手槍速射扳機(jī)控制技術(shù)訓(xùn)練方法創(chuàng)新及裝置設(shè)計(jì)應(yīng)用研究①

許在華

(南京森林警察學(xué)院特警系 江蘇南京 210046)

手槍速射扳機(jī)控制技術(shù)訓(xùn)練方法創(chuàng)新及裝置設(shè)計(jì)應(yīng)用研究①

許在華

(南京森林警察學(xué)院特警系 江蘇南京 210046)

從手槍速射技術(shù)特點(diǎn)出發(fā),對(duì)扳機(jī)控制關(guān)鍵技術(shù)及訓(xùn)練方法進(jìn)行深入分析和歸納,自主研究開(kāi)發(fā)一套能夠適合在普通條件下、隨時(shí)隨地開(kāi)展高效率速射扳機(jī)控制技術(shù)訓(xùn)練的訓(xùn)練裝置。此裝置擬實(shí)現(xiàn)在快速擊發(fā)扳機(jī)的整個(gè)過(guò)程中,通過(guò)連續(xù)不斷采集手指對(duì)扳機(jī)施加壓力的測(cè)量,經(jīng)過(guò)微處理器對(duì)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)處理,以數(shù)字化方式實(shí)現(xiàn)對(duì)扳機(jī)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制。

速射 扳機(jī)控制技術(shù) 監(jiān)測(cè) 控制

速射項(xiàng)目對(duì)專(zhuān)項(xiàng)力量的要求較高,對(duì)持槍臂的精準(zhǔn)控制力和脊椎力量具有較高的要求,對(duì)射手體能的要求也有所不同,尤其是對(duì)器械的控制達(dá)到人槍合一,產(chǎn)生槍感,對(duì)全身肌肉群的協(xié)調(diào)用力、呼吸、心率等控制力;對(duì)身體關(guān)節(jié)靈活性和穩(wěn)定性,以及神經(jīng)肌肉募集和動(dòng)員集結(jié)主動(dòng)肌與對(duì)抗肌間發(fā)力順序的控制要求更高。這都要求必須經(jīng)過(guò)系統(tǒng)訓(xùn)練,才能建立具有速射技術(shù)動(dòng)作程序規(guī)律。即解決在扣扳機(jī)上形成自動(dòng)意識(shí)跟蹤條件反射,并在訓(xùn)練中強(qiáng)化扣扳機(jī)意識(shí)認(rèn)知程度的培養(yǎng)和有針對(duì)性的訓(xùn)練手段的實(shí)施。由此可見(jiàn),扳機(jī)控制技術(shù)是所有技術(shù)環(huán)節(jié)中最難訓(xùn)練、最難形成的關(guān)鍵技術(shù)。

扳機(jī)控制技術(shù),俗稱(chēng)“扣扳機(jī)”技術(shù),主要受扳機(jī)引力影響而確定。警用手槍扳機(jī)引力通常屬于“長(zhǎng)綿”(即第一道火短,二道火長(zhǎng)),“扣扳機(jī)”技術(shù)通常采用“兩快一慢”動(dòng)作。即槍響后松扳機(jī)快,回壓快,然后慢壓至響。此方法特點(diǎn)是,槍響是動(dòng)作的開(kāi)始,射手在扣動(dòng)扳機(jī)后,其大腦會(huì)自動(dòng)支配食指進(jìn)入快松,送到頭、較快速度回壓扳機(jī)的一系列動(dòng)作中,目的是實(shí)現(xiàn)更快、更穩(wěn)的擊發(fā)質(zhì)量,但接下來(lái)的慢扣至響的瞬間技術(shù)則是影響整個(gè)擊發(fā)質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)。

本研究希望通過(guò)儀器的研發(fā),訓(xùn)練食指緊貼扳機(jī)大膽連續(xù)不斷射擊,其間,食指應(yīng)保持單獨(dú)、正直向后的正確位置,盯靶與回收視力自如,減少對(duì)瞄準(zhǔn)的苛求,以不停修正為主導(dǎo),堅(jiān)持技術(shù)動(dòng)作的整體流暢、自動(dòng)化,形成一個(gè)流暢、系統(tǒng)、符合項(xiàng)目規(guī)律的技術(shù)發(fā)展體系,最終達(dá)到技術(shù)動(dòng)作規(guī)范化,操作思維程序化。

1 研發(fā)目標(biāo)

1.1 訓(xùn)練裝置

在速射狀態(tài)下,快速擊發(fā)扳機(jī)過(guò)程中,有效實(shí)現(xiàn)對(duì)扳機(jī)的控制。

1.2 槍口指向位置的實(shí)時(shí)監(jiān)控

對(duì)超出預(yù)期精度的瞄準(zhǔn)范圍的擊發(fā)進(jìn)行及時(shí)有效阻止。

2 研發(fā)內(nèi)容

(1)在快速擊發(fā)扳機(jī)的整個(gè)過(guò)程中,通過(guò)連續(xù)不斷采集手指對(duì)扳機(jī)施加壓力的測(cè)量,經(jīng)過(guò)微處理器對(duì)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)處理,以數(shù)字化方式實(shí)現(xiàn)對(duì)扳機(jī)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制。

(2)槍口指向位置數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和顯示,針對(duì)瞄準(zhǔn)目標(biāo)正確提示,偏離預(yù)設(shè)范圍的出來(lái)。

(3)訓(xùn)練裝置的電子測(cè)控系統(tǒng)框圖如圖1所示。

(4)數(shù)據(jù)采集的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)示意如圖2所示。

圖1 電子測(cè)控系統(tǒng)框圖

圖2 數(shù)據(jù)采集位置示意圖

3 擬突破重點(diǎn)和難點(diǎn)

為了實(shí)現(xiàn)訓(xùn)練裝置在速射狀態(tài)下,能有效實(shí)現(xiàn)對(duì)扳機(jī)機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)地實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制,提高速射訓(xùn)練的效率,針對(duì)訓(xùn)練裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和電子測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)中必須解決突破的重點(diǎn)和難點(diǎn)有以下幾個(gè)方面。

(1)訓(xùn)練裝置中擊發(fā)扳機(jī)機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)采集方式和動(dòng)作的控制機(jī)制。

(2)把手握力的數(shù)據(jù)采集和處理方式。

(3)槍口指向位置動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的采集和處理方式。

(4)數(shù)據(jù)采集的小型化設(shè)計(jì)。

(5)訓(xùn)練裝置的使用方便性和容易維護(hù)方面的設(shè)計(jì)。

圖3 電路原理框圖

4 項(xiàng)目的主要工作思路與實(shí)現(xiàn)

4.1手槍速射訓(xùn)練方法創(chuàng)新

利用快速攝像技術(shù)可以測(cè)量出手槍套筒從開(kāi)始位移到位移結(jié)束套筒復(fù)位的時(shí)間,記為T(mén)1,經(jīng)測(cè)量,約為0.03 s;測(cè)量手指扣動(dòng)扳機(jī)走過(guò)第一道火的時(shí)間,記為T(mén)2;測(cè)量手指扣動(dòng)扳機(jī)走過(guò)第二道火至擊發(fā)之間的時(shí)間,記為T(mén)3;測(cè)量擊發(fā)后在手指控制下的扳機(jī)復(fù)位時(shí)間,記為T(mén)4。測(cè)量在手指不加控制的狀態(tài)下,扳機(jī)自動(dòng)復(fù)位的時(shí)間,約為0.01 s。

所謂“兩快一慢”技術(shù),即預(yù)壓快、擊發(fā)慢、松扳機(jī)快,在擊發(fā)過(guò)后,套筒會(huì)發(fā)生位移并隨即復(fù)位,此時(shí)松扳機(jī)的動(dòng)作與之同時(shí)進(jìn)行。要開(kāi)始下一發(fā)子彈的擊發(fā),將下一發(fā)子彈推上膛,套筒必須要復(fù)位,而在完成擊發(fā)后,扳機(jī)會(huì)自然松到底。那么就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)問(wèn)題,即套筒的復(fù)位動(dòng)作和松扳機(jī)的動(dòng)作哪一個(gè)先結(jié)束的問(wèn)題。

由上文的測(cè)量數(shù)據(jù)可以得出,套筒的復(fù)位時(shí)間大于扳機(jī)自動(dòng)松到底的時(shí)間。此時(shí),理論上時(shí)間最短的速射時(shí)間間隔=扣扳機(jī)的時(shí)間+套筒復(fù)位時(shí)間,即=T3+T1。此時(shí)扳機(jī)已經(jīng)松到底,套筒還未復(fù)位,那么要進(jìn)行下一發(fā)的射擊動(dòng)作,則要等套筒復(fù)位之后。在實(shí)際操作中,操作時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于理論值,速射時(shí)間間隔,即“兩快一慢”速射動(dòng)作的時(shí)間=T2+T3+T4,其中T2為“一慢”的操作時(shí)間,為使射擊平穩(wěn)進(jìn)行,訓(xùn)練的重點(diǎn)不應(yīng)放在減少T2的時(shí)間上,而應(yīng)放在減少T3+T4的時(shí)間,由于T1在測(cè)量中只有約為0.03 s,T3+T4≥T1,而等號(hào)成立的條件在現(xiàn)實(shí)中出現(xiàn)的可能性幾乎為0,所以只能通過(guò)訓(xùn)練,使T3+T4盡可能的接近T1,即在擊發(fā)后套筒復(fù)位的時(shí)間內(nèi)盡可能地完成松扳機(jī)和預(yù)壓第一道火的動(dòng)作。

4.1.1 訓(xùn)練食指單獨(dú)用力的方法

食指單獨(dú)用力就是指只有食指參與用力,其他手指不參與用力,也就是指克服余指運(yùn)動(dòng)。由于余指是否參與運(yùn)動(dòng)并不能在外觀(guān)上顯示出來(lái),而射手在射擊時(shí)也常常并不會(huì)意識(shí)到余指是否參與了用力,所以需要借助器材來(lái)展現(xiàn)余指的用力情況。該文嘗試探索使用握力計(jì)作為實(shí)驗(yàn)器材。

取市面上可買(mǎi)到的握力計(jì)一個(gè),握槍手持于測(cè)力部位將其垂直平舉,做單手持槍動(dòng)作,使食指離開(kāi)測(cè)力部位,虛擬食指扣在槍的扳機(jī)上,其余4指握牢。此時(shí)握力計(jì)上會(huì)顯示4指用力的數(shù)值。此時(shí)虛擬食指在做扣扳機(jī)動(dòng)作,單獨(dú)向后用力,觀(guān)察握力計(jì)上的數(shù)值是否發(fā)生變化。若發(fā)生變化,則說(shuō)明余指參與了用力;若握力計(jì)數(shù)值不變,則說(shuō)明食指是單獨(dú)用力。

在單手適應(yīng)了單獨(dú)用力的情況下,可加入雙手,使控槍更平穩(wěn)。

為了方便觀(guān)察、準(zhǔn)確測(cè)量,可發(fā)明一個(gè)類(lèi)似的裝置,能使射手或助手在不用低頭看握力計(jì)的情況下即可知道握力計(jì)數(shù)值是否發(fā)生變化,比如將握力計(jì)顯示屏上數(shù)值的變化轉(zhuǎn)化為聲音或燈光閃爍,更利于操作。另外,市面上的握力計(jì)有前有護(hù)圈和前無(wú)護(hù)圈兩種,各有利弊。前有護(hù)圈,若護(hù)圈與測(cè)力部位距離過(guò)短,則扣扳機(jī)的動(dòng)作互受到影響;前無(wú)護(hù)圈,手的前方無(wú)配重,不利于模擬持槍情況。因此可發(fā)明裝置,結(jié)合兩者優(yōu)點(diǎn),使該裝置與槍的外形重量相似,且使余指是否參與受力的情況可視化。

4.1.2 訓(xùn)練食指勻速用力的方法

食指勻速用力,是指在扣扳機(jī)到第二道火的時(shí)候,勻速扣動(dòng),使子彈在平穩(wěn)地狀態(tài)下?lián)舭l(fā)。同理,由于食指是否勻速扣動(dòng)扳機(jī)并不能在外觀(guān)上顯示出來(lái),而射手在射擊時(shí)也常常會(huì)在不知不覺(jué)中用力加速扣動(dòng)造成猛扣現(xiàn)象,所以需要借助器材來(lái)展現(xiàn)扣動(dòng)時(shí)的速度。該文嘗試探索使用彈簧測(cè)力計(jì)作為實(shí)驗(yàn)器材。

取市面上可買(mǎi)到的彈簧測(cè)力計(jì)一個(gè),將測(cè)力計(jì)水平固定,上部可固定在不可移動(dòng)的物品或墻上,高度為據(jù)槍高度。將測(cè)力計(jì)尾部的鐵鉤彎成小圈,在小圈中扣入一條寬度為92式手槍扳機(jī)截面寬度的帶子。將帶子的另一側(cè)扣在食指指肚上。取一只除去了扳機(jī)和扳機(jī)護(hù)圈的92式手槍,單手或雙手持槍,使食指處于扳機(jī)未被扣動(dòng)的臨界點(diǎn)時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的指針數(shù)值為0。此時(shí)食指開(kāi)始模擬扣扳機(jī)過(guò)程,當(dāng)扣到第二道火的位置時(shí),勻速用力,觀(guān)察測(cè)力記上的數(shù)值是否發(fā)生變化。若變化,則食指在做非勻速運(yùn)動(dòng);若測(cè)力計(jì)上數(shù)值不變,則食指在做勻速運(yùn)動(dòng)。

為方便測(cè)量,可發(fā)明類(lèi)似裝置,使食指在做非勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),即測(cè)力計(jì)上的數(shù)值發(fā)生變化時(shí),射手更容易監(jiān)測(cè)到。

4.2 速射訓(xùn)練裝置扳機(jī)阻力測(cè)試儀的實(shí)現(xiàn)

高精度數(shù)字化扳機(jī)受力測(cè)量?jī)x主要由以下幾個(gè)單元模塊構(gòu)成,數(shù)據(jù)采集、按鍵輸入、微處理器、液晶顯示、SD存儲(chǔ)和電源管理等電路。采用模塊化設(shè)計(jì),易于維護(hù)和功能升級(jí)更新。數(shù)據(jù)采集單元包含測(cè)量信號(hào)的采集、放大調(diào)整和數(shù)字化轉(zhuǎn)換等電路。按鍵輸入電路采用輕觸型按鈕,具有輕觸靈敏和長(zhǎng)壽命的特點(diǎn),微處理器采用最新工業(yè)級(jí)嵌入式控制器,具備高速數(shù)學(xué)運(yùn)算能力,能夠快速地對(duì)測(cè)量數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)處理和顯示。SD存儲(chǔ)單元能夠保存大量的測(cè)量數(shù)據(jù),能夠在電腦上讀出,進(jìn)行進(jìn)一步的數(shù)據(jù)分析。

主要技術(shù)指標(biāo)如下:

測(cè)量范圍:0～99.9 N

測(cè)量精度:0.1 N

數(shù)據(jù)顯示:3位液晶顯示

數(shù)據(jù)存儲(chǔ):SD卡保存數(shù)據(jù)

高精度數(shù)字化扳機(jī)阻力測(cè)量?jī)x主要由以下幾個(gè)單元模塊構(gòu)成,數(shù)據(jù)采集、按鍵輸入、微處理器、液晶顯示、USB通信接口、電源管理和精密滑臺(tái)及電機(jī)驅(qū)動(dòng)等電路。采用模塊化設(shè)計(jì),易于維護(hù)和功能升級(jí)更新。數(shù)據(jù)采集單元包含測(cè)量信號(hào)的采集、放大調(diào)整和數(shù)字化轉(zhuǎn)換等電路。按鍵輸入電路采用輕觸型按鈕,具有輕觸靈敏和長(zhǎng)壽命的特點(diǎn),微處理器采用最新工業(yè)級(jí)嵌入式控制器,具備高速數(shù)學(xué)運(yùn)算能力,能夠快速地對(duì)測(cè)量數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)處理和顯示。測(cè)量數(shù)據(jù)通過(guò)USB接口傳輸?shù)诫娔X上,進(jìn)行進(jìn)一步的數(shù)據(jù)分析。

4.3 扳機(jī)阻力測(cè)試儀主要功能實(shí)現(xiàn)

(1)扳機(jī)阻力的測(cè)量,將被測(cè)手槍固定在支架上,測(cè)量傳感器與扳機(jī)接觸,通過(guò)模擬手指扣動(dòng)扳機(jī)的動(dòng)作,扳機(jī)的阻力將作用在力傳感器上,連續(xù)不斷地測(cè)量這個(gè)作用力,就能獲得扳機(jī)從靜止到擊發(fā)整個(gè)過(guò)程的阻力大小。

(2)模擬手指扣動(dòng)扳機(jī)的速度可設(shè)定,控制器根據(jù)設(shè)定的速率,控制精密滑臺(tái)移動(dòng)帶動(dòng)扳機(jī)的擊發(fā),通過(guò)精密絲桿和電機(jī)的驅(qū)動(dòng),帶動(dòng)扳機(jī)的擊發(fā)速度可快,也可慢,適應(yīng)不同測(cè)量任務(wù)的要求。

(3)測(cè)量傳感器可校準(zhǔn),通過(guò)校準(zhǔn)功能,可使整個(gè)測(cè)量電路獲得比較高的精確度。而不會(huì)受到傳感器自身偏差的影響。

(4)測(cè)量濾波算法,對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字濾波,提高測(cè)量的抗干擾能力。

(5)數(shù)據(jù)通信,在測(cè)量過(guò)程中可以通過(guò)USB接口和電腦連接,將測(cè)量的數(shù)據(jù)傳輸?shù)诫娔X上,以便做更高級(jí)的數(shù)據(jù)分析和保存數(shù)據(jù)及打印結(jié)果等功能。

(6)將扳機(jī)測(cè)試裝置與手槍握把進(jìn)行組裝,在儀器保持固定的情況下,進(jìn)行完整速射技術(shù)動(dòng)作的重復(fù)訓(xùn)練。使用過(guò)程中,整個(gè)動(dòng)作過(guò)程中需要緊密結(jié)合且循序漸進(jìn),反射過(guò)程中,肌肉的傳入沖動(dòng)需要在視覺(jué)參與的情況下對(duì)扳機(jī)阻力保持正確,扣壓動(dòng)作應(yīng)保持瞄區(qū)穩(wěn)定性,采用勻速快速控槍,以保持運(yùn)槍的穩(wěn)定性。

5 裝置特點(diǎn)

(1)傳統(tǒng)的警用手槍速射訓(xùn)練中扳機(jī)控制技術(shù)訓(xùn)練具有高耗彈量、高風(fēng)險(xiǎn)性特點(diǎn),本研究擬設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)一種訓(xùn)練裝置,將傳統(tǒng)扳機(jī)控制技術(shù)訓(xùn)練中的大部分技術(shù)動(dòng)作訓(xùn)練和基本功訓(xùn)練轉(zhuǎn)化為普通條件下,低耗彈、低成本、安全系數(shù)高的訓(xùn)練,且訓(xùn)練手段更具針對(duì)性。

(2)訓(xùn)練裝置作為速射訓(xùn)練的輔助訓(xùn)練,具有主動(dòng)改進(jìn)和預(yù)防扣扳機(jī)猛扣的現(xiàn)象和控制力不穩(wěn)的作用,有利于射手整體靜力控制和穩(wěn)定保持能力與專(zhuān)項(xiàng)基礎(chǔ)素質(zhì)的提高,為槍支穩(wěn)定性奠定基礎(chǔ)。

(3)訓(xùn)練裝置的采用有利于正確動(dòng)作概念的重建和鞏固,能提高成功率,減少遠(yuǎn)彈和失誤。

(4)本研究通過(guò)訓(xùn)練裝置的研發(fā)和利用,提高手槍速射訓(xùn)練的效率和效果,增加訓(xùn)練的興趣。

[1]孟海江,蘇新勇,郭宇剛,等.速射動(dòng)作表象訓(xùn)練對(duì)女子手槍運(yùn)動(dòng)員擊發(fā)穩(wěn)定性和情緒喚醒水平影響[J].中國(guó)體育科技,2014,234(126):85-89.

[2]郭宏.低量程高精度壓力傳感器芯片設(shè)計(jì)與工藝[J].微電子學(xué)與計(jì)算機(jī),2008,25(11):206-208.

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[4]莊金山,許清發(fā).沈陽(yáng)儀器儀表工藝研究所．GB/T15487-1995，壓力傳感器性能試驗(yàn)方法[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,1996.

G871.1

:A

:2095-2813(2015)10(b)-0028-02

10.16655/j.cnki.2095-2813.2015.29.028

2015中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專(zhuān)項(xiàng)資金項(xiàng)目《警用手槍速射扳機(jī)控制技術(shù)訓(xùn)練裝置創(chuàng)新設(shè)計(jì)》,編號(hào):LGYB201512。

許在華(1975—),男,漢,安徽定遠(yuǎn)人,碩士,副教授,研究方向:警察體育教學(xué)與訓(xùn)練。