场,高倍时可以更好的对目标进行精确瞄准,在靶场上高倍可以让射手 及时观察到弹着点进行进一步校射。如图:第二个方面:变倍瞄具,可以通过和分划板组合使用进行战场测距,比如:以 3-12 变倍镜为例,在瞄准镜的分划板设计时,人为的将分划线的宽度设计成三百米距离上等同正常成年人头或人肩宽,这 样,只要是在 300-1200 米内的人体目标,只要拧动变倍环,将其头部或身宽套入分划线等同的宽度时,查看变倍环上的倍 率, 如果是正好在 7 倍或是 7 倍和 8 倍之间就可以知道目标距射手的大致距离是 700 米或 750 米左右, 而且误差不会很大。 根据枪械的射程和直射距离的一般普通的警用狙击步枪因为射程不高可以选用 1.5-6X42 或 1.25-4.5X26,而军用远射程狙 击步枪或反器材步枪的瞄准镜可以选用 4-16 倍或 6-25 的变倍瞄准镜, 而作为战场支援的战术狙击步枪则可以选用 3-9 倍类 的。 由于观测和射击目标时目标远近不同,有的可能是在 100M 处,有的可能是在 1000M 处,这样一来,瞄准不同距离的目标 时,物镜组的成像焦点和分划板的距离也不是绝对固定的,根据射距远近的变化,在一定的范围内分划线会和物镜的成像焦 点会产生不重合的情况,当眼睛在出瞳距处上下左右动时,十字丝也会随眼睛上下左右移动会动。这种就是所谓的视差,所 以枪瞄在出厂前,厂方会将物镜焦点定在最常用的射击距离上,所以在相对的的距离上,是不存在视差的,也就是说十字丝 不会随射手的眼上下左右的动,但超过工厂标定的这个归零范围以外的距离,视差又会出现。不过这时产生的误差都是在允 许数值内的。完全可以忽略不计。因为太远的射距,枪弹也打不到,或是枪弹本身的散布已经超过了视差所导致的误差。 对于一些更专业的射击人员来讲,他们对瞄准镜的要求比较苛刻,在一些远距离射程的军用步枪和狩猎瞄准镜中,因为射击 距离情况变化较大, 工程人员为了为了改良这种不利状况, 设计了物镜调焦系统, 在瞄准镜前方的物镜筒上拧动距离标识时, 物镜组的成像焦点会精确的和分划板重合。但凡事有利有弊,早期的物镜调焦的瞄准镜常有在等同的距离,不同倍率时,产 生弹着点不同的情况,不过目前大部分的专业工厂可以通过各种方式减少加工误差,使之在合理范围内。近来还有一种内置 的侧调焦系统用于远射枪 瞄,由于这种侧调焦系统,将瞄具的调焦控制件大部分置入瞄具内部,所以瞄具的密封性能比物镜年调焦式要更好,而且工 作稳定性更高更可靠。

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