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下面是正文，作者：吳?。ㄒ袄氢担?/span>

大炮巨艦的時(shí)代已然落幕，但是那些恢宏巨艦的神秘感并未隨著時(shí)間而消失，除了裝甲、火炮和噸位，這些容易找得到的數(shù)據(jù)，真正讓很多愛(ài)好者趕到好奇的問(wèn)題在于，在那個(gè)沒(méi)有先進(jìn)電子計(jì)算機(jī)和雷達(dá)的時(shí)代，軍艦之間的炮戰(zhàn)，究竟是如何展開(kāi)的？

當(dāng)然，在裝甲軍艦出現(xiàn)前，海上炮戰(zhàn)已經(jīng)有生有色打了幾百年，炮術(shù)指揮，也在不斷繼承與發(fā)展中。

早期的海軍炮術(shù)，顯然更倚重經(jīng)驗(yàn)，由于所有的射擊，都是圍繞測(cè)距展開(kāi)的，所以在沒(méi)有比較精確測(cè)距設(shè)備的時(shí)代，也遑論先進(jìn)的火控。

艦上的最高指揮官，通常能做的，只是為每門(mén)炮分配目標(biāo)，剩下的，就交給每門(mén)炮的炮手們來(lái)完成。

通過(guò)對(duì)方戰(zhàn)艦長(zhǎng)度或者桅桿的長(zhǎng)度變化，可以粗略地判斷出距離；有時(shí)候通過(guò)操縱火炮俯仰，也能抵消海面浪涌造成的橫搖和縱搖，或者干脆等待浪涌到頂點(diǎn)的一段平穩(wěn)時(shí)期進(jìn)行射擊。

中日甲午海戰(zhàn)的時(shí)期，盡管水平合像測(cè)距儀已經(jīng)出現(xiàn)，卻還沒(méi)有成為軍艦的標(biāo)準(zhǔn)配置（有一些說(shuō)法，日艦吉野號(hào)安裝了4.5英尺基線的合像測(cè)距儀），由于距離數(shù)據(jù)缺失，海戰(zhàn)炮術(shù)，仍然停留在經(jīng)驗(yàn)和運(yùn)氣階段。

當(dāng)然，如果統(tǒng)計(jì)這次海戰(zhàn)中雙方命中率，與很很多年后的日德蘭海戰(zhàn)相比，還要高出一些，主要原因在于，雙方軍艦都靠的很近，為了能夠擊中對(duì)手，雙方互有默契地靠近，情理上如果一方具有火控上的優(yōu)勢(shì)，勢(shì)必要遠(yuǎn)離對(duì)手，在對(duì)手無(wú)法有效使用火力的距離上，發(fā)揚(yáng)自己的射擊精度。

從風(fēng)帆時(shí)代開(kāi)始，艦隊(duì)炮戰(zhàn)間的距離就在不斷增加，但是在最初的裝甲艦戰(zhàn)爭(zhēng)中，盡管主炮射程超過(guò)了10公里，雙方交戰(zhàn)距離，很少超過(guò)5公里。

這樣的距離內(nèi)，盡管目標(biāo)仍然在高速運(yùn)動(dòng)，但是側(cè)面投影面積仍然較大，而目標(biāo)軍艦的長(zhǎng)度，可以抵消一部分提前量計(jì)算誤差，而軍艦的高度則可以彌補(bǔ)一些俯仰調(diào)整上的誤差。

這里可以舉一個(gè)例子加以說(shuō)明，我們經(jīng)?？吹娇植婪肿涌钢?/span>RPG火箭筒，但是很少看到他們使用迫擊炮。因?yàn)閮煞N武器對(duì)計(jì)算的要求不同。即使迫擊炮打擊的是固定目標(biāo)，而火箭筒還被用來(lái)射擊移動(dòng)目標(biāo)（甚至直升機(jī)），但是目不識(shí)丁的戰(zhàn)士，仍然很容易掌握火箭筒。無(wú)論是通過(guò)分劃線判斷距離，還是對(duì)水平移動(dòng)的車(chē)輛，進(jìn)行毛估估的計(jì)算判斷提前量，都是可以做到的，當(dāng)然歸根結(jié)底，是因?yàn)槟繕?biāo)比較近，這與早期裝甲艦之間的對(duì)射類(lèi)似。

到了日俄戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期，光學(xué)測(cè)距儀已經(jīng)普遍安裝在了軍艦上，但是雙方仍然沒(méi)有將炮戰(zhàn)距離，拉遠(yuǎn)到曲射距離上。

事實(shí)上，直到二戰(zhàn)，海軍強(qiáng)國(guó)不斷加大火炮口徑和倍徑，也不僅僅是為了提升破甲深度和殺傷威力。大口徑火炮發(fā)射的高初速炮彈，可以在較遠(yuǎn)距離上保持平直彈道，以直瞄方式摧毀對(duì)方側(cè)面，這樣就避開(kāi)了，遠(yuǎn)距離曲射命中率低下的難題。當(dāng)然，即使直瞄射擊，仍然有對(duì)測(cè)距精度的需求，而且精度越高越好。

那時(shí)候的測(cè)距儀大致是這個(gè)樣子，通?；€越長(zhǎng)，測(cè)距精度越高，所以戰(zhàn)列艦上通常使用超過(guò)10米長(zhǎng)的長(zhǎng)基線測(cè)距儀。

測(cè)距方式如下，將測(cè)距儀轉(zhuǎn)向目標(biāo)，尋找目標(biāo)中部的基準(zhǔn)物，通常是豎直的煙囪或者桅桿，長(zhǎng)基線測(cè)距儀兩側(cè)的可偏轉(zhuǎn)的光學(xué)物鏡，分別獲得基準(zhǔn)物的上半部分以及下半部分，使得物體在物鏡中成像，并重合。然后，讀取左右兩側(cè)的鏡頭的偏轉(zhuǎn)角度，通過(guò)三角函數(shù)計(jì)算得到距離。實(shí)際上，直到今天，這種設(shè)備仍然在不太廣泛的領(lǐng)域使用。、

截至去年在淘寶上仍然可以找到我空軍的剩余物資——58式合像測(cè)距儀，基線長(zhǎng)度1米，適合單兵攜帶。這種測(cè)距儀被用來(lái)為炮兵和肩扛防空導(dǎo)彈，估算目標(biāo)距離。

坦克上也用

  有了距離數(shù)字，但是射擊運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的另一個(gè)難題是計(jì)算提前量，也就是目標(biāo)在水平方向上的距變化率，但是得到這個(gè)數(shù)字，仍然不是我們接下來(lái)要談到的終極那題，坦克的簡(jiǎn)易擾動(dòng)式火控就能應(yīng)付。

  射手通過(guò)瞄準(zhǔn)鏡，穩(wěn)定跟蹤目標(biāo)移動(dòng)，而由于炮塔隨動(dòng)瞄準(zhǔn)鏡，跟蹤目標(biāo)一段時(shí)間后，坦克火控可以通過(guò)對(duì)炮塔的轉(zhuǎn)速，每秒鐘六次的數(shù)據(jù)采樣，獲得目標(biāo)在方向上的移動(dòng)速率近似值，由此判斷下一個(gè)時(shí)刻（炮彈飛行時(shí)間），目標(biāo)所在的位置，并在物鏡內(nèi)生成一個(gè)光點(diǎn)注入的修正點(diǎn)。

但是這種直瞄射擊的方式，固然簡(jiǎn)化了問(wèn)題，卻仍然在逃避炮術(shù)上的終極難題——如何將火炮的最大射程發(fā)揮出來(lái)。

與坦克之間的戰(zhàn)斗，通常不超過(guò)2公里的情況不同，海上交戰(zhàn)的距離甚遠(yuǎn)，炮彈甚至需要飛行半分鐘以上才能完成整個(gè)飛行，要預(yù)測(cè)幾十秒后目標(biāo)所在的位置，談何容易。由于海戰(zhàn)瞬息萬(wàn)變，任何解算都必須具有相當(dāng)?shù)臅r(shí)效性，不可能進(jìn)行純粹人工的紙面幾何計(jì)算。

于是機(jī)械式指揮儀的鼻祖，德梅里克計(jì)算機(jī)出現(xiàn)了，時(shí)間是1902年。

這個(gè)東西是這樣的

實(shí)物是這樣的。

圓盤(pán)上方，天車(chē)般的金屬條，可以沿原型底座的邊緣滾動(dòng)，用來(lái)指向我艦航向，這根金屬條上的刻度可以輸入速度，下方圓環(huán)上的另一根金屬條，代表敵方，也可以設(shè)定航向以及航速。

但是這個(gè)東西怎么運(yùn)作？乍一看，是不是看的一頭霧水？

德梅里克計(jì)算機(jī)，確實(shí)是早期復(fù)雜火控的基礎(chǔ)，但是本身并不復(fù)雜，雖然叫做叫做計(jì)算機(jī)，實(shí)際上更像是計(jì)算尺，或者說(shuō)計(jì)算器。

接下來(lái)，我們來(lái)探討一下，這個(gè)東西的運(yùn)作原理。當(dāng)然完全依靠文字幾乎不可能說(shuō)清楚，我在YouTube上找到了一位老兄（SleepyTymeT）的3D模擬視頻，截取了一些圖片，進(jìn)行直觀說(shuō)明。

首先假設(shè)一下作戰(zhàn)環(huán)境，下圖左邊是我們的船，而右邊是敵人的軍艦（目標(biāo)艦）。那么要預(yù)知下一個(gè)時(shí)刻，目標(biāo)艦的位置，我們需要知道兩個(gè)分量。

第一是我艦與敵艦直線方向的距離變化率（range rate），以及與該方向垂直的偏轉(zhuǎn)（deflection）。知道這兩個(gè)數(shù)據(jù)，就可以分別在方向和高低上，修正火炮指向和俯仰。距離變化率得到的是火炮俯仰的修正，而水平方向的偏離率，則提供提前量的修正。有人一定注意到，在剛才的坦克射擊問(wèn)題中，沒(méi)有出現(xiàn)距離變化率的計(jì)算，而只計(jì)算了提前量，因?yàn)樘箍伺趶楋w行的時(shí)間短，這個(gè)數(shù)值可以忽略不計(jì)。

需要強(qiáng)調(diào)的是，偏離并不是方位變化率，這個(gè)數(shù)值的單位也不是度，與之前談及的坦克射擊一樣，這是一個(gè)目標(biāo)橫向移動(dòng)的速率。雖然與距離變化率一樣都是速度，但是在刻度盤(pán)上，兩者的單位不同，前者為碼/分鐘，后者為節(jié)（海里/小時(shí)）。

就是如圖所示的兩個(gè)分量。

下圖是雙方各自的移動(dòng)矢量（長(zhǎng)短代表速度快慢）設(shè)定我艦航向20航速15節(jié)，敵艦航向225，航速15節(jié)。

假設(shè)我艦不動(dòng)，則敵艦相對(duì)我艦的移動(dòng)，是我方反向線條與敵方線條的疊加，如下圖

將左邊我艦的反向移動(dòng)平移。

得到最終相對(duì)移動(dòng)的矢量。

這個(gè)矢量幫助我們得到想要的兩個(gè)分量。

即與目標(biāo)直線方向的距離變化率，以及與這個(gè)方向垂直的橫距變化率。而德梅里克計(jì)算機(jī)，就是干這件事的。實(shí)際上，它就是一部，具有設(shè)定本艦、目標(biāo)艦的航向、速度，可以轉(zhuǎn)動(dòng)、平移，然后讀取數(shù)值功能的計(jì)算器。

首先移動(dòng)上方旋轉(zhuǎn)的主梁，設(shè)定為我艦的方向。

然后移動(dòng)上方刻度，調(diào)節(jié)我艦航速。

然后移動(dòng)下方小轉(zhuǎn)盤(pán)（如下圖），調(diào)整敵艦航向與速度。

這樣剛才紙面上的矢量疊加，就在這部計(jì)算機(jī)上完成了，接下來(lái)，就可以讀取我們需要的兩個(gè)數(shù)值了。這里讀出的距離變化率為—800碼每分鐘，意味著敵艦正在靠近。

而橫向的距離變化率為24節(jié)，右偏

在德梅里克計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)上，可以預(yù)測(cè)目標(biāo)下一時(shí)刻目標(biāo)位置的射擊指揮儀終于成為可能。

上圖是德梅里克計(jì)算機(jī)的衍生產(chǎn)物，美制MKII型簡(jiǎn)易火控臺(tái)的分量輸出部分，可以更直觀讀取兩個(gè)數(shù)值。

整個(gè)火控臺(tái)如下圖。

當(dāng)然，現(xiàn)實(shí)仍然是殘酷的，在彈道計(jì)算機(jī)和雷達(dá)、激光之類(lèi)的測(cè)距手段出現(xiàn)前，所有基于合像測(cè)距儀、德梅里克計(jì)算機(jī)、維克斯積分計(jì)算機(jī)，自動(dòng)繪圖桌，而堆砌成的機(jī)械射擊指揮儀，從來(lái)都沒(méi)有很準(zhǔn)過(guò)，這一時(shí)期大部分海戰(zhàn)的模式，往往是從遠(yuǎn)距離射擊開(kāi)場(chǎng)，但還是會(huì)越打越近。

事實(shí)上，從合像測(cè)距儀讀取的距離數(shù)據(jù)，根據(jù)敵方艦首渦流判斷的敵艦航速，都很非常的“不精確”。這樣的“近似值”輸入后，在人多手雜的火控臺(tái)上，被不斷累積的誤差，最終通過(guò)長(zhǎng)達(dá)數(shù)十秒的炮彈飛行，被放大到匪夷所思的地步。

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