手枪速射扳机控制技术训练方法创新及装置设计应用研究①

2015-12-28许在华

当代体育科技 2015年29期

关键词：握力扳机食指

许在华

(南京森林警察学院特警系江苏南京 210046)

手枪速射扳机控制技术训练方法创新及装置设计应用研究①

许在华

(南京森林警察学院特警系江苏南京 210046)

从手枪速射技术特点出发,对扳机控制关键技术及训练方法进行深入分析和归纳,自主研究开发一套能够适合在普通条件下、随时随地开展高效率速射扳机控制技术训练的训练装置。此装置拟实现在快速击发扳机的整个过程中,通过连续不断采集手指对扳机施加压力的测量,经过微处理器对数据的动态处理,以数字化方式实现对扳机的实时监测和控制。

速射扳机控制技术监测控制

速射项目对专项力量的要求较高,对持枪臂的精准控制力和脊椎力量具有较高的要求,对射手体能的要求也有所不同,尤其是对器械的控制达到人枪合一,产生枪感,对全身肌肉群的协调用力、呼吸、心率等控制力;对身体关节灵活性和稳定性,以及神经肌肉募集和动员集结主动肌与对抗肌间发力顺序的控制要求更高。这都要求必须经过系统训练,才能建立具有速射技术动作程序规律。即解决在扣扳机上形成自动意识跟踪条件反射,并在训练中强化扣扳机意识认知程度的培养和有针对性的训练手段的实施。由此可见,扳机控制技术是所有技术环节中最难训练、最难形成的关键技术。

扳机控制技术,俗称“扣扳机”技术,主要受扳机引力影响而确定。警用手枪扳机引力通常属于“长绵”(即第一道火短,二道火长),“扣扳机”技术通常采用“两快一慢”动作。即枪响后松扳机快,回压快,然后慢压至响。此方法特点是,枪响是动作的开始,射手在扣动扳机后,其大脑会自动支配食指进入快松,送到头、较快速度回压扳机的一系列动作中,目的是实现更快、更稳的击发质量,但接下来的慢扣至响的瞬间技术则是影响整个击发质量的关键技术。

本研究希望通过仪器的研发,训练食指紧贴扳机大胆连续不断射击,其间,食指应保持单独、正直向后的正确位置,盯靶与回收视力自如,减少对瞄准的苛求,以不停修正为主导,坚持技术动作的整体流畅、自动化,形成一个流畅、系统、符合项目规律的技术发展体系,最终达到技术动作规范化,操作思维程序化。

1 研发目标

1.1 训练装置

在速射状态下,快速击发扳机过程中,有效实现对扳机的控制。

1.2 枪口指向位置的实时监控

对超出预期精度的瞄准范围的击发进行及时有效阻止。

2 研发内容

(1)在快速击发扳机的整个过程中,通过连续不断采集手指对扳机施加压力的测量,经过微处理器对数据的动态处理,以数字化方式实现对扳机的实时监测和控制。

(2)枪口指向位置数据的实时监测和显示,针对瞄准目标正确提示,偏离预设范围的出来。

(3)训练装置的电子测控系统框图如图1所示。

(4)数据采集的机械结构设计示意如图2所示。

图1 电子测控系统框图

图2 数据采集位置示意图

3 拟突破重点和难点

为了实现训练装置在速射状态下,能有效实现对扳机机构动态地实时监测和控制,提高速射训练的效率,针对训练装置的结构设计和电子测控系统设计中必须解决突破的重点和难点有以下几个方面。

(1)训练装置中击发扳机机构的数据采集方式和动作的控制机制。

(2)把手握力的数据采集和处理方式。

(3)枪口指向位置动态数据的采集和处理方式。

(4)数据采集的小型化设计。

(5)训练装置的使用方便性和容易维护方面的设计。

图3 电路原理框图

4 项目的主要工作思路与实现

4.1手枪速射训练方法创新

利用快速摄像技术可以测量出手枪套筒从开始位移到位移结束套筒复位的时间,记为T1,经测量,约为0.03 s;测量手指扣动扳机走过第一道火的时间,记为T2;测量手指扣动扳机走过第二道火至击发之间的时间,记为T3;测量击发后在手指控制下的扳机复位时间,记为T4。测量在手指不加控制的状态下,扳机自动复位的时间,约为0.01 s。

所谓“两快一慢”技术,即预压快、击发慢、松扳机快,在击发过后,套筒会发生位移并随即复位,此时松扳机的动作与之同时进行。要开始下一发子弹的击发,将下一发子弹推上膛,套筒必须要复位,而在完成击发后,扳机会自然松到底。那么就会产生一个问题,即套筒的复位动作和松扳机的动作哪一个先结束的问题。

由上文的测量数据可以得出,套筒的复位时间大于扳机自动松到底的时间。此时,理论上时间最短的速射时间间隔=扣扳机的时间+套筒复位时间,即=T3+T1。此时扳机已经松到底,套筒还未复位,那么要进行下一发的射击动作,则要等套筒复位之后。在实际操作中,操作时间远远大于理论值,速射时间间隔,即“两快一慢”速射动作的时间=T2+T3+T4,其中T2为“一慢”的操作时间,为使射击平稳进行,训练的重点不应放在减少T2的时间上,而应放在减少T3+T4的时间,由于T1在测量中只有约为0.03 s,T3+T4≥T1,而等号成立的条件在现实中出现的可能性几乎为0,所以只能通过训练,使T3+T4尽可能的接近T1,即在击发后套筒复位的时间内尽可能地完成松扳机和预压第一道火的动作。

4.1.1 训练食指单独用力的方法

食指单独用力就是指只有食指参与用力,其他手指不参与用力,也就是指克服余指运动。由于余指是否参与运动并不能在外观上显示出来,而射手在射击时也常常并不会意识到余指是否参与了用力,所以需要借助器材来展现余指的用力情况。该文尝试探索使用握力计作为实验器材。

取市面上可买到的握力计一个,握枪手持于测力部位将其垂直平举,做单手持枪动作,使食指离开测力部位,虚拟食指扣在枪的扳机上,其余4指握牢。此时握力计上会显示4指用力的数值。此时虚拟食指在做扣扳机动作,单独向后用力,观察握力计上的数值是否发生变化。若发生变化,则说明余指参与了用力;若握力计数值不变,则说明食指是单独用力。

在单手适应了单独用力的情况下,可加入双手,使控枪更平稳。

为了方便观察、准确测量,可发明一个类似的装置,能使射手或助手在不用低头看握力计的情况下即可知道握力计数值是否发生变化,比如将握力计显示屏上数值的变化转化为声音或灯光闪烁,更利于操作。另外,市面上的握力计有前有护圈和前无护圈两种,各有利弊。前有护圈,若护圈与测力部位距离过短,则扣扳机的动作互受到影响;前无护圈,手的前方无配重,不利于模拟持枪情况。因此可发明装置,结合两者优点,使该装置与枪的外形重量相似,且使余指是否参与受力的情况可视化。

4.1.2 训练食指匀速用力的方法

食指匀速用力,是指在扣扳机到第二道火的时候,匀速扣动,使子弹在平稳地状态下击发。同理,由于食指是否匀速扣动扳机并不能在外观上显示出来,而射手在射击时也常常会在不知不觉中用力加速扣动造成猛扣现象,所以需要借助器材来展现扣动时的速度。该文尝试探索使用弹簧测力计作为实验器材。

取市面上可买到的弹簧测力计一个,将测力计水平固定,上部可固定在不可移动的物品或墙上,高度为据枪高度。将测力计尾部的铁钩弯成小圈,在小圈中扣入一条宽度为92式手枪扳机截面宽度的带子。将带子的另一侧扣在食指指肚上。取一只除去了扳机和扳机护圈的92式手枪,单手或双手持枪,使食指处于扳机未被扣动的临界点时,弹簧测力计的指针数值为0。此时食指开始模拟扣扳机过程,当扣到第二道火的位置时,匀速用力,观察测力记上的数值是否发生变化。若变化,则食指在做非匀速运动;若测力计上数值不变,则食指在做匀速运动。

为方便测量,可发明类似装置,使食指在做非匀速运动时,即测力计上的数值发生变化时,射手更容易监测到。

4.2 速射训练装置扳机阻力测试仪的实现

高精度数字化扳机受力测量仪主要由以下几个单元模块构成,数据采集、按键输入、微处理器、液晶显示、SD存储和电源管理等电路。采用模块化设计,易于维护和功能升级更新。数据采集单元包含测量信号的采集、放大调整和数字化转换等电路。按键输入电路采用轻触型按钮,具有轻触灵敏和长寿命的特点,微处理器采用最新工业级嵌入式控制器,具备高速数学运算能力,能够快速地对测量数进行动态处理和显示。SD存储单元能够保存大量的测量数据,能够在电脑上读出,进行进一步的数据分析。

主要技术指标如下:

测量范围:0～99.9 N

测量精度:0.1 N

数据显示:3位液晶显示

数据存储:SD卡保存数据

高精度数字化扳机阻力测量仪主要由以下几个单元模块构成,数据采集、按键输入、微处理器、液晶显示、USB通信接口、电源管理和精密滑台及电机驱动等电路。采用模块化设计,易于维护和功能升级更新。数据采集单元包含测量信号的采集、放大调整和数字化转换等电路。按键输入电路采用轻触型按钮,具有轻触灵敏和长寿命的特点,微处理器采用最新工业级嵌入式控制器,具备高速数学运算能力,能够快速地对测量数进行动态处理和显示。测量数据通过USB接口传输到电脑上,进行进一步的数据分析。

4.3 扳机阻力测试仪主要功能实现

(1)扳机阻力的测量,将被测手枪固定在支架上,测量传感器与扳机接触,通过模拟手指扣动扳机的动作,扳机的阻力将作用在力传感器上,连续不断地测量这个作用力,就能获得扳机从静止到击发整个过程的阻力大小。

(2)模拟手指扣动扳机的速度可设定,控制器根据设定的速率,控制精密滑台移动带动扳机的击发,通过精密丝杆和电机的驱动,带动扳机的击发速度可快,也可慢,适应不同测量任务的要求。

(3)测量传感器可校准,通过校准功能,可使整个测量电路获得比较高的精确度。而不会受到传感器自身偏差的影响。

(4)测量滤波算法,对测量数据进行数字滤波,提高测量的抗干扰能力。

(5)数据通信,在测量过程中可以通过USB接口和电脑连接,将测量的数据传输到电脑上,以便做更高级的数据分析和保存数据及打印结果等功能。

(6)将扳机测试装置与手枪握把进行组装,在仪器保持固定的情况下,进行完整速射技术动作的重复训练。使用过程中,整个动作过程中需要紧密结合且循序渐进,反射过程中,肌肉的传入冲动需要在视觉参与的情况下对扳机阻力保持正确,扣压动作应保持瞄区稳定性,采用匀速快速控枪,以保持运枪的稳定性。