航空瞄准具是一种用于引导飞机投掷弹药命中目标的装置。它可以是简单的机械装置,也可以是复杂的光学、机电系统。航空瞄准具既可以独立操作,也可以与其他设备集成形成机载火力控制系统。
历史沿革
二战前,作战飞机上使用的是机械瞄准具和简单的光学瞄准具。战争期间,作战飞机开始装备前置计算光学射击瞄准具和装有陀螺稳定装置的半自动计算光学轰炸瞄准具,瞄准精度有明显提高。20世纪40年代前期,英国、德国开始装备能在夜间和复杂气象条件下轰炸的雷达轰炸瞄准具。40年代后期,有的光学射击瞄准具配备了雷达测距器,实现了测距自动化。此后,光学瞄准具逐渐和雷达组合在一起,形成了最早的机载火控系统。二战后,研制了具有射击和轰炸瞄准功能的射击轰炸瞄准具。50年代中期,制成了用阴极射线管显示瞄准信息的瞄准具。50年代以后,由于激光、雷达、红外、电视探测装置与瞄准具的广泛交联使用以及电子计算机的应用,瞄准具的自动化程度、瞄准精度和在各种复杂气象条件下的作战能力大大提高。这时的瞄准具常作为机载火控系统的一个重要组成部件而存在。60年代,由于武装直升机攻击瞄准的需要,还研制出头盔瞄准具。
产品分类
射击瞄准具
又称枪炮瞄准具,可装备在歼击机、歼击轰炸机、武装直升机和轰炸机上。主要的配用武器是航空机关(枪)炮。射击瞄准具种类甚多,典型的是计算提前角的光学瞄准具。这种瞄准具采用计算提前角的原理进行瞄准。它用光学测距器或雷达测距器测量目标距离和距离变化率,用传感器测量目标相对载机的角速度、载机高度、空速和姿态,用机电或电子计算装置计算瞄准修正量(总修正角),并以活动光环的形式显示在瞄准具头部。在瞄准过程中,飞行员只要操纵飞机和转动油门把手进行光学测距(或用雷达自动测距),使光环中心压住和包住目标,稳定跟踪一段时间后即可开火。
轰炸瞄准具
装备在轰炸机和歼击轰炸机上,用于投弹瞄准。典型的是协调式光学水平轰炸瞄准具。瞄准具包括光学观察装置、观测线稳定装置、方向瞄准装置和距离瞄准装置等部分。光学观察装置用于观测目标,根据观测角(观测线与地垂线的夹角)判定载机与目标的相对位置。观测线(载机到目标的连线)稳定装置稳定起始观测线,防止因飞机俯仰或倾斜引起的误差,保证观测角准确。方向瞄准装置确定并修正偏流角和横偏长。距离瞄准装置计算瞄准角,判定投弹时机,当观测角等于瞄准角时即可投弹。这种瞄准具有陀螺稳定系统,瞄准时间长,准确性较高。向量式光学轰炸瞄准具能自动地引入高度和空速向量,但瞄准时间短,准确性稍差。向量协调式光学轰炸瞄准具兼有两种瞄准具的优点,但结构较复杂。
头盔瞄准具
安装在飞行员头盔上的一种瞄准装置。由头盔显示器、头部位置探测器、计算机和头盔等组成。飞行员转动头部使显示器上的瞄准标记跟踪目标,头部位置探测器测量出头部的转动角度(即测得目标方向)。计算机算出方位和俯仰瞄准指令,控制导弹导引头、炮塔、雷达天线或电-光传感器等跟踪目标。头盔瞄准具使用灵活,瞄准迅速,但精度不高,仅适用于发射制导武器或用于雷达、电-光传感器等的指挥定位。
结构组成
现代航空瞄准具主要由四个部分组成:目标瞄准跟踪部件、载机参数测量装置、瞄准计算部件和控制及数据装定装置。其中,目标瞄准跟踪部件负责确定目标方位和测量相关参数;载机参数测量装置测量载机的速度、高度和迎角等;瞄准计算部件则根据测量数据和预设值进行计算;控制及数据装定装置用于控制瞄准具的工作状态和装定相关数据。
工作原理
飞行员通过观察显示器上显示的目标、瞄准标志及相关信息,操控飞机或机载武器,使得瞄准标志与目标重合,从而完成瞄准过程。