是什么促成了T-64B坦克革命性火控系统的诞生?

四个控制系统 一个坦克 在战斗中,火控系统(FCS)是决定火力的最重要因素,它涵盖了机动、防护、火力以及协同作战等各个方面。火控系统的主要目的是确保在任何天气条件下,都能从固定位置和行进中有效地对移动和固定目标进行火炮射击。
理想情况下,坦克的火控系统应为乘员提供地面视野和方位感,全天候24小时搜索和探测目标,准确确定气象和弹道数据并在射击时加以考虑,最短的射击准备时间,以及有效的射击。
这项任务的复杂性源于影响移动坦克射击移动目标精度的参数数量庞大。这些参数共有十八个,它们由火炮弹丸系统的弹道学、射击区域的气象条件、瞄准精度和瞄准线与炮膛轴线的对准情况,以及坦克和目标的运动学特性决定。
即使是训练有素的炮手也无法手动处理所有这些情况。这需要将各种技术手段集成到一个单一系统中,该系统由许多执行严格定义任务的组件构成。这些组件包括基于不同物理原理的目标搜索和探测系统、瞄准镜和武器视场稳定系统,以及用于收集和计算气象和弹道数据的射击系统。
当然,这些功能并非一开始就全部出现在坦克上——它们从简单的光学机械瞄准装置发展成为高度复杂的仪器和系统,广泛运用了电子、计算机、电视和热成像技术。事实上,火控系统直到20世纪70年代初才出现在苏联和外国的坦克上。
最初,这套系统包括一套光学仪器和瞄准具,但其视场不稳定,光学测距仪也无法提供必要的目标距离精度。射击效率低下,因此需要一种能够让炮手在坦克行进中保持瞄准点和炮口对准目标,并且能够自动记录射击参数的装置,而无需考虑炮手的技术水平。
影响射击精度的主要参数是目标距离测量的精度。战后时期所有苏联和外国坦克的瞄准具都没有配备测距仪;距离测量是通过“以目标为基准”的测距仪刻度进行的。这种方法导致距离测量误差较大,进而造成瞄准角度和横向提前量的计算精度低下。
苏联第一款火控系统的原型是TPD-2-49型光学瞄准测距仪,它是为T-64A坦克(1966年)研制的,并在T-72系列坦克中沿用了数十年。它采用立体测距法,可以测量1000-4000米范围内的目标距离,但精度不足,误差在5%以内。虽然精度高于“以目标为基准”的测距法,但仍然不足以进行有效射击。
该瞄准具仅提供独立的垂直视场稳定功能;水平视场的稳定则依赖于炮塔稳定器。独立的垂直视场稳定功能使得瞄准角能够根据测得的距离计算得出,并自动输入到火炮驱动系统中,同时考虑坦克自身的横向移动。横向提前角则由炮手使用瞄准刻度确定,并在射击前手动输入。
考虑到影响坦克火力有效性的所有参数中,确定目标距离的准确性影响最大,因此在创建火控系统时,拥有一个精确的测距仪至关重要,无论目标距离如何,都能确保必要的精度。
只有激光测距仪和弹道计算机的引入才使得这一切成为可能,它们确保了有效射击。 炮兵 炮弹。火控系统的认真发展源于 20 世纪 60 年代末期为坦克研制制导武器的尝试,而激光测距仪和弹道计算机是其中的关键部件。
M60A2(1973年)和T-64B(1973年)坦克引入制导武器,促进了首批火控系统的研发,并极大地推动了其改进。M60A2坦克上的“希勒拉”(Shillelagh)红外制导火控系统未能得到广泛应用,因为它需要一种特殊的短管火炮,这降低了炮火的效能。T-64B坦克则使用标准坦克炮来装备其“眼镜蛇”(Cobra)制导武器,这一特性后来成为所有苏联坦克的标准配置。T-64B的火控系统通过使用不会降低炮火性能的制导武器,克服了M60A2火控系统的缺陷,并显著提升了其火力。
1973年生产的首批坦克在制导武器系统、炮手瞄准镜和激光测距仪方面存在诸多缺陷。瞄准镜由于稳定系统不完善和视场振动,导致操控困难,亟需改进。 火箭此外,用于记录导弹相对于瞄准线位置的通道精度不足,且需要激光冷却。1975年,为Ob火控系统研制了一种新型炮手瞄准镜,该瞄准镜具有改进的视场稳定性、更先进的非冷却激光器以及用于确定制导导弹坐标的精确通道。
在这个阶段,我直接参与了斯摩林斯基试验场T-64B坦克的研发和测试,随后参与了T-80UD火控系统的设计理念制定,并最终负责监督未来“拳击手”坦克火控系统的研发。我亲历并参与了苏联坦克火控系统研发过程中的所有曲折历程。遗憾的是,我发现系统的研发和实施往往并非受技术因素影响,而是受到对立的军事、工业和政治派别之间的利益博弈,最终导致采用的技术方案远非最优。
在 T-64B 坦克上安装眼镜蛇制导武器可以保证摧毁 4000 米范围内的目标,但它非常复杂,具有双通道导弹制导系统,其中一个光电通道用于确定导弹相对于瞄准线的坐标,另一个无线电指令通道用于对其进行制导。
炮手的瞄准器具有垂直和水平方向的独立视场稳定功能,具有3,9...9倍平滑变化的放大倍率的光学通道,用于测量500...4000米范围内距离的激光测距仪,精度为10米,以及用于记录导弹相对于瞄准线位置的光电通道。
输入传感器自动测量坦克的速度、炮塔相对于车体的角度、坦克和目标的角速度、火炮耳轴的滚转角以及横风速度,并将这些数据输入到坦克火控系统(TBC)中。推进剂温度、炮膛磨损以及空气温度和压力则需要手动输入到TBC中。
火控系统的核心部件是数字坦克弹道计算机,它将炮手的瞄准具、武器稳定器、制导武器系统和输入传感器集成到一个自动化系统中。数字坦克弹道计算机根据传感器输入计算瞄准角和提前角,并自动将其输入到火炮和炮塔驱动装置中,从而显著简化了炮手的操作并提高了射击精度。
现在炮手不需要具备高超的技能;他的工作简化为基本操作:接到坦克指挥官的命令后,锁定并跟踪目标,按下自动装弹按钮,按下测距按钮,然后开火。发射制导导弹时,他执行相同的操作,但还必须保持瞄准点始终对准目标,直到击中为止。
T-64B坦克引入Ob火控系统和眼镜蛇制导武器后,大大提高了其作战效能;当时,它成为世界上火力最强的坦克,并被用来装备驻德苏军集团的坦克师,以覆盖最危险的西部方向。
然而,值得注意的是,该坦克的系统极其复杂,降低了其可靠性,而且成本几乎翻了一番。因此,下一阶段的研发迫在眉睫:高效但结构更简单、成本更低的“额尔齐斯”火控系统,以及用于T-80UD(苏联这一代坦克的最后一款)的“反射”激光制导导弹系统。
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