機械瞄具

武器部件

機械瞄具(simple sights),俗稱「機瞄」(iron sights),是一種由金屬製的觀測設備,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。但應用光學原理的照準器全息投影式反射式皆然)則不在此定義範圍。

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。

典型的機械瞄具由兩個組件構成:

  • 照門(rear sight)在后方,通常在机匣后端上方,靠近觀測者的眼睛,形态有凹槽狀的開放式照門(open sight)和圓孔状的覘孔式照門(aperture sight,也称peep sight)两种;
  • 準星(front sight)在前方,通常垂直安裝於枪管上,靠近枪口和觀測目標,型態有柱狀(post)、珠狀(bead)、坡状(ramp)或環狀(ring)。

霰弹枪手枪和老式民用、獵用或警用步枪通常採取開放式瞄具;多數軍用戰鬥步槍則用覘孔式瞄具,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。在大部分现代实用射击(如狩獵近身距离作战或远距离狙擊)中,機械瞄具常被瞄準鏡(包括中继透镜棱镜两类设计)、反射瞄具全息瞄具取代,但仍作为备用瞄具與其他瞄準設備“共视”(co-witnessing)並存,甚至與光學瞄具整合在一起。


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

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槍砲所用的子彈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

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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。

派翠吉瞄具

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FN Five-seveN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。這種瞄具的準星设计成正方或長方立柱,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,是溫徹斯特步槍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,像霰彈槍一樣使用。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

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SIG SG 550突擊步槍的後部旋轉屈光度鼓式瞄準具,可看到“3”(表示 300 m 設置)上方的觀察孔徑
 
通過大(左)和小(右)直徑孔徑瞄準鏡在相同條件下拍攝的照片,相機聚焦在前視鏡上

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

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鬼環被認為是瞄準最迅速的瞄具。它夠準,使用簡單,而且在非光學瞄具裏遮蔽目標情況最輕微,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。薄圓環減少遮蔽目標的情況,厚準星則更容易找得到。

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,移動視野令目標處於正中間。

目標孔

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BRNO瞄準鏡的後孔徑,注意大圓盤和小孔徑
 
BRNO瞄準鏡的前校準儀,注意固定在可更換準星插件中的滾動螺母

“目標孔”是為了追求最高準度而設計的射擊瞄準設備,主要用於精密射擊項目,如奧運射擊或其他高級別比賽。它的照門(通常稱為diopter)由一個大圓盤構成,直徑約2.5公分,中央開有一個小孔,安裝在射手眼睛最近的位置。這個小孔設計的目的是將射手的視野集中在目標上,同時減少外界光線和干擾,提高瞄準的精確性。照門的孔口大小通常可調,可以依據不同的光線和環境條件來調整,以適應射手的需求。照門還可以加裝濾光片,用來調節光線,減少炫光或對比度過高的情況,以保護射手的視力,並增強目標的清晰度。

照門設有風偏與高程修正裝置,讓射手能夠精確地補償風力、距離及地形等外部因素的影響,使得射擊準確度大幅提升。在100公尺射程下,照門的精度可控制在2至4公厘的誤差範圍內,這種精度對於高級別的比賽非常重要。尤其在奧運等級的比賽中,競爭相當激烈,頂尖的參賽者往往需要在最後的10次射擊中連續拿滿分,才能保證勝利。這些修正裝置的精密度與穩定性直接影響射手在比賽中的表現,因而對於器材的設計和調整要求極高。

與照門搭配的準星種類多樣,射手可根據自己的習慣和比賽規則選擇不同形式的準星。簡單的圓珠式和立柱式是常見的設計,具有直接和快速瞄準的優點。而更精細的圓球式準星則帶有小圓筒和帽蓋,可以更換成不同形狀的準星,從而靈活應對各種目標需求。最普遍使用的是立柱配同心圓的組合,其中立柱置於中心,周圍有多層不同大小的同心圓環,射手可以根據目標的大小和距離,選擇最適合的圓環範圍來瞄準。這樣的設計能夠最大限度地減少瞄準時的視覺遮蔽,提升命中率。

此外,有些準星中心會安裝有色的透明塑膠片,其功能類似於不透光的瞄準環,主要目的是減少對目標的遮蔽,同時提供對比度,使瞄準過程更加精準。這些有色片還能起到濾光的效果,調整進入射手眼中的光線強度,以減少視覺疲勞,尤其在長時間的訓練和比賽中格外重要。這些細節設計的加成,使得目標孔和準星成為高精度射擊中不可或缺的核心部件,能有效幫助射手在激烈的競爭中脫穎而出。