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战列舰

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图说美军舰炮射控程序

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发表于 2011-2-13 17:38:40 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 mathewwu 于 2016-1-22 16:39 编辑

本篇取材自美军1954年拍摄的对海射击控制教学影片,我截了50张图下来直接配上文字解说。我的图像软件不吃简体字,所以有请网友学习复古。

本片是以战后大量在役的巴尔地摩级重巡为主角,该级舰使用的主炮指挥仪是Mk34,由于外观上Mk34是唯一看得见的对海射控(火控)设备,所以该系统就非正式的被称为Mk34系统,其实一套美军二战型的射控系统通常由1. 指挥仪(内外有方位盘、测距仪、横轴水平测定仪、射控雷达天线等) 2. 绘图室(内有射程计算仪、垂直稳定仪、讯号交换机、射控雷达主控台等) 3. 炮塔(内有瞄准镜、瞄准仪表、测距仪、局部射控计算机、动力遥控同步设备等)4. 射击控制站(有时称射击指挥塔,内有观测镜、辅助指挥仪及辅助计算机)。一般瞩目的战情中心CIC其实不是射控系统的一环,提供CIC作战分析用的搜索雷达其广度较大,但精度是不足提供射击控制用的,不能说有了雷达或CIC火力就如何如何,两码事。Mk34系统使用在几乎所有二战CA/CL及改装后的一战老BB上,与新BB/CB所用的Mk38系统其间差异只有射控雷达除外的指挥仪本体,其余绘图室、炮塔与射击控制站的主要设备几乎完全一样,所以本篇也可视为美军BB的射控程序示范。

Mk34与Mk38系统(还有大量配用127/38两用炮的Mk37系统)都是1930年代中开发的,雷达的应用并不在原始考虑之内,测距测向都是光学机械式,二三维运动矢量及弹道计算都是齿轮凸轮陀螺的机电式。即使没有雷达,这套系统仍然有完整的远距射击控管能力,同期列强海军的对海射控水平在多数作战场合也落后美军不远。等到射控雷达出现后,原有的系统设备与作业程序没有任何改变,射控雷达只是作为一个与测距仪方位盘平行作业的测距测向设备,换言之射控雷达并没有“指挥“射控系统,而还是指挥仪“指挥“射控雷达要到那里去寻找及标定目标,所谓那时的射控雷达可以“追踪“目标,其实是操作员调整旋钮“追踪“最强的回波讯号,因为当时的雷达系统本身并没有如同现代系统内附的讯号处理计算机。本篇内所使用的Mk13火控雷达一直在衣阿华级上使用到1990年代,原因无他,因为美军没有必要换掉那套1930年代就“足够用“的Mk38主炮射控系统。本篇的测向测距与弹着修正已完全使用射控雷达,但不表示二战使用与Mk13同级的Mk8射控雷达舰艇就应该有如同本篇中同样的雷达操作能力表现。

后补一篇后一战时期的火控程序图说:从电影截图看1927年皇家海军的火控作业


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 楼主| 发表于 2011-2-13 17:43:21 | 显示全部楼层

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 楼主| 发表于 2011-2-13 17:47:57 | 显示全部楼层

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 楼主| 发表于 2011-2-13 17:56:07 | 显示全部楼层

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 楼主| 发表于 2011-2-13 18:01:00 | 显示全部楼层

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上士

八年服役纪念章装甲精英

发表于 2011-2-13 18:08:32 | 显示全部楼层
沙发是我的 哈哈哈 后面的打地铺吧

皇国兴废 在此一役 诸君努力 奋勇杀敌

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 楼主| 发表于 2011-2-13 18:09:45 | 显示全部楼层

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少尉

八年服役纪念章

发表于 2011-2-13 18:26:41 | 显示全部楼层
LZ辛苦了。。。。。。

上士

八年服役纪念章政道纪念章

发表于 2011-2-13 19:29:35 | 显示全部楼层
ma兄辛苦~很细致的火控方面的资料,收藏学习了~

中将

八年服役纪念章荣誉勋章元老荣誉纪念章行政立法委终身荣誉会员

发表于 2011-2-13 23:08:24 | 显示全部楼层
一个问题:
火炮击发是稳定仪自动完成,还是由人观察稳定仪显示的姿态手动击发?
我看到图上有双手……
「置酒上方,烽火未熄,望风樯战舰,在烟霭间,慨然尽醉。」

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 楼主| 发表于 2011-2-14 11:21:31 | 显示全部楼层
本帖最后由 mathewwu 于 2016-1-17 00:37 编辑
L'Soleil 发表于 2011-2-13 23:08
一个问题:
火炮击发是稳定仪自动完成,还是由人观察稳定仪显示的姿态手动击发?
我看到图上有双手…… ...

稳定仪击发开关有三段选择:1. 连续击发(又称连续瞄准 Continuous fire or aim)。2. 纵轴水平击发(又称选定角瞄准Selected level fire or aim)。3.横轴水平击发(另一种选定角瞄准 Selected cross level fire or aim),都是选定击发角度后由稳定仪自动控制程序。连续击发通常用于一般海况,40年代的主炮火控系统对应舰体三轴向摇摆的规格是:8秒周期1.5度的首摇(yaw),16秒周期的20度横摇(roll),与8秒周期的5度纵摇(pitch),在此摇摆范围内,扣下扳机后稳定仪可以在任何时机立即击发而无需等待舰体姿态(由稳定仪同时补偿纵横双轴向摇摆误差)。在此摇摆范围以外则采取2.及3.方式,设定某一轴向角度(稳定仪只补偿纵横其中一轴向的摇摆误差),扣下扳机后稳定仪会等待角度到达时才击发。以下为电门开关示意图:

连续击发


纵轴水平击发-横轴水平击发,這兩種又称间歇瞄准Intermittent aim,相对于连续瞄准。



当然火炮也可以如下图在甲板全水平时才发射,不过那样发射时机就大大受到限制了,装填再快也没用。


为何在高海况时要采用传统的设定角发射?虽然不清楚稳定仪的详细性能,但肯定要比大型火炮俯仰回旋机构的转动速度要快,推想如果任由稳定仪自动控制火炮转动而不加限制,在高海况剧烈摇摆下可能会发生转动机构磨损及卡死的情况。


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少校

八年服役纪念章列宁勋章

发表于 2011-2-14 13:10:03 | 显示全部楼层
发完了吧?踩个脚印慢慢看

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 楼主| 发表于 2011-2-14 13:21:45 | 显示全部楼层
回复 小胡子 的帖子

都抽起烟来了当然没戏了

上士

八年服役纪念章装甲精英

发表于 2011-2-14 15:00:20 | 显示全部楼层
神帖啊
皇国兴废 在此一役 诸君努力 奋勇杀敌

少校

八年服役纪念章大英帝国勋章海武魂TIME TRAVELER

发表于 2011-2-14 23:57:01 | 显示全部楼层
mathewwu 兄不愧是火控研究达人啊
到了春天 吧温暖寄托给风儿
夏天来了 就将大地万物润泽
伴着秋田 连同天空一起染成金黄
冬天正中 将皑皑白雪于世界

下士

八年服役纪念章

发表于 2011-2-16 21:15:45 | 显示全部楼层
回复 mathewwu 的帖子

请教版主一个问题: 如果将射击控制站加入下图中,那么它的位置应放在哪里? 它应该接受和发送哪些指令?

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 楼主| 发表于 2011-2-16 23:19:03 | 显示全部楼层
本帖最后由 mathewwu 于 2016-1-17 00:38 编辑

16楼这张图是以绘图室主控的主要射控法primary control,也就是顶楼影片中使用的正常射控方法。  

以射控站(射击指挥所)主控的是次要及辅助射控法secondary/auxiliary control,是绘图室战损或失能后的备援射控法,流程如下图:

在次要射控法下,瞄准仰角(sight angle)和瞄准方向转移角(sight deflection)经由主炮台交换机传给指挥仪和各炮塔。在辅助射控法下,数据被直接传给指挥仪,并通过电话传给炮塔。
图中提到前射控站没有垂稳仪,所以纵轴水平(level)及横轴水平(cross-level)要从其他部门取得讯号或指令,一个是指挥仪上的横轴水平测定仪及俯仰瞄准镜(测定纵轴水平),一个是司令塔(通常上层或后部就是前射控站)内的两具观测潜望镜见下帖附图:
http://www.zhanliejian.com/forum.php?mod=viewthread&tid=175&extra=page%3D5

(以下这句话暂时保留待核实:但是,IIRC,三级新BB以及萨勒姆级的装甲司令塔是有辅助垂稳仪的。)

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少尉

八年服役纪念章

发表于 2011-2-17 00:03:05 | 显示全部楼层
回复 mathewwu 的帖子

高,实在是高!
顶下马兄的帖子!
水雷战队之最强旗舰,威力强大之93酸素鱼雷的调遣者,撕开美国鬼畜防线之死亡之矛,BB党的杰出党员,久经考验的多炮塔主义者,战列舰爱好者的良心——超甲巡

一等兵

八年服役纪念章

发表于 2011-2-19 12:36:31 | 显示全部楼层
钢铁与火的时代的尾声了,  制导武器时代的船逗赢弱不堪了 啊

列兵

八年服役纪念章

发表于 2011-5-24 23:32:02 | 显示全部楼层
看来有雷达比没雷达强太多了

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