機械瞄具

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透過H&K MP5衝鋒槍機械瞄具所看到的視野。前方環形柱狀準星與後方覘孔連成一線,確保武器有正對目標。

機械瞄具是一種金屬製的觀測設備,可用於將物件定位在同一直線上,輔助物件對準特定目標,可應用於槍械、十字弓、或望遠鏡。但應用光學原理的瞄準鏡(透鏡式或反射式皆然)則不在此定義範圍。

典型的機械瞄具由兩個組件構成:照門—靠近觀測者,垂直安裝於瞄準線上;準星—靠近觀測目標,型態有柱狀、珠狀或環狀。開放式瞄具的照門為凹槽狀,覘孔式瞄具的照門則是小圓孔。民用、狩獵用與警用槍械通常採取開放式瞄具;多數軍用戰鬥步槍則用覘孔式瞄具。

最早的機械瞄具是固定式的,且不易調整;現在多數機械瞄具都設計為可調式,可做風偏與彈道修正。

為求更精準的射擊(如狩獵或狙擊),機械瞄具常被瞄準鏡取代,但仍與其他瞄準設備並存,甚至與光學瞄具整合在一起,當作備用。

原理[编辑]

槍砲所用的子彈與砲彈也得遵守牛頓運動定律。當照門-準星-目標物連成一線時,得到了瞄準點'Point of Aim'(POA),接著由目標物的距離校正與子彈的拋物線,使產生擊中點'Point of Impact'(POI)與瞄準點重合。機械瞄具提供了水平與垂直的參考點,讓射手可以作為射擊依據。

照門通常裝置在槍管或機匣的鳩尾槽上,靠近射手眼睛使其容易對準。準星則利用鑲嵌、焊接、鎖固或是插入等方式裝置在槍管前端。有些準星設計有可拆卸的遮光罩防止炫光,如果遮光罩是圓形的,還可以幫助射手更直覺對準目標。

標準刀片型或是圓柱型的瞄具,射手會將準星對準照門中心,頂端切齊。因為眼睛只能同時對焦在同一個平面上,而照門、準星、目標物卻又彼此分開,因此眼睛該對焦在哪個點上取決於當時視線狀況。對射手而言將焦點維持在正確位置就是一種挑戰。

瞄準時的微小角度誤差,會使彈道軌跡大幅偏移,誤差隨著距離放大,使子彈無法擊中目標。以10公尺空氣步槍為例,射手的目標是位於10公尺外,直徑只有0.5mm的靶心(比賽術語稱”10環”),使用直徑4.5mm的子彈射擊時,瞄具可允許的誤差只有0.2mm。如在1000公尺外射擊,相同的瞄準誤差將產生100倍的偏移量(超過300mm)。

霰彈槍的瞄具是設計來射擊小型的移動目標(例如飛靶),因此瞄具機構不太一樣。它的後方照門直接取消,改以射手頭的位置做後方參考點;槍管前方則裝置圓珠型準星,並以明亮顏色塗裝(通常為黃銅色、銀色、白色或是螢光)。準星通常裝置在一塊高起來的板子上,使其能保持低溫,並減少高溫槍管產生的影像扭曲。散彈槍的瞄準方式與步槍及手槍不同,射手要將焦距擺在目標上,而失焦的槍管與準星則低於目標,降低量取決於目標是向上飛還是往下掉。這種瞄準法雖不比照門-準星連線來得準確,但卻快上許多,且散彈寬廣的彈著點也可以彌補瞄準時的誤差。

開放式瞄具[编辑]

上圖表示各種開放式瞄具及一種讓眼睛輕鬆瞄準的覘孔式瞄具:A)U型照門與柱狀準星, B)派翠吉, C)V型照門與柱狀準星, D)快瞄, E) U型照門與珠狀準星, F)V型照門與珠狀準星, G)梯形, H)鬼環。灰點代表目標。

開放式瞄具一般用在後方照門與射手眼睛有段距離的狀況(例如手槍或機關槍)。這種設計雖然最不遮蔽射手視線,但也損失了精準度。前方準星通常為矩形的立柱或是圓珠,後方照門則為凹槽。瞄準時只需將準星移動至照門凹槽內,並將對準目標正下方。從射手視線看過去,準星與照門之間會有一些空隙,這個空隙的亮度有助射手確認準星是否在照門正中間。高低方向需把柱狀準星及後方照門頂端切齊,或是把圓珠準星移動到V型或U型照門的底端。瞄準目標時,若準星不在照門正中間,射擊方向會偏移;若準星高於照門,擊中點會高於目標;反之,準星低於照門時,擊中點則低於目標。

FN57手槍上的派翠吉瞄具

派翠吉瞄具是以發明者-一位19世紀美國運動員的名字來命名。這種瞄具的準星是正方或長方立柱,搭配平底方形凹槽照門。看起來雖然跟一般開放式瞄具沒兩樣,但它能更精確對準高低方向,因而得到許多射手喜愛。衍生型則有V型與U型照門的款式。

其他常見的開放式瞄具還有鹿角式、半鹿角式以及快瞄。鹿角式瞄具是將照門兩側突起延長,並向內彎成接近環形,看上去有像是V型照門延長版。半鹿角式與鹿角式類似,不過兩側突起較短也較寬,V溝槽更明顯,是溫徹斯特與馬林連桿來福槍的標準裝備。快瞄常用於大口徑來福槍,作為五大巨獸(獅、象、水牛、豹、犀牛)狩獵之用。照門也是V型,但較寬大,並畫有白色參考線;準星是珠狀,塗成白色或金色。當目標距離很近且迅速移動時,準度已是次要,便可忽略照門,直接將準星對準目標,像散彈槍一樣使用。如果有足夠時間瞄準,便可搭配照門使用,提高準度。

開放式照門有許多優點:常見、製作容易、使用簡單、質輕耐用,且不需電池。相對地,它並不是太準,也很難(或根本不能)調整,而且瞄準時須多花一些時間(鹿角式的特別慢,U型與V型則稍快一點,而其中最快的就是快瞄)。此外,開放式瞄具會遮蔽射手下半部的視線,加上人眼看出去的景深限制,此種瞄具無法給予射手絕佳且全面的視野。

覘孔式瞄具[编辑]

Rear, rotating diopter drum sight of a SIG SG 550 assault rifle. The viewing aperture above the "3" (denoting the 300 m setting) can be seen
Pictures taken under identical conditions through large (left) and small (right) diameter aperture sights, with camera focused on front sight

覘孔式瞄具也有幾種不同形式。常見的”鬼環”(ghost ring)是利用薄壁圓環來瞄準目標,因圓環壁很薄,瞄準目標時圓環會失焦到幾乎看不見;”目標孔”(target aperture)則是在大圓盤(或其他遮蔽片)開一個小洞。一般來說,圓環壁越厚,瞄準越準確;圓環壁越薄,瞄準速度越快。

覘孔式瞄具的原理,是利用人眼會自然而把準星放在覘孔正中央的特性,達成瞄準的目的。此種瞄具常用在訓練與軍隊用槍上,例如M1加蘭德步槍、恩菲爾德步槍與M16槍系等等。覘孔在光線不足時相當有效,有些獵人需要厚重掩蔽時,也喜歡用這種瞄具。

鬼環[编辑]

鬼環被認為是瞄準最迅速的瞄具。它夠準,使用簡單,而且對目標的遮蔽是非光學瞄具裡最少的,因此鬼環總是裝在戰鬥霰彈槍與衝鋒槍上。鬼環是近代的創新發明,跟傳統覘孔式瞄具相比有較薄的照門與稍厚的準星。薄圓環減少對目標的遮蔽,厚準星則更容易被找到。

鬼環也有長3到6公分的管狀形式,準星則裝置在管子的尾端,這種設計應用在槍管鼻端無法安裝準星的情況。這種鬼環使用起來較費事,因為射手得先聚焦在準星上,在把焦點移往目標。不過,若非得迅速瞄準不可,射手也可以直接透過管子,將目標放在視野中間。

目標孔[编辑]

Rear aperture of a BRNO target sight. Note large disk and small aperture
Front globe of a BRNO target sight. Note knurled nut holding in the replaceable front sight insert

“目標孔”是為了追求最高準度而設計。照門(通常稱為diopter)是由一個大圓盤(直徑約2.5公分)中心開一個小洞所構成,並裝置在射手眼睛最近的地方。照門可以加裝可調式孔口或是濾光片以確保光線狀況符合射手需求,並具備風偏與高程修正,使其準確度在射程100公尺時僅有2至4公厘的誤差。有些奧運等級的比賽就需要這種準度,頂尖的參賽者甚至可以在最後10次射擊連拿滿分。

搭配的準星可以是簡單的圓珠式或是立柱式,或者是較常見的圓球式-帶有小圓筒鎖著帽蓋,可以換裝不同形狀的準星。最常見的形式是立柱帶著不同大小的同心圓,讓射手可以針對不同目標選擇合適的準星範圍。中心有時也放入有色透明塑膠,用法跟不透光的瞄準環一樣,好處是減少對目標的遮蔽。