形形色色的輕武器瞄準裝置

□共　田

先進的精確瞄準裝置

與三點一線的機械瞄具相比，白光瞄準鏡能夠較好地消除瞄準誤差，瞄準的方便性也有較大提高，望遠式瞄準鏡還可增強射手發現目標的能力，因此可以更好地發揮輕武器的威力。但是，對于某些輕武器，特別是彈道比較彎曲的武器，白光瞄準鏡仍然存在不足。

望遠式白光瞄準鏡中，通常是用不同的分劃來瞄準不同距離上的目標的。而目標的距離一般要靠射手目測，不可能很準確，有的資料介紹目測誤差大約在8％左右，有的資料認為目測誤差約為20％。目測距離不準可能導致不恰當地選用瞄準分劃，例如用200m的分劃去瞄準300m處的目標。此外，由于瞄準鏡的分劃不能刻得很密(過密會影響對目標的觀察)，分劃和目標距離可能不太相符，例如，瞄準鏡只有100m、200m、300m、400m的分劃，對250m處的目標瞄準時，只能用200m分劃和300m分劃中間的沒有標志的部位去瞄準，也造成瞄準誤差。

在彈道比較平直的情況下，上述誤差帶來的影響不大。例如用56式沖鋒槍射擊，對200m目標的瞄準角為4.2密位，對300m目標的瞄準角為5.8密位，兩者相差1.6密位。用200m分劃瞄準射擊300m處的目標，瞄準點偏差約48cm。若瞄準站立的人形目標中央，且射擊動作正確，命中點將在瞄準點下方，但仍在目標范圍之內。因此在實際射擊時，對300m以內的目標，可以用同一分劃來瞄準，射手根據經驗適當修正瞄準點，可獲得良好的射擊效果。用于近距離射擊的某些準直式瞄準鏡，甚至只設置一個瞄準分劃。

但是在彈道比較彎曲的情況下，瞄準分劃和目標距離不一致，就會帶來不可忽視的誤差，例如蘇聯AGS－1730mm榴彈發射器對200m和300m目標的瞄準角相差16密位，用200m的分劃瞄準300m處的目標，瞄準點偏差約4.8m，射手就很難修正瞄準點了。

對于這一問題，加強射手目測距離的訓練，或者在射擊時告訴射手目標的準確距離，可以在一定程度上得到糾正，但是效果有限。近20年來，在激光測距、計算機等電子技術迅速發展的基礎上，出現了可以用于輕武器的射控系統，問題才獲得較好的解決。

所謂射控系統，指的是能夠精確測定目標距離，能自動計算所需瞄準角(和提前角)，并自動顯示正確的瞄準分劃的輕武器瞄準系統。目前，這一類裝置的名稱還比較混亂，有叫“激光瞄準具”的，有叫“帶計算機的激光瞄準具”的，有叫“多功能瞄準具”的，還有的稱之為“射控系統”或“火控系統”等。各公司自己取名，沒有統一的標準。我國也有“火控系統”、“射控系統”、“光電瞄具”、“電子瞄具”等多種稱謂。筆者暫且用“射控系統”來稱呼這一類新的瞄準裝置，既區別于有伺服機構、可自動調整武器射向、用于坦克和火炮的火控系統，又區別于構造比較單一的各類光學瞄準鏡。

輕武器射控系統通常由白光瞄準鏡、激光測距儀、彈道計算機、分劃顯示裝置組成，有的還裝有夜視器件、測角器件等。其工作原理是：射手先用激光測距儀測定目標距離，將數據輸入計算機，計算機根據存儲的彈道數據進行解算，算出命中目標所需的瞄準角，并據此控制瞄準分劃在正確的位置上顯示，射手即可用顯示的分劃瞄準目標射擊。

對裝有測角器件的射控系統，射手在測距的同時，還要測量運動目標的角速度，計算機計算出所需提前量，并控制分劃在正確的位置顯示，使該分劃既裝定了所需瞄準角，又裝定了提前角。射手用它瞄準運動目標可獲得較高的命中概率。

與白光瞄準鏡相比，射控系統有如下優缺點：其優點一是瞄準分劃與目標距離是相符的，避免了兩者不一致造成的誤差，大大提高了武器的命中概率；二是在瞄準裝置的視場內，瞄準分劃只有一個，不會在緊張的戰斗中用錯分劃，也不會因為多分劃影響對目標的觀察；三是避免了目測距離、選擇分劃等程序，射手只需對準目標發射激光，然后用分劃對準目標扣壓扳機即可，瞄準過程及其訓練變得簡單容易。其缺點是結構復雜、價格昂貴、增加了體積和質量。

激光測距

射控系統的測距裝置是激光測距儀。這是因為激光測距儀體積小、質量輕、測距誤差小，可以作為輕武器射控系統的部件。那么激光測距儀是怎樣工作的呢?

激光是原子等粒子受激輻射發出的光。圖1是一種激光器的示意圖。

激光器由工作物質、激勵系統和光學諧振腔3個基本部分組成。激光工作物質可以是某種固體(紅寶石、摻釹釔鋁石榴石等)、氣體(二氧化碳、氦、氖等)、半導體

(砷化鎵、硫化鉛等)、液體等。激勵系統有外來光源、氣體放電裝置、化學反應裝置、熱源、電源甚至核反應裝置等多種。諧振腔多由兩塊反射鏡構成。反射鏡有平面反射鏡、球面反射鏡、棱鏡等形式，半導體激光器的反射鏡是利用半導體單晶本身的晶面構成的。兩塊反射鏡中一塊的反射率為100％，另一塊的反射率稍小(兼作輸出窗)。

激光器發射激光的機理是：工作物質的粒子(原子、分子、離子、電子等)受激勵裝置的激勵，由低能狀態躍遷到高能(激發)態。處于高能態的粒子受感應產生受激輻射，放出與感應光子能量相同的光子。那些沿著與兩鏡垂直的軸線方向行進并且頻率與諧振腔的共振頻率相匹配的光，在兩塊反射鏡之間往復反射，形成光的振蕩，得到不斷放大，并通過反射率較低的反射鏡，沿軸線向外發射出激光。

激光具有方向性強、亮度高、單色性好的特點。因此特別適合作為光電測距儀的光源。

亮度高，使測程得到提高，而且白天也能使用；方向性強，有利于縮小光學系統的孔徑，從而減小儀器的體積，減輕其質量。因此在世界上第一臺激光器于1960年問世之后，第二年就研制出了激光測距儀。

激光測距儀按測定方法可分為脈沖激光測距儀和相位激光測距儀兩類。軍事上多采用脈沖激光測距儀。

脈沖激光測距儀的測距原理是：由激光發射器對準目標發射一個激光脈沖，然后由接收系統接收從目標反射回來的回波脈沖，通過測定激光脈沖在待測距離上的往返時間，即可求出待測目標的距離。其計算式為：

L=ct/2(1)

式中，L－待測目標的距離(m)

c－光速，等于3×108m/s

t－激光脈沖往返時間(s)

因為c很大，在輕武器的有限射程內，t必然很小。要準確測量目標距離，激光脈沖本身發射的時間(脈沖寬度)必須極短，測定激光往返時間的方法也要精密。

脈沖激光測距儀控制脈沖寬度的方法，是采用調Q技術。所謂“調Q”技術，就是改變諧振腔的結構(如用旋轉棱鏡、可改變折射率的電光晶體、非線性透光率的染料片等)，使高能態粒子密度盡可能增加之后，突然形成光振蕩，能量瞬間放出，發出脈沖寬度極窄的激光。這相當于在諧振腔內設置一個開關來控制激光的輸出，可使激光脈沖的寬度減小到109s(納秒)級。

激光往返時間的計算是用時標振蕩器來完成的。激光測距儀的時標振蕩器是振蕩頻率很高且穩定性極好的石英晶體振蕩器。如振蕩頻率為f，即每秒產生時標脈沖f個，則一個時標脈沖的時間為1/f秒。設在激光往返時間t之內，時標振蕩器產生了n個時標脈沖，則

t=n×1/f

代入t則(1)式變成

L=cn/2f(2)

(2)式中，光速c和時標振蕩器的振蕩頻率f為已知數，只要知道在激光往返時間內時標振蕩器產生的時標脈沖個數n，就能算出距離L。

脈沖激光測距儀中，n由計數器記錄，在發射激光時部分激光信號打開電子門，計數器開始計數，激光回波到達時關閉電子門停止計數。算出的距離L在顯示器中顯示出來。

脈沖激光測距儀的原理方框如圖2，總體結構方框如圖3。

激光測距儀的測距誤差主要取決于計數器的計數誤差、激光脈沖和電脈沖引起的觸發誤差。在電子門從開到關這段時間內，計數器完全有可能多計或少計一個時標脈沖，從而帶來測距誤差。如前所述，激光脈沖的寬度很窄，為納秒級，測距儀內電脈沖引起的觸發誤差得到嚴格控制，引起的誤差均較小。

光速為3×108m/s。若時標脈沖的頻率為30兆，即3×107，則一個時標脈沖的時間為1/3×10－7s，在一個時標脈沖的時間內，激光能行進10m。由于測距時激光往返一次，多計或少計一個脈沖，帶來的測距誤差為激光行程的一半，即±5m。這是計數器的固有誤差，與測程無關。時標振蕩器的頻率越高，這一誤差越小。軍用激光距測儀的測距誤差大多為±5m，有的已經達到±1m，測距精度相當高，完全可以滿足輕武器射控系統的需要。

(待續)(編輯/李光亞)