趙豐
QMD141型白光瞄準(zhǔn)鏡配用于新型5.8mm軍用高精度狙擊步槍,執(zhí)行反恐、反劫持、重大安保及殲敵要員等特殊任務(wù)。白天用于瞄準(zhǔn)600m內(nèi)有生目標(biāo),對(duì)眉心、頭部等部位實(shí)施精確瞄準(zhǔn)射擊;夜間用于瞄準(zhǔn)發(fā)光目標(biāo)、被照明目標(biāo)或模糊可見(jiàn)目標(biāo),以提高武器系統(tǒng)的瞄準(zhǔn)速度、瞄準(zhǔn)精度及夜間觀瞄性能。
目前,我國(guó)現(xiàn)役裝備的狙擊步槍主要有85式7.62mm狙擊步槍和88式5.8mm狙擊步槍,分別配裝4倍固定倍率和3~9倍變倍瞄準(zhǔn)鏡,采用的接口是專用燕尾接口。而QMD141型白光瞄準(zhǔn)鏡采用4~15倍變倍光學(xué)系統(tǒng),50m至無(wú)窮遠(yuǎn)物鏡調(diào)焦,分劃照明5檔可調(diào),-4~+2視度可調(diào),人機(jī)工效良好,同時(shí)采用標(biāo)準(zhǔn)皮卡汀尼接口,通用性大大提高。
白光瞄準(zhǔn)鏡光學(xué)系統(tǒng)組成
光學(xué)系統(tǒng)及工作原理
QMD141型白光瞄準(zhǔn)鏡光學(xué)系統(tǒng)由物鏡組(含調(diào)焦物鏡)、分劃板、鏡身組(內(nèi)含變倍轉(zhuǎn)像鏡組)和目鏡組組成。
其光學(xué)原理為:遠(yuǎn)處目標(biāo)的光線經(jīng)過(guò)物鏡組后,在分劃板刻線面上形成倒立影像,該影像與分劃板刻線一起經(jīng)過(guò)變倍轉(zhuǎn)像鏡組而成正立放大的實(shí)像于目鏡透鏡組前焦面上,人眼通過(guò)目鏡觀察其前焦面上的正立實(shí)像完成對(duì)目標(biāo)的觀察和瞄準(zhǔn)。
結(jié)構(gòu)組成
該瞄準(zhǔn)鏡主要由物鏡組、物鏡防塵罩、分劃調(diào)整機(jī)構(gòu)、鏡身組(內(nèi)含變倍轉(zhuǎn)像鏡組)、變倍手輪組、目鏡防塵罩、目鏡組、分劃照明系統(tǒng)、調(diào)焦手輪組、遮光罩與遮光筒及皮卡汀尼導(dǎo)軌接口等組成。
物鏡組
物鏡組分前后二組,前組由三塊單片玻璃和一個(gè)物鏡框通過(guò)螺紋連接固定在鏡身前端,后組由一塊膠合玻璃和調(diào)焦物鏡框構(gòu)成,后組為活動(dòng)部件,通過(guò)旋轉(zhuǎn)調(diào)焦手輪帶動(dòng)其沿軸向前后移動(dòng),從而改變兩組透鏡間的相對(duì)位置,完成對(duì)不同距離目標(biāo)物體的對(duì)焦。為確保調(diào)焦過(guò)程中調(diào)焦物鏡的光軸穩(wěn)定性,在結(jié)構(gòu)上針對(duì)調(diào)焦物鏡框和鏡身內(nèi)壁之間進(jìn)行了消間隙處理,將光軸穩(wěn)定性精度控制在10″以內(nèi)。
為提高瞄準(zhǔn)分辨力和成像質(zhì)量,優(yōu)化光信息采集能力,前組物鏡采用50mm口徑透鏡,同時(shí)對(duì)透鏡采用高精度面型設(shè)計(jì),對(duì)光圈數(shù)、局部光圈數(shù)和中心厚度公差均作了嚴(yán)格限制,透鏡鍍膜采用10層以上寬帶增透膜,使得單片透鏡光線透過(guò)率提升至99%以上,確保觀瞄使用時(shí)全視場(chǎng)的通透性。
白光瞄準(zhǔn)鏡結(jié)構(gòu)組成
鏡身組(內(nèi)含變倍轉(zhuǎn)像鏡組)
光學(xué)系統(tǒng)的倍率是由物鏡組焦距與目鏡組(含轉(zhuǎn)像鏡組)焦距的比值所確定。變倍過(guò)程是改變變倍轉(zhuǎn)像鏡組中的變倍組和補(bǔ)償組兩組透鏡的相對(duì)位置來(lái)實(shí)現(xiàn)的,將計(jì)算出的變倍組與補(bǔ)償組的對(duì)應(yīng)位置關(guān)系,在結(jié)構(gòu)上模擬出一條變倍曲線和一條補(bǔ)償曲線,通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)變倍手輪,帶動(dòng)變倍曲線槽旋轉(zhuǎn),在兩個(gè)曲線槽共同作用下驅(qū)動(dòng)兩組轉(zhuǎn)像鏡沿軸向按照變倍方程預(yù)設(shè)的移動(dòng)量進(jìn)行函數(shù)運(yùn)動(dòng),從而改變目鏡組的組合焦距值,實(shí)現(xiàn)瞄準(zhǔn)鏡望遠(yuǎn)系統(tǒng)4~15變倍。該瞄準(zhǔn)鏡在低倍率下具有更寬廣的視場(chǎng)角,便于大范圍搜索目標(biāo);而高倍率下,目標(biāo)成像細(xì)節(jié)更佳,便于精確瞄準(zhǔn)。
變倍手輪組
該瞄準(zhǔn)鏡為4~15倍連續(xù)變倍,轉(zhuǎn)動(dòng)變倍手輪,手輪上的數(shù)值對(duì)準(zhǔn)鏡身刻線即為當(dāng)前倍率。順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)為增大倍率,反之倍率變小。
瞄準(zhǔn)鏡分劃
瞄準(zhǔn)鏡分劃通常采用兩種設(shè)計(jì)形式:
前置式分劃 即分劃板位于第一像面,目標(biāo)物體直接成像在分劃板刻線面上,目標(biāo)影像和分劃刻線疊加后一起經(jīng)過(guò)變倍轉(zhuǎn)像鏡組,同步放大或縮小,所以低倍率時(shí)分劃刻線細(xì),高倍率時(shí)刻線較粗。
后置式分劃 即分劃板位于第二像面(變倍轉(zhuǎn)像鏡組后方),目標(biāo)物體影像在經(jīng)過(guò)變倍轉(zhuǎn)像鏡組的變倍和轉(zhuǎn)像后才最終成像于分劃板刻線面,分劃刻線未經(jīng)過(guò)變倍轉(zhuǎn)像系統(tǒng),所以分劃刻線不變,也就是說(shuō),分劃刻線粗細(xì)不隨倍率的變化而變化。
后置式分劃形式由于是目標(biāo)影像經(jīng)過(guò)變倍轉(zhuǎn)像鏡組后成像于分劃刻線面,在變倍過(guò)程中由于兩組透鏡進(jìn)行相對(duì)運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中如果發(fā)生光軸抖動(dòng)或軸向偏移,就容易引起目標(biāo)影像在分劃板刻線面上的像面漂移(像面的軸向變化)和零位漂移(像面的徑向變化)。而前置式分劃是目標(biāo)影像和分劃刻線疊加一起然后再經(jīng)過(guò)變倍轉(zhuǎn)像鏡組,所以兩者不會(huì)產(chǎn)生相對(duì)位移。同時(shí),前置式分劃的刻線和目標(biāo)影像一體同步,密位含義不會(huì)隨倍率改變而發(fā)生變化,可實(shí)現(xiàn)概略測(cè)距、快速密位修正射擊和轉(zhuǎn)換密位瞄準(zhǔn)點(diǎn)功能。
經(jīng)比較,權(quán)衡利弊,QMD141型白光瞄準(zhǔn)鏡采用了前置式分劃形式。
分劃板刻線則采用了內(nèi)置式射表分劃和十字密位分劃相結(jié)合的設(shè)計(jì),并設(shè)計(jì)有概略測(cè)距功能。分劃刻線射表的裝定便于射手根據(jù)不同距離目標(biāo)選擇相應(yīng)瞄準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行快速瞄準(zhǔn)射擊;而密位分劃便于射手快速轉(zhuǎn)換瞄準(zhǔn)點(diǎn),尤其適用于對(duì)遠(yuǎn)程目標(biāo)的瞄準(zhǔn)射擊。
分劃板刻線
目鏡組
目鏡組主要由目鏡透鏡組、目鏡框和目鏡筒組成,轉(zhuǎn)動(dòng)目鏡框帶動(dòng)目鏡透鏡組沿軸向運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)目鏡調(diào)焦,通常稱為視度調(diào)節(jié)。瞄準(zhǔn)鏡的視度調(diào)節(jié)范圍設(shè)計(jì)為-4~+2屈光度,即適用于近視400度~遠(yuǎn)視200度的狙擊手觀察使用,有利于高齡或視力減退的狙擊手能夠繼續(xù)無(wú)障礙使用。通過(guò)視度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),可使每位射手最清晰地看清分劃刻線和目標(biāo)圖像,有利于提高瞄準(zhǔn)對(duì)準(zhǔn)精度。由于視度調(diào)節(jié)范圍大,目鏡透鏡組移動(dòng)行程較長(zhǎng),對(duì)目鏡框和目鏡筒采用了多頭螺紋配合的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)視度調(diào)節(jié)快速裝調(diào)到位,同時(shí)通過(guò)加工技術(shù)手段確保目鏡透鏡組沿軸向前后平穩(wěn)移動(dòng)。