近年來,各種單兵輕武器的光學(xué)及光電瞄準(zhǔn)裝置,包括瞄準(zhǔn)鏡、激光指示器、紅點式瞄準(zhǔn)鏡等,得到了越來越廣泛的應(yīng)用,在不久的將來還可望得到真正的火控系統(tǒng),而且工業(yè)部門不斷提供其他新產(chǎn)品,所有這些將一個非常專業(yè)的小市場轉(zhuǎn)變成為與軍用槍械有關(guān)的非常重要的技術(shù)與商業(yè)領(lǐng)域之一。
士兵的使命正在發(fā)生變革,從傳統(tǒng)的下車和乘車戰(zhàn)斗到全方位的人道主義救援,任務(wù)變得多種多樣。這就需要士兵隨時準(zhǔn)備面對各種各樣的戰(zhàn)術(shù)和作戰(zhàn)態(tài)勢,配備適用的裝備。
在標(biāo)準(zhǔn)配備的單兵輕武器(典型武器是突擊步槍)方面,特別是在執(zhí)行維和任務(wù)時,已經(jīng)提出了新的需求——大量使用復(fù)雜的瞄準(zhǔn)系統(tǒng),而在幾年之前,除了狙擊手、優(yōu)等射手外,這些系統(tǒng)還只是待用品。現(xiàn)在,新的技術(shù)導(dǎo)致相關(guān)的采購成本大幅度減少,這一需求得以實現(xiàn)。
對警察部隊而言,盡管背景有所不同,但相似的過程也在發(fā)生之中。
望遠(yuǎn)瞄準(zhǔn)鏡和其他 光學(xué)裝置
在現(xiàn)今的市場上,用于軍/警輕武器的望遠(yuǎn)瞄準(zhǔn)鏡和其他光學(xué)瞄準(zhǔn)鏡及照準(zhǔn)系統(tǒng)多種多樣。世界上并不存在真正的在所有作戰(zhàn)情況下都有理想表現(xiàn)的“通用”步槍。同樣,瞄準(zhǔn)鏡通常也是為這種或那種特定的任務(wù)或在某些作戰(zhàn)條件下使用而設(shè)計的。也就是說,人們很難確定哪種瞄準(zhǔn)鏡是一般意義上“最好的”瞄準(zhǔn)鏡,雖然在復(fù)雜性和制造質(zhì)量(隨之而來的是價格)以及性能方面通常會有某種排序。
放大倍率
放大倍率是步槍望遠(yuǎn)瞄準(zhǔn)鏡最直觀的參數(shù),能夠使射手更好地識別、跟蹤和命中目標(biāo)。隨著目標(biāo)距離的增加和目標(biāo)外觀的變小,這一功能的重要性和效能越來越大。但是這一關(guān)系不是成正比的,也就是說,由于各種原因,高倍率并不總是能得到較好的效果。市場上瞄準(zhǔn)鏡的倍率從1~36倍不等,但是適合軍警使用的瞄準(zhǔn)鏡的倍率多數(shù)在4~12倍之間。
可變倍率(“變焦”)瞄準(zhǔn)鏡也是相當(dāng)有用的,特別對軍用而言。這種瞄準(zhǔn)鏡比固定倍率瞄準(zhǔn)鏡更具靈活性,可以根據(jù)戰(zhàn)術(shù)態(tài)勢特別是目標(biāo)的距離選用合適的倍率。但是與固定倍率的瞄準(zhǔn)鏡相比,變焦瞄準(zhǔn)鏡較復(fù)雜、質(zhì)量較大,成本也較高,因此許多軍隊仍然使用固定倍率的瞄準(zhǔn)鏡,其中包括尤納特(Unertl)10×40瞄準(zhǔn)鏡(采用密位點分劃,配裝美國海軍陸戰(zhàn)隊的M40A1和M40A3狙擊步槍)、劉坡爾德超級M3 10倍瞄準(zhǔn)鏡(采用密位點分劃,已被選作美國陸軍的M24 SWS步槍的瞄準(zhǔn)鏡,供優(yōu)等射手使用)、亨索爾特10×40瞄準(zhǔn)鏡和施密特·本德 6×42以及12×42瞄準(zhǔn)鏡(用于精確國際公司的各種步槍,已經(jīng)在大約30個國家服役)。盡管如此,未來似乎仍然屬于變焦瞄準(zhǔn)鏡。精確國際公司的AW/ AWM高精度步槍越來越多地被軍方采用,該槍配裝亨索爾特公司的4~16× 60可變倍率瞄準(zhǔn)鏡,而芬蘭最近采用卡爾·蔡司公司的DIAVARI 3~12×56軍用版瞄準(zhǔn)鏡,該瞄準(zhǔn)鏡有可快速調(diào)整的底座、經(jīng)改進(jìn)的密位點分劃、測距分劃和可消除鏡頭反射的前濾光片。
對于變焦光學(xué)系統(tǒng)來說,分劃板放在第一焦平面還是放在第二焦平面上,是有很大差異的。在前一種情況下,目標(biāo)輪廓的大小和分劃的寬度將隨著放大倍率的增大而增大,而在后一種情況下,在放大倍率變化的過程中分劃的寬度是保持不變的。但是這種區(qū)分已經(jīng)被希佛德(Shepherd)瞄準(zhǔn)鏡改變了。該瞄準(zhǔn)鏡有兩組獨立的可分開調(diào)整的分劃,一組由一系列縱向排列的圓構(gòu)成,對應(yīng)300碼(274.2m)到1000碼(914m)距離的彈頭命中點,直徑隨倍率的變化而變化;另一組為傳統(tǒng)的十字叉絲形式分劃。這種瞄準(zhǔn)鏡有6種不同的分劃形式用于不同的彈種,其中有為軍用口徑設(shè)計的“非常平直”型(用于0.50英寸勃朗寧機(jī)槍彈和0.338英寸拉普阿馬格努姆彈)、“平直”型(用于0.300英寸溫徹斯特馬格努姆彈和7mm雷明頓馬格努姆彈)以及“標(biāo)準(zhǔn)”型(用于7.62mm北約標(biāo)準(zhǔn)彈和 5.56mm北約標(biāo)準(zhǔn)彈)。
其他選擇標(biāo)準(zhǔn)
除了放大倍率之外,還有若干其他因素影響瞄準(zhǔn)鏡的選用。這些因素包括質(zhì)量、外形尺寸、清晰度、相對亮度、視場以及生理和人機(jī)工程等方面。將目標(biāo)放大會導(dǎo)致瞄準(zhǔn)鏡/武器綜合體晃動增大,使捕捉和跟蹤目標(biāo)變得相當(dāng)困難(特別是當(dāng)目標(biāo)運動時),因此,“理想”的瞄準(zhǔn)鏡應(yīng)當(dāng)在預(yù)期平均交戰(zhàn)距離上有足夠大的放大倍率,能夠明顯提高瞄準(zhǔn)精度,但是同時不會產(chǎn)生過分的晃動。當(dāng)然步槍有無兩腳架或其他支撐,情況會有所不同。
另一個重要的因素是視場。軍用瞄準(zhǔn)鏡的視場必須足夠大,以便于射手發(fā)現(xiàn)和捕捉目標(biāo),這點與警用有本質(zhì)的區(qū)別。高倍率將導(dǎo)致視場狹窄,至少在標(biāo)準(zhǔn)的光學(xué)系統(tǒng)尺寸范圍內(nèi)是這樣。例如,一種6×42的瞄準(zhǔn)鏡的視場在100m距離上大約為7m。專家認(rèn)為,在城區(qū)或植被茂密地帶與運動目標(biāo)交戰(zhàn),這樣的視場是不夠的,在這種環(huán)境中高倍率瞄準(zhǔn)鏡的用處將銳減。
還有一個重要的性能是亮度,使射手能夠在弱光的條件下準(zhǔn)確射擊。這一參數(shù),加上相對亮度(出瞳直徑的平方)和出瞳直徑(物鏡直徑與放大倍率之比),決定光線通過瞄準(zhǔn)鏡時有多少被吸收。通過瞄準(zhǔn)鏡的光線越多,瞄準(zhǔn)鏡的透過率就越高,產(chǎn)生的圖像就越清晰。通過在鏡頭前表面鍍膜的方法也可以提高光透過率,例如劉坡爾德瞄準(zhǔn)鏡鍍4層氟化鎂抗反射膜。
MK11 Mod 0高精度步槍1998年被美國特種作戰(zhàn)司令部采用,該槍安裝劉坡爾德戰(zhàn)術(shù)“變焦”3.5~10×40瞄準(zhǔn)鏡,分劃為密位點式。圖示夜視系統(tǒng)裝在瞄準(zhǔn)鏡前面,兩種裝置都裝在皮卡汀尼導(dǎo)軌上
密位點分劃。線上的點之間為1密位。交叉線很細(xì),不會遮擋瞄準(zhǔn)點。 1密位角對應(yīng)的長度在1000m處是1m。當(dāng)目標(biāo)大小已知時,射手可以用分劃確定目標(biāo)的距離
PDW(單兵自衛(wèi)武器)上安裝的光學(xué)附件,包括激光指示器、紅點式瞄具及戰(zhàn)術(shù)燈
除了光學(xué)的影響因素以外,還要考慮機(jī)械方面的因素,主要是堅固和防水能力,這將保證總體可靠性,包括在不良作戰(zhàn)條件下使用的可靠性。對瞄準(zhǔn)鏡最有害的是灰塵、溫度急劇變化和潮濕帶來的影響,這些因素將降低瞄準(zhǔn)鏡的性能,甚至使它毫無用處。瞄準(zhǔn)鏡制造商都在這些方面投入很大力量,特別應(yīng)當(dāng)提到的是劉坡爾德公司,他們的NightforceNXS系列瞄準(zhǔn)鏡在20m深的水中仍然保證密封,能承受 1200G加速度的沖擊。
分劃
瞄準(zhǔn)分劃有多種不同的樣式。有十字叉絲、復(fù)式(標(biāo)準(zhǔn)的、細(xì)的和粗的)、柱式、目標(biāo)點、密位點等。就軍用瞄準(zhǔn)鏡而言,最重要的選擇標(biāo)準(zhǔn)是便于捕捉目標(biāo),并且能夠提供某種基本的參考分劃來估計目標(biāo)距離。能夠測距的分劃如密位點分劃不但供軍用,也用于狩獵。這種分劃越來越普遍地用于高倍瞄準(zhǔn)鏡進(jìn)行遠(yuǎn)距離射擊。
另一個趨勢是采用照明分劃。例如,斯沃斯科(Swarowski)公司的PV-1 1.5~6×42瞄準(zhǔn)鏡的特點之一是采用晝夜兩用照明分劃,其亮度可以調(diào)整。格哈德(Gerhardt)公司的Nickel Su pra 3~12×56瞄準(zhǔn)鏡系列采用一項創(chuàng)新的辦法,即開啟或關(guān)閉分劃照明不會改變所選的亮度等級。而施密特·本德3~12 ×50瞄準(zhǔn)鏡用一個旋鈕既調(diào)整分劃照明又校正視差。
支座
瞄準(zhǔn)鏡必須通過支座連接在武器上。支座基本上可分為固定式和可拆卸式兩大類,每一類又有多種形式。
可拆卸式瞄準(zhǔn)鏡支座包括優(yōu)秀的韋弗燕尾座和環(huán)形座。這種支座結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量輕、容易安裝、價格適中、結(jié)實可靠,但每次取下和重新裝上去時,都必須重新校正零位。為了確保瞄準(zhǔn)鏡準(zhǔn)確復(fù)位而無須重新校正零位,這種瞄準(zhǔn)鏡座需要采用較高質(zhì)量的結(jié)構(gòu),而且需要確實懂行的軍械士將它安裝到武器上。
光電瞄準(zhǔn)裝置
光電瞄準(zhǔn)鏡(也許更準(zhǔn)確的名稱是光電瞄準(zhǔn)裝置)有多種,主要有激光/紅外指示器和紅點瞄準(zhǔn)鏡兩類。其主要作用是迅速捕捉單個或多個目標(biāo),即使是在光線較弱或很弱的條件下也能如此(特別是使用激光/紅外指示器時)。
激光/紅外指示器
激光指示器發(fā)出一束激光,在目標(biāo)上對應(yīng)于彈頭命中點的地方呈現(xiàn)一個小紅點。這種工作模式特別適用于特種作戰(zhàn),例如在建筑物內(nèi)進(jìn)行近距離戰(zhàn)斗,因為在這種條件下本能射擊非常重要。
AN/PEQ-2是一種多功能裝置,不僅可作紅外指示器使用,也可作紅外照射燈使用
特里吉康 RX01-NSN反射瞄準(zhǔn)鏡是為美國軍隊進(jìn)行狹窄空間戰(zhàn)斗研制的。所有反射瞄準(zhǔn)鏡的分劃都是被纖維光學(xué)系統(tǒng)或氚光源照亮的,在各種光線條件下都可以提供射手明亮清晰的瞄準(zhǔn)點。RX01-NSN是SOPMOD M4武器系統(tǒng)的一部分,配發(fā)給美國陸軍特種部隊
以色列陸軍“未來步兵勇士”計劃中的塔沃爾5.56mm突擊步槍安裝了微型火控系統(tǒng)
現(xiàn)在使用的激光指示器主要有兩類:一類是白光裝置,例如塞達(dá)奇姆·赫斯塔爾(Sedachim Herstal)的EAGLE。這類裝置的工作波長約為620nm,產(chǎn)生在一般白光條件下肉眼可見的紅色光點;另一類是夜間裝置,這類裝置工作在近紅外波段,產(chǎn)生的紅色光點只有用紅外或夜視眼鏡才能看到。
除了這些基本的性能之外,還有許多令人感興趣的變化和改進(jìn)。例如英賽特技術(shù)公司生產(chǎn)的LAM(激光瞄準(zhǔn)模塊)就包含兩個激光指示器,一個工作在可見光波段,另一個工作在紅外波段,還附加有普通的聚光燈和紅外光源。另一個有意思的型號是越來越受歡迎的AN/PEQ-2,除了有紅外指示器的功能外,還能作為紅外“探照燈”,通過夜視眼鏡能夠識別遠(yuǎn)距離的目標(biāo),也可以在完全黑暗的環(huán)境中(例如在建筑物內(nèi)或夜間在坑道內(nèi))照明用。
紅點瞄準(zhǔn)鏡
紅點瞄準(zhǔn)鏡的工作原理與激光指示器完全不同,它不像激光指示器那樣將紅點投射到目標(biāo)本身,而是將瞄準(zhǔn)鏡內(nèi)可見的紅點疊加到目標(biāo)的圖像上。因此紅點瞄準(zhǔn)鏡沒有可能被識別的特征,不會向目標(biāo)發(fā)出警告。
向軍隊和警察提供紅點瞄準(zhǔn)鏡的主要供應(yīng)商中有瑞典的艾姆波音特公司(最先發(fā)明了這一裝置)和美國的塔斯科(Tasco)、韋弗(Weawer)公司。艾姆波音特公司的Comp M型被大批采購而引起人們的注意。1997年美國國防部訂購 10萬具,并將它命名為M68型;2000年法國國防部訂購1萬具;2003~2005年瑞典武裝部隊購置6萬具;意大利軍隊也下了2.4萬余具的訂單。該公司較新的 M2更加精致,有4級白光和6級微光設(shè)置,使用新的CET(Circuit Ef fi cien cy Technology,電路效率技術(shù))二極管以減少能量消耗,很快成為MP5沖鋒槍系列、G36步槍、M16A2步槍、M4卡賓槍、M249輕機(jī)槍等武器的選用附件。最新的ER3.5戰(zhàn)術(shù)型增加了新的性能,如被照明的瞄準(zhǔn)分劃和3.5倍的放大倍率(以前的型號沒有放大作用),出瞳直徑為8mm,視場較寬,可以快速捕捉靜止目標(biāo)和運動目標(biāo)。
紅點瞄準(zhǔn)鏡存在的問題是,在某些情況下其前面的鏡頭可能產(chǎn)生微紅色的反射。因此,一些Comp M的使用者在瞄準(zhǔn)鏡上裝上一種抗反射裝置。
若干年前布什納爾(Bushnell)公司推出的一種發(fā)射裝置可以認(rèn)為是紅點技術(shù)的變異。這種裝置用全息分劃圖代替?zhèn)鹘y(tǒng)的光點,全息分劃在被內(nèi)裝的光源照明時可以看見。有幾種不同的分劃形式供選用,其中有傳統(tǒng)的開口十字線、雙圓環(huán)等。與傳統(tǒng)的反射裝置相比,這種反射瞄準(zhǔn)鏡的優(yōu)點是隨作戰(zhàn)環(huán)境的不同分劃亮度可以增大至20倍,并且可以消除因射手要同時將眼睛聚焦到紅點和目標(biāo)兩個不同的焦平面上而引起的視差。像特里吉康(Trijicon)系列這樣的反射裝置(已經(jīng)被美國特種作戰(zhàn)司令部的 SOPMOD M4卡賓槍套件采用)有很高的準(zhǔn)確性和快速捕捉目標(biāo)的能力,同時零部件可以做得很小,因此可以設(shè)計出非常緊湊、非常輕的裝置用于手槍的瞄準(zhǔn),例如Docter Sight 瞄準(zhǔn)鏡,其外形尺寸為46mm×25.5mm×24mm,質(zhì)量只有25g,可以根據(jù)目標(biāo)方向的光照情況自動調(diào)整分劃的亮度。
特里吉康 RX01-NSN反射瞄準(zhǔn)鏡是為美國軍隊進(jìn)行狹窄空間戰(zhàn)斗研制的。所有反射瞄準(zhǔn)鏡的分劃都是被纖維光學(xué)系統(tǒng)或氚光源照亮的,在各種光線條件下都可以提供射手明亮清晰的瞄準(zhǔn)點。RX01-NSN是SOPMOD M4武器系統(tǒng)的一部分,配發(fā)給美國陸軍特種部隊
火控系統(tǒng)
一些國家正在實施中的“未來士兵系統(tǒng)”計劃,可望使單兵和班用輕武器的瞄準(zhǔn)裝置出現(xiàn)真正的革命性變化,特別是美國新的XM25武器系統(tǒng),第一次實現(xiàn)了在單兵武器上使用一體式火控系統(tǒng)。
這種裝置稱作TA/FCS(目標(biāo)捕捉/火控系統(tǒng)),包括激光測距儀、羅盤、傾斜測定器、環(huán)境探測套件(測量風(fēng)、氣壓、溫度)、戰(zhàn)斗識別模塊(帶紅外指示光源)、激光指示器和彈道計算機(jī)。TA/FCS可以提供幾種選擇:直接用放大倍率為3倍的光學(xué)系統(tǒng)觀察模式;TV增強(qiáng)模式(CCD攝像機(jī)),放大倍率為3倍或6倍;夜視模式,最終還要增加熱像儀。也可提供對運動目標(biāo)的自動視頻跟蹤儀。
全解算火控操作從士兵向目標(biāo)發(fā)射激光取得距離數(shù)據(jù)開始,距離數(shù)據(jù)被送進(jìn)彈道計算機(jī),有關(guān)數(shù)據(jù)通過感應(yīng)線圈傳送給膛內(nèi)的榴彈。計算機(jī)根據(jù)距離、環(huán)境條件和其他影響因素進(jìn)行精確的彈道解算,并將經(jīng)過修正的瞄準(zhǔn)點顯示在瞄準(zhǔn)鏡內(nèi),榴彈將按照射手選擇的模式(爆炸、定點起爆、定點延期起爆和窗口起爆 4種模式中的一種)自動編程。
XM25火控系統(tǒng)采用的是現(xiàn)有最新技術(shù),下一步還要作大的改進(jìn):火控系統(tǒng)的所有數(shù)據(jù)都可以在頭盔顯示器上,而不是在傳統(tǒng)的瞄準(zhǔn)鏡內(nèi)看到,因此,只要頭盔顯示器上出現(xiàn)紅點或其他標(biāo)記,士兵就可以注視目標(biāo)并開火。
在等待這種帶有科幻色彩的裝置的同時,其他一些制造商已經(jīng)研制出了創(chuàng)新系統(tǒng),這些系統(tǒng)的復(fù)雜性和成本要低得多。FN赫斯塔爾公司就已經(jīng)為其新的 F2000組合武器系統(tǒng)(突擊步槍+榴彈發(fā)射器)研制了非常令人感興趣的火控系統(tǒng)。這一系統(tǒng)構(gòu)思相當(dāng)簡單,采用成本適度且容易獲得的零部件,包括用日本 Hakka 1.63倍瞄準(zhǔn)鏡作為突擊步槍的瞄準(zhǔn)裝置,榴彈火控系統(tǒng)則以激光測距儀為基礎(chǔ),激光測距儀與瞄準(zhǔn)鏡成為一體。測距儀將目標(biāo)距離數(shù)據(jù)送到內(nèi)裝的小型彈道計算機(jī),計算機(jī)根據(jù)內(nèi)存的一系列射表計算出榴彈命中目標(biāo)所需的準(zhǔn)確的高低角。借助于放置在瞄準(zhǔn)鏡上方的一組小發(fā)光二極管,射手可以看到這一信息:紅色發(fā)光二極管顯示角度過小或過大,而綠色發(fā)光二極管顯示武器處于合適的射擊狀態(tài)。不用說,激光測距儀也能用于突擊步槍。