火炮射击前的校准是保证火炮准确命中目标的前提,作为直射身管炮的坦克炮对校炮更为重视。要了解校炮首先要了解坦克炮在使用中产生的误差。

坦克炮射击时的误差来源可以概括为三类:第一类是系统误差,主要是由坦克炮整个系统的各个软硬件的技术水平决定的,对各个工况和每次射击都是固定的误差。比如火炮自身的跳角误差,火控计算机的计算误差,以及横风、气压、温度等射击参数的测量误差等。还有一个就是火控系统的零位误差,简单的说就是火控瞄准线和火炮没有对齐。第二类是可变系统误差,这种误差对每一种工况是固定的,但对不同工况是不同的。比如火炮耳轴倾斜误差、药温误差、不同弹种的误差。第三类是随机误差,在完全相同工况上,引起变化的误差,也可以说是因为没有规律计算机不能进行修正的误差。比如火炮自身由于使用时的振动、颠簸以及受热弯曲造成火炮自身的偏移量。最后还有炮弹本身出膛后的散布误差、炮手对目标中心的判断误差等。

校炮的目的是校正误差提高射击准确度。坦克火炮的大部分误差通过技术的进步,可以用传感器测量和一些经验公式来实现了计算机自动校准。当然这是个随着技术进步的过程——很多原本是无法测量,或测量后无法归纳出物理数学公式来计算的参数(诸如温度、气压、横风等)归为随机误差(无法算,只能不管),在技术进步后,有了相应的测量计算手段,就变为了系统误差(可以算了,可以管)。还有一些诸如膛内磨损等参数虽然很难直接计算,但可以通过一些经验公式总结磨损量与射击次数的函数关系来估算测量。

后面提到的受热后炮口偏移这个参数在有了炮口偏移补偿调整器后,就可以将这个参数从随机误差归为火控系统测量上的系统误差。目前需要人工校炮校的就是计算机搞不定的系统误差,主要是校准零位误差,这个没能自动化主要还是远距离图像识别技术不成熟,等成熟了估计也会自动校炮。而随机误差就没法校了,因此在射击中随机误差不进行调整,下一发射击仍按瞄准中心进行射击。因此现代坦克火控的一个主要评价指标——首发命中率,就是源此考量,即不考虑随机误差,只评价首发命中率这个能反应火控系统系统误差水平,也就是反应火控软硬件水平的参数。

火控系统的零位误差,在稳像式火控进行的是火控的机械零位调整和电气零位修正两个修正工作。机械零位调整指的是对稳像式火控的瞄准线调整,(稳像式火控的瞄准线是独立火炮稳定的)。机械零位调整方法如下:将坦克停放在平坦地面上,在距离坦克1200m处树立十字靶,将校靶镜插入炮口,一人观察校靶镜另一人在车内操纵火炮,使校靶镜的瞄准点对准校正靶中心(即坦克火炮已指向校靶中心),然后在车内调整瞄准镜使瞄准点对准靶心。(国产坦克瞄准点形状为三角形,即将三角形顶点对准靶心)。

当然现在还有一种膛内/炮口激光发射器原理的校炮设备,可以使炮手一人完成机械零位调整。原理是在坦克内膛装填做成炮弹型或插在炮口的可见激光发射器,在瞄准镜视野内观察调炮,使得射到校靶上的激光光点移动到靶心,然后调整瞄准镜内瞄准点对准靶心即可。电气零位调整指的是对火控系统的火炮位置传感器进行调整。火炮位置传感器为输出火炮指向码值的电气器件,国产某火控系统默认无误差状态下,火炮和瞄准线交汇后(即机械零位调整完毕后)此时火炮位置传感器输出的火炮指向码位为503和757,但实际火炮位置传感器输出可能有变化,因此需要对电气零位进行校正。

在人工零位校炮后,一般还需要进行实弹校炮。虽然系统误差的本质来源是坦克火控软硬件的测量误差,很难从源头上消除,但在实际可以根据实弹射击观察弹着点来对这些系统误差进行一些补偿修正。一般在接手新坦克、更换新炮管或到达新的作战环境是需要进行实弹校炮。实弹校炮的方法不必细说,即取发射3~5发弹后根据平均弹着点计算偏差量,然后换算为角度差,对对应弹种的综合修正量进行修正。但值得注意的是,机械零位调整中用校炮镜校准的是炮口,但实际上坦克炮管特别是在外在温度或发射多发炮弹热胀冷缩后,虽然是同一个身管,但炮口也不一定和炮尾在同一条线上,即会出现炮口偏移量,从而产生一个随机误差。对这个随机误差也可以进行测量校准,工具之一就是炮口偏移自动补偿装置,也就是本次坦克大赛中T-96B Obr.2017 新装备的,在99A上出现的这个装置。在炮尾上的发光源发射器可以发射多束红外激光光束照射到炮口的反射镜上,通过反射的红外激光光束在炮尾接收器光电位敏传感器上位置偏移可以计算出炮口的偏移量,从而输出参数到综合修正量进行修正。

因为这个装置是持续进行测量,输出实时炮口偏移数据,因此一些地方也称其为实时校炮镜。也因为是发射红外激光来检测,也有称为激光校炮仪,还有叫炮口动态校正器、炮口觇视镜,其实都是一个东西。叫什么不重要,重要的是要理解一点:该装置的作用是补偿调整炮口偏移的误差。并不可替代机械调零校准和电气调零校准,而进一步说,炮口偏移校准的前提是建立在用校炮镜完成的机械调零校准上的。一些说法将是否装备炮口偏移补偿器作为判断坦克技术水平高低的一个因素,这也是有一定道理。在火炮发射后,炮管变形产生冲击波,并随着炮弹加速前进而共振放大,可能会使在炮口的反射装置受到损坏甚至脱落,如果解决不了这个问题,自然装不了这个设备。因此这个精密设备的制造安装确实有一定的技术难度。

总结一下:1,误差分为系统误差、可变系统误差、随机误差。系统误差本质上不可减少,但进行实弹射击校准可以补偿误差,确定和修正初始装定量。2,稳像火控的人工校炮分为机械调零和电气调零,机械调零是核心,调的是瞄准线与炮口一致,一般用的就是用插进炮口的那种校炮镜。3,炮口偏移补偿器或者说激光校炮镜是校准炮口偏移量,是在2校准后的锦上添花,说白了和横风传感器之类是修正综合装定量的一个参数之一。4,实弹射击校准、人工调炮校准是缺一不可的。5,所以从原理上,8月3日第二号96B车组受毛子规则影响被禁止使用的炮口偏移补偿器,并不能替代人工校炮这一环节。也应该不是影响脱靶的主要因素。在随后第三车组证明了,应该是人员经验心态上的问题。

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