近年來,各種單兵輕武器的光學及光電瞄準裝置,包括瞄準鏡、激光指示器、紅點式瞄準鏡等,得到了越來越廣泛的應用,在不久的將來還可望得到真正的火控系統,而且工業部門不斷提供其他新產品,所有這些將一個非常專業的小市場轉變成為與軍用槍械有關的非常重要的技術與商業領域之一。
士兵的使命正在發生變革,從傳統的下車和乘車戰斗到全方位的人道主義救援,任務變得多種多樣。這就需要士兵隨時準備面對各種各樣的戰術和作戰態勢,配備適用的裝備。
在標準配備的單兵輕武器(典型武器是突擊步槍)方面,特別是在執行維和任務時,已經提出了新的需求——大量使用復雜的瞄準系統,而在幾年之前,除了狙擊手、優等射手外,這些系統還只是待用品。現在,新的技術導致相關的采購成本大幅度減少,這一需求得以實現。
對警察部隊而言,盡管背景有所不同,但相似的過程也在發生之中。
望遠瞄準鏡和其他 光學裝置
在現今的市場上,用于軍/警輕武器的望遠瞄準鏡和其他光學瞄準鏡及照準系統多種多樣。世界上并不存在真正的在所有作戰情況下都有理想表現的“通用”步槍。同樣,瞄準鏡通常也是為這種或那種特定的任務或在某些作戰條件下使用而設計的。也就是說,人們很難確定哪種瞄準鏡是一般意義上“最好的”瞄準鏡,雖然在復雜性和制造質量(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瞄準鏡最直觀的參數,能夠使射手更好地識別、跟蹤和命中目標。隨著目標距離的增加和目標外觀的變小,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。市場上瞄準鏡的倍率從1~36倍不等,但是適合軍警使用的瞄準鏡的倍率多數在4~12倍之間。
可變倍率(“變焦”)瞄準鏡也是相當有用的,特別對軍用而言。這種瞄準鏡比固定倍率瞄準鏡更具靈活性,可以根據戰術態勢特別是目標的距離選用合適的倍率。但是與固定倍率的瞄準鏡相比,變焦瞄準鏡較復雜、質量較大,成本也較高,因此許多軍隊仍然使用固定倍率的瞄準鏡,其中包括尤納特(Unertl)10×40瞄準鏡(采用密位點分劃,配裝美國海軍陸戰隊的M40A1和M40A3狙擊步槍)、劉坡爾德超級M3 10倍瞄準鏡(采用密位點分劃,已被選作美國陸軍的M24 SWS步槍的瞄準鏡,供優等射手使用)、亨索爾特10×40瞄準鏡和施密特·本德 6×42以及12×42瞄準鏡(用于精確國際公司的各種步槍,已經在大約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可變倍率瞄準鏡,而芬蘭最近采用卡爾·蔡司公司的DIAVARI 3~12×56軍用版瞄準鏡,該瞄準鏡有可快速調整的底座、經改進的密位點分劃、測距分劃和可消除鏡頭反射的前濾光片。
對于變焦光學系統來說,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。但是這種區分已經被希佛德(Shepherd)瞄準鏡改變了。該瞄準鏡有兩組獨立的可分開調整的分劃,一組由一系列縱向排列的圓構成,對應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;另一組為傳統的十字叉絲形式分劃。這種瞄準鏡有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計的“非常平直”型(用于0.50英寸勃朗寧機槍彈和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“標準”型(用于7.62mm北約標準彈和 5.56mm北約標準彈)。
其他選擇標準
除了放大倍率之外,還有若干其他因素影響瞄準鏡的選用。這些因素包括質量、外形尺寸、清晰度、相對亮度、視場以及生理和人機工程等方面。將目標放大會導致瞄準鏡/武器綜合體晃動增大,使捕捉和跟蹤目標變得相當困難(特別是當目標運動時),因此,“理想”的瞄準鏡應當在預期平均交戰距離上有足夠大的放大倍率,能夠明顯提高瞄準精度,但是同時不會產生過分的晃動。當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。軍用瞄準鏡的視場必須足夠大,以便于射手發現和捕捉目標,這點與警用有本質的區別。高倍率將導致視場狹窄,至少在標準的光學系統尺寸范圍內是這樣。例如,一種6×42的瞄準鏡的視場在100m距離上大約為7m。專家認為,在城區或植被茂密地帶與運動目標交戰,這樣的視場是不夠的,在這種環境中高倍率瞄準鏡的用處將銳減。
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確射擊。這一參數,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),決定光線通過瞄準鏡時有多少被吸收。通過瞄準鏡的光線越多,瞄準鏡的透過率就越高,產生的圖像就越清晰。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年被美國特種作戰司令部采用,該槍安裝劉坡爾德戰術“變焦”3.5~10×40瞄準鏡,分劃為密位點式。圖示夜視系統裝在瞄準鏡前面,兩種裝置都裝在皮卡汀尼導軌上
密位點分劃。線上的點之間為1密位。交叉線很細,不會遮擋瞄準點。 1密位角對應的長度在1000m處是1m。當目標大小已知時,射手可以用分劃確定目標的距離
PDW(單兵自衛武器)上安裝的光學附件,包括激光指示器、紅點式瞄具及戰術燈
除了光學的影響因素以外,還要考慮機械方面的因素,主要是堅固和防水能力,這將保證總體可靠性,包括在不良作戰條件下使用的可靠性。對瞄準鏡最有害的是灰塵、溫度急劇變化和潮濕帶來的影響,這些因素將降低瞄準鏡的性能,甚至使它毫無用處。瞄準鏡制造商都在這些方面投入很大力量,特別應當提到的是劉坡爾德公司,他們的NightforceNXS系列瞄準鏡在20m深的水中仍然保證密封,能承受 1200G加速度的沖擊。
分劃
瞄準分劃有多種不同的樣式。有十字叉絲、復式(標準的、細的和粗的)、柱式、目標點、密位點等。就軍用瞄準鏡而言,最重要的選擇標準是便于捕捉目標,并且能夠提供某種基本的參考分劃來估計目標距離。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鏡進行遠距離射擊。
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瞄準鏡的特點之一是采用晝夜兩用照明分劃,其亮度可以調整。格哈德(Gerhardt)公司的Nickel Su pra 3~12×56瞄準鏡系列采用一項創新的辦法,即開啟或關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瞄準鏡用一個旋鈕既調整分劃照明又校正視差。
支座
瞄準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。
可拆卸式瞄準鏡支座包括優秀的韋弗燕尾座和環形座。這種支座結構簡單、質量輕、容易安裝、價格適中、結實可靠,但每次取下和重新裝上去時,都必須重新校正零位。為了確保瞄準鏡準確復位而無須重新校正零位,這種瞄準鏡座需要采用較高質量的結構,而且需要確實懂行的軍械士將它安裝到武器上。
光電瞄準裝置
光電瞄準鏡(也許更準確的名稱是光電瞄準裝置)有多種,主要有激光/紅外指示器和紅點瞄準鏡兩類。其主要作用是迅速捕捉單個或多個目標,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
激光指示器發出一束激光,在目標上對應于彈頭命中點的地方呈現一個小紅點。這種工作模式特別適用于特種作戰,例如在建筑物內進行近距離戰斗,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反射瞄準鏡是為美國軍隊進行狹窄空間戰斗研制的。所有反射瞄準鏡的分劃都是被纖維光學系統或氚光源照亮的,在各種光線條件下都可以提供射手明亮清晰的瞄準點。RX01-NSN是SOPMOD M4武器系統的一部分,配發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
現在使用的激光指示器主要有兩類:一類是白光裝置,例如塞達奇姆·赫斯塔爾(Sedachim Herstal)的EAGLE。這類裝置的工作波長約為620nm,產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。例如英賽特技術公司生產的LAM(激光瞄準模塊)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距離的目標,也可以在完全黑暗的環境中(例如在建筑物內或夜間在坑道內)照明用。
紅點瞄準鏡
紅點瞄準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本身,而是將瞄準鏡內可見的紅點疊加到目標的圖像上。因此紅點瞄準鏡沒有可能被識別的特征,不會向目標發出警告。
向軍隊和警察提供紅點瞄準鏡的主要供應商中有瑞典的艾姆波音特公司(最先發明了這一裝置)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級微光設置,使用新的CET(Circuit Ef fi cien cy Technology,電路效率技術)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輕機槍等武器的選用附件。最新的ER3.5戰術型增加了新的性能,如被照明的瞄準分劃和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和運動目標。
紅點瞄準鏡存在的問題是,在某些情況下其前面的鏡頭可能產生微紅色的反射。因此,一些Comp M的使用者在瞄準鏡上裝上一種抗反射裝置。
若干年前布什納爾(Bushnell)公司推出的一種發射裝置可以認為是紅點技術的變異。這種裝置用全息分劃圖代替傳統的光點,全息分劃在被內裝的光源照明時可以看見。有幾種不同的分劃形式供選用,其中有傳統的開口十字線、雙圓環等。與傳統的反射裝置相比,這種反射瞄準鏡的優點是隨作戰環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(已經被美國特種作戰司令部的 SOPMOD M4卡賓槍套件采用)有很高的準確性和快速捕捉目標的能力,同時零部件可以做得很小,因此可以設計出非常緊湊、非常輕的裝置用于手槍的瞄準,例如Docter Sight 瞄準鏡,其外形尺寸為46mm×25.5mm×24mm,質量只有25g,可以根據目標方向的光照情況自動調整分劃的亮度。
特里吉康 RX01-NSN反射瞄準鏡是為美國軍隊進行狹窄空間戰斗研制的。所有反射瞄準鏡的分劃都是被纖維光學系統或氚光源照亮的,在各種光線條件下都可以提供射手明亮清晰的瞄準點。RX01-NSN是SOPMOD M4武器系統的一部分,配發給美國陸軍特種部隊
火控系統
一些國家正在實施中的“未來士兵系統”計劃,可望使單兵和班用輕武器的瞄準裝置出現真正的革命性變化,特別是美國新的XM25武器系統,第一次實現了在單兵武器上使用一體式火控系統。
這種裝置稱作TA/FCS(目標捕捉/火控系統),包括激光測距儀、羅盤、傾斜測定器、環境探測套件(測量風、氣壓、溫度)、戰斗識別模塊(帶紅外指示光源)、激光指示器和彈道計算機。TA/FCS可以提供幾種選擇:直接用放大倍率為3倍的光學系統觀察模式;TV增強模式(CCD攝像機),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的自動視頻跟蹤儀。
全解算火控操作從士兵向目標發射激光取得距離數據開始,距離數據被送進彈道計算機,有關數據通過感應線圈傳送給膛內的榴彈。計算機根據距離、環境條件和其他影響因素進行精確的彈道解算,并將經過修正的瞄準點顯示在瞄準鏡內,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火控系統采用的是現有最新技術,下一步還要作大的改進:火控系統的所有數據都可以在頭盔顯示器上,而不是在傳統的瞄準鏡內看到,因此,只要頭盔顯示器上出現紅點或其他標記,士兵就可以注視目標并開火。
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研制出了創新系統,這些系統的復雜性和成本要低得多。FN赫斯塔爾公司就已經為其新的 F2000組合武器系統(突擊步槍+榴彈發射器)研制了非常令人感興趣的火控系統。這一系統構思相當簡單,采用成本適度且容易獲得的零部件,包括用日本 Hakka 1.63倍瞄準鏡作為突擊步槍的瞄準裝置,榴彈火控系統則以激光測距儀為基礎,激光測距儀與瞄準鏡成為一體。測距儀將目標距離數據送到內裝的小型彈道計算機,計算機根據內存的一系列射表計算出榴彈命中目標所需的準確的高低角。借助于放置在瞄準鏡上方的一組小發光二極管,射手可以看到這一信息:紅色發光二極管顯示角度過小或過大,而綠色發光二極管顯示武器處于合適的射擊狀態。不用說,激光測距儀也能用于突擊步槍。