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日德兰纪念系列 - 火控炮术篇 - 第十四章 - 炮术训练及火控系统的后续发展
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主要参考资料：
英国海军官方档案
The Admiralty Fire Control Tables，作者John Brooks
Fire Control for British Dreadnoughts: Choices in Technology and Supply，作者John Brooks
Dreadnought Gunnery and the Battle of Jutland: The Question of Fire Control，作者John Brooks
Naval Firepower: Battleship Guns and Gunnery in the Dreadnought Era，作者Norman Friedman
在第十一章 - 炮术训练中，我们介绍过，在大战前夕，英国海军在远程炮战训练上，是不如德国海军的。尽管在大战开始后，英国海军开展过一系列的远程炮战训练，但战列巡洋舰们很少有机会参加。神教认为，这应当是他们炮术表现不佳的重要原因之一。
而在第十三章 - 战后总结与改进中，我们回顾了英国海军在日德兰海战后提出的总结。当时的英国人认为，他们所使用的夹叉射法，无法有效应对敌舰的之字规避机动。为了解决这个问题，他们提出了一种叫做阶梯射的新方法。
至于火控设备方面，我们先前已经反复强调过，当时的英国海军，在这方面是处于领先地位的。而经过了实战洗礼之后，他们又根据经验教训，提出了不少的改进建议。在先前的多个章节中，我们已经陆陆续续的介绍过不少改进内容，在此整理如下：
1）在第三章 - 测距仪、变距率盘、火控参数计算中，我们介绍过，在大战后期，英国海军采购了不少长基线的测距仪，并用其替代了主力舰和轻巡洋舰上原先装备的短基线测距仪；此外，他们还为部分驱逐舰也配备了测距仪（驱逐舰原先是没有测距仪的）。
2）在第六章 - 斯科特指挥仪中，我们介绍过，在日德兰海战之前，只有主力舰基本完成了指挥仪的安装工作，而在日德兰海战后，轻巡洋舰也开始陆续装备指挥仪；再者，英国海军还为指挥仪增添了亨德逊陀螺稳定瞄准镜；此外，英国人还研制了一种供驱逐舰使用的简化版的指挥仪，并为较新式的驱逐舰配备了这种设备。
3）在第八章 - 德雷尔火控台中，我们介绍了许多有关德雷尔火控台的改进措施，例如距离打字机、风偏计算盘、射击提前量汇总装置、指挥仪-陀螺联动装置等。
4）在第九章 - 其他杂项火控设备中，我们介绍过，在日德兰海战后，英国海军扩大了埃弗谢德方位指示系统的安装范围，为各舰增配了机械式校射辅助设备。此外，他们还提出要研制斜度仪、开发航空校射技术。
上述的这些改进工作，大多都是基于舰队中高阶军官在日德兰海战后提出的改进建议的。在第十二章 - 战后总结与改进中，我们已经对这些改进建议进行过详细介绍。在此基础上，英国海军于大战末期开展了不少基于新技术和新手法的炮术训练，并以这些训练中的经验为基础，再次进行了总结，最终为下一代火控系统的发展，构建出了核心框架与要求。
第一部分 - 炮术训练的后续发展
在大战末期，英国海军开展了大量的炮术训练，本篇中将会摘录其中最具代表性的两次训练，来解析炮术训练经验对火控系统后续发展所产生的影响。
黑色字体内容为对原始报告节选内容的翻译
红色字体内容为我添加的注释和点评
狮号，1918年12月3日，航空校射支持下的全装药拖曳靶射击训练
1918年12月3日，狮号使用13.5英寸火炮，以全装药进行了射击训练，目标为145英尺长的拖曳靶。按计划应发射32发炮弹，实际发射31发炮弹。射击舰航速为25节，拖曳靶航速为4节；开火时，双方距离为19,300码；停火时，双方距离为18,000码。
训练情况示意图
狮号提交的总结
校射
（a）第一轮齐射，对目标形成了跨射。
（b）第二组双重齐射，炮术官不清楚落弹到底是跨射了目标，还是全部都是近弹，因此命令打一组射距加200码的阶梯射来进行确认。当这组阶梯射中的第一轮齐射弹出膛后，该舰才收到了上一组齐射的航空校射结果——那组齐射实际上是跨射了目标的。收到这个信息后，炮术官下令取消了阶梯射。
（c）在训练即将结束时，炮术官使用了加200码的修正，其目的是为了补偿本舰机动对炮口初速造成的影响。
（d）航空校射的结果，全都是准确的，但在总共9组观测结果中，射击舰只收到了其中的5组。例如：射击舰并未收到第一组双重齐射的观察结果，第二组双重齐射的观察结果，射击舰也是要到该组中的第二轮齐射落弹10秒后才收到。此后，航空校射为射击舰提供了准确的参考信息。
测距
有两具测距仪给出了较好的测距结果，前舰桥上的12英尺测距仪、及B炮塔上的9英尺测距仪，观察到了第一轮齐射的结果为跨射。但总体来说，测距结果并不理想，例如：前桅楼上的9英尺测距仪根本就没找到目标；而Y炮塔上的15英尺测距仪，尽管在准备阶段中完成了测距，但却在本舰进行转向的过程中丢掉了目标，且再也没有找回目标。这两具测距仪，都因震动问题而受到了严重干扰。有必要说明的是，Y炮塔上尚未安装埃弗谢德方位指示系统，如有该设备，是能够帮助测距仪操作员找到目标的。
经验总结
前一日开展的试验显示，在以5度舵角完成4个罗经点（45度）的转向时，军舰的首尾方向，与其转向航迹，是大致保持一致的。在这种情况下，德雷尔火控台在距离上的计算误差，是可以忽略不计的。本次训练证实了这个结论的正确性。
战列巡洋舰队司令提交的总结
除了狮号之外，长公主号、虎号、声望号也参与了本次训练。
训练目的
（a）对于在全速航行状态下进行4个罗经点（45度）的转向，到底会对射击距离和射击提前量造成多大的影响，进行研究。
（b）强调发射全齐射的重要性。
执行方法
在全速航行状态下射击，射击开始1分钟30秒后，转向4个罗经点（45度），总射击时间为4分钟。
射击准确度
狮号的第一轮齐射就形成了跨射，距离始终抓的很准，在3分12秒内总共打出8轮齐射，其中有7轮形成了跨射，且散布很小，结果令人满意。此外，在4个罗经点（45度）的转向过程中，射击提前量也没有出错。
经验表明，只要在每次射击后，都能认真彻底的执行去除铜屑的工作（炮弹上的弹带是铜质的，发射过后会有一些碎屑留在炮膛内，需要得到清理），就能维持较小的散布。
装填及射击速度
| 齐射轮数 | 狮号 | 长公主号 | 虎号 | 声望号 | | 时间 | 未开炮的火炮 | 时间 | 未开炮的火炮 | 时间 | 未开炮的火炮 | 时间 | 未开炮的火炮 | | 第一轮 | 00分00秒 | 无 | 00分00秒 | 无 | 00分00秒 | 无 | 00分00秒 | 无 | | 第二轮 | 00分24秒 | 无 | 00分10秒 | X炮塔右炮 | 00分13秒 | 无 | 00分10秒 | 无 | | 第三轮 | 00分53秒 | B炮塔左炮 | 01分13秒 | 无 | 01分05秒 | 无 | 01分00秒 | 无 | | 第四轮 | 01分11秒 | 无 | 01分24秒 | 无 | 01分19秒 | 无 | 01分25秒 | A炮塔右炮 | | 第五轮 | 01分55秒 | 无 | 02分31秒 | 无 | 02分08秒 | 无 | 02分20秒 | 无 | | 第六轮 | 02分12秒 | 无 | 02分53秒 | X炮塔左炮 | 02分24秒 | 无 | 02分45秒 | A炮塔右炮 | | 第七轮 | 03分02秒 | 无 | 03分32秒 | 无 | 03分12秒 | 无 | 03分35秒 | 无 | | 第八轮 | 03分12秒 | B炮塔左炮 | 03分48秒 | 无 | 03分40秒 | A炮塔右炮 | 03分55秒 | A炮塔右炮 |
根据上表来看，当时的英国海军主力舰在远程炮战中的有效射速，大约是每分钟2轮半齐射，或每炮每分钟1发的水准。
航空校射
航空校射，全都是由声望号上的一架双座飞机完成的，观测结果的汇报非常迅速，且每一轮观测结果都是准确的。射击舰没有收到观测结果的问题，是射击舰本身的原因导致的，而不是飞机造成的。
转向过程中的射击距离变化问题
在转向过程中，舰体运动会导致炮口初速发生变化，且舰体本身也可能出现横向偏移，这两个因素会对射击距离造成影响，因而计算机给出的距离，需要在经过修正后，才能传递给瞄准镜。从狮号和长公主号的情况看，由于她们使用的舵角为5度，因而横向偏移问题造成的影响并不大；但从虎号和声望号的情况看，由于她们使用的舵角为10度，因而舰体朝着目标发生了较大程度的横向偏移，故而需要大幅度下调射击距离，才能跨射目标。此次训练时，海潮效应造成的距离变化低于50码/分，且各舰受到的影响大致相同。
下表中，列出了各舰在转向过程中的航向变化情况，以及为了形成跨射需要作出的射击距离调整。
| 时间（从转向时算起） | 狮号（5度舵角，25节航速） | 长公主号（5度舵角，24.5节航速） | 虎号（10度舵角，18节航速） | 声望号（10度舵角，29.5节航速） | | 航向变化 | 射距调整 | 航向变化 | 射距调整 | 航向变化 | 射距调整 | 航向变化 | 射距调整 | | 00分30秒 | 1度 | 无 | 4度 | 0码 | 21度 | 减100码 | 13度 | 减50码 | | 01分00秒 | 16度 | 加100码 | 16度 | 加150码 | 41度 | 减250码 | 24度 | 减50码 | | 01分30秒 | 31度 | 加200码 | 28度 | 加200码 | 42度 | 减200码 | 36度 | 减300码 | | 02分00秒 | 46度 | 加200码 | 38度 | 加200码 | 39度 | 减600码 | 46度 | 减500码 |
注释：在军舰机动过程中，距离修正值（spotting correction）会持续发生变化，换句话说，要对德雷尔火控台输出的计算机距离进行持续调整，才能准确地输出射击距离。当时各舰上使用的德雷尔计算板，能够计算出距离修正值，但由于其是手动操作的，因而反应速度不够快，不能根据军舰姿态变化，快速给出新的距离修正值。通过这次训练，英国人认识到了自动计算距离修正值的意义，这个话题将会在下文中继续予以探讨。
此次训练证明，在舵角较小，转向角度不太大的情况下，当时的英国主力舰完全具备一边转向一边准确射击的能力。但在舵角更大，即转向更为迅猛的情况下，则需要更为高级的火控计算机，才能进行准确的射击。
虎号，1918年1月25日，减装药偏移射击训练
1918年1月25日，虎号使用13.5英寸火炮，以减装药进行了射击训练，目标为声望号，总共打出46发炮弹。射击舰航速为21节，目标舰航速为15节；开火时，双方距离为12,600码；停火时，双方距离为13,800码。
训练情况示意图
虎号提交的总结
此次训练中，本舰使用前桅楼作为火控指挥所，变距率参数由前桅楼上的人员给出。
斜度参数，则是根据前桅楼、火控塔、B炮塔、以及X炮塔四个测量点给出的参数求取平均值的。此外，狮号与长公主号也对声望号的斜度进行了测量。这些数据都已记录在训练情况示意图中。从图中可以看出，本舰所使用的斜度平均值，经常是错误的。我们希望能通过后续的训练，来提升斜度测量的准确度。
声望号确实做了不少之字机动规避，也在改变航线时使用了烟幕遮蔽（就是不让对方看见自己在做之字机动规避）。在这种情况下，想要持续抓准距离，确实不太容易。然而，从外部环境的角度来说，本次训练的难度是低于实战条件的——本次训练中，能见度良好，没有敌舰射击带来的炮口烟雾干扰，且本舰使用的是单炮射击，而不是通常的半齐射（换句话说，本舰射击带来的炮口烟雾干扰也较小）。在这种情况下，“时间-距离”绘图给出的测距仪读数的平均值，几乎一直都是与真实距离相近的，但其给出的距离变化率，却是一如既往地不准确。
战列巡洋舰队司令提交的总结
训练目的
在接近实战环境的条件下，训练抓准距离的能力。
执行方法
狮号、长公主号、虎号编为一队，声望号则扮演目标舰。射击舰编队的航速为22节，至少每4分钟更改一次航线，每次转向1-3个罗经点（11.25度-33.75度）。声望号时常更改航线，并会召唤驱逐舰释放烟幕。
虎号使用单炮射击（两次单炮射击模拟一组阶梯射），在瞄准上偏离声望号1,000码。声望号会通过探照灯，将落点观测结果（远弹、近弹、跨射）通报给虎号（由于是偏移射击，因此从射击舰的角度来说，无法使用目标舰作为参考来判断炮弹落点，即无法进行有效的落点观测，所以需要对方通报），而航空校射机也会通过无线电信号，将落点观测结果发送给虎号。这两者给出的观测结果是一致的，且都能及时收到。
训练环境
训练环境要比实战条件下简单，其原因在于：
（1）落点观测结果全部都是准确的。
（2）能见度大大超过射击距离（实战中经常出现能见度较低的情况）。
（3）尽管声望号进行了之字机动规避，也得到了烟幕掩护，但其航速较低。
变距率和斜度估算上的误差
由于斜度估算上的错误，我们的变距率估算出现了误差（换句话说，他们当时是根据斜度来判断变距率的）。在斜度接近90度的情况下，错误尤为明显。此外，狮号与长公主号给出的斜度，也存在类似的错误。
通过事后分析，我们发现，“时间-距离”绘图给出的测距仪读数的平均值，与实际距离之间的误差，几乎一直都在1,000码以内。但从变距率计算的角度来说，却并没有起到多大意义（首先，测距精度还是不够准确；其次，双方都在机动，距离变化趋势不是线性的，所以无法通过绘图来准确反推出实时的距离变化率）。
之字规避机动的价值
从示意图上可以看出，目标舰更改航线，显然会导致命中难度上升。我们建议，在后续训练中，我们可以对趋近炮弹落点的规避机动、以及远离炮弹落点的规避机动这两种手法进行研究。我们认为，对于炮术官和变距率军官来说，趋近炮弹落点的规避机动，可能会更难应对。
针对炮术训练经验的总结
英国人在上述两次炮术训练中所取得的经验，可以归纳为以下几个方面：
1、航空校射很有价值，能够快速准确地提供参考信息。
2、现有的火控系统，计算距离修正值的速度较慢，功能有所欠缺。
3、德雷尔火控台上的绘图仪，并不能准确地反推出距离变化率。
4、斜度观测的准确度有待提升。
第二部分 - 火控设备的后续发展
在大战行将结束之时，在当时的大舰队总司令贝蒂的授意下，海军组建了Grand Fleet Dreyer Table Committee。这个委员会，就德雷尔火控台以及相关的火控问题，展开了一系列的研究。
这个委员会总共提交了4份报告，其内容则主要围绕三个话题：
1）海军计划为胡德号配备Mark V型德雷尔火控台，该委员会的第一和第二次阶段性报告，就这个话题提出了一些建议。
2）各舰上的火控军官，对德雷尔火控台作出了不少非标准的改进。在该委员会的第三次阶段性报告中，他们对这个话题进行了讨论。
3）在该委员会的第四份报告，同时也是最终报告中，他们对火控系统的未来发展，提出了建议。这份报告，对英国海军火控系统的后续发展，起到了非常重要的指导作用。
Grand Fleet Dreyer Table Committee的最终报告
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火控台的未来发展
在本委员会的最终会议上，我们的议题设定为：根据舰队的需求，就火控台的未来发展，给出整体上的建议。
根据战争中的经验，我们得出了以下几个观点：
（a）由射击舰本身进行炮弹落点观测，并不是一件容易的事，得到的观测结果往往带有一定不确定性，有时甚至完全无法完成观测工作。
（b）由射击舰本身，借助观测设备，对敌舰动向进行观测的工作，往往会受到烟雾遮蔽和能见度变化问题的影响，因而观测结果通常都是断断续续的。
（c）在能够进行间接射击的情况下，我们可以在最大射程上开火；如果不能进行间接射击，则可以在发现目标后开火。
（d）集火射击能帮助我们取得决定性的优势。
（e）无论是本舰还是敌舰，都会采取之字规避机动，来躲避对方的炮火。
在考虑火控台的未来发展话题时，我们必须要考虑到上述的问题。
对于（a）、（b）、（c）这三个问题，我们认为，在未来的战斗中，敌舰有可能会通过施放烟雾来遮蔽自己，同时我舰排放出的烟雾也可能会遮蔽我们的视线；此外，敌舰还有可能会跑出视线距离之外。有鉴于此，在设计未来的火控系统时，必须要考虑到，我们可能需要在无法看见敌舰的情况下战斗。
为了应对这个需求，我们需要完成以下几项工作：
首先，我们需要开发出航空观测技术，借助飞机来完成对敌舰动向及炮弹落点的观测工作。为了完成这项工作，我们需要对无线电通讯和通话技术进行改进，并配备合适的人员。
其次，我们需要为射击舰赋予一种新能力，使其得以在本身看不见敌舰的情况下继续射击。指挥仪-陀螺联动装置，已经部分实现了这个要求，但若想更好地达成这个要求，则需要在军舰上，实现高低向和水平向上的稳定基准视线（即双向稳定）。通过对陀螺仪的持续改进，相信我们应能在不久的未来，实现这项要求。此乃迫切需要之事，为此我们应尽一切努力。
对于（d）这个问题，在多舰射击一舰时的集火射击原则上，我们最终选定的是主导舰控制射击（详见第十二章 - 战后总结与改进）。在这种模式下，相当于把每艘军舰上的火炮，视为一座独立瞄准射击的炮塔来进行控制。随着跨舰通讯的不断完善，我们在主导舰控制射击上已取得了不错的进展。
对于（e）这个问题，之字机动规避，目前已经成为了抵御敌舰炮火的一种手段。在这样的情况下，我们对火控系统的期望是，能够基于敌我双方的机动，快速计算出射击距离上所需做出的参数调整，并且还要能自动消除本舰机动带来的影响。
一套火控台，大体上可以分为两个部分：
（a）根据输入的参数，计算出射击距离、射击提前量、以及目标方位的设备。这个部分，我们称之为计算机。
（b）用来对计算机输出的参数，以及观测得到的参数，例如距离、炮弹落点、方位、敌舰动向，进行对比的设备。这个部分，我们称之为绘图仪。
这两套设备，是相辅相成的。
在下文中，我们将阐述对计算机的核心要求，并对现有计算机所能达到的程度进行点评。
对计算机的总体要求：
（i）根据输入的本舰航速、敌舰方位、敌舰航向、敌舰航速、以及初始距离，持续输出计算机距离（计算得出的敌我之间的视线距离）和计算机方位（计算得出的敌我之间的相对方位）。
（ii）当本舰的航向和航速发生变化时，计算机应能自动完成参数设定的调整工作。
（iii）计算机的处理能力上限，不应低于我们所预期的最大射程和最大速度。
对现有计算机的总体点评：
现有的计算机，能够完全满足（i）的要求，但我们认为，其计算装置的体积过于臃肿，且效率也不太高。此外，现有设备上的变距率盘，并不能提供很好的鸟瞰效果。我们现有的设计，是用滑杆来代表本舰航向，并将其置于代表敌舰航向的指针的上方。实际上，即便不采用这样的抬高设计，我们也一样能得到相同的效果（这里指的是坡伦计算机上的类似于变距率盘的设备）。此外，如果能将敌我双方分置于两个表盘上，我们将能获得更好的鸟瞰效果（这里指的是福特计算机上的处理变距率问题的设备）。
为了满足要求（i），现有的电动变距率盘上，配有相应的驱动装置，用来驱动积分器（计算机上的核心组件）。但这种驱动装置的设计并不理想，其马达发出的噪音很大，会对通讯工作，特别是无线电通讯工作造成干扰。
对于要求（ii），现有的计算机能够自动处理本舰的航向变化。将自动处理范围扩大到本舰的航速变化，应该也不存在什么障碍。我们应对速度记录装置进行改进，以便达成这一要求。
对于要求（iii），现有的电动变距率盘无法满足（原文中没有给出更详细的说明，可能是现有的计算机所能处理的距离上限，低于火炮本身的最大射程吧）。
对距离处理功能的要求（其一）：
（iv）对于本舰机动导致的火控参数变化，应能自动应用到计算机所输出的距离上；此外，还应能根据当前的大气环境和风向风速，计算出相应的修正值；上述的这些参数，应能分别显示出来。
（v）对于炮弹飞行时间内，敌舰运动所导致的距离变化，应能单独显示出来。我们可以根据需要，自动或手动应用这个参数（对敌舰运动的预测并不一定准确，因此需要由炮术官决定是否使用计算机给出的参数）。
对现有计算机的距离处理功能的点评（其一）：
现有的德雷尔火控台，不能自动处理这些问题，需要借助外部设备（德雷尔计算板）来完成这些工作，但后者的速度太慢了（德雷尔计算板是一种类似于计算尺的设备，计算工作完全依靠手动调整来完成。此外，德雷尔计算板不能分别处理本舰和敌舰运动导致的射击距离变化，只能将两者合在一起处理。）。未来的计算机，应内置处理这些参数的机构。
对距离处理功能的要求（其二）：
（vi）能够将校射修正值，应用到计算机所输出的距离上。
（vii）在通过计算机输出射击距离时，若有必要，应能将（iv）和（v）的修正值移除。
（viii）应能将计算得出的射击距离，发送至射击瞄准位置、以及距离绘图仪。
对现有计算机的距离处理功能的点评（其二）：
现有的装备，已经达到了（vi）的要求；但对于要求（vii），则只能通过手动操作来完成；至于要求（viii），目前是通过跟随指针式设备来完成的，未来若是能直接完成传输工作，自然更好。
对提前量处理功能的要求：
（ix）通过单独的表盘，持续显示本舰运动以及风向风速这两个因素，分别对射击提前量造成的影响，并将其自动应用到射击提前量参数上。
（x）通过单独的表盘，持续显示敌舰运动对射击提前量造成的影响。我们可以根据需要，自动或手动应用这个参数（对敌舰运动的预测并不一定准确，因此需要由炮术官决定是否使用计算机给出的参数）。
（xi）通过单独的表盘，显示出当前发送至计算机的射击提前量上的总修正值。
（xii）能够将校射修正值，应用到射击提前量上。
（xiii）应能将计算得出的射击距离，发送至射击瞄准位置。
对现有计算机的提前量处理功能的点评：
现有的射击提前量处理设备，在设计上存在缺陷，无法分别处理敌舰及本舰运动导致的射击提前量参数变化。
此外，现有的各型火炮所配套的瞄准镜，其使用的射击提前量规格是不统一的，每种瞄准镜上的一节提前量，所对应的角度是不一样的。如果能采用统一的射击提前量单位，则无疑会是有所助益的。
对方位处理功能的要求：
（xiv）应能将计算得出的敌舰方位，与射击提前量进行叠加，随后发送至射击瞄准位置。
对现有计算机的方位处理功能的点评：
近期新研制的指挥仪-陀螺联动装置，是用来与现有的德雷尔火控台及陀螺罗盘配套使用的，因而不可避免的受到了后两者的限制。我们预计，这种设备的精度，不足以支撑远距离上的间接射击（此处指的是向看不见的目标进行盲射）。
对计算机要求的总结：
计算机方面的问题，主要是机械设计上的问题。设计者的目标，应该是设计出一种体积紧凑、可靠性高、并且还能将敌我双方的相对姿态，通过鸟瞰视角展示出来的设备。
该设备上的各类调整手柄、显示表盘、以及计数器的布置，应考虑到操作人员的使用便利性问题（即人机功效问题）。此外，计算机的设计，还应考虑到与绘图仪的协作问题。
对绘图仪的要求：
绘图的目的，是为了在计算机给出的参数、本舰的观测结果、以及外部来源的观测结果之间，进行持续的对比。具体来说，需要比较的有以下几方面的参数：
（a）就目前获得的测距仪读数、以及目前使用的射击距离进行比较。
（b）就本舰与友舰所使用的射击距离、以及本舰和友舰在射距上的落点观测结果进行比较。
（c）就计算机给出的敌舰方位、以及观测得到的敌舰方位进行比较。
（d）就计算机给出的敌舰方位及射击提前量，与射向上的落点观测结果进行比较。
（e）就计算机所使用的敌舰斜度设定，与观测得到的敌舰斜度进行比较。
对德雷尔火控台进行必要的改进后，该系统便可满足上述的要求。
距离绘图：
针对（a）和（b）两项要求，由于所需绘制的内容较多，且所需处理的距离范围也很大，因而从机械设计布局的角度看，采用直线绘图的模式，可能会更好。在以前的模式下，我们使用位置可调的记录装置来绘图，绘图纸的宽度较大；而在直线绘图模式下，我们则使用一套可调节的比例尺，因而可以使用宽度较小的绘图纸。采用后一种模式后，既能够有效处理较大的距离范围，同时也能避免其占地面积过大，并且也不至于为了减小面积而过度压缩绘图比例。此外，采用这种模式后，我们可以将两组不同的“时间-距离”绘图，并排布置在一起，便于火控军官对绘图中记录的信息进行评估。
为了满足（a）和（b）两项要求，距离绘图的最佳方案，是配备两套绘图仪，一套绘制测距仪读数的平均值，另一套绘制本舰射击距离、友舰射击距离、以及炮弹落点观测结果。后者记录的本舰射击距离，可以用来与经过火控参数修正的测距仪距离进行对比。
对测距仪距离绘图的要求：
（i）应能记录所有测距仪给出的读数，并通过字母标识，来区分每个读数来源于哪一具测距仪。
（ii）绘图工作，应在远离火控台的区域开展。
（iii）对于参数传递及绘图过程导致的数据延迟问题，应予以考虑。
（iv）应能使用铅笔，绘制出测距仪读数的平均值。
（v）应能将大气环境、风向风速、本舰及敌舰的运动等因素导致的火控参数变化，应用到测距仪读数的平均值上，并将其结果绘制到射击距离绘图上。
对射击距离绘图的要求：
（i）应能记录三艘友舰通过无线电通讯方式发来的射击距离，或两艘友舰通过目视信号传递方式发来的射击距离，并通过字母标识，来区分每组距离来源于哪一艘友舰。
（ii）绘图工作，应在远离火控台的区域开展。
（iii）本舰的射击距离，应在绘图纸上得到持续记录。
（iv）对于友舰的射击距离，无线电通讯或目视信号传递，都可能会导致数据延迟问题，对此应予以考虑。
（v）应能在绘图上，自动形成参考线，以便在方向上，对炮弹落点的位置进行提示。
方位绘图：
指挥仪-陀螺联动装置上配套的方位绘图仪，已经确立了方位绘图的正确发展方向，其后续发展版本，应能满足（c）和（d）两项要求。
斜度绘图：
根据（e）的要求，斜度绘图仪，应能对各组不同来源的斜度参数，进行平均处理。由此得到的参数，可对计算机上的斜度设定，起到参考作用。
绘图仪应能记录观测得到的斜度数据，并通过字母标识，来区分每个数据的来源。此外，绘图仪还应记录每组数据所对应的观测时间，以及计算机在同一时间点上给出的斜度。为了达到这些要求，斜度绘图上必须包含时间要素。
这种绘图的具体形式，可以有以下几种：
（i）以敌舰航线图为基础，并在其上标明计算机所使用的斜度。随后用箭头的方式，在航线图上记录观测得到的斜度（在具体呈现上，类似于转移射法炮术训练中使用的记录形式）。
（ii）以时间表为基础，通过箭头的方式，记录计算机所使用的斜度，以及观测得到的斜度。
（iii）以“时间-度数”绘图为基础，使用连续的线条，来记录计算机所使用的斜度。
绘制航线图，对机械设备的要求极高，但与（ii）或（iii）这两种形式相比，航线图又不具备足够的优势，因此不值得付出绘图仪结构复杂化的代价。
我们推荐使用（iii）的形式，即“时间-斜度”绘图。根据目前的经验，这种形式足以满足我们的需求。此外，（iii）这种形式还有一个优点，其以时间为基准的绘图方式，便于我们更精准的测量斜度，且在机械结构上也很容易实现。
接下来有一段讨论集火射击的，跳过不翻译。
真实航向及速度绘图：
我们现有的绘图模式，是将绘图内容分为以下三类：
（i）距离及炮弹落点绘图
（ii）方位绘图
（iii）斜度绘图
在考量对未来绘图仪的功能要求时，我们必然会遇到的问题是，到底应该继续沿用上述的绘图模式，还是将上述元素合并到一起，使用以敌我双方航向和航速为基础的绘图模式（即坡伦绘图仪所使用的真实航向及速度绘图）。
乍看之下，双方的航线图似乎就能满足所有的需求，并且还能提供最佳的鸟瞰效果，能很好的展示出过去及当下的战斗态势。
然而，在实际操作中，绘图仪所绘制的敌舰航线图，实际上是根据计算机上设定的敌舰航向及航速参数来绘制的，而这些参数又是根据间断性的观测所得到的测距仪距离、炮弹落点、敌舰方位参数来设定的。也就是说，除非我们能够连续不断地击中敌舰，否则我们所绘制的敌舰航线图，并不能反映出敌舰的真实航向和航速（如果能连续不断地击中敌舰，则意味着各类火控参数全都很准确，换句话说，意味着计算机所输出的敌舰航向航速是准确的）。
有鉴于此，我们认为，通过这种方式绘制得到的敌舰航线图，与敌舰的实际航线，并不能达到高度一致。同时，我们也很难从绘制出的敌舰航线图上，解读出敌舰的真实航线。
而当观测效果又快又准，既能准确掌握敌舰的运动状态变化情况，又能准确掌握炮弹落点时，确实可以绘制出准确的航线图。然而，在这种情况下，从火控角度看，实际上根本没有必要进行绘图，直接将观测得到的参数输入计算机就好了。
从航海、战术指挥、以及记录留档的角度来说，自动实时更新的航线图，确实能起到很大的作用，但这是建立在能够获取准确的航线参数的前提条件下的。对于鱼雷火控来说，航线图也能够起到一定的作用。但对于舰炮火控来说，其作用就不太明显了——原因在于，过去时间点上的信息并不重要，且计算机本身也能提供鸟瞰效果（因此不需要用绘图来提供鸟瞰效果）。
此外，在先前的报告中，我们已经提出过一个观点——在实际战斗中，是不可能通过测距仪观测，来获得有用的距离变化率参数的。在未来的环境下，考虑到烟幕掩护的发展，我们预计测距仪观测的作用还会变得更低。基于这个观点，任何借助测距仪观测来记录敌舰航线的方法，都是不可取的。
对未来火控台的设计建议：
我们现有的火控台，从其最初形态发展至今，已经历了大量的改动。在这个过程中，催生了一系列的优秀设计，使得火控台的整体布局和设备细节，都得到了明显的优化。
由此来看，现在或许已经是时候，要对火控台的整体设计进行重新思考了。
总的来说，我们现有的火控系统，有太多的环节需要手动操作。新的火控系统，应当尽可能地提高自动化程度。
举例来说，如果能将德雷尔火控台、福特计算机、以及坡伦计算机的各自优点结合起来，无疑可以制造出体积更小巧、工作更高效的设备。相比现有的设备，这种新设备能更好的满足我们的要求。我们建议，为了能制造出最好的设备，应对上述三种设备的设计进行深入研究。
第三部分 - 海军部火控台的超简明介绍
在Grand Fleet Dreyer Table Committee提交完最终报告后，在贝蒂的授意下，海军开始了新式火控系统的研发准备工作。其最终成果，便是安装在纳尔逊级战列舰上的Mark I型海军部火控台（Admiralty Fire Control Table）。
关于海军部火控台的设计，按照John Brooks的说法（Dreadnought Gunnery and the Battle of Jutland, P. 264）：
The clock was based on the Argo-type variable-speed drive, although the linkages which generated the speeds along and across were more like those in the Ford clock.
计算机采用了坡伦式的积分器设计，但其处理变距率问题的机构，则更类似于福特计算机上的设计。
Mark I型海军部火控台的布局图
下图中展示了Mark I型海军部火控台的布局，其各个主要组件，都用字母进行了标识，具体情况如下：
A：计算机
B：射击距离绘图
BD：友舰射击距离绘图
C：测距仪距离绘图
D：方位绘图
DD：友舰方位绘图
E：射击距离修正装置（用来计算距离修正值的设备）
F：射击提前量修正装置（用来计算射击提前量的设备）
G：友舰火控参数折算装置
S：航空校射参数折算装置
在Mark I型海军部火控台上，英国人布置了3套距离绘图设备和2套方位绘图设备，但并没有布置斜度绘图设备——后来实际开发出的斜度仪，并没有一战末期时想象的那么有效，因而对于斜度这个参数，英国人尽管依然有所使用，但不再像一战末期时那般重视了。
火控计算机的布局图
具体到火控计算机的设计，我们可以看到，在敌我双方航向的呈现方法上，这种计算机采用了能够将两者分开显示的设计（下图中间那两个最大的箭头）。
对海军部火控台的评论
1、大战结束后，英国海军研制出了海军部火控台。海军部火控台的计算机，同时具备坡伦计算机和福特计算机的特征，但在具体设计上又有所精进，具备很高的整合度与自动化程度；而其绘图仪，则是在德雷尔火控台的基础上发展而来的。
2、海军部火控台上的计算机，在功能上要大大优于德雷尔火控台，也要优于坡伦计算机。例如，前者能够自动处理距离修正值、射击提前量等参数，而后两者或是需要手动处理，或是需要借助外部设备来处理，随后再手动完成参数输入。
3、在海军部火控台上，英国人配备了多具绘图仪。这些绘图仪的工作模式，是继承自德雷尔火控台的，采用了“时间-参数”的原则，可以对计算机输出的参数和观测得到的参数进行对比，或者就本舰参数和友舰参数进行对比。
4、至于坡伦绘图仪所采用的真实航线绘图法，已经被英国人完全摈弃了。正如英国海军的战后总结中所说，在观测结果不准确的情况下，真实航线绘图的准确度是不够的；而在观测结果准确的情况下，直接将其输入计算机即可，用绘图方式呈现出来，完全是画蛇添足了。
5、将海军部火控台视为坡伦火控系统的后续发展形态，是有失偏颇的。准确的说，海军部火控台，是根据英国海军的实战及训练经验，选择性地采纳了德雷尔火控台、坡伦计算机、以及福特计算机的各自优点，而形成的融合设计。
对火控炮术话题的总结
神教认为，在第一次世界大战的背景下，从水面炮战火控的角度说，距离变化率的大小，或者距离变化率的变化程度，并不是最难解决的问题——用来处理这些参数的机械式计算装置，在一战开打之前时，便已经相当成熟了。
在当时的技术条件下，最难处理的问题，是敌舰的机动规避带来的火控参数变化——在一战时期，敌舰的航速和航向变化，只能通过肉眼观测来粗略估计。即便是一战末期出现的斜度仪，也无法立刻辨别出敌舰是向左还是向右转向。一直要到雷达出现后，人类才首次具备了快速探测目标的速度和方向的手段。
由于这个缘故，不要说是一战时的德雷尔火控台和坡伦火控系统，哪怕是间战时期的Mark I型海军部火控台，单靠火控硬件设备本身，也依然难以应付采取之字机动规避的敌舰——用简单的语言来说，就是在当时的技术条件下，你不可能准确的判断出一个在机动规避的目标，未来到底会出现在哪个位置。
由于水面炮战火控的基本原则，就是向目标未来的位置进行射击，因此在无法准确判断出目标未来位置的情况下，人们所能做的，便是尽可能增加炮弹散布范围与目标重合的概率。而扩大这个概率的最好方法，就是向目标可能出现的区域，尽可能多的投射弹药——一战末期出现的阶梯射，实际上就是一种通过人为的扩大散布范围，使其尽可能与目标重合的一种做法。
上面所说的这番话，用最简单的语言来表述，就是大舰巨炮时代的远程水面炮战火控，是一种同时需要精确瞄准和火力覆盖的特殊的火控手段——精确瞄准的目的，是为了让火力覆盖的范围尽可能与目标重合，而火力覆盖的目的，则是为了弥补精确瞄准上的未尽之处。 | 
发表于 2017-12-13 23:04
楼主
发表于 2017-12-14 14:40
发表于 2017-12-14 18:26
总结内容是我自己写的，其依据是Grand Fleet Dreyer Table Committee的报告内容，以及AFCT Mark I的图纸。Brooks的观点，仅在介绍AFCT的部分中有所引用，并都给出了原文。