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关于岸炮与舰炮对抗的火控问题

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二等兵

九年服役纪念章

发表于 2020-5-17 22:14 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 枫叶之愿 于 2020-5-22 21:31 编辑

被百度删帖,所以在论坛补档,可惜马老的回复我没保存。

由于我对火控知之甚少,说的很浅,并大量使神教和马老的材料
在此感谢O大对此文的斧正

在想象中,舰炮可以形成巨大兵力优势,如果说有永备工事的炮台防护更好,但是没有防护的岸炮面对弹片也会被压制。有一些常见的解释如岸炮比舰炮射击平台更稳定等,但是毕竟舰炮为了补偿舰体摇动也有陀螺稳定等设备。那为什么实战中,舰炮无法没有想象的优势?

一、测距
先从火控重要一环的测距说起。
战舰的光学测距仪主要是合像式和体视式,当然还有六分仪式。

1. 六分仪
六分仪式工作原理如下:T作为测站(观测点),以P代表目标水线,S代表目标桅杆顶端,此PBS既为已知的桅杆高度(必要条件),这样就能求取TP的距离R

桅杆上测距所的高度毕竟有限而且又随着船身不断摇动,这些都会影响测量精度。

2. 三角测距与光学测距仪
合像式和体视式光学测距仪都采用三角测距法,它们的区别只在于内部光路不同。三角测距的基本原理如上图所示:测距仪基线长B即上图三角形底边B,测距仪左右两端物镜入射口即上图三角形底边两端点PS。距离R由基线长度和角度求得
合像式测距仪的内部图解如下所示
体现式测距仪的图解如下:

由于舰船上基线长度有限,测得角度很小,增加基线长度是为了让角度更大,使测量更准确。

让我们再来看看岸炮的测距方式,除了直接沿用舰用设备,还有以下的两种:俯角测距和交互测距法,不过有时由于崎岖曲折的地形是不容易找到适合交会观测的双观测点测站位置,交互测距法难以使用。


俯角测距法的工作原理图解如下:
是不是很熟悉,其实就是放大化六分仪式测距,但是因为岸边观测所高程比舰桥或桅杆高很多并且观测所的位置可以通过测地准确测量,测距准确性也上升了。


交互测距法的工作原理图解如下:
AB、AC、BC为已知量P相对于任意一点的方位角均容易测得根据这些信息可以解出三角形

交互测距法实际上是三角测距的直接使用,技术含量不如舰用设备的高,但是“基线长度”就是地面上观测所的距离,因此实现几百米的基线长度毫无问题,测角的相对误差更不显著,准确性也就更高。所以我们可以看出,在测距上,能利用大地来帮助测距,岸炮的测距准确度是高于舰炮的。

目标辨认及弹着观测
测距精度上舰炮一般不如岸炮,但是测距的准确度并不是最重要的问题。无论如何,主力舰级别测距仪的测距精度总在百米至数百米量级,如果真的能抓到岸炮距离的话,将炮弹发射到目标附近应该没什么问题。但是在实战中,我们常常会发现舰炮需要很长时间才能压制岸炮或岸上阵地,以至在浪费大量弹药之后无功而返。显然,测距精度并不是决定舰炮和岸炮对抗的决定性因素。

首先,岸炮目标不显著难以发现和确认。岸炮本身尺度不大,如果设于只有一小部分露出地面或岩壁的洞窟式或地阱式阵地内,很难观测和辨认如果岸炮设于反斜面或有地形地物遮挡的区域则从舰上根本不能看到目标更谈不到观测和辨认的问题。即使引入空中侦察,也只是能看到反斜面的目标而已(这还不考虑常见的误认和受到假目标和伪装措施的迷惑之类情况);空中侦察不能直接建立距离、角度等火控参数。通常只能使用标定弹着区域的网格法对目标所在区域进行覆盖。

其次,对岸上射击后难以观测和修正弹着点。舰炮对水面目标射击时,射击修正依赖的是水柱和目标的相对位置。但是当舰炮用于对地的时候,没有水柱可以观测,目标附近时常有假目标或其他干扰观察的地形地物;即使排除掉所有这些干扰因素,炮弹落地后炸起的烟雾尘土等相对于目标本身的方位也很难判断。而岸炮则可以从容的使用观测水柱,观察所可设于炮位之外的其它地点,不会受到战斗干扰。

三、地形因素对火控的其它影响
目标很难发现,弹着很难修正这些都是制约舰炮对岸射击效果的因素但是,有时明明发现了目标的位置,并且有空中观察辅助,为什么反复射击之后还是不能奏效呢

舰上火控设备是按海平面对海平面坐标系设计的,对付码头或海岸线滩地上的目标时当然可以直接沿用火控系统输出的参数,但是对于有一定海拔高度的目标,这些参数将不能使用。

除非有陆上或空中观察员作为舰外指挥点,否则无法对付高地上的岸炮据点。反过来,计算与射击同火炮发射点不同标高的目标是地面炮兵的专长。

所以可以看出,岸炮在火控上的优势抵消了舰炮的优势。






四.实战案例
1.一次非典型的岸轰行动中的火控——考察金刚,榛名的岸轰行动

具体计划如下微言资料:
这样就编成了挺身攻击队。炮击部队为第3战队,轻巡五十铃为旗舰的2水战(驱逐舰六艘)护卫。第3战队的炮击要领如下。
 一,射击运动——间距离一千米的单纵阵容,五十铃及第15驱逐队(三艘)作为直卫在前头,第一次射击方向七五度,速度一八节,射击时间各回约三十五分钟,距第一次X点(跑道中心)的最近距离18,000米。
 二,射法——间接目标以陆上灯火为临时标志,利用射击盘全面间接射击。初弹、第二弹交替发射,第三弹以后同时发射,初弹观测的偏移修正三分钟后第二弹,以后齐射间隔一分钟。
 以跑道中心X点为中心绘图边长2,500米的正方形区域,这个区域更细分成边长500米的小区域(共计25区域),各小区域依次同时射击,转一巡回反复。
 挺身攻击队做好作战准备,十月十一日凌晨从特鲁克出击。进攻中没有特别变化,十三日夜,隐秘接近到瓜岛。第31驱逐队的三艘首先从主队分离驶向图拉吉方面警戒。
 这天是没有月色的黑夜,但视野良好。22:30,金刚看见埃斯佩兰岬东方的灯火(临时标志)后进入萨沃岛的南方水道。不久可以看见陆上部队设置在克鲁茨岬的灯火和波哈河口东方1,500米A点的灯火。这是炮击的间接目标灯。
 23:35,炮击部队进入了第一射击路线。金刚舰长小柳富次大佐下达号令「开始炮击」。23:37,炮术长号令「开始发射」,初弹发射了。
 表尺距离是23,160米。但是初弹在到达弹道的顶点之前爆炸了。紧接之后,在机场上空待命的照明机,投下了呈现跑道中心的大型吊光弹。继之第二子弹发射,照明机传达了命中。从第三弹转到同时射击。这以后,金刚,榛名两舰采用射击盘对敌人机场扫射。
 敌人基地燃料库和弹药库相继爆炸,火焰冲天。炮击部队以一八节航行,再次反转进行左炮战斗。炮击结束时,四艘鱼雷艇从图拉吉出来反击。直卫驱逐舰进行了攻击,两战舰副径炮也进行射击将其击退。
 00:58,下达号令「发射决定性一击」,挺身攻击队增速到三十节北上避退。
 这次射击,金刚发射了全部三式弹一○四发,一式弹三三一发,副炮(一四厘米炮)二七发;榛名发射了零式弹一八九发,一式弹二九四发,副炮二一发。
 据根据美方资料,机场被粉碎,九○架战斗机中的四八架被破坏,八架B-17中的二架被破坏,兵员四○名战死。




我们可以看出,在岛上的陆军建立了火炬用于战舰进行观察测距,其中同时用来对机场测角,而不是依赖战舰火炮机场殉爆引发的火光同样有助于火控。但是常规岸轰对抗岸炮并没有这些条件。



2.几次岛屿争夺战
美军战舰极近距离直瞄射击,才能有效对付隐藏的岸炮。


靠自身防御强行对抗岸炮。


那么,一个类似瓦胡岛这样装备着能威胁战列舰的大口径岸炮,也缺少薄弱地点的要塞,主力舰又怎么对付呢?

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列兵

发表于 2020-5-21 20:06 | 显示全部楼层
赞美枫枫总

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发表于 2020-5-21 22:54 | 显示全部楼层
@枫叶之愿  发完了吗?

二等兵

九年服役纪念章

 楼主| 发表于 2020-5-21 23:34 来自手机 | 显示全部楼层
mathewwu 发表于 2020-5-21 22:54
@枫叶之愿  发完了吗?

发完了,除了夜间岸轰资料没贴全,下面的楼层用不到了

上将

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发表于 2020-5-27 23:21 | 显示全部楼层
本帖最后由 mathewwu 于 2020-6-6 17:12 编辑

补贴我回复楼主在贴吧的原贴:

舰炮陆轰分成直接与间接射击。近程直接射击多在直线弹道即零距离以内为之,就是把舰炮当步兵炮坦克炮来用,直瞄直击,通常攻击近岸的临机目标,适合中小口径火炮。远程直接射击如攻击港口设施与停泊的船舰,还是使用如同射击水面移动目标的舰上或空中目视校射法。间接射击通常是在登陆作战时有计划的攻击较内陆的预定或临机目标,适合中大口径火炮,一般要配合陆上或空中观察员进行校射。由于牵涉到水面射击所不考虑的标高及反斜面目标的问题,所以基本采用陆炮的火控程序,但校射法与水面校射概念是相通的。以下介绍美军陆轰作业:由于间接射击时舰上无法通视目标,不能测距测向,故多采用空照图、地图、海图或更精密的三军联用方格图来控制射击。火力支援舰以慢速沿着定点来回航行或碇泊,以方便在地图上标定自舰位置。由于天文定位精度不足火控需求,在GPS卫星定位出现之前,以标定地理参考点来决定自舰定位最为理想。使用方位盘测距仪或火控雷达(如果参考点地理位置能产生清晰稳定的回波)对准参考点测距测向,然后在图面上推算自舰坐标,才能进入火控程序。沙漠风暴战役时虽然已有GPS卫星定位,但由于依阿华级舰仍然沿用1940-50年代的Mk48陆轰坐标计算机以及配套的Mk8弹道计算机,故主炮陆轰还是使用火控雷达对着岸上高耸的油井架来追踪定位的老式程序,只有RPV无人机及电子摄像取代了飞机及人眼校射算是一点进步。

关于日舰瓜岛陆轰,基本上与他国使用同一火控法。火控法基本靠精密地图,但在海上要自身定位是个问题,当时没有GPS,还是得靠岸上已知地图定点反推自身舰位,也就是微言资料中所说的”二,射法——间接目标以陆上灯火为临时标志“,和上文美军射法一致,炮击要图也显示日舰是沿着定点直线来回航行。除了自舰与陆上标志间的相对方位角外还要有彼此距离,如果怕测距不准那最好是有两个陆上标志(所有陆上标志都必须是地图上的已知点),那么三角定位既简单又精确,连测距都不要,直接在地图上量取距离即可,就如同岸炮所常用的交会法定位是一个概念。以下是美军陆轰法示意图,POINT OBOE就是陆上标志(也可以是陆上观测员的位置):

不过岸上目标如果有相当海拔高度或者在反斜面,那么一般对海射击盘(火控计算机)不能直接输出射击诸元,因为从下图可看出弹着点不是海面作战的0海拔高度,所以还需要修正弹道仰角,这个功夫连陆炮都不容易做好,舰炮火控就更难了,对永久性目标也许可以事先作业,临机目标只有在直射距离内还能有战果,远程或反斜目标就还是呼叫舰载机来吧。

送给楼主几张美国(或者说各国)一二战期间岸炮的火控配置图,细看前两张就知道其原理有多简单,当然主要是有一张精密的小比例尺地图供火控图板量取方位距离。第三张是火控图板,第四张是使用此图板的阿拉斯加Kodiak港防炮台火控组,注意图板上铺设的地图。




再补一张多佛要塞炮台火控台的实物照(目前仍展示中),它使用顶楼介绍的俯角测距仪来单点测距测方位。注意地图上有方格座标编号及不同火炮的射界范围(不同颜色的圆弧)。俯角测距仪后方直立的摇把管方位,转动时望远镜台会左右移动。左方水平摇把管距离,转动时望远镜会上下俯仰(非常微小的角度),同时下方距离尺的游标会相应在图上前后移动,落点就是目标在地图上的位置。

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少尉

十二年服役纪念章铜星勋章政道纪念章

发表于 2020-5-31 21:15 | 显示全部楼层
岸上目标若有相当海拔高度或者在反斜面
在不考慮彈道和地型衝突時,或許可以用照明彈射擊的算法?
(只是此時高度通常遠低於1500',
需要可調整的計算機或依目標區常見高度準備一批不同高度的計算尺?)

上将

十二年服役纪念章TIME TRAVELER功勋勋章钻石金双剑金橡叶铁十字勋章行政立法委骑士团勋章政道纪念章旗手终身荣誉会员

发表于 2020-6-1 12:49 | 显示全部楼层
a5mg4n 发表于 2020-5-31 21:15
岸上目标若有相当海拔高度或者在反斜面
在不考慮彈道和地型衝突時,或許可以用照明彈射擊的算法?
(只是此時 ...

美軍Mk 37高平兩用砲射控系統可以處理陸上目標高出海平面的標高差問題, 因為系統的Mk 1/Mk 1A計算機(含照明彈計算單元)有三維座標計算能力. 但是純對海射擊的二維射控計算機如AFCT/Mk 8等就要經過換算.標準射擊彈道表裡面都有標高修正欄位, 形象來說就是取彈道弧線與目標高度的交會點, 反推火砲射擊仰角. 這是前電腦時代野戰砲兵射控ABC, 也就是在原本就要手算的射擊指令上, 多加一兩項查表算數計算, 並不複雜.

陸轟在二戰中期以前都不是現代主力艦砲的主要任務, 以我粗淺的了解, 都沒有發現英美日海軍對海射擊計算機有內建標高差修正功能, 所以應該都是如同陸軍砲兵一樣用手算, 反正大型艦砲陸轟目標一般都是不會動的, 慢一點也不打緊. 要是艦砲射控組員不熟悉作業, 可以找駐艦陸戰隊砲兵, 他們的砲術訓練是海陸兼備, 海戰時負責操作一座主砲或副砲塔, 陸轟時要派員上天或上陸做校射員, 一戰以前還要拖砲登陸作戰, 所以也好手算解決.美軍的專用陸轟計算機Mk 48還是二戰後才配發的, 韓戰時才用到, 這時才有機電計算能力處理標高差問題, 但目標標高似乎還是依賴地圖等高線提供.


列兵

三年服役纪念章

发表于 2020-6-1 14:15 | 显示全部楼层
那么使用大量152做成专门的火力支援舰进行覆盖的办法是否可行呢?
醉里挑灯看剑,梦回吹角连营

二等兵

九年服役纪念章

发表于 2020-6-13 06:11 | 显示全部楼层
綜歸一句:效率問題
船艦跟岸炮比各有優勢,但效率最後還是船艦更勝一疇

二等兵

九年服役纪念章

发表于 2020-6-13 06:12 | 显示全部楼层
醉仙居士 发表于 2020-6-1 14:15
那么使用大量152做成专门的火力支援舰进行覆盖的办法是否可行呢?

美軍的結論是:抵的夠近,火力投射的夠多,即便是驅逐艦的5吋炮也夠用
所以並不需要特別建造火力支援用的炮艦,二戰時的現役艦艇足矣

列兵

三年服役纪念章

发表于 2020-6-13 09:38 | 显示全部楼层
srx00000 发表于 2020-6-13 06:12
美軍的結論是:抵的夠近,火力投射的夠多,即便是驅逐艦的5吋炮也夠用
所以並不需要特別建造火力支援用的 ...

谢谢哒
醉里挑灯看剑,梦回吹角连营

二等兵

三年服役纪念章

发表于 2020-6-13 17:07 | 显示全部楼层
    讨论重型岸炮vs重型水面舰实际上很难孤立的进行斗兽棋,因为重型岸炮不像轻型岸炮那样经常撒得什么野鸡地方都有,重型岸炮一般只在防御森严的海岸要塞体系下存在。所以这个问题实际上就是舰队进攻守备严密的海岸要塞咯……
    单纯水面兵力攻击海岸要塞是个很漫长的过程。。海岸要塞限制水面兵力行动的核心通常不是岸炮,而是水雷。一层层雷场保卫着海域,只有有限且在岸炮火力严密覆盖下的航道能安全出入(何况进攻方几乎不可能了解这些航道的分布)。而岸炮则保护雷场不被进攻方破坏,重型岸炮同时还负责在重型水面兵力面前保护轻型岸炮。
    不考虑具体例子比较泛化的描述的话,大概也就是舰队以轻型扫雷+反雷击兵力为先导推进,抵达要塞岸炮射程外缘,然后重型兵力躲在轻型兵力的庇护下,寻找优势位置一点一点敲掉(亦或者仅仅压制住)覆盖特定射界的岸炮火力,以便让轻型兵力能继续推进。而防御方则会调集各种各样的岸上炮火来袭扰进攻方推进,辅以夜间使用雷击/布雷艇进行反击。
    所以,岸炮实际杀伤的通常只是轻型舰艇……哪怕有重型岸炮,也很难直接击毙重型水面舰。(毕竟别人根本不会大摇大摆的在无优势情况下开进射界)重型水面舰的损失通常都是由于水雷(如日俄战争日军在旅顺损失的2艘战列舰,达达尼尔登陆英法联军损失的3艘战列舰)。
    攻防双方将如此互相拉锯,消耗,直到进攻方成功扫清/压制一整个面的岸防力量,之后选择登陆或者继续摧毁已经被破坏掉体系完整性的海岸防御都相较容易;亦或者防御方持续消耗进攻方力量,使进攻方难以达成突破,只得损兵折将后悻悻而归。
    传统无航空兵因素下的水面舰队 vs 海岸要塞作战模式,大概就这样吧。。

二等兵

九年服役纪念章

 楼主| 发表于 2020-6-13 23:06 | 显示全部楼层
srx00000 发表于 2020-6-13 06:11
綜歸一句:效率問題
船艦跟岸炮比各有優勢,但效率最後還是船艦更勝一疇

不知道这里效率指什么,战舰要决战要制海,效率当然比单一岸防炮高。而这里只是试图从火控上解释单纯对抗,为什么很多时候远强的舰炮难以压制口径弱势的岸炮

二等兵

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 楼主| 发表于 2020-6-13 23:08 | 显示全部楼层
Akoola 发表于 2020-6-13 17:07
讨论重型岸炮vs重型水面舰实际上很难孤立的进行斗兽棋,因为重型岸炮不像轻型岸炮那样经常撒得什么野鸡 ...

这不是斗兽棋,就是为了解释诸如这种战例http://www.warships.com.cn/thread-7659-1-1.html中舰炮的低能表现

二等兵

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发表于 2020-6-16 06:41 | 显示全部楼层
枫叶之愿 发表于 2020-6-13 23:06
不知道这里效率指什么,战舰要决战要制海,效率当然比单一岸防炮高。而这里只是试图从火控上解释单纯对抗 ...

何為壓制?
你總要給出個定義跟標準才有辦法做出認定

二等兵

九年服役纪念章

发表于 2020-6-16 06:43 | 显示全部楼层
枫叶之愿 发表于 2020-6-13 23:08
这不是斗兽棋,就是为了解释诸如这种战例http://www.warships.com.cn/thread-7659-1-1.html中舰炮的低能 ...

新泽西号舰长卡尔·L·霍登上校认为敌岸基炮台的火力指向该舰的不多但受到很好的控制,距离散布不大于200码。他指出,本次岸轰其中一个目的就是测试并改进岸轰技术的有效性;他认为,根据现有的效果,不必进行改变。他对人员表现表示满意。

第7战列舰分队司令奥拉夫·M·赫斯特维特少将指出(略)他还认为,本次作战总体让人满意,且获得了大量训练经验。

太平洋舰队战列舰司令小·威利斯·李少将则称本次作战主要是对敌军造成损伤,让列克星敦号的舰载机大队进行攻击陆基目标和校射观测的训练,并让第7战列舰分队进行对岸射击训练;他称人员表现让人满意。

這叫做低能表現?

二等兵

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 楼主| 发表于 2020-6-16 12:53 来自手机 | 显示全部楼层
srx00000 发表于 2020-6-16 06:43
新泽西号舰长卡尔·L·霍登上校认为敌岸基炮台的火力指向该舰的不多但受到很好的控制,距离散布不大于200 ...

你看这个评价就是无意义的。低能是指战列舰岸轰的整体低能,两艘世界第二的新锐战列舰对最高6寸的岸炮都没有决定战果,衣阿华还被命中两发,如果换成更大口径的岸炮,命中位置再不好一点,可能就需要维修了。

二等兵

九年服役纪念章

发表于 2020-6-17 03:59 | 显示全部楼层
枫叶之愿 发表于 2020-6-16 12:53
你看这个评价就是无意义的。低能是指战列舰岸轰的整体低能,两艘世界第二的新锐战列舰对最高6寸的岸炮都 ...

當事人的軍事報告性質的評價都能叫無意義

我覺得貼吧那裡的討論水平更適合你的需求

二等兵

九年服役纪念章

 楼主| 发表于 2020-6-17 09:59 来自手机 | 显示全部楼层
srx00000 发表于 2020-6-17 03:59
當事人的軍事報告性質的評價都能叫無意義

我覺得貼吧那裡的討論水平更適合你的需求 ...

那我再认真说一次,我指的低能是指战列舰负责岸轰的表现低能,当事人认为人员表现好更说明这一点。不存在人员表现差,敌方实力强,不就更说明战列舰岸轰表现低能是存在原因的吗?

二等兵

九年服役纪念章

发表于 2020-6-17 17:49 | 显示全部楼层
枫叶之愿 发表于 2020-6-17 09:59
那我再认真说一次,我指的低能是指战列舰负责岸轰的表现低能,当事人认为人员表现好更说明这一点。不存在 ...

那你應該回去認真從頭再看過數次報告,去看看這次跟其他正規岸轟的區別

再來,敢情您的世界的戰列艦是全自動機器操控的?都不需要人員進行測距,計算,操炮,校射?

最後,請您就低能給出個解釋,總要給出個定義跟標準才有辦法做出認定

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