日德兰纪念系列 - 火控炮术篇 - 第八章 - 德雷尔火控台

akagizuo

seven_nana 发表于 2017-10-6 03:26
坡伦计算机的具体构造，我在上一章没有多谈，一方面是没有Mark IV型的内部结构图，一方面也是不想谈得过 ...

argo clock mkIV的专利和1914手册上有差异，专利上说Drive IV直接把gun range就输出给FP了，不能将观测结果和距离修正带入体系
实际应用上做了改进，Driver IV的把gunrange 输出给FP的红色指针之后，还有机会根据观测来检测下是否正确，正确之后再通过拨动黑色指针来通过FP传递给炮位

akagizuo

seven_nana 发表于 2017-10-6 02:48
关于德雷尔系统到底适不适合高变距率环境这个话题，在具体讨论之前，首先有必要复习一下关于变距率的基础 ...

绝对变距率很大的时候，即使是不考虑双方变化，各个测距仪的读数间距会拉大，即使格栅可以旋转，但是格栅尺寸有限，在尺度内可以参考的测距仪点数较少，绘出来的直线有更大概率出现未被包夹住的情况（比如尺度内只有两个点甚至一个点，都在直线一侧），精度自然下降了。在绝对变距率不大时候，格栅尺度内能出现多个测距仪留下的点位，能更可靠推测clock range是否正确（格栅尺度内会出现若干个点，更可能均匀分布在直线两侧）
如果没有格栅转动辅助的话，误差无疑会更大
当然如果能调整速度和距离尺度，会减小类似问题

seven_nana

akagizuo 发表于 2017-10-6 13:58
似乎有点疑议
MkIV的argo clock第一个Driver输出的是clock range这个没有问题；但是Driver II和III是联动 ...

每次都要我跟你重新科普，怎么就这么费劲呢？

1）H1 handle是用于输入spotting correction的，这个参数是啥意思我前面讲得很清楚了，不再重复了。输入spotting correction之后，会与clock range叠加，成为gun range。那意思就很明白，spotting correction不是Argo Clock自己处理的，后者只负责把前者叠加到clock range上。

2）FTP表盘上标出了对应的火炮种类和初速，那只是标出而已，你去看看我之前发的火炮瞄准镜上FTP设备就知道了，这个跟能不能处理spotting correction没有一毛钱关系。顺便说一句，德雷尔系统的射击距离发送设备（range master transmitter）也是FTP设备，上面也标出了火炮种类和初速，难不成你以为德雷尔系统也能自己解算spotting correction？

3）炮弹飞行距离对应的飞行时间确实是已知的，但这不代表Argo Clock本身有处理距离-飞行时间问题的功能。Brooks说的很清楚，坡伦想过要处理距离-炮弹飞行时间问题，但实际上从未实现（Dreadnought Gunnery and the Battle of Jutland, P.127, "It also mentioned a multiplying linkage for calculating the change-of-range in time of flight, but this was never implemented by Argo."）。

4）既然Argo Clock既不能处理距离-炮弹飞行时间问题，也没有输入和解算纵风、气温、气压这些参数的功能，你如何能说Argo Clock能处理spotting correction？它跟维克斯距离钟和德雷尔计算机一样，能做的都只是将spotting correction叠加在clock range上而已。

我觉得你思路非常不清楚，总是把自己的脑补和实际设备的功能混为一谈，你好好整理下自己思路吧。

seven_nana

akagizuo 发表于 2017-10-6 13:58
似乎有点疑议
MkIV的argo clock第一个Driver输出的是clock range这个没有问题；但是Driver II和III是联动 ...

你说的什么“也就是说在spotting correct之后，坡伦的观念是更倾向于相信实际情况，而不是计算机设置的scale比例”，简直就是对Brooks文章的瞎理解，我真不知道你是怎么脑补出后面那段内容的。

你去找出Fire Control for British Dreadnoughts: Choices in Technology and Supply这篇论文，然后翻到156页，读一下这页的文字，写的很清楚，左上角的那个距离修正值显示盘显示的是用H1手柄输入的spotting correction，输入完毕后之所以要按D键将其归零，是为了方便之后再输入新的spotting correction（比如来自炮术官的校射修正）。这个显示盘是显示单次输入的spotting correction的，而不是用来显示德雷尔计算板算出的修正值外加历次校射修正值累计产生的总修正值的。总修正值是显示在标着字母X的那个地方的。

mathewwu

seven_nana 发表于 2017-10-5 18:11
话说出来，虽然德雷尔系统一开始和坡伦系统一样，都没有记录多组测距仪距离读数的功能，但前者绘图机制决 ...

Ford Rangekeeper Mk II是给战列舰副炮、巡洋舰和驱逐舰用的，构造较标准战列舰主炮用的Mk I简化，没有多重测距读数平均设备。我虽然没有Mk I的手册，但从《海军火力》原书57页（中译本110页）的面板和旋钮图来看，也没有平均设备。不过只要火控人员有这个觉醒，手动列表或绘图来平均也不是难事，这还是要从整体火控程序上来看了。顺便把Ford Rangekeeper Mk II手册网发在这里：http://www.eugeneleeslover.com/ENGINEERING/FIRE-CONTROL-EQP.html

seven_nana

mathewwu 发表于 2017-10-6 18:45
Ford Rangekeeper Mk II是给战列舰副炮、巡洋舰和驱网址逐舰用的，构造较标准战列舰主炮用的Mk I简化，没 ...

先生一言倒是点醒了我，我自己看问题好像有些过于偏重设备因素，而对人因关注不足了。至于追根究底探讨为什么对人因关注不足，还是因为不熟悉具体战史。

多年前曾看过一部电视剧，里面台词说：”医生分两种，一种在看病时只会单独审视某个器官，另一种则能将人体作为一个整体来对待，并思考病症根源“。这个论点放到海军历史研究，也行得通，单单只懂一方面的知识，就难以把握全局。不过真要做到对各方面都熟悉确实困难，当年的人物里怕是只有德雷尔符合这个条件（本身是炮术专家，指挥过舰队也在海军院校就战术问题开过课，还主持过穿甲弹的研发工作），现如今大概只有Brooks接近（炮术、鱼雷、战史他都有涉猎）。

akagizuo

seven_nana 发表于 2017-10-6 16:56
每次都要我跟你重新科普，怎么就这么费劲呢？

1）H1 handle是用于输入spotting correction的，这个参数是 ...

我理解的brooks关于argo clock MKIV的专利和手册方面的内容是坡伦一开始直接就意图用argo clock输出预测的射击距离
argo clock里面有4个驱动
Drive1 没有疑问是结算present range的clock
Driver2 是由变距率盘输入speed cross
Drive3 跟Drive2 联动，同时布置距离和range clock成比例，因此切线速度分量能直接成比例对应到角速度，也就是方位变化率上，实现方位变化率的实时输出，也就是present bearing clock，由于坡伦假设双方的运行速度不变，因此射击的角度偏移量并不随距离改变，因此也不需要改变
关键是Drive4，按照坡伦的专利说法，Drive4 由变距率盘输入变距率，然后将输出的结果联动传递到FP上面去，因为同样的变距率，随着距离尺度不同，产生的偏移量是不同的，所以坡伦的argo clock是需要一开始设定range scale来保证通过drive4 联动出去的gun range符合距离比例，然后brooks认为按照专利来说这是一个疏忽，因为这样会失去利用校射和其他距离修正方式来辅助传递更准确的火控数字给炮位，于是在实际的MkIV使用手册上面，为了补救放弃了自动数据传递，增加了先将drive4的输出的gun range显示在FP的红色指针上，然后可以去校核这个gun range是否准确，准确之后在手动将黑色指针与红色的重合，将数据传递到炮位。至于clock表盘上的gun range，最初就是通过设置scale S来产生，校射结果通过H1手轮来修正，通过按手轮D按钮来清除之前的Scale S的设定，同时brooks书的92-93页提到了MkIV的校射功能是后来加上去的，原来的专利说明和后来手册的差异主要在加入spotting correction和传递gunrange到FP的方式上面，而且P127备注对应的原文是MKII系统建议今后所有的argo clock引入spiral range scale characteristic，这个在mkIV的clock上可是实现了，brook是在note127只是否定了change of range没有实现坡伦主张的和飞行时间联动，但是坡伦是非常清楚不同距离的scale charateristic是不一样的，因此我觉得Drive4在ji变接入距率盘输入的变距率之后，加上range scale产生的change of range就是坡伦一开始设想的gun range，只是后来加上海军建议之后，才纳入了新的修改，比如加入校射验证之后再手动传递gun range
总结起来就是argo clockIV一开始是通过内置机构，直接通过输入变距率盘的数据来同时自动输出clock range和gun range的，通过改进之后，可以引入spotting correction和人工检验等方式，向炮位输出更高效的Gun range，在1914年，是最早能够通过校射修正预测gun range的火控计算机

akagizuo

seven_nana 发表于 2017-10-6 17:19
你说的什么“也就是说在spotting correct之后，坡伦的观念是更倾向于相信实际情况，而不是计算机设置的sca ...

你说的fire control这篇brooks写的文章我下了，谢谢，此文的108页写了ranger finder和gunrange 的区别来自于spotting corrections和scale两个方面，而该文154页的配图argo clock MK III上面，ranger finder和gun range之间的差异是由中间的scales和旋钮来输入和输出，也就是说argo clock显示的clock range 和gunrange之间差异并不是完全由spot correction产生的，而是通过设置不同的scale，这样即使变距率相同，但是输出的距离差异在不同距离是不一样的，也可以说是坡伦系统可以预测输出gun range的内在功能，输出的这个gun range 准不准是另一回事，而且坡伦通过mk4 clock可以将观测结果加入参考，让结果更可靠，而且观测的结果出来之后，scale就不再需要设定了

seven_nana

akagizuo 发表于 2017-10-6 21:54
你说的fire control这篇brooks写的文章我下了，谢谢，此文的108页写了ranger finder和gunrange 的区别来 ...

一，先来谈Argo Clock是如何处理从clock range到gun range的这个环节的。

Sumida的著作In Defence of Naval Supremacy，214页，有一张Mark IV型坡伦计算机的工作流程图：



这张图上不同的方框和线条代表不同的意思，具体解释如下：



在流程图的下方，有两个框，分别写着instantaneous range（就是clock range）和gun range。这两个框是由双重线条勾勒的，按照sumida的图示，意思是calculated data displayed by the clock（由计算机完成计算并显示出来的数据）。

从sumida画的流程图中可以看到，instantaneous range是由change of range rates（距离变化率）和target range（目标距离，用测距仪测出来的）共同决定的。其中change of range rates与instantaneous range的连线是直接相连的，按照sumida的图示，意思是automatic setting of data（由计算机自动完成数据输入）；而target range与instantaneous range的连线没有直接相连，而且箭头上有根横线，按照sumida的图示，意思是manual setting of data（需要手动完成数据输入）。也就是说，坡伦计算机上的clock range，是基于手动输入的测距仪距离和计算机自动算出的距离变化率解算而来的。

而gun range，则是由instantaneous range（就是clock range）和spotting corrections for range（距离修正值）共同决定的。其中instantaneous range与instantaneous range的连线是直接相连的，意思是automatic setting of data（由计算机自动完成数据输入）；而spotting corrections for range与instantaneous range的连线则有两根，都是箭头上有根横线，其中一根位于方框上方，意思是manual setting of data（需要手动完成数据输入），另一根位于方框侧面，意思是manual correction of calculated data（手动修正计算机输出的参数）。也就是说说，坡伦计算机上的gun range，是基于自动输出的clock range，加上spotting correction，两者叠加而成的。如果一开始使用的spotting correction不对，则还可以手动对其进行调整。

sumida所画的这个流程图的意思，跟我之前跟你说明的内容是一个意思。

至于这个spotting correction怎么来的，sumida书上的图示也画的很清楚，是一个单线条勾勒的框，意思是data from instruments（来自外部设备的参数）。什么外部设备呢？这个我都已经讲过好几遍了，一是基于通过德雷尔计算板算出来的修正值，二是火控军官在校射结果的基础上报出来的修正值。

二，再来说你为什么会脑补错误。

你在30楼说：“此文的108页写了ranger finder和gunrange 的区别来自于spotting corrections和scale两个方面，而该文154页的配图argo clock MK III上面，ranger finder和gun range之间的差异是由中间的scales和旋钮来输入和输出，也就是说argo clock显示的clock range 和gunrange之间差异并不是完全由spot correction产生的，而是通过设置不同的scale”

这个纯属你看书不认真，阅读理解错误导致的。

让我们来看Brooks的原文是怎么写的：

“The range dial now had two hands, for both rangefinder and gun ranges, the difference between them being set by means of a spotting-correction pointer and scales.”（Fire Control for British Dreadnoughts, P.108）
距离表盘上有两根指针，一根显示测距仪距离，一根显示射击距离，两者之间的差异，是通过距离修正值指针和刻度来设定的。

“Handle H1 set each spotting correction on the scale S; button D then reset the scale."（Dreadnought Gunnery and the Battle of Jutland, P.93）
通过H1手柄，将每一次的距离修正值设置在距离修正值刻度上（字母S），随后按下按键D将其归零。

"the total spotting correction shown by the pointer X."（Fire Control for British Dreadnoughts, P.156）
总的距离修正值是由距离修正值指针（字母X）显示的。

Brooks说的非常明白了，scale指的是下图中标着S的地方，而pointer指的是标着X的那个地方，两者是对距离修正值的不同表述方式，前者表述的是单次的值，后者表述的是累积的值。



这些内容，我在25楼已经讲得很清楚了：“左上角的那个距离修正值显示盘显示的是用H1手柄输入的spotting correction，输入完毕后之所以要按D键将其归零，是为了方便之后再输入新的spotting correction（比如来自炮术官的校射修正）。这个显示盘是显示单次输入的spotting correction的，而不是用来显示德雷尔计算板算出的修正值外加历次校射修正值累计产生的总修正值的。总修正值是显示在标着字母X的那个地方的。”

明明我讲得那么清楚，你还在脑补，只能说明你没认真看我的回复。

seven_nana

akagizuo 发表于 2017-10-6 19:54
我理解的brooks关于argo clock MKIV的专利和手册方面的内容是坡伦一开始直接就意图用argo clock输出预测的 ...

Drive I、II、III你理解的没问题，第一个是计算变距率的，第二个是计算变距率盘提前量的，第三个是输出距离用的。第二个与第三个相连，以便将变距率盘提前量转化为方位变化率。

那么还是来说说Drive IV的情况。

Brooks写道（Dreadnought Gunnery and the Battle of Jutland, P.94）：

“The range scales of these sights were not uniform.”
FTP显示盘上的距离刻度，不是均一的。

什么叫不是均一的？看照片就明白了。下面这张是Mark IV型坡伦计算机的照片，虽然有点模糊，但不难看清，右上角的那个FTP显示盘上的刻度，不是均一的，有些地方刻度很松散，有些地方很密集。



这是12/50火炮的FTP刻度盘，虽然不是坡伦计算机上的，但结构类似，可以看得更清楚些。这个FTP刻度盘上，距离的最小刻度是50码。问题在于，同样一格50码的刻度，在近距离上的宽度，和在远距离上的宽度是不一样的，后者的间隔明显小于前者。



由于这种刻度不均一的缘故，坡伦计算机上必须引入这个Drive IV，这个东西的驱动速度是可变的，并不只取决于距离变化率，还取决于具体距离，所以能适应FTP显示盘这种刻度不均一的设计。（Drive IV was set for rate from the dumaresq, but indirectly through a centrally pivoted lever and spiral cam; this mechanism was arranged so that, at different ranges, the same range-rate produced transmitter steps at different rates.）。

说的通俗一点，就是在近距离上，每50码之间隔得很远的时候，这个东西的动作幅度会大一些；而在远距离上，每50码之间隔得很近的时候，这个东西的动作幅度会小一点。

至于你说的什么“所以坡伦的argo clock是需要一开始设定range scale来保证通过drive4 联动出去的gun range符合距离比例”，纯粹属于对scale（刻度）这个词理解错误引申出来的一连串的脑补。

总之，Drive IV的设计纯属为了适应这个FTP盘，跟坡伦计算机能不能计算spotting correction没有半毛钱关系。

akagizuo

seven_nana 发表于 2017-10-8 16:41
Drive I、II、III你理解的没问题，第一个是计算变距率的，第二个是计算变距率盘提前量的，第三个是输出距 ...

最近有点忙，回得有点慢
说点看法，不论是mkIii 还是mkiv的argo clock他的driverIv链接的都是ftp，而且pollen的设想是直接输出到炮塔的gun sight。同样的dumarsq输入的变距率，driveIv要想办法通过特殊设置输出成不同的显示结果，而且近距离疏，远距离密，这些都是为了拟合炮弹距离越远，单位时间内的飞行距离差距越小，或者射程差距越小，而range sclae就是来调节参数来拟合不同present clock range和gunrange之间差异的。不然统一变距率下，完全可以做的像主表盘clock1那样单位距离对应的弧度基本一样。因此我意思是pollen的啊argo clock应该在设定距离尺度参数后（比如5000m还是10000m），driveIV对应指针自动把计算出的gunrange显示在ftp上面，指示后来pollen在实验海军军官建议下（brooks论文P154，mkIII argo clock操作界面上没有校对功能），加入了对计算的gun range校对的功能，可以人工修正之后，再让两个指针拟合，把更准确的gun range传递给跑位。这才是我认为argo clock能自动化计算预测gun range功能的原因

seven_nana

akagizuo 发表于 2017-10-13 13:29
最近有点忙，回得有点慢
说点看法，不论是mkIii 还是mkiv的argo clock他的driverIv链接的都是ftp，而且po ...

今日重读老佛爷的海军火力，发现坡伦还真的设想过用他的计算机来处理射击距离。

不过具体情况跟你说的不是一码事，老佛爷是这么说的：

Mk II...Projectile time of flight was used to set gun range (adding to present range by multiplying range rate by time of flight). The Admiralty rejected gun-range correction due to time of flight as an unnecessary complication. Presumably the Dreyer Corrector seemed sufficient.
坡伦在研发Mark II型坡伦计算机的时候，考虑过炮弹飞行时间对射击距离的影响，但海军部认为这个功能是不必要的，而且还会增加设备的复杂性，所以否决了坡伦的这个设想。可能海军部认为德雷尔计算板已经够用了。

Mk V...It incorporated a gyro to correct its bearing setting when the ship turned, and it calculated gun range.
Mark V型内置了陀螺，可以在本舰转向时对目标方位参数进行修正，此外这种设备还能计算射击距离。

换句话说，坡伦本身有通过他的设备计算射击距离的想法，但英国海军不需要，所以提供给英国海军的设备上都没有这种功能，只能单纯的在计算机给出的视线距离的基础上加上距离修正值，来输出射击距离。