[原创]日机大杀器Mk14瞄准具工作原理简介

lookheed

对于安装在厄利孔上的MK14我还有点疑问
按照顺序是
第一步：炮手通过转动火炮追瞄飞机来使得陀螺仪测得目标的移动速度。
第二步：MK14把测到的变量转换成需要瞄准的提前量最终通过偏移瞄准具上准心的位置来告知炮手。
第三步：这时候炮手只需要把偏移后的准心重新套住目标然后开炮就可以了。
当然其实这三步是同时都在进行的。我这么理解不知道对不对~
但是在炮手在执行第三步时就必须更加快速的转动火炮来使得已经改变了位置的准心重新套住目标，这个动作会不会使得（第一步）陀螺仪测量出的速度比目标实际速度更快。最终使得准心越偏越远？

mathewwu

lookheed 发表于 2016-8-23 18:45
对于安装在厄利孔上的MK14我还有点疑问
按照顺序是
第一步：炮手通过转动火炮追瞄飞机来使得陀螺仪测得目 ...

你的理解正确。你的问题在2，3，28楼有回复。

yuxwang

以前先生说过，由图来配合说明的重要性。这张控制流程图就是Mk63火控系统的。

yuxwang

Mk63后来是配Mk29瞄准镜的，不过没有看到照片。《火控原理》里面倒是有一幅插图，摘出来，请先生看看。

mathewwu

yuxwang 发表于 2016-8-23 21:45
Mk63后来是配Mk29瞄准镜的，不过没有看到照片。《火控原理》里面倒是有一幅插图，摘出来，请先生看看。 ...

顶楼Mk 63指挥仪上的瞄准具是Mk 29，但台座还是常见的Mk51式，与你贴出的底座不同。

yuxwang

Mk51、Mk52和Mk63都是利用陀螺仪的进动特性来计算目标运动提前量的。从三者的发展顺序和系统的复杂程度来看，的确是Mk63最为复杂，也最为高阶。前面先生讲过Mk52实际就是MK51Mod3，我倒是有点不同认识，以为在是Mod3基础上再结合了雷达测距的功能。Mk63就更加强大了，从控制流程框图分析，引入了搜索雷达的信号。这还不是主要的，其火控雷达传送的不仅仅是距离，还包括了俯仰和方位的数据。有说法称其为真正的盲射系统。设备功能的强大是要付出代价的，Mk63的控制机柜有一堆的。

mathewwu

yuxwang 发表于 2016-8-24 08:43
Mk51、Mk52和Mk63都是利用陀螺仪的进动特性来计算目标运动提前量的。从三者的发展顺序和系统的复杂程度来看 ...

你说的对，”Mk52实际就是MK51Mod3“这句话太简化了，应该只意指除开测距雷达的部分，我没说清楚（老佛爷貌似也没说清楚。）。

陀螺瞄准具和其指挥仪的发展其实和水面火控系统的发展很类似，都是先处理最主要的火控因素，然后再一点一点把次要的因素纳入控制以改进精度。Mk14+Mk51只处理了前置角和基本弹道，距离都用估测的。Mk15+Mk52就加计了风偏初速自速位差等，以及最重要的由雷达测出的距离。Mk57和Mk63在前面的基础上更增加了完整的火控雷达，能盲目寻标（范围较小）、追踪、测距与测向，同时系统还能补偿舰体动摇对火炮平台造成的瞄准和射击角度的偏差。

84楼的Mk63指挥仪台座与NavPers 10798-A教范26D1图看来一致，很可能是26D3节所说的Mk 1 Mod 0，可抵消舰体倾斜的陀螺自稳台座。

yuxwang

mathewwu 发表于 2016-8-24 15:02
你说的对，”Mk52实际就是MK51Mod3“这句话太简化了，应该只意指除开测距雷达的部分，我没说清楚（老佛爷 ...

关于Mk52火控系统还有问题要请教先生。

Mk52型火控系统的计算机，《Fire Control Fundamentals, NAVPERS 91900, 1953》在G52页中说明了有两台，但没有型号。G53页说了在对空射击时只使用一台，另一台在对海射击时接管光学瞄准镜的功能。在G53和G54页的图中能找到“Computer”和“Auxiliary Computer”。这本书里没有计算机的型号和对应的用途说明。

在石桥孝夫的书中Mk52火控系统的火控计算机是这样记录的“射击盘   Mk6/A   Mk13/S”。这里的A和S是对海和对空用吗？

《Fire Control Fundamentals》G54页中的“Auxiliary Computer”是对海时才用的。那么这台设备就是Mk6？或许有可能，因为坂田秀雄曾经说过Mk51火控系统在对海射击时要结合光学测距来使用Mk6。这就有问题了，Mk6在Mk51系统中是用于对海的，难道应用到Mk52火控系统就用于对空了？

在《NAVAL ORDNANCE AND GUNNERY  VOLUME 2, FIRE CONTROL  CHAPTER 20  MAIN BATTERY SYSTEMS》曾找到过一幅图，并贴在77楼，图注文字是“Mk6 Auxiliary Computer”，但是不是就是Mk51火控系统和Mk52火控系统使用的Mk6？马老在78楼也贴出一幅图，并且说明这是“Mk 2 Gun Order Corrector”，和77楼的Mk6非常相似。需要注意的是Gun Order Corrector在G54页的图中能找到。或许此Mk6非彼Mk6?

yuxwang

yuxwang 发表于 2016-10-14 08:56
关于Mk52火控系统还有问题要请教先生。
Mk52型火控系统的计算机，《Fire Control Fundamentals, NAVPERS  ...

将上述问题的相关图片汇总上传。

yuxwang

yuxwang 发表于 2016-10-14 09:01
将上述问题的相关图片汇总上传。

简而言之，请马老赐教Mk6、Mk13的分别用途。

mathewwu

yuxwang 发表于 2016-10-14 09:02
简而言之，请马老赐教Mk6、Mk13的分别用途。

这里有一张Mk 6面板的超大图（有型号铭板为证），可清楚看出没有对空高度和仰角输入，所以Mk 6完全是对海的无误，老佛爷打飞机书也说是对海的。



78楼的计算机图出自  http://www.ussslater.org/tour/decks/flyingbr/gun-dir-hut/director.html ，看来与Mk 6为同一构型，为何网页上称其为Mk 2 Gun order corrector则不清楚。

石桥孝夫书中的“射击盘   Mk6/A   Mk13/S“，如按A = Air，S = Surface，则应是手民误植，要对调才是。至于Mk 13就欠学了，遍查不到，按G53-54，系统内另一具Computer是管引信定时的，但打飞机书注34里也只提到fuse computer而没型号。

yuxwang

mathewwu 发表于 2016-10-14 15:02
这里有一张Mk 6面板的超大图（有型号铭板为证），可清楚看出没有对空高度和仰角输入，所以Mk 6完全是对海 ...

谢谢先生！

yuxwang

yuxwang 发表于 2016-10-14 16:06
谢谢先生！

好马还得好鞍配。相对于Mk51型火控，Mk52系统应该是改进了不少。不过当该系统用于人力操纵的炮座时，其性能应该也是大打折扣的。

tomcatjeff

mathewwu 发表于 2016-3-25 21:10
续上：

我查到老佛爷打飞机书上引用一位Dr. Raymond Cheung的注脚，说Mk 52没有盲射功能。而Mk 52装Mk 2 ...

请教吴老，美国第一个实现盲射的是不是1945年8月出现的GFCS Mk 56防空指挥仪？根据网站的介绍，https://eugeneleeslover.com/USNAVY/CHAPTER-26-E-2.html “automatic radar tracking”是Mk 56的基础模式。

mathewwu

tomcatjeff 发表于 2020-8-14 23:23
请教吴老，美国第一个实现盲射的是不是1945年8月出现的GFCS Mk 56防空指挥仪？根据网站的介绍，https://e ...

69至76楼我与yuxwang君对Mk 52/57/63这几型中近距离防空火控系统的作用有过一些讨论，有关盲射性能，其中有人说1943年的Mk 52没有能力，维基说Mk 63有此能力，而目前最权威的老佛爷说Mk 57/63都有（1945年的）。你说的1947年的Mk 56不仅有，而且还有自动追踪能力( 其实Mk 63也有，只是不够强 )。这是怎么回事？到底哪家说法才对？

问题出在“盲射”并不是一个正式的火控概念，定义会跟随着火控发展与时俱进。简单的说最初的盲射只要求射击瞄准时可不必以目视敌人为参考（靠垂稳陀螺仪），雷达出现后又进展到在测算敌我移动坐标阶段都不必目视，再下来更要求弹着校射都能依靠雷达屏幕（其实还是目视），而到了Mk 56系统连雷达员目视追踪目标都由电子线路取代（目标获取还是靠外置的搜索雷达），也就是你引文的“自动雷达追踪”，火控人员从头到尾完全可以不用肉眼接触敌人，这时火控的概念或者说“盲射”的完善度已经和当代一致，所差只在微型化和处理信息的能力了。

yuxwang

tomcatjeff 发表于 2020-8-14 23:23
请教吴老，美国第一个实现盲射的是不是1945年8月出现的GFCS Mk 56防空指挥仪？根据网站的介绍，https://e ...

控制框图是分析系统很有帮助的资料。美海军的NAVPERS 91900《火控原理》（https://maritime.org/doc/firecontrol/index.htm），我觉得很有用。

其中G部分讲防空火控的一节有Mk52和Mk63的控制框图。什么是盲射系统，我的理解就是就是不依赖目视观察就可以实施射击的火控系统。对空中目标而言，要解决距离、方位和高度问题。也许有坛友会说，还有速度和变化率的问题。先放一放，先抓主要问题。

先看Mk52系统的框图，来自雷达的数据只有距离，所以这个系统称为盲射系统，显然是不够格的。
在看Mk63系统的框图。来自雷达的数据，距离、方位和仰角都有了，该系统称为盲射系统，说得过去的。
从Mk56系统的框图来看，增加了雷达数据的跟踪电路、目标轨迹的控制电路。也就是说，该系统除了解决火控问题的三大基本问题后，对目标数据的变化率也引入了系统的自动控制，自然系统更完善。

个人认为，在解决目标数据采样和数据处理能力以前，无论是机械的、机电的，或者称为模拟电路的，系统的核心控制部分依赖复杂的传递函数。既复杂，又不够精准。进入数字时代以来，数据采样和数据处理的能力越来越强，逐点描述加上基于大量数据得出预测是现实的，而且对数学的要求降低了。