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在天空中打炮——战斗机机炮使用的发展

发布时间:2014-04-01  原作者:候知健   点击数:

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  如果按照工作原理来划分将同属于身管武器的枪械/火炮视作一类武器的话,机炮一定算得上战斗机历史最悠久的机载武器。从一战到二战,揭开人类首次空战序幕的手枪被替换成机载机枪,又变成了机炮,枪炮始终是战斗机的主要武器。直到今天它仍然装备着绝大多数的现役战斗机——从最落后的的二代机米格-21一直到最先进的四代机F-22。



1911年墨西哥革命战争,革命军的寇蒂斯飞机与政府军侦察机在空中用手枪互相射击,成为人类历史上最早的空战

  不管在哪个年代,空战的本质都是力求先于敌方将对手纳入自己机载武器(机炮、航空火箭、空对空导弹)的有效射程范围,先于敌方构成发射条件,先于敌方开火,先于敌方命中,从而达到消灭敌人保存自己的目的;而在这个过程中飞包含了飞行性能、火力控制系统、机载武器系统三者间的相互支持与相互限制。事实上飞行性能的设计取向,最终就是为了让战斗机这个平台,能够更有效的使火控与机载武器系统充分发挥能力;那么60年代的火力控制系统和机载武器究竟是什么水平,它对空战样式的限制是怎么样的,对飞行性能有着怎样的要求,对后来的第三代战斗机研发起到了怎么样的影响?



被活动光环锁定的目标,右边图比较模糊,注意光斑亮点组成的圆环

一:二代机的机炮使用

  在上世纪60年代,战斗机与机炮配合使用的瞄准具还处于在活动光环瞄准阶段。它依靠照明灯的光线通过聚光筒,透过遮光片与环板组漏光刻线的重合处,形成棱形光点、环心组成的光环;再透过反射镜,经陀螺镜、反射镜反射到接物镜上进行放大后投射到瞄准镜上,飞行员通过瞄准看到瞄准光环与距离数字。

  让我们看看使用活动光环瞄准是多么的繁琐,它的大致使用步骤如下:首先瞄准具需要数分钟的加温时间,以我国歼-6战斗机装备的射瞄-7型瞄准具为例,它的加温时间在3-10分钟左右。飞行员根据敌情通报或者目视接触判断出敌方机型,转动翼展旋钮,选定翼展刻度(以敌方翼展为基准进行测距);扳动选环杆到活动光环位置;按下稳环按钮(增大提前角线圈电流,加快陀螺进动)使光环紧跟本机的运动状态;转动测距把手,放大光环(便于缩小光环包住目标,同时增大提前角线圈电流);估算抬高角、提前角,将光环置于目标前上方,松开稳环按钮,缩小光环(提前角线圈电流减弱,抬高角线圈电流增强),光环向后下方运动,中心光点徐徐落在目标上......



米格-19的机炮瞄准具

  开火了?恭喜你!不出意外的话没有一颗炮弹能够命中目标!因为接下来才是具有决定性意义的精确瞄准步骤:“跟好”、“包好”、“稳好”。跟好和包好其实是同时完成的动作,飞行员必须将中心光点基本对正并压在目标的中心或者要害位置上,牢牢跟住目标,测量出目标的线角速度;同时,转动测距把手缩小光环,让组成光环的棱形光点内尖包围目标,根据敌机的投影比掌握包围的松紧,测出目标距离构成综合修正角。

  此后要做的,就是保持这种状态稳定跟踪目标一定时间;如果飞行员此前步骤的完成质量好,那么瞄准具调整综合修正角的速度就比较快,经过0.5~1.5秒的稳定跟踪就可以开火。如果有雷达与瞄准具交联的话,选定翼展刻度、用光环包好目标这两个测距步骤就可以不做;但当时为了防止雷达测距失效需要迅速转入光学测距的情况,一般还是要求飞行员提前选定翼展刻度。



测量目标线角速度构成提前角的过程

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