机械瞄具

武器部件

机械瞄具(simple sights),俗称“机瞄”(iron sights),是一种由金属制的观测设备,可用于将物件定位在同一直线上,辅助物件对准特定目标,可应用于枪械十字弓、或望远镜。但应用光学原理的瞄准具全息投影式反射式皆然)则不在此定义范围。

透过H&K MP5冲锋枪机械瞄具所看到的视野。前方环形柱状准星与后方觇孔连成一线,确保武器有正对目标。

典型的机械瞄具由两个组件构成:

  • 照门(rear sight)在后方,通常在机匣后端上方,靠近观测者的眼睛,形态有凹槽状的开放式照门(open sight)和圆孔状的觇孔式照门(aperture sight,也称peep sight)两种;
  • 准星(front sight)在前方,通常垂直安装于枪管上,靠近枪口和观测目标,型态有柱状(post)、珠状(bead)、坡状(ramp)或环状(ring)。

霰弹枪手枪和老式民用、猎用或警用步枪通常采取开放式瞄具;多数军用战斗步枪则用觇孔式瞄具,有些现代的战术霰弹枪也会采用开孔较大的觇孔瞄具,称为“鬼环”(ghost ring)。

在射击时,射手会尽可能的把视线(line of sight或sightline)顺着照门中心和准星排列投射一条虚拟直线——即瞄准线(line of aim),然后在目光聚焦在准星上端的情况下再将瞄准线与选定的目标对齐——就是俗称的“三点一线”(照门、准星、目标对齐成为一条线),在瞄准稳定后即可以开火。这种基本瞄准法不需要依赖任何额外附件,但非常考验射手的肉眼目测能力,也容易受到环境光亮的干扰,而且通常只适合中、近距离的目标,因为准星本身会遮挡瞄准点正下方的部分视野,使得射手无法在抬高仰角射击远处目标时进行精准瞄准。在需要精确射击远处目标的时候,通常会使用光学原理的瞄准镜

最早的机械瞄具是固定式的,且不易调整;现在多数机械瞄具都设计为可调式,可做风偏与弹道修正。在大部分现代实用射击(如狩猎近身距离作战或远距离狙击)中,机械瞄具常被瞄准镜(包括中继透镜棱镜两类设计)、反射瞄具全息瞄具取代,但仍作为备用瞄具与其他瞄准设备“共视”(co-witnessing)并存,甚至与光学瞄具整合在一起。


参考链接:https://www.sohu.com/a/463368807_120998038页面存档备份,存于互联网档案馆

原理

编辑

枪炮所用的子弹炮弹也得遵守牛顿运动定律。当照门-准星-目标物连成一线时,得到了瞄准点'Point of Aim'(POA),接着由目标物的距离校正与子弹的抛物线,使产生击中点'Point of Impact'(POI)与瞄准点重合。机械瞄具提供了水平与垂直的参考点,让射手可以作为射击依据。

照门通常装置在枪管或机匣的鸠尾槽上,靠近射手眼睛使其容易对准。准星则利用镶嵌、焊接、锁固或是插入等方式装置在枪管前端。有些准星设计有可拆卸的遮光罩防止炫光,如果遮光罩是圆形的,还可以帮助射手更直觉对准目标。

标准刀片型或是圆柱型的瞄具,射手会将准星对准照门中心,顶端切齐。因为眼睛只能同时对焦在同一个平面上,而照门、准星、目标物却又彼此分开,因此眼睛该对焦在哪个点上取决于当时视线状况。对射手而言将焦点维持在正确位置就是一种挑战。

瞄准时的微小角度误差,会使弹道轨迹大幅偏移,误差随着距离放大,使子弹无法击中目标。以10米空气步枪为例,射手的目标是位于10米外,直径只有0.5mm的靶心(比赛术语称“10环”),使用直径4.5mm的子弹射击时,瞄具可允许的误差只有0.2mm。如在1000米外射击,相同的瞄准误差将产生100倍的偏移量(超过300mm)。

霰弹枪的瞄具是设计来射击小型的移动目标(例如飞靶),因此瞄具机构不太一样。它的后方照门直接取消,改以射手头的位置做后方参考点;枪管前方则装置圆珠型准星,并以明亮颜色涂装(通常为黄铜色、银色、白色或是萤光)。准星通常装置在一块高起来的板子上,使其能保持低温,并减少高温枪管产生的影像扭曲。散弹枪的瞄准方式与步枪及手枪不同,射手要将焦距摆在目标上,而失焦的枪管与准星则低于目标,降低量取决于目标是向上飞还是往下掉。这种瞄准法虽不比照门-准星连线来得准确,但却快上许多,且散弹宽广的弹著点也可以弥补瞄准时的误差。

开放式瞄具

编辑
 
上图表示各种开放式瞄具及一种让眼睛轻松瞄准的觇孔式瞄具:A)U型照门与柱状准星, B)派翠吉, C)V型照门与柱状准星, D)快瞄, E) U型照门与珠状准星, F)V型照门与珠状准星, G)梯形, H)鬼环。灰点代表目标。

开放式瞄具一般用在后方照门与射手眼睛有段距离的状况(例如手枪或机关枪)。这种设计虽然最不遮蔽射手视线,但也损失了精准度。前方准星通常为矩形的立柱或是圆珠,后方照门则为凹槽。瞄准时只需将准星移动至照门凹槽内,并将对准目标正下方。从射手视线看过去,准星与照门之间会有一些空隙,这个空隙的亮度有助射手确认准星是否在照门正中间。高低方向需把柱状准星及后方照门顶端切齐,或是把圆珠准星移动到V型或U型照门的底端。瞄准目标时,若准星不在照门正中间,射击方向会偏移;若准星高于照门,击中点会高于目标;反之,准星低于照门时,击中点则低于目标。

派翠吉瞄具

编辑
 
FN Five-seveN手枪上的派翠吉瞄具

派翠吉瞄具是以发明者-一位19世纪美国运动员的名字来命名。这种瞄具的准星设计成正方或长方立柱,搭配平底方形凹槽照门。看起来虽然跟一般开放式瞄具没两样,但它能更精确对准高低方向,因而得到许多射手喜爱。衍生型则有V型与U型照门的款式。

其他常见的开放式瞄具还有鹿角式、半鹿角式以及快瞄。鹿角式瞄具是将照门两侧突起延长,并向内弯成接近环形,看上去有像是V型照门延长版。半鹿角式与鹿角式类似,不过两侧突起较短也较宽,V沟槽更明显,是温彻斯特步枪与马林连杆来福枪的标准装备。快瞄常用于大口径来福枪,作为五大巨兽(狮、象、水牛、豹、犀牛)狩猎之用。照门也是V型,但较宽大,并画有白色参考线;准星是珠状,涂成白色或金色。当目标距离很近且迅速移动时,准度已是次要,便可忽略照门,直接将准星对准目标,像霰弹枪一样使用。如果有足够时间瞄准,便可搭配照门使用,提高准度。

开放式照门有许多优点:常见、制作容易、使用简单、质轻耐用,且不需电池。相对地,它并不是太准,也很难(或根本不能)调整,而且瞄准时须多花一些时间(鹿角式的特别慢,U型与V型则稍快一点,而其中最快的就是快瞄)。此外,开放式瞄具会遮蔽射手下半部的视线,加上人眼看出去的景深限制,此种瞄具无法给予射手绝佳且全面的视野。

觇孔式瞄具

编辑
 
SIG SG 550突击步枪的后部旋转屈光度鼓式瞄准具,可看到“3”(表示 300 m 设置)上方的观察孔径
 
通过大(左)和小(右)直径孔径瞄准镜在相同条件下拍摄的照片,相机聚焦在前视镜上

觇孔式瞄具也有几种不同形式。常见的“鬼环”(ghost ring)是利用薄壁圆环来瞄准目标,因圆环壁很薄,瞄准目标时圆环会失焦到几乎看不见;“目标孔”(target aperture)则是在大圆盘(或其他遮蔽片)开一个小洞。一般来说,圆环壁越厚,瞄准越准确;圆环壁越薄,瞄准速度越快。

觇孔式瞄具的原理,是利用人眼会自然而把准星放在觇孔正中央的特性,达成瞄准的目的。此种瞄具常用在训练与军队用枪上,例如M1加兰德步枪恩菲尔德步枪M16枪系等等。觇孔在光线不足时相当有效,有些猎人需要厚重掩蔽时,也喜欢用这种瞄具。

鬼环

编辑

鬼环被认为是瞄准最迅速的瞄具。它够准,使用简单,而且在非光学瞄具里遮蔽目标情况最轻微,因此鬼环总是装在战斗霰弹枪与冲锋枪上。鬼环是近代的创新发明,跟传统觇孔式瞄具相比有较薄的照门与稍厚的准星。薄圆环减少遮蔽目标的情况,厚准星则更容易找得到。

鬼环也有长3到6厘米的管状形式,准星则装置在管子的尾端,这种设计应用在枪管鼻端无法安装准星的情况。这种鬼环使用起来较费事,因为射手得先聚焦在准星上,在把焦点移往目标。不过,若非得迅速瞄准不可,射手也可以直接透过管子,移动视野令目标处于正中间。

目标孔

编辑
 
BRNO瞄准镜的后孔径,注意大圆盘和小孔径
 
BRNO瞄准镜的前校准仪,注意固定在可更换准星插件中的滚动螺母

“目标孔”是为了追求最高准度而设计的射击瞄准设备,主要用于精密射击项目,如奥运射击或其他高级别比赛。它的照门(通常称为diopter)由一个大圆盘构成,直径约2.5厘米,中央开有一个小孔,安装在射手眼睛最近的位置。这个小孔设计的目的是将射手的视野集中在目标上,同时减少外界光线和干扰,提高瞄准的精确性。照门的孔口大小通常可调,可以依据不同的光线和环境条件来调整,以适应射手的需求。照门还可以加装滤光片,用来调节光线,减少炫光或对比度过高的情况,以保护射手的视力,并增强目标的清晰度。

照门设有风偏与高程修正装置,让射手能够精确地补偿风力、距离及地形等外部因素的影响,使得射击准确度大幅提升。在100米射程下,照门的精度可控制在2至4毫米的误差范围内,这种精度对于高级别的比赛非常重要。尤其在奥运等级的比赛中,竞争相当激烈,顶尖的参赛者往往需要在最后的10次射击中连续拿满分,才能保证胜利。这些修正装置的精密度与稳定性直接影响射手在比赛中的表现,因而对于器材的设计和调整要求极高。

与照门搭配的准星种类多样,射手可根据自己的习惯和比赛规则选择不同形式的准星。简单的圆珠式和立柱式是常见的设计,具有直接和快速瞄准的优点。而更精细的圆球式准星则带有小圆筒和帽盖,可以更换成不同形状的准星,从而灵活应对各种目标需求。最普遍使用的是立柱配同心圆的组合,其中立柱置于中心,周围有多层不同大小的同心圆环,射手可以根据目标的大小和距离,选择最适合的圆环范围来瞄准。这样的设计能够最大限度地减少瞄准时的视觉遮蔽,提升命中率。

此外,有些准星中心会安装有色的透明塑料片,其功能类似于不透光的瞄准环,主要目的是减少对目标的遮蔽,同时提供对比度,使瞄准过程更加精准。这些有色片还能起到滤光的效果,调整进入射手眼中的光线强度,以减少视觉疲劳,尤其在长时间的训练和比赛中格外重要。这些细节设计的加成,使得目标孔和准星成为高精度射击中不可或缺的核心部件,能有效帮助射手在激烈的竞争中脱颖而出。