這東西看起來好麻煩啊!自己看的都暈。所以造戰艦不是吹泡泡想要多大就多大。火炮射擊控製就是指揮火炮使炮彈能準確的擊中指定的目標,這課題看似十分的簡單,但實際操作起來卻麻煩無比,如果目標距離很近同時又是固定不動的,那麽想要擊中並不是太難,但是隨著距離逐漸的增加,發射的炮塔在移動,被射擊的目標同時也在移動,還要集中多門火炮射擊同一個目標,這就有點難了。


    距離的增加就意味著彈丸在空中飛行的時間加長,隨著飛行時間的加長,彈丸受地心引力的作用也增大,彈道彎曲的程度越大,同時敵我相對運動以及風力偏流等因素所造成的誤差積累也更大。


    早先的火炮瞄準方式可以用粗放來形容,基本上就是以“炮身瞄準”方式(那時候的鑄鐵炮和青銅炮的炮身都是前細後粗的有斜度,直接用這種方式就可以補償不平直的彈道),其實就是通過使用炮尾和炮口上沿,兩點一線準瞄準點,然後俯仰火炮就可以進行粗略的遠距離攻擊了,至於有多準就可以用基本沒準來形容了。


    當時對火炮的初速調節嚐試也不多,不過也有計算發藥量和采用不同重量的彈丸來調節的,但是近距離的時候基本上都是使用葡萄彈。


    海船的炮手比起陸地的火炮來說有個甲板傾斜的問題,早期為了修正船身橫搖所發明的器材就是把一個圓形彈丸用繩索吊在桅檣下,炮手盯著這顆即興發明的的隨著船身搖晃的擺錘,當它擺到與桅杆平行的時候,炮手就點火開炮了,當然另一個用處就是利用船身搖擺在最高點的時候開炮,好用來獲得最大射程。


    19世紀初期的時候,火炮的瞄準通過炮身前後兩個尖點來構成,視線通過兩個尖點就能得出與火炮炮膛平行的瞄準線,接著在這個基礎上開發出瞄準具上刻上刻痕來微調炮口的仰角。


    在美國的南北戰爭中對火炮和發射藥的改進,帶來了火炮射程的增加,這就使得對火炮準確性的要求提高,也就使得帶有刻度的火炮瞄準具變得更加必要,為了更好的進行瞄準射擊,火炮的後部開始安裝一係列小齒輪以進行上下左右的調節,火炮瞄準座也就開始誕生,通過稍微靠後的瞄準座來修正大型火炮遠距離射擊的偏差。


    19世紀末期,瞄準望遠鏡被發明了出來,跟著雙具瞄準鏡操縱一門火炮也就成了潮流,火炮的瞄準由兩具瞄準鏡來分別控製,迴旋錨準鏡負責火炮的迴旋,俯仰錨準鏡負責火炮的俯仰,兩個人分工協作來分擔瞄準目標的工作。


    當然了,火炮也從粗放逐漸變得更加精密,俯仰的尺規以及迴旋的刻度盤開始安裝在各種火炮上,但是相對於互相做著移動的目標來說,想要準確擊中目標顯然還是十分的困難。


    這裏麵麵臨的最主要問題就是距離測量,隻有準確的估測出目標的距離才能使火炮更加準確,第一種機械輔助瞄準器是1898年的標杆測距儀(好像隻有美軍使用這種工具,同時期歐洲已經開發出光學測距儀了)。


    標杆測距儀的精確度不高,隻能應付短距離的目標,但是它其中的一項原理後來應用到重合式光學測距儀上。也就是後來我們常見的那種長長的兩端有鏡片的光學測距儀。


    這種光學測距儀在能見度良好的情況下,能對海陸目標提供足夠精確地數據,誤差也在可以容忍的範圍之內。後來立體式光學測距儀也發展出來,除了能精確測量海陸目標之外,還可以測快速移動的空中目標,近代就是測距的雷達了,那是能超越火炮射擊距離之外的精確測距,那的到二戰期間才行。


    有了精確地距離,但是艦炮的命中率依然不高,這裏麵缺少一個重要的裝置,計算裝置。


    談計算裝置之前,先說下紙麵計算法,簡單來說紙麵計算法就是假設目標的移動方向和距離,然後計算火炮的仰角和迴旋分別到達什麽位置就可以準確的命中目標,這種計算方法在實戰中沒有任何意思,因為太花時間,既不能連續解算修正初始誤差,更是不能跟隨目標位置的改變而變更計算結果,不過紙麵計算法也不是沒用,到現在依然用來做射擊後的分析。


    到了二十世紀初,作圖法為計算工作帶來了改進,作圖法就是在圖紙上標示出一連串的目標距離和方位點,然後將這些點連成一條線就可以大致判斷目標的航向和航速,這個方法可以判定目標的運動規律,然後根據規律有效的預測自己的彈丸飛行時間以及飛行的距離,在實用上有一陣子主炮塔的火炮射擊就是用這種方法控製的。


    這種作圖法的出現為以後的機械式射程計算儀建立了基礎原理。


    簡單來說這個原理就是假設當前跟目標的距離已經知道,再假設跟目標的距離變化和方向也由敵我兩艦航向航速求得,再假設這個距離變動率在計算過程中是不變的,這樣隻要把任何一刻的距離變化值加上由觀測所得的當前距離初始值,就可以求出那個時刻的射程,這種計算方式可以使得射程在解算過程中不斷的更新,而且還可以預測彈丸在飛行過程中的變化。


    這樣最基本的射程計算儀就可以由觀測所得的當前距離值,判定的距離變化率,將距離變化率乘上累計時間,就可以生成當前的距離值,當然射程計算儀內要連接一個時鍾以加上時間因素。


    同樣也可以用在方位上,觀測所得的相對方位值就是計算的起點,方位變動率(方位變化的程度)乘上累計時間,最後求出的增加值就可以用來修正方位起始值。


    這種最簡單的機械射程計算儀就可以達成,計算距離變動率,計算方位變動率,以及生成當前距離的三項功能。


    火控中最重要的計算裝置,這個裝置要計算敵我相對運動的快速變化,這裏麵包括兩個部分,一個部分是從最初獲得測量數據到根據這個數據進行計算並且將數據傳遞給火炮,火炮根據指令開火的這一段時間。第二部分就是彈丸飛行時間。


    在這兩個時間段內兩個相對運動的戰艦帶來的影響,如果不進行預估並且計算的話根本無法打中目標。


    一但采用射程計算儀後,後期的發展自然就添加了調整風力、彈道和標準初速變化的添加機構,當然對空目標還有添加三維計算,以對空射程計算儀生成射擊仰角。


    甲板的搖擺修正,一直到第一次世界大戰的時候,解決影響射擊準確性的艦船橫搖縱擺問題才問世,這個在海軍火控解算上采用的第二個重要發明來自孩子們玩的陀螺。


    艦船上最早使用的陀螺設備是陀螺羅盤,它可以不受磁場的影響永遠指向真北,陀螺羅盤對火控很重要,因為它可以建立一套以真北為基準的坐標係統來判定敵我運動與地球之間的相關位置。


    在船上安裝一具陀螺儀,它的轉軸保持在直立狀態,如此一來便可以對應水平麵建立一個參考麵,測量艦船相對於這個參考麵的位置後,就可以把它作為持續變動的數據輸入計算機。


    好了這樣構成一個中央火控瞄準係統的要素就全了,通過觀測將目標的的距離和方位,以及目標的航向航速,還有從垂直穩定儀采集的本艦橫向水平、縱向水平,以及通過陀螺羅盤獲得的本艦航向,測程儀的本艦航速等這些數據輸入到射程計算儀中進行計算,然後將獲得的數據傳輸給火炮的操作員來進行火炮的迴旋和俯仰來準確的攻擊目標。


    當然這當中還有用於傳輸命令的通訊係統,早先是從指揮塔延伸到各艙室的橡皮傳話管,後來被金屬管代替,但這些都不太理想,第一個可靠的係統是電話,清晰而且容易配置。


    除了人聲指令係統之外,火炮體係還在各部門之間使用大量的機械和電氣通訊設備,這些設備包括機械轉軸、響鈴、燈光信號,以及同步傳遞火炮指令和表示角度的係統。


    老式的戰艦射擊是每一門炮都是各打各的,每一個炮班都有自己的瞄準裝置,從獲得開火命令到受命停止射擊,這中間都是自由射擊。當火控和通訊改善之後,順理成章的就由單一的火控官來統一指揮炮塔作業,從挑高的位置火控室可以研判或測距,可以下達瞄準設定直到火炮開火時間,更是可以通過彈著點來進行修正。


    但是火控室又發現一個問題,就是各炮一哄而上的方式使得它無法仔細修正彈著點,後來就給各炮位裝上下達開火指令的響鈴,但是聽到響鈴後各炮仍然是此起彼伏,最後火控室耍無賴,一狠心就把所有火炮的發射線路串聯起來,按下總按鈕,所有火炮才能發射。


    後來火控室實在是懶得下達口頭命令來送出各種數據了,一個叫做指揮儀的新儀器被裝了上去,一開始這東西扮演的就是“領頭炮”的角色,上麵裝著兩具瞄準鏡,一個管提前角,一個管瞄準目標,這兩具瞄準鏡的動作以儀表數據的方式用電傳輸到各炮位,各炮位按照儀表讀數複製瞄準鏡的動作,再後來就交給自動控製設備去完成了。再往後就是現代配備雷達和電子計算機的中央火控係統了,二戰結束前基本都那樣,後來也就是在戰爭中改進了一下,但是不多。在家不知道怎麽傳不上去了,隻好早到店麵上傳了。

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