光学瞄准镜机械设计过程中如何有效增加弹道和风偏调节范围
2018-10-26凌付平
凌付平
摘 要:光学瞄准镜在射击使用过程中,需要根据射击目标的距离、子弹的自重、射击环境的风向调节瞄准镜的分化刻度中心与目标弹着点的重合度,由于机械设计的限制,现有光学瞄准镜的弹道和风偏调节范围通常在30MOA左右,不能满足现有射击使用者的需求。本文从机械设计的角度出发,在不改变瞄准镜光路结构的情况下,通过更改正像镜管组的摆动结构、复位结构,以及改变正像镜管组合与瞄准镜管配合尺寸三个方面进行优化设计,有效提升了光学瞄准镜的弹道和风偏调节范围。
关键词:光学瞄准镜 机械设计 弹道调节 风偏调节 范围
中图分类号:TH12 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2018)05(a)-0085-02
光学瞄准镜作为瞄准镜三大类型中的一种,绝大多数采用光学透镜成像,将瞄准目标成像聚焦重叠在具有分化刻度的平面上。光學瞄准镜通常由物镜组合(Objective Lens)、正像镜管组合(Erector Tube)和目镜组合(Onicular Lens)三个光学透镜组合组成,在正像镜管的前方和后方通常设置一刻度分划板,分划板的中心与物镜中心光轴连线形成瞄准轴,瞄准轴作为光学瞄准镜的中心基准线,在瞄准过程中分化刻度板上的中心刻度与瞄准轴重合的程度称定向精度或瞄准精度,是衡量光学瞄准镜的一个重要指标。设置在瞄准镜镜身外侧的弹道和风偏调节旋钮就是用来控制正像镜管组合在瞄准镜管内的左右、上下倾斜角度,调节分化刻度板中心与瞄准轴重合度,从而达到精确瞄准的目的。
1 光学瞄准镜弹道和风偏调节现状
在实际使用过程中,一般光学瞄准镜的弹道和风偏调节范围为上下和左右均在30MOA左右,而普通的导轨支架又只能作为固定瞄准镜使用,并不具备调节功能,当使用者在瞄准目标时,需要根据子弹的自重和射击环境的风速及气温等外部环境的影响将枪械的弹着点与瞄准镜的分化刻度中心设定一致,从而提高射击命中率。根据光学瞄准镜的结构可以得出,在瞄准镜的镜管直径不变的情况下,需要通过增加正像镜管组合在瞄准镜镜管内部的活动范围和灵活度,改变分化刻度板中心与瞄准轴的偏斜角度,从而增加弹道和风偏调节范围。
2 机械设计改进措施
在瞄准镜设计过程中,在不改变瞄准镜光路结构的情况下,从机械设计的角度出发,通过更改正像镜管组的摆动结构、复位结构,以及改变正像镜管组合与瞄准镜管配合尺寸三个方面进行优化设计。
2.1 改进正像镜组合摆动结构
现有光学瞄准镜正像镜组摆动一般采用橡胶环连接结构,在正像镜管的外侧粘接有橡胶调环,并与瞄准镜镜身内腔连接,当旋转调节弹道调节旋钮或风偏调节旋钮时,调节旋钮的调节芯抵靠在正像镜组的聚光镜框上,正像镜管以橡胶调环连接处为旋转支点,与瞄准镜的瞄准轴产生偏斜。由于此结构主要依靠橡胶调环的橡胶材料特性产生弹性变形,在调节过程中偏斜角度有限,常常出现调节范围过小等缺陷。针对此问题,现将橡胶调环改进设计成球形调环结构(如图1),在正像镜管组上装置有一球形内调环,在其外部装置有一直径相等的球形内腔外调环,端面用直径相等的球形内腔压圈固定,正像镜管组沿着球形调环的圆心为支点进行任意方向摆动,大大增加正像镜管组的摆动角度及自由度,有效地提升光学瞄准镜与枪支的射击范围。
2.2 改进正像镜组复位结构
现有光学瞄准镜正像镜组在调节弹道调节旋钮或风偏调节旋钮时,调节旋钮的调节芯抵靠在正像镜组的聚光镜框上,在与调节旋钮的一侧放置有一铍青铜材质的波形复位弹簧,抵靠在聚光镜框上,提供正像镜组摆动时的回弹力。由于铍青铜波形复位弹簧在经过多次反复挤压和射击冲击力的作用后,回弹力会逐渐减弱,造成正像镜管组不能复位,会出现光学瞄准镜的弹道或风偏调节钮调到最高极限,但是弹着点仍严重偏斜无法修正到中心的状态,影响射击精度。针对此问题,现将波形复位弹簧结构更改为螺旋弹簧结构(见图2),且将铍青铜材质更改为不锈钢材质,不锈钢螺旋弹簧有效提高了弹簧的疲劳强度并提高了弹簧材料的屈服强度,大大增加了正像镜管组的摆动角度及自由度,有效地提升了光学瞄准镜与枪支的射击范围。
2.3 改变正像镜管组合与瞄准镜管配合尺寸
现有光学瞄准镜的镜管外径通常为30mm与25.4mm两种规格。在保证正像镜管组结构稳定和不影响透光口径的情况下,尽可能地减小正像镜管组的外径,增加瞄准镜镜管的内径,保证足够的活动间隙。在不影响正像镜管组内透镜移动范围的情况下,尽量缩短调环安装位置与弹道和风偏调节螺钉之间的距离,在正像镜管组与瞄准镜镜管的间隙相同的情况下,随着支点与弹道和风偏调节旋钮接触点之间距离的缩短,可以有效增加正像镜管组与与瞄准轴的偏斜角度。
3 结语
在瞄准镜机械设计过程中,根据光路设置的情况采用上述改进设计,可以有效增加瞄准镜弹道和风偏调节范围,从原有的30MOA增加到60MOA,从而增加光学瞄准镜的射击使用范围,拓宽与之配合的枪支类型,保证在各种户外环境下达到精准射击的目的。
参考文献
[1] 刘学泽.枪用瞄准镜[J].四川兵工学报,2008(1):7-10.
[2] 涂德华.共轴光学系统镜框结构设计[J].光学仪器, 2007(1):52-56.
[3] 王中民.瞄准仪器原理与设计[M].北京理工大学出版社,1996:11-15.
[4] 杨黎明.机械零件设计手册[M].国防工业出版社,1993: 120-125.