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日志

 
 

【转载】DshkM高射机枪高射瞄准具工作原理  

2014-04-02 23:34:55|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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       在一些照片和电影电视镜头中,我们看到DshkM高射机枪(我国仿制型定名为54式高射机枪)有一个形态复杂的,由两个圆环组成的高射瞄准具,那么这种瞄准具的工作原理是怎样的呢?今天博主就来介绍一下。

       在正式讲解高射瞄准具之前,先介绍一下射击空中目标的特点以及高射瞄准的基本原理。我们知道在射击地面固定目标时,由于弹道是一条弧线,要命中一定距离上的目标就要给枪身装定一定的高角,弹道弧线才能在这个距离上正好通过目标也就是命中,所以步枪、机枪的机械瞄准具上都有可以装定高角的表尺,射击不同距离目标枪身需要装定的高角用刻度刻在表尺上,比如“1”就是射击100米目标时装定的高角,“2”就是射击200米目标是装定的高角……只要将游标移动到相应的刻度上,枪身就装定好了射击这个距离目标需要的高角。但是射击空中目标时,问题就要更复杂:首先,空中目标是运动的,要击中空中目标,不能瞄准目标现在的位置,而应该瞄准目标的未来位置,也就是要给枪身装定一个提前角,这需要知道目标的速度和航向;其次,空中目标和枪身所在位置之间的斜距离、高低角在不断地变化,所以枪身需要装定的高角也在不断地变化,需要不停地修正枪身装定的高角。所以一个理想的高射瞄准具需要有三套机构:1、根据目标的距离赋予枪管高角的机构。2、根据目标的航向和航速赋予枪管以提前角的机构。3、根据目标的高低角,修正高角的机构。

 
DshkM高射机枪高射瞄准具工作原理 - 砖家 - 砖家的军事博客

  

       上图就是高射瞄准的原理图,图中O点为枪口位置,A为目标飞机现在所在位置,At为目标飞机未来所在位置。OA为现在的斜距离,OAt为未来的斜距离。α(∠COAt)角为未来斜距离OAt对应的高角,β(∠AtAO)角为飞机的航路角,γ(∠AtOA)为射击的提前角。飞机从A到At所用的时间t,和枪弹从O到At的时间t应该相等。理论上说,高角α应该以未来斜距离OAt决定,但是实际中因为高射机枪主要射击低空目标,现在斜距离OA和未来斜距离OAt近似相等,所以为了简化瞄准具的设计和方便实际操作,高角α以现在斜距离OA决定。

 

DshkM高射机枪高射瞄准具工作原理 - 砖家 - 砖家的军事博客

       上图展示的就是今天的主角——DshkM高射机枪的高射瞄准具,它由航向指示器、前瞄准具、后瞄准具等三个主要的部件组成。航向指示器圆环内有一个小飞机模型,转动航向指示器下面的转轮这个小飞机模型就会转动,使小飞机模型的方向和目标飞机的方向一致。前瞄准具是一个大圆环,圆环里有铁丝将圆环三等分,其中一条边上绕有一个个瞄准孔,当航向指示器内的小飞机模型转动时,圆环内的铁丝也会一起转动,后瞄准具固定在立框式表尺侧面,是一个带小觇孔的零件。

      由于DshkM高射机枪是用来对付低空目标的,要求准备迅速,操作简单,因此其高射瞄准具相对于理想的高射瞄准具有了简化,只有赋予提前角的机构,而没有专门的距离装定机构和高角修正机构。那么它的高角是如何赋予的呢?该枪是用赋予平均高角的方法来解决的,以射击距离900米目标的高角作为平均高角,在瞄准具规正时就固定下来,以后在任何距离上射击均不用再装定和修正高角。根据目标飞机的距离、航向和速度,射手用后瞄准具的觇孔对准前瞄准具上所需要的瞄准孔再瞄向目标飞机,就赋予了枪身需要的提前角。那么它的具体原理是怎么样的呢?

DshkM高射机枪高射瞄准具工作原理 - 砖家 - 砖家的军事博客

       以上图为例,敌机的航路角为β,目标前移量A1A=S=Vt,提前角为γ,A1为敌机现在所在位置,A为敌机未来位置,按照正弦定理,在△A1OA中,有:

        A1A /sinγ=OA/sinβ     即sinγ=A1Asinβ/OA

       OA=D(目标未来斜距离),因高射机枪主要射击低空目标,在子弹飞行的时间t中敌机飞行的距离不远,也就是A1A很短,未来斜距离和现在斜距离(D1,也就是OA1)近似相等。即OA=D≈D1,所以就有了

       sinγ≈Vtsinβ/D1…………………………………………………………………………………………………………公式(1)

       图中的R表示提前角γ对应的瞄准孔与前瞄准具环圆心的距离,高射瞄准具瞄准基线长为L。

       图中aa1=R,Oa=L,△Oaa1可以近似地看成是一个直角三角形,所以就有了

       tgγ=aa1/Oa=R/L………………………………………………………………………………………………………公式(2)

      由于提前角γ很小,可以近似认为tgγ≈sinγ。把公式(1)和公式(2)结合起来,就有了:

      R/L=tgγ≈sinγ≈Vtsinβ/D1,也就是:

      R=Vt·L·sinβ/D1…………………………………………………………………………………………………………公式(3)

      根据公式(3)我们可以看出,要得出R也就是对应的瞄准孔与前瞄准具环圆心的距离,需要知道目标飞机速度V,子弹飞行时间t,瞄准基线长度L,目标飞机航路角β和目标现在距离D1,在这其中目标飞行速度V和目标现在距离D1可以通过观测器材得到,子弹飞行时间t只要确定了D1就可通过查射表可以得到,瞄准基线长度L是固定的,还需要知道航路角β,那么β怎么得出?

      有的高射武器可以通过雷达和光学指挥仪得到目标航路角β,但是DshkM高射机枪没有雷达也没有光学指挥仪,要精确求出目标航路角β是很困难的,所以使用敌机投影比例来求出航路角β。

      还是以上图为例,当敌机航路角为β时,敌机实际长度是A1B1,而可见长度(投影)  却是BB1,而∠B1A1B=∠β,则在直角△A1BB1中

       sinβ=BB1/A1B1=投影长/机实长

       可见,公式(3)中需要的sinβ,就是目标投影长和机实长的比值,这个比值称为目标的缩影。在实际使用中由于肉眼的观测鉴别能力是有限的,航路角β微小的变化难以判别,因此为使用方便,只取几个特定的缩影值:1/4、2/4、3/4、4/4,当敌机正面俯冲而来时,规定缩影为0。

       有了固定的缩影值后,计算R就变得方便,不必求出航路角β的具体值,只要知道缩影比例就可以了。所以要求出R,只要有敌机速度V,敌机现在斜距离D1(有了D1就可通过射表查到t)和缩影的大小(sinβ值)三个值就可以了,有了这三个值,就可以知道瞄准孔离前瞄准具环圆心的距离,也就是知道要用第几个瞄准孔了。

       在实际使用中,不可能观测手报出目标速度V和距离D1后,再翻射表查对应的子弹飞行时间t,为了不贻误战机,在前瞄准具下方的支臂上刻有简明射表,只要查简明射表就可以确定应该用哪个瞄准孔来瞄准射击。

 

附1:

       DshkM高射机枪

      

DshkM高射机枪高射瞄准具工作原理 - 砖家 - 砖家的军事博客
 
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       DshkM 12.7毫米高射机枪是苏联著名枪械设计师什帕金根据杰格佳廖夫设计的Dshk高射机枪改进而成,最重要的改进之处是将Dshk高射机枪的转轮式拨弹机构改成平移式拨弹机构,简化了供弹系统,增加了可靠性。在二战中Dshk高射机枪是苏联红军的团属防空武器。
       新中国建立后,我国利用苏方提供的DshkM高射机枪技术资料着手仿制,于1954年7月17日至8月12日通过生产鉴定,开始装备部队,命名为“1954年式12.7毫米高射机枪”,装备步兵团属高射机枪连。该枪在我军序列中几起几落,50年代后期随着58式双联14.5毫米高射机枪仿制成功装备部队,54式12.7毫米高射机枪逐步退役。但是到了60年代由于当时搞骡马化,较重的58式双联14.5高射机枪不能分解后人抗马驮,重新被54式12.7毫米高射机枪取代。为了进一步减轻重量,我军对54式高射机枪进行了轻量化改造,取消了枪管上的散热片,枪架用较轻的三脚架代替轮架,轻量化改造后的54式高射机枪定名为“54-1式12.7毫米高射机枪”。到了1975年随着机动车辆的增加,火力更强大、有效射程更远的58式14.5毫米高射机枪再次替换了54/54-1式高射机枪,成为步兵团属高射机枪连的武器。在1979年的对越自卫还击战中由于越军经常使用12.7毫米高射机枪远距离平射对我军造成很大威胁,我军重机枪、82无后坐力炮、60迫击炮、40火箭筒等武器射程不够无法还击,只有使用82、100毫米迫击炮才够得到。在看到高射机枪平射的价值后,一部分54/54-1高射机枪又重新复出,在80年代的中越边境轮战中我军如法炮制,也是用高射机枪平射越军目标。
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击发机构特写,两个D形握把中间有对称的2个向前弯曲的扳机,朝后扣压扳机即可击发。D形握把下方横向的拉柄是装填拉柄,拉动拉柄到位后推回,机枪即进入待发状态。 
 
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握把之间圆柱形的部件是枪机缓冲器
 
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 受弹机盖打开的状态

 

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枪管部分特写 

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枪口装置特写。枪口装置内的隔板是倾斜的,使两侧喷出的火药燃气一侧斜向上,一侧斜向下,形成一个旋转的力矩,这样枪口制退器就能在枪管上越旋越紧 

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 平射瞄准具采用立框式表尺

 

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 老式的枪架采用轮架,当高射架枪时轮子可以拆下

 

附2

       Dshk M1938高射机枪,该枪是DshkM的前身

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  Dshk M1938高射机枪采用转轮式拨弹结构,枪身上有一个明显的突起,这种结构见于一些早期的弹链供弹自动武器
 
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早期的枪口制退器外形也和DshkM不同 
 
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高射瞄准具也不相同,使用同心环式瞄准具 
 

      

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