狙擊槍是如何精準的擊中目標的?
狙擊鏡和槍口不在同一條直線上,為什麼狙擊鏡看到的地方能準確的擊中?
拋個磚引個玉。
首先回答題主問題的第一部分——「狙擊鏡和槍口不在同一條直線上」。這個問題其實許多高人在之前別的提問里都已經回答過了,所以就不浪費時間舊調重彈了。簡單一句話說就是:瞄準線不但不與槍管在同一條直線上,實際上也不是平行線關係,而是呈夾角的兩條相交線。哪怕安裝瞄準鏡時鏡體與槍管平行,其內部的正像鏡組也會在校槍時被旋鈕調成與槍管不平行。
而由於重力影響,任何無動力飛行的拋射物都處於自由下落的狀態,因此彈道線其實是一條從槍口就開始和槍管軸線分離的拋物弧線。校槍的真正目的也並不是讓瞄準線與槍管軸線相交,而是讓瞄準線與槍管軸線下方的彈道線重合,這樣才能做到「看哪兒打哪兒」。
一般校槍時會預定一個參照距離,校正時將瞄準線調整到正好在這個指定距離上與彈道線相交,稱作歸零點(zero)——即(預先校正好的)起始參照點,任何後期的瞄準線調整都在這個歸零點的基礎上再進行調整。由於瞄準線是直線,彈道線是弧線,因此通常情況下這兩條線會相交兩次,也就是有遠近兩個歸零點。借用國外網站的示意圖P了一下:
一般射擊情況下,近端歸零點(near zero)離射手通常較近(在十幾米到幾十米距離以內,而且校準距離越遠、子彈速度越慢、彈道越彎曲,近端歸零點就越近),對長程射擊沒有太多參照價值,因此實際應用中的「歸零點」指的都是遠端歸零點(far zero)。唯一例外是一些軍用狙擊手因為需要完全隱蔽,為了不暴露槍管和槍口焰,通常要躲在掩體後方相當長的一段距離以外,而自己隱蔽處前方的障礙物可能只有一個很小的缺口能用作觀測窗口,為了保證在不意外擊中並損壞掩體完整因而暴露位置的情況下還能順利瞄準射擊,就會考慮利用近端歸零點的距離來制定射擊位置。
而需要強調的是:精確射擊考驗的是整個射擊系統,也就是槍、彈、瞄、人,缺一不可,不僅僅是「瞄準」一個方面這麼簡單。射擊瞄準其實是個估算拋射物(彈頭)在空中飛行軌跡的預測過程,這期間任何整個系統任何一個環節有變化,都會對發射結果產生影響,使得實際彈著點偏離預測點(也就是所謂的「打偏」了)。所以如果想精準擊中目標,就必須這四個方面都過硬。
首先,槍械作為拋射物的發射平台,如果想每次都能打到指定位置,就必須要做到發射時的狀態基本一致。高精度的槍械通常會進行「床座」(bedding)處理來保證槍托和槍機間的結合部穩定,不讓部件之間在溫度濕度變化、加固螺絲壓力和後坐力的影響下發生挪動。這也是為什麼金屬結構的槍支越來越多的原因,因為金屬框架的堅固性和抗形變能力要優於木質和複合材料,更有利於複雜環境下保持整體穩定。現代高精度槍械通常還會將槍管浮置,來減少因為受到外部接觸產生壓力而改變槍管振動頻率的機會。一些槍管上還可能會配有調諧器(tuner)來改變振動節點的位置。此外槍機和扳機的設計、槍管的整體質量、膛室的加工公差、槍膛內膛線的情況、槍口的槍冠氣體擴散分布情況,都會影響彈道效果。因此槍械的設計水平和工藝質量關係到整個系統性能的上限。
其次是彈藥問題。因為最終飛出去擊中目標的是彈頭,而提供能量讓彈頭能飛出去的是推進葯燃燒產生的高壓氣體,因此這兩者也是決定射擊效果的關鍵因素。再準的槍,用了渣彈也別想打出好成績來。高精度射擊(特別是長距離射擊)通常會使用更重、彈道係數更高的彈頭,在飛行中可以抵禦風阻造成的動能消耗,保留速度並維持彈道穩定性。使用大裝藥量的子彈可以產生更高的初速,縮短飛行時間,從而減少重力和側風的影響,使整個彈道平直並縮小彈著點的散布範圍,並降低彈頭在飛行末端發生跨音速產生波動甚至翻滾的可能性。質量好的子彈不光同一批貨的彈頭形狀和重量一致,對推進葯的質量和藥量控制、底火和彈殼的品質把關非常嚴格,彈頭和彈殼結合部的工藝也很講究,讓每次發射時的能量輸出變化非常小,能保證彈頭的初速一致。追求極端精度的射手甚至對高端生產線出品的優質廠彈都不滿意,常常會自己手裝彈藥來保證工藝質量方面精益求精。
然後是瞄準系統,這個系統其實是瞄具加上其安裝平台和連接部件的概稱。無論是機瞄也好光瞄也罷,都是用來協助射手盡量將瞄準線和彈道線的重合點放在目標位置的工具,能夠將瞄準誤差最小化是終極目的。因為肉眼在長距離觀測方面的生理局限,因此精準射擊現在基本上都會使用折射望遠鏡原理的光學瞄具——也就是俗稱的瞄準鏡。高質量的瞄準鏡不但會提供清晰的放大圖像來幫助射手觀察目標細節,還能保證最小程度的光學扭曲,並且在遭受外力(比如後坐力震動)情況下不會發生內部零件鬆動的問題。合理的標線設計能夠幫助射手準確估算目標距離,並迅速計算命中所需的彈道補助。一些高端型號的瞄準鏡的仰角調節旋鈕還會備有「歸零鎖定」(zero-lock)的功能來防止在射擊完畢返回初始點時矯枉過正。而穩固的安裝平台和鏈接部件可以減少遭受外力產生的瞄具偏移(也就是俗稱的「失零」)。一些特殊設計的安裝平台和鏈接部件可以降低瞄準鏡和槍管之間的高度差,甚至自帶前後傾斜(通常是20角分或40角分)可以協助瞄準鏡調整遠程射擊時的仰角值。
這裡額外提一下:許多討論瞄準的回答通常都跳過一個方面沒談,那就是槍械和瞄具的水平傾斜(cant)問題。因為瞄準鏡是和槍械分開安裝,而且用圓形鏡環箍住圓柱形的鏡體,因此就會在安裝時出現水平傾斜。一些瞄準鏡在製造過程中因為工藝問題也會造成內部形成的標線傾斜。這樣就會造成射手試圖用觀察到的圖像進行彈道調整時,本應單軸各個調節卻變成了雙軸混合調節,反而會越調越偏。同時,瞄準鏡通常高於槍管,如果槍械在射擊時整體發生傾斜,沒有保持瞄準鏡完全垂直於槍管上方,就會造成預先校正好的瞄準線和彈道線不處於同一個(垂直)平面,從理論上就完全無法重合,更不要想去校正之後的跟進射擊了。而槍管在射擊時會發生震動,彈頭出膛後並不一定總是沿著完全垂直居中的方向發射,就會讓這個問題更加複雜。
因此安裝瞄準鏡時,使用水平儀來保證和槍械一致就必不可少了。
而追求高精度的射手基本上都會在槍械或瞄準鏡上額外安裝射擊時用來矯正槍械傾斜的水平儀。
最後是整個人機系統最薄弱的一環——射手自己。在可靠性方面,人通常不如機器,因為人體本身就是個由千千萬萬個細胞部件組成的、非常善變、更加複雜的有機物機器。比起用堅固材料製造的槍械硬體,人會疲勞、會抽顫、會畫蛇添足的產生多餘動作,呼吸和脈搏都會影響姿態穩定,而且觀測思考時都會無端產生人為誤差,是整個系統的短板。因此這整個射擊系統中,越能減少人的負面影響,就越能重複優秀的射擊效果。更符合人體工學的槍械設計可以減少射手疲勞和失誤。使用激光測距儀可以降低目測的誤差。現代化的彈道計算軟體和校測儀器可以幫助射手總結以前的彈道經驗,減少心算出錯的可能性。使用腳架、槍架和沙包等輔助工具也能幫助射手在射擊時維持槍械平穩,並進行對人體來說難度很高的微調。而最重要的是,射手需要勤於學習,熟練自己的射擊知識和技能,將自身行動的不穩定性降到最低,盡量別給整個系統拖後腿。所以那些能勝任高精度射擊的射手,都是些訓練有素、經驗豐富的老鳥。
所有發射子彈的槍支乃至直瞄火炮,瞄準的原理都是一致的:因為實際上瞄準線跟槍管的軸線並不平行(如果平行,那麼子彈射出之後由於受重力作用,彈道是不斷下墜的,那麼彈道這條曲線不可能與瞄準線這條直線出現交點),而是存在一個相當微小的夾角,使得子彈射出之後先向上飛行,與瞄準線產生第一個交點,之後在重力的作用下彈道逐漸彎曲下墜,繼而與瞄準線在遠端出現第二個交點。一般來說,由於第一交點距離射手極近,所以子彈的瞄準點往往是取遠方的第二交匯點。
那麼根據瞄準原理,如果不考慮射手水平對瞄準產生的影響,那麼槍械影響射擊精度就有了三個大的方向:瞄準線的精確程度,彈道的一致性和瞄準線與彈道之間的關係。
瞄準線的精確程度很好理解,畢竟如果瞄不準,能打中也只是運氣好。狙擊步槍普遍使用望遠式瞄準鏡,這種瞄準鏡能夠放大瞄準圖像,射手可以把目標看得更清楚,而細細的分劃線不會像機械瞄具一樣遮住目標,進一步提高了瞄準的精確度。
彈道本身受到非常非常多因素的影響,形成一個近小遠大的喇叭狀散布,要保證命中目標,就要把這個喇叭套在目標上,而且要比目標的投影面積更小。影響因素包括空氣溫度,槍管安裝的牢固程度,槍管溫度引發的槍管彎曲,海拔,風速,風向,子彈里的火藥填充量,彈頭的外形,彈頭的一致性,槍管本身的震動等等。狙擊步槍本身能影響的主要是槍管固定的牢固性,槍管彎曲和槍管震動這幾項。一般來說,狙擊步槍都用非常非常厚的槍管,這樣槍管的彎曲程度會更小,槍管的震動也會更一致,彈道受影響的程度就更小,喇叭口也就更小,就可以在更遠的距離上做到喇叭口能完全覆蓋目標。說句實話 沒打過狙擊槍 不吹這個牛逼只看過教材就知道很複雜
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