译前言

本文译自美国海军1953年版的《火控基础》（NAVPERS 91900）。虽然在二战中，各国的舰载火控系统和火控方式都不尽相同，但作为二战中存在感最强的海军之一，美国海军所装备的火控系统依然拥有相当的参考价值。因译者学识有限，翻译难免存在疏漏，请各位读者指正。

火控的故事

介绍：

作为一个火控人员，你需要了解很多东西——因为你的任务就是照看并操作船上各种火控系统中的各种火控设备，而这些设备往往比较复杂。这些说明资料的目的就是为了告诉你这些东西的其中一部分。你会在这里大致了解到火控的历史，并对其在今天的应用有个粗略的认识。你会了解到一开始仅仅被用于舰炮控制的火控原则是如何被拓展到其他武器——如高炮、反潜武器、鱼雷、火箭炮和导弹——的控制上的；你会了解到现代火控系统的主要组成部分分别是什么，以及每个部分各自发挥的作用。随着你的深入学习，你会意识到海军的强大程度是同其所拥有的火力直接挂钩的；而为了让这些火力发挥应有的效用，你就得精准地控制它们。这就是你作为一个火控人员，能在你的战舰有效应对敌舰、敌机和敌潜艇的战斗中发挥重要作用的原因。

你作为一个火控人员的职责：

在你学习了火控方面的理论之后，你并不会直接变成一个老练的火控人员。作为一个火控人员，你要履行的职责很多也很广：你会被叫去操作并维护一系列不同的机械装置和电气装置，因此你必须是个优秀的机械工程师，知道该如何使用工具和设备、如何查看仪表，以此来高效地修理和维护那些火控装置。与此同时，你也得是一名优秀的电工，因为你要和一大堆的电路、电机和配电盘打交道。你的战位可能在射击指挥仪里，火控系统靠你追踪敌人的轨迹；你的战位可能在绘图室里，各种解算设备的操作需要你；你也有可能要操作某台雷达，由此确定火炮打击时落点的偏差，以及敌我间的精确距离。但有一点是相同的：不论你在哪里，你都必须对你要操作的设备了如指掌。

你能走到这里，说明你的确具备了一名火控人员该有的种种素质。现在，让我们继续往下走，学习更多有关富有挑战性的火控作业的知识吧！

火药和早期枪炮的故事：

当好几个世纪以前火药在中国被发明后，在相当长的一段时间里，它唯一的用途都是制造烟火以供娱乐。而枪炮——即用爆炸发射弹丸的管状武器——的概念则始于一次意外：13世纪时，有个家伙试图把水银变成黄金，结果他加进去的一些配方导致混合物发生了爆炸，把炼丹炉的盖子都给崩上天了。在重复了几次这样失败的尝试后，他意识到这或许是个发展新武器的契机——而这种武器，我们知道，后来就成了枪炮。也就是从那样一个笨拙甚至有点无厘头的开端，发展出了现在这些绝不是为了“娱乐”而生的致命武器。

（译者注：实际上火药的发明并非始于炼制黄金，而是始于炼制“长生不老药”。）

早期的枪炮又粗糙又不稳定。说句不好听的，比起敌人，这玩意儿更可能威胁到射手自己。并且在枪炮发明后的相当一段时间里，弓箭和长矛依然是战场上无可辩驳的主宰：由强弩射出的箭可以轻易打穿骑士的盔甲，但火枪的弹丸不行；当火枪手还在慢悠悠地装弹时，训练有素的弓箭手已经射出好几支箭了。

在枪炮成为有效的武器之前，它们还必须走过一长串的提升之路。首先，14世纪的时候，枪炮原本使用的石弹被替换成了黄铜弹，然后是铅弹和铁质的弹丸；随着时间的继续推进，枪炮本身和火药也在逐渐发生进化，直至枪炮类武器最后发展成战争中举足轻重的一部分。

火炮在舰船上的大规模应用始于15世纪。彼时彼刻，西班牙舰队在直射距离内用火炮朝土耳其舰队猛烈开火，迅速击溃了土耳其人的抵抗。而在此之后，一系列发生在海洋和陆地上的战斗也有力地证明了火炮作为杀敌武器的极高效率——尤其是当它们和其他武器打出巧妙的配合时，更是如此。到16世纪中叶，火炮已经发展出了许多不同的规格和形式；其中有些火炮长达10英尺，能以500英尺每秒的初速将4.5英寸直径的铁质弹丸射向2000码外。然而，这种火炮的性能很快就被一种伊斯兰世界的火炮超越，该炮能将400磅重的炮弹射出2英里之遥——显然，火炮的发展已经开始走上正轨了。

在不到200年前，海军的舰炮还是在直射距离内开火的。在那个时候，炮术是一种“艺术”，而不是一门科学，而火控则是一帮子训练有素的水手努力操纵战舰转向，使沿着船舷排列的舰炮能够击中目标——这东西叫火控。不过，火炮的射程和威力一直在稳步发展；在19世纪中叶，火炮的平均有效射程只有100码左右——而到了今天，火炮的射程已经拓展到40000码以上。而现代化的火控程序则是从19世纪和20世纪才开始发展的。在随后的几页里，你将会了解到火炮瞄准系统和火控设备的发展历程。

火炮瞄准系统的发展

火控的要务之一是提供一个有效的瞄准途径。这活是由火炮瞄准系统干的。在1800年之前，没有任何有关精确的瞄准系统的需求——因为那时候火炮自己就打得不准。那时候，火炮只是由炮手通过简单的目视瞄准对准的目标。

在19世纪时，火炮瞄准装置第一次进入人们的视野。那时候的火炮瞄准装置实际上是一个“准星-照门”结构，在火炮的前端和后部各有一个固定的瞄准座；这样，当视线同时经过前后瞄准座向目标瞄准时，瞄准线就是与炮膛平行的。而在稍晚一些的19世纪末期时，火炮瞄准装置又迎来了进一步的发展：一位海军尉官发明了一种“望远式”指向瞄具，也就是一根单筒望远镜，望远镜的视野中包含着一对十字线；在望远镜的安装方式上也做出了一定革新，望远镜的筒身可以相对于火炮轴线发生一定的偏转，从而改变瞄准线与火炮射线之间的夹角，由此来达成一些简单的火控任务——比如对远射时火炮的仰角进行粗略的补偿。

那么现在的火炮瞄准系统是什么样子的呢？

实际上，现在的火炮瞄准系统有很多种不同的形式。但是不论是哪一种形式的火炮瞄准系统，它们都遵循着同一个原则，即瞄准线可以在水平和垂直方向上偏离火炮轴线。如此一来，当火炮为了击中目标而对准目标以外的某一点时，火炮的瞄具依然可以盯住目标不放；也就是说，即使带了提前量和抬高角，当瞄准手用瞄具对准目标时，炮弹依然可以准确与目标交汇。

早期火控系统的发展

但是我们也应当注意到，随着火炮的射程与复杂程度继续上升，光是瞄准系统的发展已经显得不够用了。所以，必须另外发展一种火控设备，这种设备必须能够快速、精确地给出火控解。这种设备里的第一种叫做小型六分仪（stadimeter），也就是一种用来测距的光学设备，它可以为炮手提供比肉眼更高的光学测距精度。不过，这种设备相对来说还是比较粗略的，而且只在近距离的时候有效——然而，我们可不能因此就否定它的革命意义，因为它的出现直接为后面另一种火控设备的出现奠定了理论基础，它就是——测距仪。

在距离测量的问题解决之后，我们不得不注意到，在整个火控作业中，最为重要的部分其实是补偿火炮与目标之间的相对运动关系，即建立一个弹目交汇点，使炮弹正好可以在这一点上与运动的目标交汇。在以前的时候，弹目交汇时火炮与目标的位置是由肉眼预测出来的；不过在20世纪早期，这种单靠肉眼进行预测的方式也迎来了一次革新，其具体内容是通过测距和测向将目标的方位随着目标运动接连标绘在绘图纸上，由此描绘出目标的粗略航迹，并据此对目标方位进行合理外推，预测目标的未来位置。这一思想催生了之后的火控计算机（rangekeeper），一种能够自动补偿目标距离变化的装置。在发展到今天这个程度之前，火控计算机经过了一代又一代的发展与改进，最终使之在今天臻于成熟，现在的火控计算机已经可以快速解算出除了距离以外的其他火控参数了。

另一个需要重点关注的因素是火炮发射时火炮“本身”的倾角。由于舰炮是设置在船上的，而船是会随着海浪摇来晃去的，那么甲板上的炮也自然会跟着甲板抬起低下，导致火炮的实际俯仰角发生变化。以前的人解决这个问题的方法非常巧妙：他们会把一枚圆圆的实心炮弹挂起来，荡在某根桅杆的帆桁上。一旦炮手发现这个炮弹坠着的线马上要和桅杆平行了，那就说明甲板要回正了，炮手就会立即击发他的火炮。而在今天，这一问题的答案是被我们称为“稳定器”和“垂稳器”的设备，它们利用的理念和这个简单的“炮弹摆”几乎一模一样：它们有点像是小孩子玩的陀螺玩具，它的陀螺轴永远是绝对垂直的，这就构建出了一个绝对水平的参考平面，于是火炮相对于绝对水平面的仰角就可以轻松地得出来了。

最后，有效火控还有一个前提，就是对炮弹落点的精确观测，（以迅速求出偏差便于后续修正）。在过去的时候，每一门舰炮都是各打各的，因此弹着观测也是由每门火炮对应的炮组自行负责的；因此，当所有火炮“自顾自地”展开齐射的时候，每个炮位要想再观测自己的弹着点就几乎是不可能的了，它们会和其他舰炮的落点混在一起。为了解决这个问题，一个全新的概念，我们称之为“指挥所”（central control station）被引入了舰船的设计之中。这个部位控制着所有舰炮，并且安装有一种被称为“指挥仪”（director）的设备。一开始，所谓的指挥仪只是一对“主火炮瞄准具”，由它们瞄准目标并将瞄具设定参数分别派发到各个炮位；不过，随着时代的进步，火炮射击指挥仪的结构越来越复杂，功能也越来越多——这些你们在后面会详细了解到。