6park.com大家似乎对如何瞄准系列非常感兴趣,今天我们就来介绍鱼雷是如何瞄准的。
玩过战舰世界的都知道,游戏中只要锁定敌舰,就会出现一个白色的鱼雷辅助瞄准区域,也就是说如果敌舰不进行机动,保持现有航向和航速,瞄准白色区域既能命中,那实战中鱼雷是如何瞄准的呢?
注:本文所介绍的鱼雷瞄准方式均为非制导鱼雷。
鱼雷和舰炮有很大区别,炮弹是三维空间的运动,而鱼雷仅仅是平面上的运动,所以鱼雷不涉及弹道,不会出现跨射,瞄准相对容易。
鱼雷的瞄准主要与目标舰航向、航速、距离,鱼雷航速有关。图中F点是我舰,T点是目标舰,H点是鱼雷命中点,FT是瞄准线,TH是敌舰航向,FH是鱼雷航向。其中有个非常重要的参数,就是∠FTH,英国一般称之为Target angle,美帝一般称之为Angle on the bow,这代表了目标舰相对我舰的运动方向。
早期的鱼雷瞄准具是一个计算尺,计算尺有一个圆形或半圆形的框架,上面有三个连杆,图中F杆和E杆、E杆和T杆之间都有滑块可以滑动。
鱼雷瞄准具的原理是,BC设定为敌舰航速,AC设定为鱼雷航速,∠ABC设定为Target angle,也就是∠ADE,此时用AB瞄准敌舰,鱼雷沿AC发射,鱼雷即可在E点命中敌舰。
早期的鱼雷都是这么瞄准的,鱼雷发射管都是可以转动的,射手就在鱼雷发射管上方使用瞄准具进行瞄准,实际在海况复杂的情况下,精确瞄准还是很难的。但是由于早期鱼雷射程比较短,射击允许误差量较大,这样的瞄准是有效的。
后来随着鱼雷射程越来越远,单纯的肉眼瞄准就达不到精度要求了,于是人们在鱼雷瞄准具上安装了瞄准镜,可以放大目标起到精确瞄准的作用。图为USS Whipple(DD-217),正在进行鱼雷瞄准,瞄准手使用圆盘操纵鱼雷发射管旋转,射击采用踏板击发。
用圆盘直接操纵鱼雷发射管进行瞄准确实比较困难,这么大的重量无法控制的非常精确,射击精度就难以提高。而且发射管的射角有限制,某些角度无法进行瞄准射击,这样鱼雷使用就有很大的局限性。就在这时候革命性的发明出现了,这就是陀螺仪。
陀螺仪可以保持姿态,给鱼雷装上陀螺仪就可以让鱼雷知道方向,此时不需要精确瞄准即可发射,鱼雷入水后可根据陀螺仪预定的角度进行转向,由于有陀螺仪的存在,转向也是非常精确的,这样鱼雷的射界也就更大了,甚至可以使用固定式鱼雷发射管。
给鱼雷瞄准具装上陀螺仪,就意味着瞄准具不用再装在鱼雷发射管上,并且自身的视野可以保持稳定。图为USS Bristol(DD-453)的鱼雷瞄准具,安装在舰桥上,视野非常好。
肯定有人会问飞机上的空投鱼雷瞄准具跟船上一样的吗?实际上早期是非常类似的,也是计算尺,图为意大利S.79鱼雷机瞄准具。
后期的空投鱼雷瞄准具改为反射式瞄准具,但原理仍类似,通过齿轮转动反射镜给定提前量。图为美制Mk.30空投鱼雷瞄准具。
下面重点说说潜艇的鱼雷如何瞄准。潜艇不同于水面舰艇,鱼雷是其唯一的攻击方式,而且多为隐蔽攻击。潜艇处于潜望镜深度时,潜望镜视野狭窄且相对模糊,缺少透视感及视野感,跟水面舰艇有很大区别。早期的潜艇需要使用潜望镜观察目标,同时测算目标距离、航速,还有我们前面提到的Target angle。
距离的测算相对简单,可以使用分划测距,或使用光学测距仪对目标进行测距,光学测距仪可安装在潜望镜内,多采用体视式光学测距仪,将上下两个重影重合即可读数。
而对目标的航速以及Target angle的测算是比较复杂的,主要有两种方式,一种是图上作业,通过记录不同时间对目标测量的距离和角度,在图上进行作业,近似画出目标航迹,见接测算出目标航向和航速,这种相对准确,但是需要连续跟踪,反应速度较慢。
还有一种方法就是凭借经验进行目视估算,一般通过已知桅杆高度,通过测量视野中的船宽度来计算Target angle,不过也有很多有经验的艇长可以人工目测,猜一下图中目标舰的Target angle是多少?
上一张图目标舰Target angle是30°,这张图的Target angle是240°,注意Target angle都是从右舷开始算的,所以范围是0-360°,但是美军使用的Angle on the bow是分左舷和右舷的,范围是0-180°,所以上一张图的Angle on the bow是Startboard30°,这张图的Angle on the bow是Port120°,同理航速也可以根据目视进行估算。
所以对于潜艇来说,目标舰的航速和Target angle是关键参数,尤其是Target angle,所以为了防止被准确估算,一战时期兴起了眩晕迷彩(Dazzle camouflage)。我们来感受一下,这是什么舰?有几艘?在往哪开?
眩晕迷彩的作用就是为了让潜艇估算出错误的Target angle,从而在占领射击阵位时出现失误,造成攻击难度大幅提升甚至无法形成攻击。由于潜艇航速相对较慢,鱼雷射程也相对较近,对于潜艇来说,占领射击阵位是非常重要的。
同样的欺骗方式还有假艏浪,图为USS Salt Lake City,船艏画着巨大的假艏浪(false bow wave),让人感觉正在全速航行。由于潜艇通过潜望镜观察,手段单一且缺少透视效果,所以这些欺骗方式都是针对潜艇设计的。
有了目标距离、航速、Target angle,就可以进行标图了,标图是非常重要的,因为潜艇通常是隐蔽攻击,通过标图可以搞清楚敌我状态,寻找最有利的战术。
标图是一件非常复杂的事情,对于水面舰艇来说,航速变化率并不大,而Target angle变化率相对较高,下图上半部分为Target angle随时间的变化图,下半部分为目标舰的相对航迹和真航迹图。这时候舰长就可以决定是否发起攻击了。
潜艇的鱼雷瞄准主要通过计算。图为潜艇典型的攻击方式。图中蓝色线为鱼雷航迹,由于潜艇鱼雷多为发射后转向,发射前需要确定转向角Gyro angle,这个角度是计算出来的,在计算时通常优先计算鱼雷发射线与瞄准线之间的夹角Delflection angle,另外还有个重要的参数是鱼雷航迹和目标航迹的夹角Track angle。
怎么打效果最好,这是有讲究的。图为Delflection angle和Track angle的匹配图,当鱼雷航速为46节时,对于不同航速目标的匹配曲线,三角箭头为最佳匹配点。
在实战中使用最佳匹配是非常难的,实际采用阴影范围的匹配即可,但是值得注意的是不同航速鱼雷的匹配图是不一样的。图为46节鱼雷匹配图。
图为29节鱼雷匹配图。
接下去就是制定攻击方案,可以看到图中是approach and attack,这样一再证明了潜艇占领射击阵位是关键。由于敌舰未来的机动是未知的,所以攻击方案包含多种特情,都有相应的处置方式。
例如当目标舰突然左转后如何调整射击阵位。
再比如目标未转向怎么打,不同的时机怎么打。
再比如目标提前转向怎么打。
甚至连目标转向后再转向怎么打都有预案。
最后根据预案,将潜望镜瞄准至敌舰,通过敌舰的Target angle、距离、航速,利用三角形原理测算出Delflection angle、Track angle、Gyro angle,给鱼雷装定Gyro angle,即可发射。