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本帖最后由 mathewwu 于 2023-5-31 15:12 编辑
（译注：美军在占领日本后派出海军技术调查组针对日本海军各兵科进行全面调查，多数报告已在1974年解密，部份可在此下载；
http://www.fischer-tropsch.org/primary_documents/gvt_reports/USNAVY/USNTMJ%20Reports/USNTMJ_toc.htm
）
USNTMJ日本海军高炮火控系统大要（舰上篇）
经详细检视日本的高炮火控系统之后发现有许多不错的构想，某些已获采用，像是一种简单的正弦波操作机构。但不论远近程火控系统都没有一种是具有“瞄准线“陀螺仪设备的，陀螺仪仅限于提供人工水平线。近程防空方面，尽管在风速、偏流与位差等小节上做足功夫，但在目标航向、航速与距离等大处的估算偏差却高得不成比例。他们防空火控的特色就是1.依赖光学、2.手动追瞄与3.缺乏动力遥控。日本标准长程防空火控系统九四式的设计周到布置良好，我方发现龙凤号航母上的指挥仪里外都打理得干净利落，管线与照明布局良好，显示从设计到安装都极具用心。在盲射与自动追踪方面日本设计师的进展有限，虽然有心突破，但因精密工业受到轰炸破坏而无力推动。日方也无精密的雷达足以引导探照灯进行常规光学瞄准。
本报告编号O-30, 1946-1-22完成，正文58页，另含6份附件和89张图表共132页，涵盖日本海军舰上及陆上高炮火控系统，陆上系统基本取自舰上，作为港口船坞等要地防空。主要调查对象有吴港海军火控工厂厂长一井中佐、日本光学工业设计工程师深枝先生与长门号炮术官奥田少佐。与高炮火控系统有关的安定仪、陀螺水平仪、伺服马达及线路等部份另行报告于O-29及O-31，摘译参见《USNTMJ日本海軍对海火控系統大要》http://www.warships.com.cn/thread-3658-1-1.html。（译注：正文部份仅摘译其文字及实物照，略去数学算式及图表。）
本报告原文所涉及专业名词之汉字–拼音–英文–以及中文译注对照如下：
方位盘 HOIBAN Low Angle Director 对海陆低射角射击指挥仪
高射机 KOSHAKI High Angle Director 对空高射角射击指挥仪
射击盘 SHAGEKIBAN Low Angle Computer 对海陆低射角射击计算机
高射射击盘 KOSHA SHAGEKIBAN High Angle Computer 对空高射角射击计算机
苗头盘 BIODOBAN High Angle Computer 对空高射角射击计算机
高射装置 KOSHA SOCHI High Angle Fire Control System 对空高射角射控系统
电探方位盘 DENTAN HOIBAN Radar Director 雷达射击指挥仪
高射射击装置 KOSHA SHAGEKI SOCHI Short Range High Angle Director 近程对空高射角射击指挥仪
九一式高射装置：由高射机与高射射击盘两大部构成，共同装在一个旋转底座上，没有绘图室及垂直安定仪，测距仪由外部提供。本装置为极坐标系全速率式设计（fully tachymetric，译注：Friedman《海军火力Naval Firepower》评论日本二战的高射装置只能算是“半”速率式。坐标系概念及其他相关理论请参考日文《炮术讲堂》 http://navgunschl.sakura.ne.jp/koudou/riron/shokyu/point/point_frame.html ），解算方式同英制维克斯陆军用对空射击装置(Vicker’s Army Predictors)，高射机光学瞄准器的三轴动摇安定方式同九四式。操作高射机需要10人，外加1名通信兵，挤在占地1米平方高2米的铁桶内。本装置不能直接带动火炮，要经由人工从动角度表示器。下图2为长门号的九一式高射装置内部与图4在榛名号上的安装位置。
由于测距仪外置又没有动摇安定，测距手与瞄准手要协调对准同一目标不是容易的事。又理论上本装置是可对付俯冲及爬升中的目标，但是在较大的舰体纵横动摇中很难实现，尤其3吨重的本体是由人力驱动的。本装置也可指挥射击水面目标，不过受限于光学设备，在薄暮及低光度下效果不佳。本装置各部功能类似美军Mk33高平两用指挥仪系统（译注：《海军火力》评论只有Mk19的水平），二战末期已大部为九四式取代。
九四式高射装置：二战末期已成为标准高平两用射击指挥装置，由舱面高处的三轴高射机（含内置4.5米测距仪）、安装在发令所（译注：绘图计算室）里的高射射击盘，以及一具对付舰体动摇的球面（坐标）解算仪三部分共同构成。本装置多年来改型甚多，最新型配备有垂摆陀螺的安定仪以取代高射机的光学动摇测定器。（译注：Campbell《二战海军武器Naval Weapons of WWII》报道此安定仪是陀螺式的，而《海军火力》认为日本动摇系统的问题出在没有足以快速从动于安定仪的伺服机构）。九四式设计不脱前一代的九一式，仍然采用准确度需依赖斜角测距能力的极坐标系。驱动力已从人力改成液压，但速度快慢非自动调整。整体功能与特性接近美军二战全期远程防空主力的Mk37高平两用指挥仪系统（译注：《海军火力》评论只有Mk33的水平）。下图6为九四式高射机后视外观，图7为龙凤号上高射机的安装位置，图8为花月号内的高射射击盘（译注：图8原文翻转错置已按飘扬君提醒由译者于2012-9-23改正）。
九四式高射机并未装备专用电探，只能参考外置电探的测距资料，故无法自力盲射。机电类比式高射射击盘的体积重量接近Mk37系统内的Mk1计算机，实物已移送美国测试。球面解算仪可将三轴动摇参数换算为二轴，以提供系统改正俯仰旋回参数，是本装置超越九一式之处。高射射击盘带有一具绘图机，可作图比较预测值与实测值的线段走向以调整距离变化率（译注：《二战海军武器》报道后期另有变化率积算器取代此功能）。以下为取自原厂的九四式高射装置性能资料：
性能大要——高射机运转速度每秒俯仰8度旋回16度。高射射击盘解算精度俯仰旋回各0.2度，信管定时0.02秒。平均稳定测的（求取目标移动参数）耗时20秒，解算（求取射击参数）耗时10-20秒。最大预测射程15000米（10厘米炮），12500米（8/12/12.7厘米炮）。相对距离变化率+/-500节。高射射击盘长1.5宽0.58高0.92米，重1.25吨。高射机底座直径1.5米高1.6米，重3.5吨。（以下为2012.8.10.及09.23.增补资料）本装置自1937年开始量产，产能每月5套，每套价格136000日元。高射机由1名炮术官及9名名操作员运转，射击盘由1名炮术官及8名名操作员运转。下图4(D)为高射机两视线图（译注：不含圆筒形防护外罩，注意光学测距仪可横轴摇摆一定幅度以抵消舰体动摇），3(D)为高射射击盘构造示意图，2(D)为高射射击盘俯视线图。
本高射射击盘左上的长方形绘图机为日本光学的制品，主要功能是获取有效的距离变化率（译注：其方式并非传统的将距离变化曲线以墨笔在卷筒纸上划线纪录，而是将距离变化以点状投影在光学显示窗，图上称之为Range Change Rate Chart），操作员摇动手把将一道光线指针压在距离点上获取变化率。从前后出现许多改型来看，此光学指示机构貌似不很成功。附录(E)取自日本光学的详细资料可呈现完整设计及误差。
防空计算机：（译注：作为九二与九八式低射角射击盘的附加设备，报告未标示日军型号）为大口径主炮提供对空弹幕射击的辅助计算设备，调查组仅自长门号获得残缺设备及资料。本设备为电气及手动操作式，由主射控系统取得解算资料，对应预置在纸筒及金属筒上的主炮弹道射表输出对空射击的仰角及空炸信管定时参数，主要用来对付雷击机。下图9为计算机部份，图11为45倍径40厘米炮发射三式弹的信管测合时间与射击距离瞄准角的对应曲线。
纸卡式防空系统：（译注：报告未标示日军型号）一种主炮对空弹幕射击的辅助控制设备，由主射控系统取得解算资料，对应主炮弹道射表，以一定的时间、距离、仰角与相对速度的间隔，在纸卡上输出对空射击的仰角及空炸信管定时参数。炮术官根据纸卡将参数以电话通知炮位，在到达预定距离时按铃通知发射。长门号仍装备有此一系统，与英美海军曾装备过的类似，设备部分不再做说明。下图14为纸卡格式：
三式高射装置：日本海军另有三式陆上高射装置，与此舰上高射装置并无相似之处。日本对中途岛战役的检讨，总结包括最新改型的九四式高射装置在内，已不能达到海军的防空需求。三式高射装置就是用来取代九四式的，由吴港兵工厂负责研发，亦为高平两用。主要设计目标是高速解算、确保全体操作员针对同一指定目标进行观测、及将人为失误降至最低。本装置采用直角坐标系，亦即真正意义下的全速率式设计。高射射击盘直接交联火炮输出参数，可由电探进行盲射。战争结束时本装置研发已近完成，但并未造出任何实际产品。下图19为高射机立面（左）及平面与9名操作员配置（右），图15为高射射击盘外观示意（左）及8名操作员配置（右）。
二式方位盘及二式苗头盘：为大型驱逐舰组合的高平两用火控装置，结构传统且异常复杂，高平任务转换过程中的归零校准操作也相当繁琐。对海射击大体可胜任，对空射击则未尽人意。二轴方位盘为液压驱动的塔形构造，塔顶有一具独立旋转的3米测距仪，塔内光学照准装置除了俯仰手与旋回手的瞄准镜以外，还有炮术官的校射镜以及一具测目标角的斜度仪，但没有完整高射机所必需的横动摇测定镜。此外塔内还有一名纵动摇手，一名测距值设定手，及两名通信员，共9人操作。下图九四方位盘后改称二式方位盘，长宽约2米高2.5米重4.5吨（译注：非原文图片）：
二式苗头盘由爱知时计制造，由积算器按“角度变化率乘时间”原理预测目标位置，距离变化率则由机上的绘图仪作图取得。下图35为本型射击盘的人员配置，以外围大圆圈代表，顺时针从12点（左）方位起分别为变高率及俯仰操作手、距离及变距率操作手、绘图机操作手、偏转射向（左右苗头）操作手、弹丸飞行时间操作手和方位及变角率操作手，共6员。
五式电测方位盘：由于驱逐舰与轻巡的二式高平两用火控装置短期间看不出有更换的可能，于是在1944年以对二式火控装置作出最小改动的情况下，尝试加装电探后变身为电测方位盘。五式方位盘具有盲射能力，但仍然是二轴设计（译注：不利对空火控），电探天线及控制机构使得方位盘更加复杂高大笨重。本机构仍然停留在纸面阶段，但调查组未能取得此一代表日本最新火控设计的任何图纸，所有信息均来自吴港海军火控工厂厂长的报告。图36显示本机构的立面（左）及平面与人员配置（右）：
正弦波操作机构是日本光学的美津浓先生（1943死于日德技术交流潜艇事故）的发明，构造简单性能有限，与九四式高射机配用的同型，已送回美国详细测试。方位盘的指向可由炮术官、电探操作员或旋回手任何一人手动控制。
九五式高射射击装置：为日本海军的标准近程对空射击指挥系统，采用“航向与航速“原理的仿制Le Prieur式前置角瞄准器，与Ward-Leonard式动力遥控机构(RPC)，交联九六式60倍径25毫米机关炮自动射击。这也是日本唯一有动力遥控的火炮系统（译注：《二战海军武器》报道此动力炮座跟不上指挥仪的要求，同时生产也遭遇困难），有关此动力遥控机构的详尽报告另见O-29。1座本装置可同时交联3座联装机炮，或同时交联2座三联装机炮。下图为Le Prieur式前置角瞄准器近照及安装在九六式机炮左后方的位置（译注：两张均非原文图片）：
由于Le Prieur式瞄准器是法国人一战时代的设计，仅能应付时速600千米以下的目标，故只好加装原始的同心圆准星以补不足。图40的准星从外圈向内依次为时速900、800、700、600千米的目标前置角瞄准环：
对于日军不思研发更先进的简易速率式瞄准器是很奇怪的事（译注：调查报告内一般很少出现这种非技术性的评论，故特别在此译出）。
四式改三高射射击装置：本装置是九五式高射射击装置的后继简化版，设计用来控制25毫米机炮与12厘米喷进炮的，也可以用来控制小型驱逐舰的12.7厘米炮，以及作为陆上射击指挥装置控制10厘米及12厘米炮。这种简易型装置便于制造，能够快速普及于舰上及陆上，要归功于其1/2马力的转矩放大器。本装置的追踪瞄准是手动的，俯仰旋回有高低速两段较容易配合瞄准，可全周追瞄时速400节垂直俯冲或30度爬升的目标。最大预测射程14000或13000米（高射角或低射角，10厘米炮），10000米（12/12.7厘米炮），空炸信管最大定时38/28/35秒（10/12/12.7厘米炮）。装置使用占地2米方圆，全重295千克，由5人操作。夜间行对海射击时，由于缺乏安定器，故水平角用一个气泡水准仪大略标示，回旋角则依靠12厘米双筒望远镜。下图1(F)为分解图及对照说明，2(F)、3(F)分别为实物右视及左视照，7(F)为前视立面图：
（舰上篇完）
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发表于 2012-6-7 15:20
发表于 2012-6-9 12:33
发表于 2012-6-13 11:32
很明显敌机距离越近提前量越小，这样有矛盾啊？请专家解惑。
我把
，故上面的提问就当我没说，呵呵。不过又来了个新问题，速度对提前量的影响可以在瞄准具上标定，那距离捏？ 距离在瞄准具上如何装定或者说标定的？
发表于 2012-6-21 12:09
