Optický zaměřovač

Optický zaměřovač  je optické zařízení určené k přesnému zaměřování zbraně na cíl. Může být také použit pro pozorování terénu a pro analytický výpočet vzdáleností k objektům (pokud jsou známy jejich velikosti).

Historie

Za datum vynálezu dalekohledu (prototyp moderního optického zaměřovače) se považuje rok 1608, kdy svůj vynález předvedl holandský mistr brýlí John Lippershey v Haagu . Patent na dalekohled mu však byl zamítnut , protože další řemeslníci, zejména Zachary Jansen z Middelburgu a Jakob Methius z Alkmaaru , již vlastnili kopie dalekohledů, a ten krátce po Lippershey podal žádost o patent u stavů. generál (nizozemský parlament) . Pozdější studie ukázaly, že dalekohledy byly známy již v roce 1605 [1] .

V roce 1745 vynalezl první optický zaměřovač na světě ruský mechanický vědec Andrej Konstantinovič Nartov , který pracoval v letech 1744-1746 v dělostřeleckém oddělení [2] . V roce 1745 představil „Matematický přístroj s perspektivním dalekohledem, s dalším příslušenstvím a vodováhou pro rychlé navedení z baterie nebo ze země na naznačeném místě k cíli vodorovně a podél levace“ [3] .

V roce 1850 použil I. Porro na dalekohledech "otočné" hranoly. Prizmatickou ohýbanou trubku pak zdokonalil E. Abbe a poté K. Zeiss v Německu. Puškové dalekohledy mají od 60. let 19. století významné použití na loveckých puškách v zahraničí a velmi malé použití na vojenských puškách . První použití pušky s teleskopickým zaměřovačem bylo nalezeno během americké občanské války (1861-1865) , kde velitelem prvních odstřelovacích střelců byl plukovník H. Berdan , budoucí americký vynálezce . V budoucnu byly v zahraničí postupně zdokonalovány první neregulované dalekohledy, mající velkou délku až 80 cm (i více), do konce 19. století byly do dalekohledů instalovány zaměřovače (výškové končetiny), zdokonalována optika a komponenty byly vylepšeny.

V roce 1880 vytvořil August Fiedler ze Stronsdorfu (Rakousko-Uhersko) moderní typ optického zaměřovače [4] . Optické mířidla měly určitý význam v anglo-búrské válce v letech 1899-1902 . Teprve během první světové války v souvislosti s novou taktikou vedení války, kterou zavedli zahraniční vojenští odborníci, šel vývoj odstřelování a šíření optických zaměřovačů rychlým tempem.

Až 30 % ztrát japonských jednotek během bitvy o Okinawu je připisováno střeleckému umění amerických střelců vybavených optickými zaměřovači [5] .

V roce 1949 vynalezl Frederik Kales teleskopický zaměřovač s proměnným zvětšením . V roce 1972 si společnost Kales nechala patentovat vícevrstvou optiku . Zvětšení (násobnost) optických zaměřovačů je od 2X do 20X. Světelnost neboli jasnost obrazu optických mířidel by měla být alespoň 36, zatímco na začátku 20. století mohla být světelnost mířidel 100 a více. Proměnné zvětšení a clona v optických zaměřovačích umožňují zvýšit clonu snížením zvětšení. První způsob, jak změnit poměr zvětšení a clony, vynalezl Laporte a poté metodu výrazně zlepšily společnosti Ger a Zeiss . V současné době existuje mnoho optických zaměřovačů s proměnným zvětšením a změnou clony. Zorné pole, neboli zorné pole, optických zaměřovačů se liší v závislosti na účelu a je typicky kdekoli od 2,5° při 10x zvětšení do více než 20° při 2x zvětšení. Vzdálenost očí u pušek s vysokým zpětným rázem je asi 8 cm, u pušek se zanedbatelným zpětným rázem, např. ráže 5,6 mm, se může snížit na 2-3 cm.

V roce 1953 byl elektronický optický zaměřovač přijat americkou armádou do výzbroje střelců , poprvé od vynálezu optického zaměřovače se objevil v každé pěchotě [ 5] .

Moderní optické zaměřovače umožňují pohyb oka podél optické osy okuláru a od ní až o 4 mm bez chyby paralaxy při míření. Moderní optické mířidla mají třmen nebo boční rameno pro horizontální instalaci . Taková zařízení vynalezli Kollat, Bush, Zeiss aj. Hmotnost a rozměry optických zaměřovačů se od počátku 20. století nepatrně změnily: hmotnost moderních zaměřovačů je omezena na rozsah 150–900 g (koreluje s odpor proti zpětnému rázu) a délka je v rozmezí 200-500 mm.

Zařízení

Čočka  je systém dvou (nebo více) čoček. Čím větší je průměr čočky, tím více sbírá světlo a poskytuje velkou aperturu hledí a jasný "obraz" zorného pole.

Vstupní (vnější) čočka objektivu má obvykle speciální antireflexní vrstvu nanášenou nástřikem nebo jiným způsobem. Vnějšímu pozorovateli se může zdát oranžová, smaragdově zelená, modrá nebo fialová v závislosti na použitých materiálech. Takto upravené sklo lépe propouští světlo, díky čemuž tvoří čočka zaměřovače kontrastnější a světlejší obraz.

Invertující systém  , obvykle čočkový systém, slouží k přeměně převráceného obrazu vytvořeného čočkou na rovný.

Záměrný kříž  - určený pro přesné míření na cíl zbraně, na které je namontován zaměřovač.

Záměrný kříž se nachází v jedné z ohniskových rovin zaměřovače (objektivní nebo okulární), a proto jsou obraz cíle a záměrný kříž jakoby ve stejné rovině a jsou okem stejně ostře viditelné. V nejjednodušším případě záměrný kříž vypadá jako kříž nebo polokříž a je vyroben z drátů nebo získaný vyleptáním vzoru na silnou kovovou fólii umístěnou uvnitř pouzdra. Vzor nitkového kříže může mít různou konfiguraci a je aplikován na průhlednou destičku uvnitř obalovacího systému nebo přímo na čočku. Kromě zaměřovače mají některá mířidla stupnici dálkoměru, která umožňuje vypočítat vzdálenost k cíli, pokud znáte jeho velikost. Hlavní výhodou optického zaměřovače oproti konvenčnímu mechanickému je, že nemusíte neustále přeostřovat oko, abyste se srovnali na stejnou linii a při míření jasně viděli cíl, mušku a štěrbinu mušky, což umožňuje vidět záměrný kříž a cíl současně a stejně jasně.

Okulár  má vícečočkovou konstrukci a je navržen pro sledování zvětšeného přímého obrazu cíle a záměrného kříže. Ohnisková vzdálenost se obvykle rovná 50…70 mm u mířidel pušek a více než 300 mm u mířidel pistolí. Aby se rychle a přesně zafixovala poloha oka v zóně plné viditelnosti zorného pole zraku a aby se zabránilo oslnění a odleskům na čočce, je na okulár často nasazen gumová očnice . Zaměřovací okuláry mají obvykle dioptrický kroužek pro přizpůsobení okuláru zraku střelce.

Odstranění výstupní pupily. Nejdůležitější vlastností jak taktických, tak i loveckých optických zaměřovačů je odstranění (odstranění) výstupní pupily . Pro ochranu zraku střelce při střelbě a při silném zpětném rázu výstřelu byste měli volit mířidla s odlehčením oka minimálně 60 mm. Minimální přípustná spodní hranice pro odstranění střeleckého zaměřovače je 40 mm [6] .

Mechanismus zadávání vertikálních a horizontálních korekcí  slouží k vynulování zbraně a vyrovnání středu nitkového kříže s místem dopadu střely. Zaměřovač může mít jednu z variant korekčního vstupního mechanismu - konstantní - k rotaci bubnů dochází jednou při zaměřování zbraně na konkrétní střelivo , poté již není potřeba další otáčení bubnů pro střelbu, nebo taktické bubny - když jsou změny zadány pro každý záběr. Bubny pro zadávání korekcí jsou potřebné k úpravě bodu dopadu střely kvůli měnícím se podmínkám střelby: vertikální pohyb mřížky umožňuje upravit zaměřovač pro střelbu na cíle v různých vzdálenostech. Při pohybu záměrného kříže dolů se hlaveň zbraně jakoby „zvedá“, kulka letí po vyšší trajektorii a naopak. Horizontálním posunutím nitkového kříže je možné kompenzovat unášení střely bočním větrem, boční korekce také usnadňuje střelbu před pohybující se cíl. Na bubny ručních koleček pro zadávání korekcí je aplikována stupnice a jejich rotace nastává s fixačními cvaknutími. To vám umožní přesně určit parametry nastavení a v případě potřeby vrátit nastavení zaměřovače do původní polohy „podle ucha“, aniž byste spustili oči z cíle. Otočením nastavovacího knoflíku o jedno kliknutí posunete zaměřovací bod a posunete nitkový kříž o určitý úhel. Velikost tohoto posunu úhlu nebo záměrného bodu je uvedena v technické specifikaci zaměřovače a často je uvedena přímo na samotných nastavovacích věžičkách. Na rozdíl od dalekohledů s nitkovým křížem v ohniskové rovině objektivu se u dalekohledů s nitkovým křížem v ohniskové rovině okuláru záměrný bod pohybuje současně s pohybem invertujícího systému, a proto se záměrný kříž jeví jako nehybný.

Osvětlení záměrného kříže. Za soumraku nebo na pozadí vegetace může být obtížné rozlišit tenké zaměřovací kříže: pro střelbu za špatných světelných podmínek se vyrábějí osvětlené optické zaměřovače. U kvalitních zaměřovačů tohoto typu je nutně zajištěna regulace jasu, aby příliš jasně svítící záměrný kříž nezastínil cíl. Některé modely mířidel mají dvojité osvětlení záměrného kříže, nejčastěji červené a zelené, což je výhodné zejména v hlubokém šeru. Někdy je osvětlovací uzel kombinován s korekčním vstupním uzlem. Ve starých památkách byla mřížka vyrobena z nití podle principu spirály žárovky  - donedávna byly takové prvky k vidění v pokladnách, výsledkových tabulích na nádražích a kalkulačkách, kde svítila čísla drátů. Drátěné pletivo se zobrazí černě, když je napájení vypnuté, a oranžové, když je napájení zapnuté. V moderních zaměřovačích je instalována LED, která osvětluje buď obraz celého záměrného kříže jako celku, nebo pouze jeho průsvitnou střední část, někdy dokonce jen bod v zaměřovacím kříži záměrného kříže.

Tělo zaměřovače  je vyrobeno z odolných lehkých slitin a spojuje všechny uzly zaměřovače do jediné konstrukce, která má zajistit vysokou odolnost systémů a mechanismů zaměřovače vůči účinkům rázového zatížení, ke kterému dochází při střelbě [7] .

Sluneční clona nebo nástavec proti oslnění  je přídavné zařízení, obvykle ve formě válce nebo kužele vyrobeného z kovu, plastu nebo tvrdé pryže, které se nosí na přední straně těla optické čočky, aby se zabránilo bočním (parazitním) paprskům v vstupující a následně odrážející se od čoček objektivu zaměřovače. Kukla poskytuje maskování umístění střelce a velmi jasný obraz zaměřujících předmětů i při ostrém slunečním světle. Sluneční clona má obvykle další vnitřní závit pro připevnění speciálních filtrů (například tenkých voštinových nebo štěrbinových slunečních clon) pro efektivnější odříznutí bočního osvětlení.

Funkce

Zvýšit

Optické zaměřovače lze rozdělit do dvou hlavních skupin:

Pokud má zaměřovač s proměnným zvětšením nitkový kříž umístěný v ohniskové rovině čočky, tzv. přední rovina, FFP, pak s rostoucím zvětšením se zvětšují viditelné rozměry jak cíle, tak záměrného kříže. U zaměřovače s mřížkou v ohniskové rovině okuláru, tzv. zadní rovina, SFP, při změně zvětšení roste pouze cílový obraz, zatímco viditelné rozměry nitkového kříže a tloušťka jeho závitů zůstávají nezměněny.

Volba zvětšení zaměřovače závisí na tom, jaká zbraň pro jaké účely a za jakých podmínek má být použita: pro sportovní střelbu na terče na střelnici nebo pro lov, a také na její rozmanitosti. Pro střelbu na krátké vzdálenosti - do 60 m - je lepší používat mířidla s malým zvětšením (1,5: 4-6x). Tato mířidla jsou lehká, malých rozměrů, umožňují jistou střelbu rychle, někdy i offhand, bez pečlivého míření, třeba se dvěma otevřenýma očima. Mířidla se zvětšením více než 6x jsou určena pro pomalou střelbu, dobře míří. Taková mířidla musí mít kvalitní optiku – velkou svítivost, vysokou světelnou propustnost optické soustavy, vysoké soumrakové číslo, vysoký kontrast obrazu a přesný chod korekčních mechanismů. První i druhý, bez ohledu na zvětšení, mohou mít zaměřovací značku podsvícenou. Nevýhodou všech zaměřovačů s velkým faktorem zvětšení je malé zorné pole, které znesnadňuje hledání cíle na velké vzdálenosti a střelbu zblízka na pohyblivé cíle. Pankratická mířidla jsou částečně zbavena této nevýhody - můžete nastavit minimální zvětšení, abyste rychle zamířili se dvěma otevřenými očima pro střelbu na krátkou vzdálenost nebo na pohyblivý cíl. Z hlediska snadného použití je toto srovnatelné s kolimátorovými zaměřovači, přičemž jsou zachovány všechny výhody zaměřovačů s velkým faktorem zvětšení.

Paralaxa

Optická soustava zaměřovače je navržena tak, že obraz vzdáleného cíle je promítán čočkou do roviny, kde je umístěn záměrný kříž. Paralaxa v dalekohledech je nesoulad mezi rovinou cílového obrazu tvořeného čočkou a rovinou nitkového kříže. Může to být buď přední ohnisková rovina (objektiv, FFP) nebo zadní ohnisková rovina (okulár, SFP). Není těžké si všimnout paralaxy: rané vzorky mířidel měly zaměřovací mřížku pouze v ohniskové rovině čočky a bylo vidět, že když je oko posunuto kolmo k ose pohledu, cílový obraz se zdá být „ plovoucí“ vzhledem ke středu mřížky a zaměřovací bod se „vysune“ z cíle. Pro přesnou střelbu je to nutné, ale bez dovednosti není dost snadné umět při míření rychle najít a udržet požadovanou polohu oka přesně na optické ose zaměřovače.

U moderních zaměřovačů, kde je záměrný kříž umístěn v zadní ohniskové rovině (okuláru), při posunutí oka střelce od optické osy zaměřovače není patrný posun záměrného kříže. Ale kupodivu mají i paralaxu a je to stejně dobře vidět, ale projevuje se to úplně jinak - rozmazání záměrného kříže a nemožnost vidět obraz cíle a záměrného kříže zároveň a s stejná jasnost, pokud cíl není na nekonečně vzdálené vzdálenosti (obvykle se v životě střílí na vzdálenosti poněkud menší než nekonečno). Aby bylo možné současně vidět obraz cíle a záměrného kříže se stejným vysokým rozlišením na nekonečně vzdálenou (malou) vzdálenost, je nutné upravit nastavení optického systému zaměřovače pro každý konkrétní střelecký dosah a změnit meziohnisková vzdálenost čočky a okuláru.

Pro eliminaci paralaxy u špičkových dalekohledů je k dispozici mechanismus zaostřování objektivu, který umožňuje umístit obraz z objektivu přesně do roviny záměrného kříže. Obvykle se k tomu posune celý čočkový systém zaměřovacího objektivu nebo pouze jeho vnitřní část, umístěná blíže k mřížce. Existují dva typy typu nastavení paralaxy – AO (Adjustable Objective) a SF (Side Focusing) [8] .

Type One (AO) : Kroužek pro nastavení paralaxy je umístěn přímo na tubusu objektivu dalekohledu (odtud název). Kroužek má stupnici udávající zaostřovací vzdálenost, obvykle v yardech nebo metrech (zřídka). Paralaxa je eliminována nastavením objektivu na požadovaný dílek vzdálenosti snímání. Tato metoda je běžnější díky své jednoduchosti a snadnosti implementace, nebo jednodušeji, mírnému zvýšení nákladů na rozsah s AO. Ale levnost, jako vždy, má nevýhodu - je nemožné otočit kroužkem pro nastavení paralaxy objektivu bez změny polohy střelby, což není vždy vhodné.

Druhý typ (SF) : mechanismus nastavení paralaxy je umístěn na straně zaměřovače a je často vybaven velkým volantem, který slouží pro pohodlí a plynulost nastavení paralaxy, aniž by se měnila výroba a poloha hlavy střelce a tělo při míření.

Výhody

Nevýhody

Zaměřovací kříž

Zaměřovací kříž je buď kovová šablona (v nejjednodušším případě dva protínající se dráty) nebo skleněná s naneseným vzorem. Záměrný kříž je umístěn buď v první (umístěný uprostřed zaměřovače, obraz v něm je převrácený), nebo ve druhé (umístěný v oblasti okuláru, obraz je rovný) ohniskové rovině zaměřovače.

Pro zamíření zbraně na cíl je nutné spojit obraz cíle s obrazem určité části záměrného kříže (může to být pahýl, zaměřovač, roh atd.). Při nulování pohybují speciální ruční kolečka mřížkou a kombinují ji se středním bodem nárazu. Existují různé mřížky, které jsou vhodné v různých situacích:

Mřížka "kříž"

Umožňuje zamířit zbraní na malý a/nebo vzdálený stacionární cíl s vysokou přesností. Při znalosti úhlové vzdálenosti od nitkového kříže k zesílení závitů je možné odhadnout úhlové rozměry cíle.

Mřížka "pahýl"

Umožňuje rychle zamířit zbraní na cíl. Při znalosti mezery mezi postranními čarami je možné odhadnout úhlové rozměry cíle.

Mřížka "PSO-1"

Poprvé byl použit na sovětském optickém zaměřovači PSO-1 , nyní se používá na mnoha zaměřovačích, převážně vyráběných SNS .

Záměrný kříž umožňuje namířit zbraň na malý a/nebo vzdálený stacionární cíl s vysokou přesností a přesně určit její úhlové rozměry. Má přídavnou měřící stupnici, která umožňuje rychle určit vzdálenost k osobě stojící v plné výšce 1,7 m (existují verze určené pro jinou výšku cíle - 1,8 m). Další zaměřovací úhly umožňují střílet na různé vzdálenosti bez přestavování dalekohledu.

Jeden dílek stupnice je přibližně 1/1000 radiánu nebo jen jedna " tisícina ". Vzdálenost k objektu v jednotkách délky se rovná jeho velikosti v jednotkách délky vynásobené 1000 a dělené jeho úhlovou velikostí v tisícinách. Pokud má například objekt šířku 0,7 m a úhlovou šířku 4 tisíciny, pak je vzdálenost k němu 0,7⋅1000/4 = 175 m.

Mil-Dot Reticle

Tento záměrný kříž také umožňuje zaměřit zbraň na malý a/nebo vzdálený stacionární cíl s vysokou přesností a přesně určit vzdálenost k cíli. Úhlová vzdálenost mezi body na mřížce je 1 mil . Úhlové rozměry samotných bodů jsou typicky 0,25 mil a úhlová vzdálenost mezi okraji sousedních bodů je 0,75 mil.

Viz také

Poznámky

  1. V. A. Gurikov. Historie vzniku dalekohledu. Historický a astronomický výzkum, XV / Ed. vyd. L. E. Maistrov - M., Nauka, 1980.
  2. Tsarevský obraceč. Andrej Konstantinovič Nartov. ruský vynálezce. . Staženo 26. ledna 2019. Archivováno z originálu 26. ledna 2019.
  3. Andrey Konstantinovich Nartov, tvůrce prvního šroubořezného soustruhu na světě s mechanizirem. třmen a dalších 30 vynálezů. - Ruské impérium - Poprvé na světě - Články - Slavná jména . slavnyeimena.ru. Staženo 26. ledna 2019. Archivováno z originálu 26. ledna 2019.
  4. Důležitá data v historii zbraní, sestavené a prozkoumané Americkým institutem střelných zbraní . americanfirarms.org. Získáno 26. listopadu 2010. Archivováno z originálu 18. listopadu 2010.
  5. 12 puškohledů . _ // Vojenská revue . - říjen 1950. - Sv. 30 - č. 7 - S. 63.
  6. Solodilov K. E. Vojenská opticko-mechanická zařízení. - M . : Státní nakladatelství obranného průmyslu, 1940. - S. 154. - 262 s.
  7. Optika. Jak jsou uspořádány optické mířidla a komu věřit? . Získáno 25. září 2014. Archivováno z originálu 29. října 2014.
  8. Typy nastavení paralaxy . Získáno 26. března 2019. Archivováno z originálu dne 27. března 2019.
  9. Optický zrak pro zrakové postižení . Získáno 26. března 2019. Archivováno z originálu dne 26. března 2019.

Literatura

Odkazy