弹道解算仪

李政+刘又文+朱江

新颖的结构设计

弹道解算仪主要配装狙击手或狙击小组观察员，用于对目标搜索观察、精确测距、采集环境参数、弹道解算并显示弹道装定量，以指挥狙击手实施精确打击。

弹道解算仪加装在专用支架状态

国产新型5.8mm军用高精度狙击步枪系统配置有弹道解算仪。该弹道解算仪于2014年8月定型并装备部队。其是国内首个采用脉冲激光二极管系统直接测距的军品型号，技术水平处于国内领先地位，具有体积小、质量轻、使用方便的优点。该弹道解算仪既可作为通用型战场指挥装备，也可通过更换内置射表推广应用于多种单兵、轻武器、特种作战平台。

该弹道解算仪主要由主机、锂电池组成，还可以选用外接气压计、简易支架等附件。其采用铰链式双目望远光学系统，可实现目距连续可调，倍率为10倍，视场6.3°，出瞳直径4mm，视度范围-4～+2屈光度，目距（左、右目镜中心间的距离）调节范围为56～74mm，质量1.3kg左右。其可对目标精确测距并解算弹道诸元，镜内能够显示目标距离和弹道装定信息（装表量），最小测程50m，最大测程1200m。通过更换弹道射表，能用于其他武器。

在目前全球军用观测器材领域内，该弹道解算仪是首个在铰链式双筒望远镜上集成激光测距、弹道解算/修正功能的产品。其将激光接收、发射与OLED投影光路分置于左、右镜筒内，通过铰链轴将左、右镜筒串起，实现了目距连续可调;目镜采用结构相同的两套独立平动式视度调节机构，以实现双目独立的视度调节而不影响双目望远光轴的平行性，具有体视感强、人机工效好等优点。

弹道解算仪的光学系统采用阿贝-科宁屋脊棱镜形式，不需要镀反射膜，所有的光线都可实现全反射，且系统为直筒形式，结构紧凑，体积小，质量轻，适合手持使用;其光线反射次数少，能量损失小。其整机光学件质量仅为150g，能同时实现10倍的双目望远观察与激光测距、投影显示等光学性能。壳体采用复杂的三维曲面，在合理位置设置了圆滑过渡，外形优美，在减轻结构质量的同时考虑铸造成型加工工艺性，以提高批量生产的能力及效率。

该弹道解算仪虽然内部设计复杂，但外部操作简单。其顶部右侧设有4个圆形操作按键，从后向前依次分别为“测距”、“功能”、“+”、“-”。使用时，首先转动左、右镜筒，直至双目从左、右镜筒中舒适地观察到同一个完整的视场，此时左右目镜中心间的距离即为使用者自身的目距。长按“测距”按键2s即可开机，则右筒中显示器点亮，闭上左眼，使用右眼观察目标，调节右筒目镜视度手轮，直至右眼能清晰、舒适地看清瞄准目标，此时右筒目镜视度手轮的刻度指示值即为使用者右眼视度。再按上述方法调整好左眼视度即可。

在正常工作状态下，开机后显示菜单，菜单上有弹种、风速和风向等选项，此时按压“+”键可设定风向，界面中左上角的箭头指示风向，风向共分8种状态指示，如“↑”表示“风来自于使用者的左后方，向右前方吹”，而“→”表示“风来自于使用者的左侧，向右侧吹”，依此类推。按压“-”键可设定风速，风速可在0～10m/s之间循环调节，每单击一次“-”键，风速值改变0.1m/s。

弹道解算仪顶部右侧设有4个圆形操作按键，从后向前依次为“测距”、“功能”、“+”、“-”

按压“功能”键，同样显示菜单，菜单上有初速、弹种、校枪、亮度等选项，选择各选项并按压“+”或者“-”按键进行调节。调节好功能菜单的各项数值后，按压“测距”按键，即可进行自动测距。该弹道解算仪在工作过程中，可以自动采集温度和俯仰角等数值，如果需要测定气压，则可以通过外接接口加装气压计进行测量。外接接口设置在两个物镜之间，不使用时其上旋拧有一个防尘盖，以防止灰尘进入。

目前，弹道解算仪仅内置5.8mm弹一种弹种，如果需要安装在其他武器系统上使用，则可以通过外接接口扩展十种以上的弹种。

该弹道解算仪配有简易支架作为附件，可以架设选用。

设计创新与制造难点

作为国内首个军品型号脉冲激光二极管直接测距系统，弹道解算仪实现了国内在该技术领域的巨大突破，率先建立起脉冲激光二极管直接测距系统的设计、制造、调试、试验体系，促进了激光测距技术的新发展，具有开创性意义。其取得了测距能力上的显著提升：将国内采用二极管测距产品的测距能力由400m提升至1200m，并且具有功耗低、可靠性高、寿命长等优点，是公认最有前景的激光测距技术之一。

其首次采用热塑性弹性体这一新型橡塑复合材料实现整体包覆。这种材料在极限高低温、海水盐雾等条件下不脆裂、不发粘、抓握手感优良，大幅提升了人机工效。

该弹道解算仪具有上述创新设计，但光机结构复杂，技术难度较高，在生产制造中的技术难点有以下方面。

机加工艺 该弹道解算仪对铰链轴、壳体孔的配合间隙提出了远高于普通双筒望远镜的要求：铰链轴、孔配合间隙需小于0.02mm，铰链轴的公差为±3um，因此对铰链轴的加工精度要求极高，加工时需对铰链轴、壳体孔进行多次处理，加工工序复杂，难度大。

光学工艺 该弹道解算仪光学系统中的转像棱镜原型为阿贝-科宁式屋脊棱镜，该棱镜具有成像质量优异、光线透过率高的优点，且结构紧凑、细长美观、体积小、质量轻，非常适合手持应用。为了在观瞄的同时实现激光测距、投影显示等功能，将原型屋脊棱镜中的单个棱镜创新设计为采用两个等腰屋脊棱镜胶合而成，以实现可见光与激光的多次集、分光。由于采用的屋脊棱镜形状不规则，为空间几何形体，无平整靠面，加工难度大，需要专用的高精度靠体以保证加工精度。此外该棱镜组加工过程中存在逆向工序——许多工序要在胶合后完成，即需在两个等腰屋脊棱镜的半成品胶合面上先镀分光膜，胶合成棱镜组后再抛光加工屋脊面，保证两个等腰屋脊棱镜的屋脊面严格共面，最后再对其余表面进行冷镀膜，此时极易发生胶合面开胶、屋脊棱破边，且容易破坏零部件光洁度，生产成本较高。

此外，基于对极限高低温使用环境的要求，棱镜座只能采用与光学玻璃线膨胀系数相近的钛合金材料，方能保证在极端温度条件下棱镜堆胶合的强度及可靠性，且棱鏡座加工精度要求相对较高，而这种材料目前尚无法实现铸造成型，只可通过冷加工方法加工，通过多次稳定化处理以消除加工应力，加工工序复杂、切削难度大。

装调工艺 该弹道解算仪作为国内首个采用脉冲激光二极管直接测距系统的军用型号，在光机装配调试方面有很高的要求。如根据国军标要求，左、右镜筒倍率差要求控制在1.5%以内，放大倍率为10倍，即要求双筒倍率差控制在0.15倍以内，因此批量生产时需要对物镜组、目镜组进行严格配对。另外，双望要求观察光轴平行性为水平汇聚20′、水平发散60′、高低15′，激光测距光轴平行性优于1′，并且目距在56～74mm连续改变的过程中保证观察光轴、测距光轴稳定，而不影响观瞄、测距性能，这与以往的任何激光测距类产品要求不同，所有光轴都需要以铰链轴回转轴线为基准进行校正。这些要求给装配调试带来很大的难度，需要较多的专用检校仪器和工装反复调校。

低功率的脉冲激光二极管直接测距系统射出的激光脉冲能量最高仅为固体激光测距系统的万分之一，甚至到十万分之一，因此需要通过专用的电路调试仪器、激光能量检测仪器来严格控制激光发射能量及束散角，并保证激光接收信号调理电路的性能，以达到批量生产时产品的测距指标。

编辑/王晓西