瞄準鏡

望遠鏡式瞄具或稱瞄準鏡。瞄準鏡的光學系統通常在合適位置配備有標線也開始被推向市場，加強單兵作戰能力。早期的瞄準鏡是用鏡環透過螺釘直接固定在機匣上，後來則部分使用夾鉗設計固定在倒楔形的導軌上。1990年代後期標準化的皮卡汀尼導軌的出現和普及讓瞄具的安裝和使用更方便，目前各國軍隊的新型制式步槍幾乎都能搭載光學瞄準鏡，但瞄準鏡價格高，普及程度就各有差異。歷史.用光學儀器協助射手瞄準槍械的試驗其實最早在17世紀早期就開始了，並且之後兩個世紀內出現過許多設計，但因為當時的技術水平這些瞄具的效能十分有限，基本上從來就沒有用於過實踐。隨著文藝復興時期玻璃鏡片製造技術的不斷進步，利用光學折射原理進行放大觀測的複雜光學儀器開始出現，比如16世紀末發明的光學顯微鏡。1608年，最早的折射望遠鏡由三個荷蘭眼鏡技師發明，並在之後三年內先後被伽利略和開普勒兩人進行了設計上的改進。而18世紀上葉消色差透鏡的發明，使得便攜尺寸的望遠鏡開始出現。因為望遠鏡能讓人觀測到肉眼很難看清的遠處目標，因此被廣泛用於天文、航海和戰場偵查觀測上。隨著線膛槍的發明，火器的精度和有效射程不斷上升，因而用望遠鏡輔助槍械進行遠端觀瞄的需求也越來越高。真正意義上的槍械瞄準鏡是於1835至1840年間發明的。根據1844年出版的《"The Improved American Rifle"》一書記載，旅美英國工程師約翰·R·查普曼瞄準鏡——早在南北戰爭中就成為精確射手步槍上的常見配具。1880年，奧地利施特龍斯多夫的皇家林業委員August Fiedler發明了早期的小型化望遠瞄準鏡。之後長適眼距的瞄準鏡開始出現，比如二戰時期德國Kar98k步槍上的Zf-41瞄準鏡。最早用於實戰的行動式低光/夜視瞄準鏡是二戰時期德意志國防軍配備StG44突擊步槍使用的Zielgerät 1229“吸血鬼”瞄準鏡，從1944年一直服役至二戰結束。種類.固定倍數.最先出現的瞄準鏡本質上就是改進的老式折射望遠鏡，只有固定不變的放大倍數。這類瞄準鏡完全使用後焦平面還在軍隊服役。可變倍數.可以變換放大倍數的瞄準鏡使用目鏡前方的一個縱軸撥環來改變放大鏡組的位置，因此達到能改變與物鏡之間焦比的效果。這種功能的優點是可以適應不同觀察需求的使用情況，比如用低倍數的寬視野進行籠統的目標搜尋，然後調節到高倍數來觀察目標細節；缺點是因為內部活動部件更多，做工質量更容易出瑕疵，在惡劣環境下的耐用性也不如固定倍數的瞄準鏡。因為放大鏡組所在的位置通常在正像鏡組才會準確，其它倍數下必須使用數學公式進行校準。許多製造商為了方便使用者計算，通常會設計刻度在10×倍數時準確的標線。低倍可變式.近年來，為了更好應對巷戰和特種作戰中對兼顧近戰速射和中/遠端觀測以及精確射擊能力的需求，一些低放大倍數範圍的瞄準鏡開始被市場所青睞。這類低倍可變式光瞄幫助搜尋、觀測和瞄準目標。因為放大倍數範圍較低，LVPO對採光量的要求並不是很高，因此許多型號的物鏡並不需要特別加寬，常常與鏡管尺寸相同，使得整個鏡體前部呈“直筒”狀而不是普通瞄準鏡常見的“茶杯”狀。稜鏡式.傳統的瞄準鏡使用中繼透鏡作為正像鏡組來保證目鏡傳出的影象不是倒置的。這種設計的[路]]是直線的，優點是可以達到的光學效能上限很高，但缺點是長度和重量通常都很大。近幾十年內開始推廣的一種新式瞄準鏡則使用袖珍單筒/雙筒望遠鏡和觀瞄鏡中常常使用的屋頂稜鏡設計，將直線的光路改為在稜鏡內多次全內反射後在傳到目鏡上。這類稜鏡式瞄準鏡，主要用在突擊步槍上使用，因為短程/中程射擊並不需要視差修正和很高的放大倍數也能保障命中率。現役最著名的稜鏡瞄準鏡是美國Trijicon公司生產的“先進戰鬥光學瞄準鏡”也開始在民用市場上推出了自己設計的稜鏡瞄準鏡。中國人民解放軍在2019年10月1日的建國70年閱兵式上也展示了配裝QBZ-191自動步槍的QMK152稜鏡瞄準鏡。數位式.在進入21世紀後，一些廠商開始嘗試著將光電工程技術和資訊科技融入到瞄準鏡設計之中。比較初級的改進就是將電子顯示疊加在光學影象上形成增強現實的效果，主要是將一些外部裝置在不同射手的裝備之間進行即時的資訊共享。另一些新型的瞄準鏡，還可將鐳射測距儀和彈道計算器的功能直接融入到瞄準鏡設計之中並即時提供所需的彈道校準資訊。同時，數字化瞄準鏡還可以將射手觀察到的事物以錄影形式儲存，並用無線通訊技術即時共享給周邊移動裝置的APP上，使得他人也可以隨時同步觀察目標。規格.望遠鏡式瞄具的規格通常用光學放大倍數和物鏡直徑兩組引數來形容，比如“10×50”就代表了10倍放大、的物鏡直徑。一般來說，大的物鏡由於能收集更多的光線，能提供長的適眼距，因此目鏡的影象更為清晰。固定放大倍數的瞄準鏡需要根據具體需求決定放大倍數和物鏡直徑。有些瞄準鏡則具有可變倍率的功能，可以應對不同距離、目標和光線條件下的觀瞄需求。比如低倍數放大具有更廣的視野。可變倍率瞄準鏡的型號表示為：最低倍數-最高倍數×物鏡直徑，比如“3-9×40”代表著可在3～9倍之間變換的40毫米物鏡直徑的瞄準鏡。讓人容易糊塗的是，歷史上德國的老式瞄準鏡曾使用另一套描述系統來形容規格。第二段數字不表示物鏡直徑，而表示“採光度”。比如一款“4×81”的瞄準鏡的影象要比“2.5×70”明亮。但是物鏡直徑對影象亮度沒有絕對的直接聯絡，因為亮度也可以受放大倍數影響。早期的瞄準鏡物鏡也通常比現代瞄準鏡要小，“4×81”的物鏡直徑大約是36毫米，“2.5×70”則是大約21毫米。採光度等於出瞳直徑的平方，出瞳直徑等於物鏡直徑除以放大倍數，比如4倍放大的36毫米物鏡的採光度就是(36/4)2=81，也就是“4×81”。主鏡管.不同的瞄準鏡有著不同的主筒尺寸、材料、製造工藝和表面加工。鏡管的外直徑通常在至之間，但現今市面上最常見的是和兩種，而一些用於遠端精確射擊的高階型號則是。鏡管的內直徑影響了光線可以透過的面積、鏡片等部件可安裝的體積，以及仰角和風偏調節的極限。用來做長距離或低光環境下觀瞄的瞄準鏡通常擁有更粗的鏡管。同時更大的鏡管直徑還可以在不犧牲內部空間的情況下增加管壁厚度，增加整個鏡體的耐用性。光學引數.因為瞄準鏡通常是根據用途來制定設計指標的，因此經常會迎合一些專業的光學引數， 比如：抗震指標.不同結構指標的瞄準鏡可以承受不同強度的震動，因此會影響可以配備槍械的選項。絕大多數市面上的普通瞄準鏡基本上都可以承受全威力步槍彈產生的後坐力，但可能會應對不了加量裝藥的手裝彈和麥格農彈，因此在使用時必須認準其設計上的抗震指標，否則會因為內部零件受震鬆動而產生故障甚至損壞。而最反直覺的是，在瞄準鏡中對抗震指標要求最高的其實是專用在彈簧氣槍上的瞄準鏡，原因是彈簧氣槍的工作原理會在很短時間內產生前後兩股坐力，而絕大部分瞄準鏡在設計時只考慮了承受向後的單向坐力。因此在使用彈簧氣槍時，特別要注意廠方是否聲明瞭鏡體是“airgun-rated”，否則會出現內部結構在瞬間雙向震動下鬆動錯位因而導致瞄準鏡失靈的情況。防霧功能.在低溫條件下，瞄準鏡內部可能存在的水蒸氣可能會凝結並附著在鏡片內側造成霜霧，從而遮擋射手的視線。為了應對這種情況，大部分瞄準鏡在生產環節中會在封閉鏡體時向鏡內注入惰性氣體，來驅逐可能殘留在鏡內的潮氣。最常見的注入氣體是氮氣，但是一些生產商也會使用分子直徑更大的氬氣。標線.標線，是瞄準鏡上最重要的部分之一，因為它直接為使用者提供了可靠一致的目測參照物。瞄準鏡的標線種類很多，從最簡單的十字線到可以用來準確估算目標距離、補運算元彈下墜和風偏的複雜標尺。利用標線，射手可以校正瞄準角度，也可以估算目標物體的距離和大小。從製造工藝上來說，瞄準鏡的標線主要有絲線式兩種。絲線式標線是最老的款式，由金屬絲或布絲製成，通常安裝在鏡筒內合適的位置；蝕刻式標線則是將標線圖案直接刻畫到鏡內的光學部件之中，與瞄準鏡的光學系統成為一體。如果加以背景照明，絲線式標線通常會反射一部分照明光，因此不會保持完全黑暗的高對比度；蝕刻式標線則會在背景照明下保持完全黑暗，因此蝕刻式標線更佳。蝕刻式標線還可以提供更加靈活的圖案設計，一些製造商甚至提供客戶自己設計的特製圖案。在高階型號和價碼的瞄準鏡中，通常是蝕刻式標線一統天下，但是絲線式標線仍然在低端價格的瞄準鏡中佔有一席之地。圖案種類.尖頭柱.最簡單最原始的一種瞄準鏡標線實際上就是一條從底部延伸到中心的尖頭粗線，用來模擬機械瞄具中常常使用的柱狀準星。這種尖頭柱標線在早期是由真正的金屬細棍製成，但是後期則是直接蝕刻在玻璃裡，並且可能配以水平軸幫助射手瞄準。這種標線的瞄準鏡在第二次世界大戰時曾被德軍狙擊手普遍使用，因此也稱為“德式1號”標線。在二戰後，英國陸軍的FN FAL、L7、SA80和L108A1等輕武器上也裝備了SUIT和SUSAT等使用尖柱標線的瞄準鏡，這些瞄準鏡也被澳大利亞、紐西蘭、西班牙、瑞典、喀麥隆和阿曼等國的陸軍所使用。現代一些型號的瞄準鏡裡則只在中央位置刻畫一個較粗的“∧”甚至會利用“∧”字元本身的高度和寬度作為簡易刻度來輔助校正仰角和風偏。十字線.另一種簡單也原始的標線是十字線、絲線甚至蜘蛛絲製造，現今通常使用可以塑形調整寬度的金屬絲或複合材料來製造，或者使用蝕刻在鏡片內的墨線。絕大多數現代瞄準鏡標線其實都是從十字線基礎上衍生出來的設計。十字線簡單廉價、耐用可靠，適合用來瞄準高對比度的簡單目標，但是在較細的十字線在複雜背景前會發生看不清的問題。較粗的十字線通常不會失落在複雜背景中，但是會更加遮擋目標影象，並且沒有細十字線的精度高。因為這個原因，現代十字線設計通常會使用兩種方案來應對：一種是目標點來追求精確，而且即使看不清準心也可以用周圍的粗線迅速目測到正中位置。一些重疊十字線還可以用來估算距離，比如“30/30標線”就是在。當然需要注意的是在山坡上射擊時有時需要刻意舉高或舉低，修正時需要知道山坡的斜率。而且單純依靠沒有刻度的十字線去估算彈道，誤差會很大，特別是在遠距離瞄準時。密位式標線.許多現代瞄準鏡標線在設計上都可以根據對角，並且統一使用手動調整值為0.1密位的瞄準鏡，同時狙擊小組中觀測手與射擊手之間的計算通話也以密位為單位標準。利用密位點估算距離的數學公式是“目標距離＝目標長度或寬度÷目視密位值×1000”，一個尺寸為1米的物體在1000米距離上恰好是佔有1密位。舉個例子，如果使用者在瞄準鏡中看到一個高度為1.8米的物體佔了3密位的高度，那麼目標距離就是1.8米÷3×1000＝600米。與密位式標線相似的是角分式標線，相比起通常用於計算公制單位的密位式標線，仍然使用舊式英制單位的美國民間對角分主觀上更加習慣認同一些。“聖誕樹”標線.因為在長距離射擊的時候，外彈道會帶有很明顯的下墜，而且側向風吹對彈道的影響也尤其明顯，因此射手在連續射擊時經常需要採用瞄準目標側上方某處的方式來迅速修正彈著點。這種不依賴機械調節瞄準鏡的校準方法稱為“置瞄”。比較著名的聖誕樹標線包括GAP G2DMR、Horus TReMoR2和H58/H59、Vortex EBR-2B和Kahles AMR等等。BDC標線.一些為指定型號槍械和彈藥所設計的瞄準鏡上有彈墜補助所對應的視野寬度，這樣射手在瞄準時直接找到與目標寬度相應的刻度線後就可以估算距離並立即射擊。因為彈墜補助設計依賴於預先假設的外彈道條件，因此通常只對某些指定的槍管—彈藥組合有效，如果槍械的型號狀況和彈藥的效能發生了變化，就不再準確了。因為軍用制式槍械和彈藥的型號搭配通常比較標準化，因此在專門為軍用設計的瞄準鏡上經常會在標線和調整撥盤上畫有預先校對的在特定距離上的彈墜補助刻度。在槍械型號和彈藥搭配更加多樣化的民用市場，彈墜補助較為少見，但是如果客戶願意提供槍彈資訊一些製造廠家也會提供相應特製的設計選項。同時彈墜補助設計基本上不考慮偏離預設條件以外的環境因素，潛在誤差在長距離上更為明顯，因此通常只用於不太追求極致精度的中近距離射擊。追求高精度遠端射擊的高階射手基本上不會考慮選擇彈墜補助的標線設計。聚焦平面.因為瞄準鏡是以折射望遠鏡的原理為基礎設計的，因此鏡內有兩個聚焦平面。在固定放大倍數的瞄準鏡上，標線放在哪個焦平面上都無所謂；但是如果是可變倍數設計的瞄準鏡，位於第一焦平面的標線會隨著目標影象一起同步放大或縮小，而位於第二焦平面的標線則會忽視目標保持自己的尺寸不變。在使用測距型標線上才會發揮可靠的瞄準校正作用，一旦倍數改變就會導致標線上的刻度變得不準。因此計算公式必須考慮到倍數差，成為“目標距離＝目標長度或寬度÷目視密位值×1000×(當前倍數÷指定倍數)”，有些廠家製造的瞄準鏡為了方便這種計算會特意將指定倍數設計在10倍。第一焦平面設計的標線則沒有這個換算問題，但是因為標線隨著放大倍數同步變化，會出現標線變得太粗或太細導致使用者在觀瞄的時候無法同時看清目標或標線，特別是在低光環境下。此外，第一焦平面設計的製作成本通常要高於同等質量水平的第二焦平面設計，因此目前市面上絕大多數中低價碼的主流瞄準鏡除非特殊標明，基本上都是第二焦平面設計的產品。雖然通常價碼較貴，但是因為使用起來更加方便可靠，越來越多追求精度的射手仍然傾向於第一焦平面的瞄準鏡設計。同時為了解決第一焦平面標線在極端倍數過粗過細干擾影象的問題，現在一些廠家已經試著推出新的雙焦面設計的高階產品，只在第一焦平面放置刻度標碼，準心和十字線被挪到了第二焦平面，使用時兩個焦平面的影象重疊。這種新設計的成本要遠遠高於普通的第一焦平面和第二焦平面產品。標線照明.在低光條件下使用時，標線往往會因為整體亮度太低而難以看清，因此就有了照明標線的需求。能夠根據使用情況來調節照明的亮度是至關重要的，因為太亮的標線會導致射手的瞳孔收縮使其無法看清目標背景。標線照明通常是由乾電池供電的發光二極體提供的，通常由後向前照射在標線上，然後反射到使用者的眼裡。因為紅光對人眼在低光情況下的影響最少，因此通常使用的都是紅光。放射性同位素，比如氚，也可以被用來作為照明標線的光源，通常可以堅持8～10年才會因為放射性衰變喪失亮度。使用氚光源的著名產品有Trijicon的ACOG、ELCAN的C79和Trilux的SUSAT等等。此外，一些產品則使用光導纖維來收集並強化環境光來達到照明效果。視差校正.如果目標影象沒有處在與標線一致的光學平面上都會導致標線和準星發生移動到目標的不同位置上，使得瞄準時產生誤差，影響射擊精度。為了應對這個問題，中高階的瞄準鏡通常都有視差校正設計，也就是讓準鏡內部的光學部件可以移動，來調整將標線和目標挪到同一焦面上。視差校正的設計通常有以下幾種：在觀測較遠距離的目標時人眼位置變化產生的視線角度變化，要大大小於觀測較近距離目標時的視角變化。如果只用來瞄準遠距離目標，瞄準鏡即使沒有視差校正設計精度也不會太受影響。因此市面上大部分用來打獵的中低端價位瞄準鏡通常只設計有一個固定的最佳視差距離，因為打獵距離通常不會超過300碼，對遠端精度的要求並不是那麼嚴格。一些比賽用或軍用的瞄準鏡可能會有固定在200或300碼的視差設定，在比這個距離稍遠或稍近的距離上，即使有細微的視差也通常不會太影響射擊效果。但如果是在凸緣底火槍械、氣槍、手槍、霰彈槍和前膛槍這類有效射程較短的武器上使用，視差造成的影響就不可小視了。因此這類短程武器上使用的瞄準鏡，通常都要求帶有視差校正的設計，有些特殊型號甚至可以把視差設定調整到個位數距離。調節控制.因為瞄準鏡其實是有額外特殊功能的折射望遠鏡，是一種複雜的光學儀器，因此能夠細微調控各個部件對發揮所有的潛能來說非常重要。通常在設計上，瞄準鏡會有以下的手動調節控制：差不多所有現代瞄準鏡都有前三個調節控制，第四個必須是可變倍瞄準鏡上才能找到，而第五和第六個則屬於特殊設計的高階瞄準鏡上才會出現的選項。因為調節旋鈕屬於精密的機械部件，隨著時間可能出現積塵、生鏽、磨損老化的情況，因此使用過度或過少都會造成問題。在調整仰角和風偏時，很重要的一個指標就是旋鈕的調節值，否則在實際使用時會產生麻煩。舉個例子，如果瞄準鏡使用的是密位式標線，但是調節刻度值是¼角分，而1角分大致等於0.29密位，旋鈕每調節一刻度相當於移動標線刻度的13.75分之一，射手在試圖用標線目測校對彈著點時幾乎無法方便的估算需要旋鈕轉動幾個刻度。市面上大多數大眾價位的產品出於成本考慮，用密位式標線也配備了¼角分刻度值的調節旋鈕。如果用沒有刻度的十字線標線，則使用什麼刻度值都無關緊要。一些老式瞄準鏡甚至沒有仰角和風偏調節功能，而是依賴特殊設計的鏡環或安裝基座來提供調節。一些現代的安裝基座的款式，來輔助瞄準鏡本身進行比較極限的仰角調節，以防對鏡體內部的部件造成太大的機械負擔。一般來說，可調式基座的適應性更強，但固定傾斜度的基座在面對射擊後坐力時更加牢固耐用和可靠。附件.瞄準鏡通常可以配有的附件包括：