1234. 重度返祖？事情沒有這麼簡單——坦克裝雙穩還不如不裝的年代
作者簡介：寄居蟹
相信大多數軍迷朋友們都會知道，火炮雙向穩定器是現代坦克火控係統的基礎，沒有它再先進的現代坦克火控也無法運行。但是就是這麼個利國利民的好設備，曾經還短暫的遇冷，例如雖然美國在M4謝爾曼坦克上就裝上了火炮垂直穩定器，但是自M26開始到M47為止，美軍就把垂穩取消了，M48開始又重新裝回去了；上世紀70年代我國新研製的69式坦克服役，但是我軍戰士們對於69式坦克帶雙穩的火控係統評價很低，然而79式坦克（安裝西方引進的37A火控係統的69坦克改進型）戰士們用的好好的。
圖1. 我國69式坦克裝備有激光測距儀和雙穩，但是我軍戰士反饋並不好
圖2. 美國M26、M46和M47幹脆就取消了雙穩
要理解這個問題，就要看看火炮穩定器的作用了。有關火炮雙向穩定器的定義大家已經熟知，也就是這個設備能在運動中將火炮自動穩定在原來給定的方向角和高低角上，以保證火炮不受車體震動和轉向的影響，如果計算機給定火炮射擊高低角後，高低向穩定器就將炮管穩定在給定位置上，理論上是可以行進間射擊的。但是理論和實際之間還有一個鴻溝。其實要說坦克火炮穩定器，蘇聯T-28上就已經出現，美國的M4坦克上也大量安裝，但是問題是早年的坦克上並沒有計算機，因此安裝火炮垂直穩定器的目的不是為了實現行進間射擊，而是為了減少晃動，因為穩定器本身就是為了補償晃動所帶來的位移量。
圖3. T-28看起來落後，但是可是裝備有垂穩和炮塔吊籃的
圖4. 垂直穩定器原理
圖5. 水平穩定器原理
但也就是這個原理，卻帶來了新的問題。那就是瞄準的問題。我前麵說了，從安裝火炮穩定器到實現行進間射擊，其中最關鍵的有兩點，一是炮長能夠在行進間穩定跟蹤目標，二是火炮能夠自動打出提前量。前者需要穩定瞄準鏡，後者需要彈道計算機。相比之下，後者比較好實現，畢竟彈道計算機這個東西解決起來不難，擾動式火控係統就可以實現，甚至早期的自動裝表火控係統也能部分實現，這個不需要多說。但是前者就比較麻煩了。倒不是因為技術上有多麼複雜，主要是原理探索上花了功夫。
圖6. 豹2係列的EMES-15炮長綜合瞄準鏡穩定鏡頭部組件，雙軸陀螺儀組和伺服機構直接穩定上反射鏡
圖7. 下
反穩像式
火控係統結構圖
穩像式火控係統分文上反穩像式和下反穩像式兩種，原理就是瞄準鏡和火炮本身沒有剛性連接，各自穩定，通過計算機和傳感器實現同步。所謂上、下，就是穩定瞄準鏡的哪一部分。坦克炮長鏡采用潛望鏡原理，如果穩定物鏡，因為物鏡在上麵，因此稱為上反穩像式；如果穩定目鏡，因為目鏡在下方，因此成為下反穩像式，至於“反”指的是反射鏡；無論上反下反，對於炮長來說，瞄準線是穩定的，不會晃動，也就是“穩像”。所以采用穩像式火控係統的坦克，實際上是炮長使用瞄準鏡瞄準目標之後持續跟蹤，而後計算機指揮火炮隨動，炮長下達射擊命令後，計算機計算好提前量後自動射擊（射擊命令下達和火炮實際射擊會有一個時間差），這就類似於炮長通過瞄準鏡“指揮”火炮秒瞄準射擊，說的官方一點叫做“瞄準線具有對火炮軸線的指揮作用”，因此穩像式火控係統也被稱為“指揮儀式火控係統”。如果為車長也安裝一套穩像式火控係統，並且權限高於炮長，就是所謂的“獵-殲火控係統”。
圖8. 獵-殲火控係統為三代坦克標配
那麼回過頭來看，如果沒有實現單獨穩定瞄準鏡的話，瞄準鏡就要和火炮剛性連接，這就出現了問題，因為測距之後，敵方坦克還在行進中，因此計算機需要計算提前量，火炮需要自動瞄準提前量的位置，那麼剛性連接的瞄準鏡自然也要跟著動，因此瞄準線就被擾動了，需要再一次瞄準，這就是擾動式火控係統。如果自己的坦克也在行進中，那根本沒法實現穩定瞄準，更不用說穩定跟蹤了。因此擾動式火控係統雖然理論上能夠行進間射擊，但是命中率很低，因此還是以短停射擊為主，頂多就是極低速行進時射擊。
圖9. 79-II式坦克在原來擾動式的37A火控基礎上安裝熱像儀，並具備車長超越設計能力，但是未能量產
圖10. 自動裝表火控係統原理
圖11. 炮長鏡和火炮剛性連接
擾動式火控係統能夠運作的關鍵是使用激光測距和彈道計算機實現係統化，但是如果再往前，彈道計算機和激光測距儀沒有實現係統化，情況就又變了。例如我國69式坦克的火控係統，雖然安裝了激光測距儀，但是沒有彈道計算機，更不用說實現係統化了，這樣的話，不但沒法實現擾動，還要手動裝表，也就是裝訂射擊諸元，在這一過程中，如果開啟火炮雙向穩定器，就會出現下麵情況：
1、行進中，雖然火炮實現了相對穩定，但是由於無論是敵方目標靜止還是移動，都需要多次進行激光測距，並且手工計算提前量輸入表尺，這個過程耗時很長，裝完了表目標位置又變化了，提前量自然也會變化，前麵裝訂的諸元作廢，需要重新裝訂，然後又會遇到前麵的情況，所以實際上根本沒法實現行進間射擊。即使像後來59-1式坦克那這樣安裝自動裝表火控係統，情況也差不多，隻是單純的減少了一點裝表時間，對於整個瞄準過程的影響微乎其微。
2、靜止狀態下，即使調整炮塔方向（除非大範圍調炮），其晃動也很小，開不開雙穩影響並不太大。
3、短停狀態。嚴格意義上說，短停狀態是那個年代坦克射擊的最常見模式。大家坐車都會感受到，遇到紅綠燈的時候短停起步，車輛晃動非常嚴重，這個時候雙穩就會起到很大的作用，但前提是有彈道計算機幫助計算提前量，否則由於雙穩的補償作用，火炮的飄移範圍很大，尤其是行進速度很快時進行的短停，雙穩和垂穩相比還會在水平方向上也進行補償，需要較長時間才能穩定，所以對於開慣了59坦克的我軍戰士來說，開69式坦克短停瞄準精度反而不如隻有垂穩的59坦克。這個情況在高達46噸的M47上體現的更明顯，畢竟車體重量大，行駛相對穩定的請況下，短停晃動要更輕一些，補償效果就更不明顯。
圖12. M47坦克炮長位置
圖13. M12型體視式測距儀
再往前看，M47這樣的坦克連激光測距儀都沒有，使用的還是M12型體視式測距儀（注1），雖然比單純的瞄準鏡通過三角分劃測距準確的多，但是依然要手動裝表耗時也不少，所以麵臨的情況和69式坦克差不多，裝了雙穩效果並不大，反而還因為火炮的飄移範圍大進一步影響瞄準時間。有些資料稱M47安裝有彈道計算機，這是不正確的，筆者查閱了一些資料，並沒有顯示該車有彈道計算機，當然後期各國其他的改進型不算。美國陸軍在M48上首次采用了機械式彈道計算機,並采用了和瞄準鏡聯動的合像式光學測距儀，使得M48坦克的火控係統已具有現代坦克火控係統的雛形，既然如此，雙穩的恢複也就是題中之義了。
圖14. M48坦克的T30彈道計算機，有了它，該車恢複裝備雙穩
圖15. 坦克世界經典界麵
說了這麼多可能部分讀者越來越糊塗了。沒關係，我換一個說法解釋一下。估計大家可能都玩過《坦克世界》，玩家有個口頭語叫縮圈，圈有大有小，縮圈時間有長有短，理論上說圈大小代表火炮本身散布範圍，縮圈時間代表坦克火控係統工作時間，理論上火炮本身散布範圍是不能更改的，這與火炮性能有關，但是由於遊戲機製的問題，多安裝一個配件就會提升精度，這說明遊戲裏的圈大小代表的是火控係統工作後火炮首發命中的概率範圍，而在現實中像69式和M47這樣的坦克上安裝雙穩就類似於雖然縮小了圈的大小，但是增加了縮圈時間，所以這個時候往往不會選擇增加瞄準時間。
注1：
體式測距儀是什麼？
人眼有個特點，就是雙目觀察物體時，能判別物體遠近深度，也就是有個立體視覺，這個被稱為體視效應。體視式測距儀使用雙眼觀測，通過雙眼立體視覺的比較過程來實現測距。體視式測距儀的優點在於可以同時獲得目標距離和目標方位的信息，而且對眼睛的舒適度要求較低，但是對於觀測者的眼睛本身有要求，並且還要經過訓練才能掌握。
圖16. 這是個機器人的測距設備，其實原理上就是利用了體視效應
另一種就是合像式測距儀。合像式測距儀使用單眼觀測，通過將視場內同一目標的兩個像合並成一個完整目標圖像來實現測距。這種測距方式對眼睛的舒適度有一定的要求，因為它需要長時間的觀測和細致的調焦。不過，合像式測距儀的精度相對較高，而且對測距目標的外形沒有特殊要求，可以滿足多種場景下的測距需求。
現代火控係統中，由於體視式測距儀在測距精度和眼睛舒適度方麵的優勢，它已經完全取代了合像式測距儀。不過在當時，還是各有千秋。M47就裝備的是體視式測距儀，M48則裝備合像式測距儀。
