早期步枪瞄准镜的“黑历史”

早期步枪瞄准镜的“黑历史”

军事新闻发布于：2013-10-14 01:09:08 作者：怕冷的狗来源：腾讯军事阅读：1302次

作为传统光学的顶尖强国，德国不仅在十九世纪末缔造了实用枪械瞄准镜的开端，首次将枪械瞄准镜投入实战应用，而且横跨一百多年，他们至今仍然把持着最优秀瞄准镜的生产能力。然而德国在狙击领域的发展成就却始终没有能与其光学工业能力的地位相称，这其中既有技术发展的因素，也有其一、二战先后失败的大政治背景，不能不说是历史开的一个大玩笑。

一：望远镜与瞄准镜

人眼在理论上的分辨能力极限可以达到18-20角秒，即0.3-0.33角分。但受限制于感光细胞的分布和具体的生理结构缺陷，视力最佳的人在人眼敏感的光线波段，而且照明充足的条件下，分辨能力也只能达到1角分;如果光线条件只是一般，则下降到2角分——正常视力的人一般在3-5角分之间。更直观的说，通常情况下在90米处，绝大多数人都不能分辨长宽小于8到13厘米的物体——无论观察者怎样去集中注意力和调节眼睛。

人眼的生理结构

虽然在普通人看来这种能力已经足够了，但是一旦面临更为复杂和不利的条件，比如拂晓和黄昏等光线昏暗的时刻，以及对手刻意寻求隐蔽物进行隐藏的情况，即使是在100米以内，肉眼的观察能力和效率都会降低到令人难以接受，更不用提数百米、一千米以外。读者不妨先在谷歌地图上选定一个已知距离的标志性建筑，然后自己尝试不同条件下用肉眼观测建筑和行人的细节。正是因为这种原因，原本作为天文学家突破人类视力极限，用于观测天体工具的望远镜出现以后，很快就被运用于军事用途——而瞄准镜则是在望远镜基础上衍生的变种。

伽利略结构和开普勒结构

主流的望远式瞄准镜继承了开普勒式望远镜的基本光学原理。在最简化的模型中，开普勒光学结构由两块凸透镜组成，放大倍率由两者焦距的比值所决定。与一块凸透镜、一块凹透镜组成的伽利略式光学结构不同，开普勒光学结构在于两块透镜之间的成像是实像，所以通过在透镜间的焦点处设置分划板，便可以在视野中清晰见到分划被放大以后叠加在被观察的景物上。

开普勒本人在当时都没有意识到的是，这个特点赋予了开普勒结构非凡的工程、军事实用意义。尤其是在枪炮一类身管武器从滑膛进入线膛时代以后，弹丸不再是在身管内不断碰撞、弹跳着向前运动，既浪费了燃气能量又难以准确的命中目标;通过弹带或者弹体变形嵌入膛线以后形成的高效气密和高速旋转，使弹丸得以获得更高的初速并稳定而准确的飞行。此时人类肉眼视力极限对于观察瞄准能力的限制，已经成为制约武器射击效能的最大短板。

当人们发现在观察远处被放大的景物时，视野上还可以叠加上一些清晰的标志，可以非常方便的进行定位、测量，那么承载这种功能的光学产品与武器相结合的需求也就顺理成章的被提上日程。可以说军事上对于瞄准镜的需求出现的早而且强烈，它的实用化进程比较晚，最大的原因还是受到光学原理和制造工艺进步的时代限制。

视野中的分划标志

二：瞄准镜的瞄准方式

普通机械瞄准具的枪械，多数人都清楚其基本原理，即照门、准心、目标(更准确的说是预计的弹着点)三点成一线;有射击经验和理论基础的人，还知道如何调节照门高低，利用准心测距，将瞄准点置于目标范围何处等知识。但是对于瞄准镜如何瞄准，知道的人就很少了。对于射手来说，使用瞄准镜时，主观感受上是在能形成清晰视野的情况下，将分划对准目标即可，看起来是一个两点一线的瞄准过程;但实际原理和具体的使用细节要复杂的多。

由于基本的开普勒结构只能形成上下倒立、左右翻转的成像，所以在实际的瞄准镜中，物镜与目镜之间会设置一组正像透镜，使成像再次颠倒回来。一百多年以来，望远式瞄准镜的附加功能和性能指标发生过数次脱胎换骨的变化，但在基本原理上却没有超出这个范围。

基本的瞄准镜结构

最终瞄准镜的瞄准实际上通过四点一线完成：分别是目镜系统成像焦点、分划板上的分划(比如十字线)、物镜系统成像焦点、目标四者。由于成像焦点是不可见的，因此对于射手来说，瞄准过程就是将分划重合到目标范围内适当位置的过程。这个过程有些类似于一支普通的机械瞄准具步枪被去掉了照门，射手直接用准心去瞄准目标的情况。机械瞄准具中通过照门实现的基本功能，在瞄准镜使用过程中则主要是由射手对视野阴影的把握和使用焦距调节系统实现的。

瞄准镜视野中的阴影

上图是随着眼睛和瞄准镜相对位置不断变化时，射手在视野中所看到的阴影示意图。瞄准镜与望远镜不同，它要求的出瞳距离(眼睛到瞄准镜目镜的距离)不仅要远得多(多数有70-100毫米，防止枪械后坐时撞伤眼睛)，而且对具体的出瞳位置要求比较苛刻，眼睛偏离瞄准镜光轴的幅度稍大就不能观察到正常的成像。所以在手持的条件下，缺乏足够使用经验的人，要用瞄准镜进行稳定观察是很困难的事情;而且隐蔽性、反应速度和观察能力都远不如微型望远镜。电影电视剧里的类似情节，基本上都属于导演生编臆造的结果。

视野阴影示意图中的情况1，是唯一正确的视野表现，均匀清晰的环形阴影，代表着眼睛已经将瞄准镜光轴纳入视野中央范围，处于理想的瞄准状态。而情况3、4、5、6则代表眼睛向上下左右偏离了正确的位置，眼睛没有对准瞄准镜光轴;相当于使用机械瞄准镜时，准心不在中央，而偏向了照门的一侧。图中的红点位置反映了了弹着点会向阴影较小一侧偏移的现象。