击穿的前提是命中——说说坦克的火控系统(主炮是什么意思)
导读写在前面的话——在《野生坦克》的第一讲中,坦克君粗浅的讲了一下怎样击穿野生坦克那厚重的装甲;但是击穿坦克装甲的前提是要击中坦克,如果无法命中坦克,坦克炮的威力再大也只是放个"大烟花"罢了!就如同在某游戏中那样...
写在前面的话——
在《野生坦克》的第一讲中,坦克君粗浅的讲了一下怎样击穿野生坦克那厚重的装甲;但是击穿坦克装甲的前提是要击中坦克,如果无法命中坦克,坦克炮的威力再大也只是放个"大烟花"罢了!就如同在某游戏中那样:好容易捡到一把好枪、好容易背后接近目标没被发现、好容易找到一个可以隐蔽瞄准的地方......结果一按鼠标,打出个人体描边大师......

➽人体描边大师的表演......
在游戏中闹个"描边大师"最多也就被人嘲笑一下、自己懊恼一下;但是在坦克对阵的"猎场"上,稍微一点点错误就有可能车毁人亡;所以现代坦克的火控系统讲究的是:先敌发现、先敌瞄准、先敌开火!

➽对于坦克这种射速很慢的兵器来说,命中率的好坏就决定了生死
那么,今天坦克君就来和各位小伙伴聊聊现代主战坦克的火控系统。
坦克炮的精度有多高——
在正式开讲火控系统之前,先要说说坦克炮的精度问题;为了方便大家理解坦克炮的精度,我就用大家比较熟悉的狙击步枪来做个类比:
CheyTacM200狙击步枪是目前比较公认的高精度狙击步枪,曾经在伊拉克的摩苏尔反狙击作战行动中,创造了在2414米距离上一枪击毙一名IS成员的战例。

➽M200型狙击步枪,是目前精度较高的远程狙击步枪之一
那么M200的精度有多高呢?根据CheyTac公司的官方数据:M200狙击系统在2500码(2270米)的距离上,单发精度小于一角分。也就是说该枪在1000码(914米)的距离上,单发子弹的散布小于一个直径为22.86厘米(9英寸)的圆;在2500码(2270米)的距离上,单发子弹的散布小于一个直径为48.26厘米(19英寸)的圆。这精度已经够牛逼了吧!

➽在影视作品中,狙击步枪的精度被过度神话了好像有把狙就能爆头,其实狙击步枪只有在很近的距离才能做到"一枪爆头"
但是就M200的这个精度,连坦克炮的及格线都摸不到!!就以我国99A式主战坦克所装备的ZPT98式125毫米口径滑膛炮为例,发射穿甲弹时在1000米距离上的散布小于25厘米×25厘米、在2000米距离上散布小于42厘米×40厘米!!也就是说ZPT98式125毫米口径滑膛炮在2000米距离上的精度为0.63角分!

➽虽然口径比M200狙击步枪大了12.5倍,但是ZPT98的精度却远超M200
为什么坦克炮需要怎么高的精度呢?因为坦克炮是一种射速很慢的单发火炮,现代主战坦克哪怕是装上了自动装填机,其最大爆发射速也只有15发/分(勒克莱尔主战坦克);一般情况下只有6至10发/分的射速,没法像那些高射速武器一样"一发没打着马上补第二发";对坦克而言,第一发如果没有命中目标,要么撤退、要么......下辈子注意点!
就是因为坦克这种极为残酷的作战特点,现代主战坦克的火控系统都极端强调"首发命中率",要求对目标做到"一发入魂",坦克炮优良的精度就是必不可少的前提条件。

➽首发命中率,是现代主战坦克最重要的一个考核标准
现代主战坦克的火控系统——
壹、下反式式火控系统:
形象的说,下反式火控系统就有点类似于狙击手操作狙击步枪——吧瞄准仪与火炮直接连接起来,炮怎么动瞄准仪就怎么动,炮长只要跟着瞄准仪一块动就可以精确的瞄准目标。

➽斯大林-7重型坦克的火控系统,注意瞄准仪与主炮之间是用一套四连杆系统刚性连接的,瞄准仪随动与主炮;这套火控系统可以看成是现代下反式火控系统的鼻祖

➽一时没有找到炮长瞄准仪的,就拿车长的来凑个数;但意思基本一样:因为瞄准仪是随动与主炮,所以炮长想要瞄准目标就必须把脑袋顶在瞄准仪上,随着瞄准仪一块晃动
下面坦克君就以我国88式主战坦克的37A火控系统为例,简单的说明一下下反式火控系统:

➽37A火控系统:1、炮长三合一瞄准仪.2、装填手控制盒(红色灭火器右边那个绿色小盒子,输入弹种用的).3、车长瞄准/指挥/夜视装置.4、炮长工位(左边用白布盖住的就是火控计算机控制面板)
37A型火控系统,属于"下反式(扰动式)自动调炮火控系统";由车长瞄准/指挥/夜视仪、炮长三合一瞄准仪、火炮双向稳定装置、数字式火控计算机以及操炮装置组成。
88式射击流程是:车长在发现目标后首先判别目标类型、并立即通知炮长和装填手,由炮手对目标进行打击。炮长的射击流程是:首先用瞄准仪划分板上的大箭头压在目标上,启动激光测距仪并保持对目标的跟踪2至3秒;此时火控系统会自动测定目标的火控参数,并在瞄准镜内生成一个光标(就是下右下方那个绿色的小光标);光标生成后火控系统会自动操炮将光标对准目标。光标对准目标后炮长即可射击(如下动所示)。

➽ZTZ88主战坦克的炮手瞄准过程
88式的37A火控系统火控系统在2000米距离上,静对静射击首发命中率为90%、静对动射击首发命中率为80%、动对动射击首发命中率超过50%;火控系统的反应时间为:从发现目标到首发炮弹发射6秒(对静止目标)和8秒(对运动目标);对目标的发现距离为3500米、识别距离为2300米。
从上述数据中可以看出,37A"动对动"射击的命中率不高,这是为什么呢?因为37A的瞄准仪是和主炮刚性连接的,如果主炮的动作幅度不大,炮长还可以看清目标;但是如果主炮的动作幅度太大,三两下就会把炮长给晃晕喽!而在颠簸的越野条件下,几吨重的火炮动静指定小不了,这炮长就很难稳定的瞄准目标。

➽这种主炮的晃动还勉强能够接受,炮长还可以精确的瞄准目标

➽如果晃成这样那炮长就彻底晕菜了,别说瞄准目标了就是保证不吐都难
贰、上反式火控系统:
下反式火控系统是直接把瞄准仪与主炮刚性连接,这主炮+炮塔轻的有十几吨、重的有二十多吨;就算是坦克拥有先进、高效的双向稳定仪,要彻底稳定炮塔+主炮都不是一件轻松的事情。而且主炮和炮塔的重量巨大惯性也大,对指令的反应时间也比较长。这些缺陷就造成下反式火控系统不适合进行运动射击!

➽下反式火控系统比较适合短停射击或慢速射击
但是,现代的坦克猎场各种精确指导武器满天飞,简直就是个修罗场!坦克要想生存下去就只有机动、机动、再机动!只要一停下来就意味着你在被瞄准!所以行进间射击是现代主战坦克的生存必须品!

➽在战场上不要停止机动,一旦停下来就有可能是这个结果
于是乎,军事科学家们就针对下反式火控系统的缺陷进行了升级——下反式火控系统是瞄准仪随动与主炮,主炮和炮塔太重不好稳定;但是瞄准仪很轻巧啊!很好稳定啊!让主炮随动与瞄准仪不就解决问题了吗!
于是,按照这个思路:主炮与瞄准仪并不直接相连,而是依靠火控计算机间接连接的上反式火控系统就登上了舞台!

➽85-II式主战坦克的稳像式瞄准仪原理,注意真正需要双向稳定的只有120度反射棱镜,这样就大大的提高了稳定效率
上反式稳像火控系统的主炮瞄准仪是完全独立于主炮的,有一套独立的双向稳定系统,瞄准仪通过数据电缆与火控计算机连接,瞄准仪测得的火控参数直接输入火控计算机,火控计算机根据瞄准仪所获得的火控参数进行计算后向火炮控制机构发出指令,让火炮随动于主炮瞄准仪的瞄准线,当主炮的运动参数符合射击条件后就可以射击(Ps:采用上反式稳像火控系统的坦克,炮长在按动射击按钮后主炮不会立即发射,火控计算机会自动检测射击条件,当主炮符合射击条件后才会击发)。

➽上反式火控系统对火控计算机、陀螺仪和双向稳定仪的要求很高,为85-II式主战坦克的212火控系统组件
有了上反式火控系统,坦克就可以在颠簸的路面上进行快速行进间射击了,而且随着技术的进步坦克的行进间射击精度也越来越高——终于不用为了准确的命中目标而冒死停车了!
叁、双射手火控系统
坦克内成员的分工是什么?驾驶员负责驾驶坦克、装填手负责向主炮装填炮弹;炮长负责操作火炮并瞄准目标;车长负责搜索目标并指挥全车。

➽坦克内乘员的分工明确,职责清晰
但是当我们把车长和炮长的分工仔细扒拉一下——车长负责搜索目标,发现目标后对目标进行识别和确认,确认之后再通知炮长对目标进行瞄准和射击......这个流程是不是有点过于麻烦了?过于耽误时间了?
如果能让车长和炮长都能分别搜索不同目标,发现目标后不需要通知别人自己就能操炮射击!这样岂不是大大的提高了坦克的火力效率!?
这就是今天火控系统的最高成就——双射手火控系统!

➽双射手火控系统的车长和炮长都可以搜索目标,谁发现的目标威胁程度大就先向那个目标开火
双射手火控系统中车长是以搜索目标为主,瞄准开火为辅;炮长是以瞄准开火为主,搜索目标为辅。车长和炮长的工作职责相互交叉互为冗余互为备份!不过要实现双射手火控系统,就要有一个必要设备——目标自动跟踪系统!有了这个系统坦克的火控系统就可以自动操作主炮持续的跟踪已经发现的目标,并自动测算该目标的火控参数;待所有参数测算完成后,炮长或车长只需按下开炮按钮,主炮就可以精确的打击这个目标!
只有有了这个设备,车长和炮长才能腾出精力搜索新的目标!

➽哈立德主战坦克所装备的212B型火控系统,就是典型的双射手火控系统;注意目标自动跟踪系统
以哈立德主战坦克的212B型火控系统为例——整套火控系统实现了全数字化,所有组件通过高速局域网络连接;车长和炮长可以同时操纵自己的观瞄系统搜索不同的目标,而且二者都具备独立的自动跟踪目标功能,无需人工干预;并可以同时跟踪两个目标,并选择威胁最大的目标首先打击!
212B型火控系统在2000米距离上,静对静射击首发命中率可达97%、动对动射击首发命中率为90%;火控系统的反应时间为:从发现目标到首发炮弹发射6秒(对静止目标)和7秒(对运动目标);对目标的发现距离为4000米、识别距离为2800米。
写在后面的话——
现代主战坦克的火控系统,坦克君就粗浅的介绍到这里了。下一期,我们来聊一聊坦克的动力系统。
尽请期待!
德国黑豹坦克为何堪称二战最优秀坦克?主炮可在1500米外狙击步兵
【军武次位面】作者:霜叶落
说到二战的德军坦克的代表,大家第一个想到的肯定是虎式坦克(Panzerkampfwagen.VI.Tiger),毕竟它战功赫赫,但是,二战德军性能最综合的坦克,便是名次于虎式坦克的黑豹坦克(Panzerkampfwagen.V.Panther),黑豹的战史,战绩,研发历史,网上已经讲烂了,而这次,作者将会为各位对黑豹坦克的硬指标(火力,防护,机动)进行一个解析,豹子的性能的到底怎么样呢?。
火力:
坦克是什么?
这个答案是:陆上具有高机动性的重装甲武器平台
没错,武器平台,所以作为一个坦克,火力自然是非常非常重要的,直接决定了坦克在战场上,是一个恐怖的杀手,还是一个看客。
主炮:
黑豹中型坦克装备了一门75mm Kwk42 L70线膛炮,这种火炮的倍径非常长,是典型的德国设计思想下的产物。
▲上是75mm kwk42 L70线膛炮的不同弹种在不同距离的穿甲深度,从德军最钟爱的风帽被帽穿甲弹来(APCBC)看,穿甲能力为185mm RHA/100m和149mm RHA/1000m,这个穿甲能力是什么概念?
可以在1000m击穿苏联的T-34系列中型坦克,IS-2 model 1944重型坦克,KV-2重型坦克,KV-1重型坦克等苏军二战大部分坦克,美军的谢尔曼中型坦克系列(除谢尔曼突击坦克),M26潘兴重型坦克等美军二战绝大多数坦克。(以上均已炮塔装甲为标准)
可以看出,黑豹的炮的穿甲能力还是相当不错的,实战中基本没有什么问题。
穿甲能力固然重要,炮的精度也是比较重要的,而75mm Kwk42 L70的精度,可以说是二战顶级级别的,与苏联的122mm D-25T L43和(IS-2坦克炮)德军的88mm Kwk43 L71(虎王坦克炮)的精度相当
▲上为IS2的122mm D25T/L43的精度,而长75(长75指的就是Kwk42)
德军的kwk43(俗称长88)在1500m散布为0.26m×0.21m,苏军的D25T在1500m散布为0.28m×0.21m,而Kwk42,在1500m散布为0.3m×0.3m,也就是说,Kwk42可以在1500m击中你家客厅的钟。
英军的缴获黑豹坦克G早期型(英军代号“布谷鸟”)在一次进攻一个城堡的时候,当时英军的坦克不断攻击城堡,使用穿甲弹没后效,使用高爆弹又打不穿,这时候黑豹上来,准确的将75mm SpGr.39 HE从城堡窗口打入,将内部炸毁。也有黑豹在库尔斯克在3000m击毁T-34的案例,不止说明了kwk42的优秀精度,同时也说明了该炮的有效射程远。
▲上为“布谷鸟”跟着一队英军坦克的最后方(队伍最后方)
战后的法军503坦克营(不是德军的503重装甲营,法军也有一个503)也曾装备过黑豹(黑豹在法国的部署数量超过了2000辆),在对黑豹使用的报告提到过:“黑豹坦克的主炮精度和射程极高,打击超远距离目标有极大的优势”。有趣的是,当法军503营换装新坦克的时候,很多人表示更喜欢黑豹一些。
可以看出,黑豹坦克炮的精度高,射程远,穿甲能力足以应付大部分敌人。
观瞄
德军的长75自然好,但是光炮好没有用,而德军的瞄具,也是相当不错的。
首先我们对比一下黑豹,T-34-85,装备75mm炮的谢尔曼的瞄具
▲上为德军黑豹使用的Tzf12式瞄具(2.5倍状态)
▲上为苏军T-34-85的10T瞄具(最大倍率状态)
▲上为美军装备75mm炮谢尔曼M70F的瞄具(最大倍率状态)
可以看出,德军的瞄具非常有特色,是一个圆盘状的标尺。
而黑豹的Tzf12瞄具,放大倍率为2.5倍/5倍,中间的等边三角形的上方顶点为瞄具准星,一个大等边三角形为3个密位,一个小等边三角形为1个密位,间隔为1个密位,测距,调好标尺,将准星对准敌军目标,开火即可。而且相比之下,德军的圆盘状瞄具的刻度不会挡住视野,这个也是一个优点,而且黑豹炮镜放大倍率较大,在远距离的攻击中也有很大的优势。
同时黑豹坦克炮的瞄准还有一个特点。便是“气动辅助瞄准”,利用氮气来操控主炮,使其火炮回复到原来位置的时候较快,有利于行进间射击和瞄准(人肉垂稳),这就是为什么很多德军士兵都说黑豹能行进间射击的原因。更重要的是,气动辅助瞄准装置便于生产,要求技术比较低,成本也比垂直稳定仪低很多。但是如果氮气泄露,操控主炮会很困难。法军503营的报告也提到过“如果氮气泄露了,操控主炮会十分困难,这是不好的地方”
而黑豹最著名的应该是夜战系统了,黑豹主要有两种夜战系统,第一种为“麻雀鹰”装备了AEG红外夜视仪(直径300mm,编号为FG1250),由车长单独操作,第二种为“比瓦”,驾驶员,炮手,车长,分别都有自己的夜视仪,有利于炮手的瞄准能力。两种夜视仪德军均有使用,虽然“比瓦”系统的性能较优,可是装备数量较少。主要装备与国防军第116装甲师。
▲上为装备了“麻雀鹰”的黑豹G早期型号(豹G早期型号炮盾下发不是垂直的)
▲上为“夜战豹”的“麻雀鹰”系统
▲上为比瓦系统的解
▲比瓦装备部队的唯一证据
虽然夜战装备自然好,但是装备夜战系统的夜战豹也被先后击毁。
说了这么多,总的来说,黑豹的火炮,穿甲能力够用,射程远,精度高,炮镜设计合理实用。
防护:
但是可能有读者会说:黑豹炮好,但是防护没有老虎好啊,所以正面交火,还是老虎好一些。
其实不然,黑豹的正面防护是要比老虎好的,首先,黑豹的首上装甲垂直厚度为80mm (RHA),垂直倾角为55°(其实从终点弹道学深入研究,50°左右的倾角,在同等物理厚度的情况下抗弹能力是最佳的),物理厚度大概在130mm到140mm左右。
黑豹G的炮塔上方全部由100mm RHA构成,炮塔中部的装甲物理厚度为100mm,上方为125mm到200mm不等,下方为120mm装甲带5°的垂直倾角。
正面交火能力:
可以看出,黑豹的正面防护要比老虎的102mm的正面要好很多。同时,虎式坦克的88mm Kwk37 L56的穿甲能力,精度,射程,装填速度均不如黑豹的Kwk42坦克炮。
更有趣的是,黑豹的正面交火能力,其实是德军军方自己也承认比老虎好的。1944年中期的时候,德国国防军对豹式,虎式,T-34-85,IS-2做过一个作战能力测评的绝密文件,文件中有两条很有趣的内容:
“虎式坦克的正面交火能力强于T-34-85,弱于IS-2”
“豹式坦克的正面交火能力强于T-34-85,强于IS2”
没错,黑豹的正面交火能力甚至强于苏军的IS2重型坦克。从文件也可以看出,黑豹正面交火能力比虎式强,这也是德军自己承认的。而且强于IS2,也说明了强于大部分的敌方坦克,因为在当时,IS2算是很强的坦克了。
机动
作为一个陆地上机动极好的武器平台来说,坦克的机动非常重要,这也是为什么坦克驾驶员比炮手还重要的原因,坦克作为一个陆地单位,能使用到现在,也是因为坦克出色的机动能力。
首先,黑豹坦克使用了HL230 700马力发动机(试验车为650马力),最高时速为55km/h,越野时速也可以达到20km/h以上,同时德军的交错式负重轮,也增强了悬挂减震效果。但是在豹式坦克G型,增加了限速器,让最高时速降到了45km/h,但是各位请注意,这只是在传动方面做的改进,发动机没有改动,所以,发动机马力根本就没有变化,加速性能,爬坡性能还是和之前一样的。
黑豹还有一个特点便是原地转向,法军对黑豹坦克的报告中,对黑豹的特点中,其中一条就是“可以原地转向”,原地转向在实战中是非常重要的,有助于改善操作性,有利于驾驶员对坦克车头方向的调整。虽然在早期黑豹上,传动十分脆弱,但是从豹A开始,黑豹的可靠性就有了大幅度的改良。
豹式坦克使用了kgs64/660/150履带(k的意思是高速履带,g的意思是合金铸钢,S的意思是浮动销链接,660为履带宽带,单位为mm),履带宽度为660mm,加上黑豹的重量并不算太重,所以越野性能和通过性要比虎式坦克好很多,而且,在“布谷鸟”的一次实战中,黑豹坦克在泥泞道路的通过性要比英军的重型坦克好很多。通过性强了,战略机动能力也要好一些。
总:
总的来说,黑豹坦克的设计较为先进,性能也是比较好的,总体优于虎式坦克,如果只从硬指标来看,的确是二战参战过最强的中型坦克。但是加上软指标(生产时间和成本,可靠性)等来说,还是苏军的T-34-85最好
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09式步兵战车主炮仿制自俄罗斯,自研新穿甲弹,威力十足
近日,第71集团军的09式步兵战车使用其主炮演练了极限距离射击,还出现了装弹镜头,显示其使用的是DTC10-30脱壳穿甲弹。




ZBL-09步兵战车是北方工业公司研制的的8x8轮式步兵战车,乘员载员共10人,战斗全重21吨,采用330千瓦BF6M1015CP水冷式柴油发动机,最大速度能达到100千米/时,最大行程800公里,具备水上浮渡能力。该车采用钢板+陶瓷复合装甲技术,还可以加装外挂装甲,正面能防1000米外23mm穿甲燃烧弹打击,侧面能防100米外12.7mm穿甲燃烧弹的打击。
ZBL-09步兵战车安装有30毫米机关炮和一挺86式7.62mm并列机枪,一挺88式12.7mm高射机枪,炮塔两侧安装有改进型红箭-73C反坦克导弹,打击距离4000米,破甲深度760mm。车长、炮长都配备了各自的观瞄装置和简易火控系统。作战性能优良,是我军轮式快反部队的主力。

ZBL-09步兵战车的30毫米机关炮仿制自俄罗斯2A72型30毫米自动炮,当年我国在研制04式步战时看上了BMP-3的炮塔,却对其车身嗤之以鼻,于是全套引进了100mm炮和2A72型30mm机关炮的武器系统。2A72自动炮改进自2A42自动炮,重量仅有84 kg,采用身管后坐方式,单向双路自动供弹,有自动停射装置,两条装有不同弹种的金属弹链由独立的蟹形链节组成,炮弹自弹链输入弹膛,射速380发/分钟,空药筒沿身管向前抛出。


2A72安装在04式炮塔上还好说,可以固定在100炮炮管上,但是单独安装时容易震动过大影响精度,于是我国军工人员就在2A72型30自动炮上安装四棱形衍架身管支撑机构,构成了我国09式步战车、05式两栖步战车的特色火炮外形。

2A72型30毫米机关炮采用30×165毫米炮弹,可发射杀伤爆破燃烧弹、穿甲燃烧弹和曳光杀伤爆破燃烧弹,弹药由可散式弹链连接,有手摇式自动上链机。火炮初速960米/秒,对付地面装甲目标的有效射程为1500~2000米,对付直升机之类的空中目标的有效射程为4000米。其中3UBR8 APDS 脱壳穿甲弹,弹重765g,弹头重304g,初速1120m/s,穿甲能力为25mm RHA 60°(1500m),差不多45mm左右。

我国仿制了2A72的配套弹药,但是觉得这个穿深还是有点小,于是就用我们自己的技术研制了DTC4-30和DTC10-30脱壳穿甲弹,视频中安装上弹链的就是DTC10-30次口径脱壳穿甲弹,TC就是脱穿的意思。该弹采用黑色塑料全封闭外壳风帽,内部钨芯体积11.52立方厘米,质量215克,密度约18.6克/立方厘米,采用机械底火。由于其使用了自锐钨合金,在一张论文中曾显示其1000m距离穿深在80-90mm左右,要远远超过俄制弹药。





但从现在来看,随着步战车重型化的流行,其正面普遍能抵抗30毫米穿甲弹的攻击,DTC10-30次口径脱壳穿甲弹的穿深已经有点不够用了,尾翼稳定脱壳穿甲弹了穿深提高到120mm,但还是不够用,最好的解决办法是换用40毫米埋头弹系统,40毫米埋头弹与同口径常规弹药相比体积小30%,重量也减轻30%,其配置的穿甲弹在1500米距离上穿甲厚度超过150毫米,能击穿几乎所有装甲车,希望这炮能在我军步战车上快点出现。



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