坦克火控门道深

17-08-12

Permalink 06:55:30, 分类: 洪哥谈兵

坦克火控门道深

在现役的三代坦克中,美国M1和德国“豹”2作为世界公认的先进坦克,却都没有采用自动装弹机。美国人和德国人敢有那么大的底气,还是得益于炮打得又准又狠——决定坦克能不能打得准的核心部件,就是火控系统。

二战时期的常用观瞄手段是打开舱盖利用望远镜观察。

火控系统的性能与时代大背景下的电子科技水平直接相关。二战末期,坦克火控系统只有一部光学瞄准镜,靠估算测距,射击精度只能跟着炮手的感觉走。再加上当时火炮威力十分有限,炮弹打出去是一条很明显的抛物线,即使在静对静射击,也只能打出50%的命中率。在一些二战影片中,我们不难看到“相距不远的两辆坦克,互开好几炮”的情景。

一代坦克:火控走向自动化

上世纪50年代以后,为了减少炮手经验对射击精度的影响,战后第一代坦克采用的火控系统,增加了测距仪和机械式弹道计算机。二者的同时使用,也是火控系统开始走向自动化的重要标志。静对静射击试验中,在火炮、车辆、操作人员不变的情况下,安装测距仪后,坦克能够以50%的精度攻击1300米以上的目标,这在测距仪应用前是坦克手没法想象的。

除此之外,装甲部队对坦克夜战性能的需求,也促使坦克火控系统增加了夜视功能。虽然50年代的夜视功能仅仅是红外夜视瞄准镜,但在一代坦克上,我们已经看到了火控系统正朝着智能化、全天候的方向迈进。

随着一代坦克逐渐列装,各国军方已经不仅仅满足于静对静射击,坦克射击精度的评判标准也由过去单一的静对静射击,提高到静对静、静对动、动对静、动对动四种工况。坦克行进间射击和对运动目标射击成为研究的新课题。

当时很多坦克为了获得理想的精度,只能通过短停和预判目标的办法,但这样就又回到人工操作的老套路上。为此,科研人员不断克服技术困难,终于想出了运对静时终瞄准目标的办法,这就是早期的火炮稳定器。苏联人最初首先在坦克上安装了上下稳定机,当坦克径直奔向某一目标时,火炮可以一直标准目标方向。

二代坦克:现代火控见雏形

60年代以后,坦克火控系统智能化程度进一步提高。机械计算机换成了运算能力更强的模拟计算机;测距仪换由光学式换成了激光式;过去采用的主动红外夜视仪(T-62坦克火炮旁边那个类似探照灯的装置)由于隐蔽性不好,所以夜视也由红外式换成了微光式。

在观瞄方式发生改变的同时,大量传感器也被安装在坦克上。测试风速的横风传感器、感应坦克姿态的耳轴倾斜传感器、测量目标方向变化的目标角速度传感器……由于能够搜集到目标距离以外的更多数据,弹道计算也变得十分复杂。从第二代坦克开始,火控系统已经有原来的单一式变为综合式。至此,现代火控系统初见雏形。

70年代以后,微型计算机对坦克火控影响很大。在此期间,出现了指挥仪式火控系统,它与过去的火控系统最大的区别体现在操控方面——火炮能够与观瞄镜随动,但又相互独立稳定,这就是现在大家常常听到的稳相式火控。

三代坦克:火控八大指标

以美国M1A1坦克为例,它是采用激光测距仪、热成像夜视仪等先进技术的综合火控的典型装备,并且参加过实战,拥有击毁苏/俄系坦克的傲人战绩。

有了计算机帮助识别目标,在炮手主瞄准镜的显示器上,各种威胁目标的显示方式也有所不同。当时的反坦克导弹只有在4000米距离内,才会对M1构成威胁,因此其精确观测临界点就设置在4000米。在观测4000米以内目标时,结果会显示在炮手显示器上,并与计算机联网,每一个目标的数据会实时输入计算机,帮助火炮调整姿态、修正弹道;而当观测距离超过4000米时,目标数据仅以闪烁数字的形式显示。

而M1A1的激光测距仪探测范围为200至7990米,当目标距离坦克达到2000米以上,会存在10米以内的误差,这就是为什么M1A1在攻击2000米以上目标时,命中率大大降低的主要原因。

此外,早在90年代初,美军就对火控系统的可靠性提出了极高的要求,M1A1的火控系统平均故障时间是1800小时,并且装有故障自检装置。

截止到三代坦克为止,评判现代火控系统是否功能全面的标准有八大指标,分别是:

1.昼、夜、测距三合一瞄准镜;

2.YAG激光测距仪;

3.热像仪(夜间和肉眼可见度低的情况下使用);

4.车长和炮长使用的双向独立稳定的瞄准镜;

5.数字式火控计算机;

6.多种弹道修正传感器;

7.火炮双向稳定器;

8.指挥仪式瞄准控制方式。

这八大指标已被美、俄、英、日、法、意、瑞典、比利时、以色列等国掌握,只是由于各国对坦克的设计理念不同,在一些细节上有所差异。比如,一般火控成本占全车成本的40%,而美国人为了降低M1成本,没有为车长配备瞄准镜,火控成本也降低到20%左右。战时仅通过光学手段将炮长瞄准镜的信息模拟传递给车长;炮长的指挥仪式瞄准镜也只有上下稳定,不具备方位向稳定功能。所以,战场上遇到M1不要慌,保持加速度从炮口面前跑过,它根本反应不过来。

与美国降低成本的目的类似,但手法不同的是,俄罗斯在T-72比较新型的外贸型号上配备的火控系统几乎完全符合八大指标,只有夜视装置仍然固执的继续采用微光夜视仪。因为购买T-72坦克的用户,大多分布在东欧、东南亚等地区,空气质量一般以二级和二级以上为主,不太容易见到类似海湾战争中的极端天气。而且这种配置在表演时效果好,价格看上去又不高,等用户有需要时,再推出价格昂贵的升级部件,这也是俄罗斯人在武器外贸中的惯用手法。

从仅有一台望远镜,到复杂的八大指标;从单一的“看”;到现在的“看打结合”,再向将来“发现即摧毁”,火控系统已经成为坦克的眼睛和大脑。虽然国际坦克市场在过去十年间出现萎缩,近两年才有所回暖,但火控系统不论技术还是效益,都保持着强劲的发展势头和可观的应用前景。

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