海達(dá)號(hào)驅(qū)逐艦火控系統(tǒng)發(fā)展（3）4英寸火炮

大概半年前，講了兩期關(guān)于“海達(dá)”號(hào)驅(qū)逐艦的故事內(nèi)容。現(xiàn)在將余下的部分講完，為了避免更好理解，咱們先簡(jiǎn)單介紹該艦的歷史。

建造方：維克斯-阿姆斯特朗有限公司；英國(guó)泰恩河畔紐卡斯?fàn)枴?/p>

維克斯船廠編號(hào)：41號(hào)（命名前）

鋪設(shè)龍骨：1941年9月29日。

下水日期：1942年8月25日，由勞里夫人（Lady Laurie）主持。

正式服役：1943年8月30日。

完工日期：1943年9月18日（海軍艦艇的完工日期與服役日期通常不是同一天）。

退役日期：1963年10月11日。

排水量：標(biāo)準(zhǔn)排水量 2,200 噸；滿載排水量 2,744 噸。

全長(zhǎng)：377 英尺（約 115 米）。 型寬：37.5 英尺（約 11.4 米）。

吃水：艦艏 11 英尺 9 英寸；艦艓 15 英尺 2 英寸。

引擎：兩臺(tái)帕森斯蒸汽輪機(jī)；每臺(tái) 22,000 軸馬力。

鍋爐：三臺(tái)海軍部三鼓式鍋爐。

燃油儲(chǔ)備：520 噸“C”級(jí)重油；續(xù)航力為 15 節(jié)時(shí) 5,200 海里，或 20 節(jié)時(shí) 1,700 海里。

最高航速：36.5 節(jié)。 初始造價(jià)：677,140 英鎊（約合 1943 年的 340 萬(wàn)加元）。

武器裝備（1960年配置）：4 具 21 英寸魚(yú)雷發(fā)射管。2 座雙聯(lián)裝 4 英寸火炮（位于艦艏 A、B 炮位）。2 門(mén) 3 英寸 50 倍徑火炮（位于后方炮位）。6 具艦艉安裝的“魷魚(yú)”（Squid）反潛迫擊炮發(fā)射裝置。4 門(mén)單管 40 毫米博福斯機(jī)炮。

編制人員：具體人數(shù)因時(shí)期而異。戰(zhàn)時(shí)為 245 人；平時(shí)為 225 人。共有 14 名在職軍官（包括艦長(zhǎng)）以及多達(dá) 4 名受訓(xùn)的海軍學(xué)員。這些學(xué)員宿舍設(shè)在 7 號(hào)艙室，該艙室在 20 世紀(jì) 50 年代后期改為 3 號(hào)海軍器材庫(kù)，用于存放所有電子零件。在建造之初，“海達(dá)人”號(hào)配置了 270 個(gè)鋪位，但并未全部填滿。如果該艦擔(dān)任指揮艦，船上會(huì)額外增加 20 名人員，這些人員可以輕易安置在剩余鋪位中。1943 年首次服役時(shí)，共有 16 名軍官（包括艦長(zhǎng)）。

鋪位詳情：

下層甲板人員：213 人，分設(shè)在 7 個(gè)士兵食堂。
軍士長(zhǎng)（CPO）及軍士（PO）：43 人，分設(shè)在 4 個(gè)食堂。
軍官：14 人，居住在軍官艙室。

站在艦艏向后望去，便是“海達(dá)人”號(hào)的4英寸火炮。下方的炮位稱為“A”炮，上方的炮位稱為“B”炮。這些火炮的最大射程為8海里。

從技術(shù)角度講，這些是雙聯(lián)裝4英寸HA/LA Mk 16型火炮。其中，“HA”代表高平兩用中的“高角”（High Angle），“LA”代表“低角”（Low Angle）。對(duì)于這些火炮而言，最高仰角（HA）可達(dá)85°，最低俯角（LA）為**-10°**。

當(dāng)“海達(dá)人”號(hào)最初服役時(shí)，“A”炮位和“B”炮位安裝的是雙聯(lián)裝4.7英寸火炮。由于炮閂后方突出的藥盤(pán)限制，這些火炮的仰角僅能達(dá)到30°。當(dāng)主要對(duì)手是其他水面艦艇時(shí)，這個(gè)角度尚且足夠；然而，4.7英寸火炮的炮管無(wú)法升至足夠的高度來(lái)打擊飛機(jī)。在前往朝鮮戰(zhàn)場(chǎng)執(zhí)行任務(wù)之前，“海達(dá)人”號(hào)前部的4.7英寸火炮被更換為現(xiàn)今可見(jiàn)的雙聯(lián)裝4英寸火炮。

開(kāi)火時(shí)，4英寸炮彈以每秒2,610英尺（約795米/秒）的速度離開(kāi)炮口。當(dāng)炮管仰角為45°時(shí)，產(chǎn)生的**“甲板推力”**高達(dá)60噸。雖然退坐力是恒定的，但甲板受到的推力會(huì)隨火炮角度的變化而改變。炮彈的射程可達(dá)8英里（約13公里）以上，這同樣取決于炮管的仰角。

“海達(dá)人”號(hào)的炮手必須具備良好的身體素質(zhì)才能勝任裝填工作，因?yàn)橐幻?英寸炮彈重達(dá)66磅（約30公斤）。

對(duì)于甲板下的船員來(lái)說(shuō)，火炮開(kāi)火時(shí)的感受可以形象地描述為：“仿佛置身于一個(gè)45加侖的鐵桶里，而有人正從外面用大錘猛烈敲擊”。約翰·克拉克（John Clark）二戰(zhàn)期間曾在“易洛魁”號(hào)（HMCS IROQUOIS）上擔(dān)任鍋爐兵，同時(shí)也擔(dān)任過(guò)4.7英寸火炮的炮手。他回憶了火炮開(kāi)火時(shí)經(jīng)歷的艱辛：

當(dāng)我不在2號(hào)鍋爐房值班時(shí)，我曾先后擔(dān)任過(guò)‘Y’炮位的炮組成員，以及為‘B’炮位吊運(yùn)彈藥。我們當(dāng)時(shí)沒(méi)有任何聽(tīng)力保護(hù)措施，當(dāng)然之前也從未接受過(guò)炮組或彈藥裝卸的專門(mén)訓(xùn)練，所以對(duì)這些‘突發(fā)狀況’毫無(wú)心理準(zhǔn)備。
我的聽(tīng)力受損了，但可以說(shuō)，戰(zhàn)斗期間待在鍋爐房里是我記憶中最吵鬧、最可怕的經(jīng)歷。那底下的震動(dòng)簡(jiǎn)直超乎想象。在高速航行時(shí)直接站在強(qiáng)力鼓風(fēng)機(jī)下方，加上所有火炮持續(xù)開(kāi)火，那種壓力直沖頭頂。鍋爐房里的船員們臉上沒(méi)有一絲笑容，每次行動(dòng)后的幾天里聽(tīng)力都會(huì)下降。開(kāi)火是一種沒(méi)人想再經(jīng)歷一次的體驗(yàn)，而鍋爐房處于加壓狀態(tài)這一點(diǎn)似乎讓情況變得更糟了。

4英寸炮塔的最左側(cè)。

左炮細(xì)節(jié)。

控制系統(tǒng)4英寸火炮的旋回、俯仰及開(kāi)火均采用電力驅(qū)動(dòng)，但裝填作業(yè)為手動(dòng)完成。此外還配備了手動(dòng)備份系統(tǒng)，以防電力失效。兩根炮管由同一臺(tái)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。

4英寸炮組職責(zé)如下所述，一座4英寸炮塔通常配備15名成員。此外，另有12名成員負(fù)責(zé)為火炮供應(yīng)彈藥。炮組人數(shù)會(huì)根據(jù)艦艇執(zhí)行的任務(wù)而有所變化。

在正常運(yùn)作下，炮塔內(nèi)僅有四名成員。他們被稱為“隨塔員”（即留在炮塔內(nèi)部的人員）。高低瞄準(zhǔn)手（Layer）和旋回瞄準(zhǔn)手（Trainer）作為備份人員在位，以防Mk 63火控系統(tǒng)發(fā)生故障。兩名安全員負(fù)責(zé)操作聯(lián)鎖裝置，一旦發(fā)生違規(guī)操作，該裝置會(huì)切斷發(fā)射按鈕的電源。

例如，當(dāng)裝填手直接站在炮后時(shí)即為違規(guī)，因?yàn)榛鹋陂_(kāi)火時(shí)的退坐力會(huì)將炮閂向后推約18英寸（約46厘米）。此外，聯(lián)鎖裝置還會(huì)接通駕駛臺(tái)和發(fā)送站（Transmitting Station）內(nèi)的“火炮就緒”指示燈。

左炮位“B”門(mén)炮職責(zé) 右炮位“B”門(mén)炮職責(zé)

高低瞄準(zhǔn)手：在手動(dòng)模式下負(fù)責(zé)炮管的俯仰操作；在動(dòng)力模式下?lián)蚊闇?zhǔn)員。他配有一個(gè)電子操縱桿，可同時(shí)控制炮塔的旋回與炮管的俯仰。

轉(zhuǎn)炮手：負(fù)責(zé)將炮架旋轉(zhuǎn)至預(yù)定的方位角。

通信/測(cè)距兵：同時(shí)兼任安全官。

炮閂手

炮閂手 / 炮長(zhǎng)（戰(zhàn)位長(zhǎng)）

引信機(jī)操作員??2

引信設(shè)置員??2（其中一人：負(fù)責(zé)將所需的引信安裝至炮彈上。）

裝填手：每根炮管配備3名X2（負(fù)責(zé)將炮彈裝入炮閂。）

彈藥供應(yīng)手X2

安全員 / 射擊參數(shù)標(biāo)志手

戰(zhàn)位軍官

請(qǐng)注意，上方的炮組職責(zé)表僅適用于**“B”炮**，因?yàn)橹挥性撆谂鋫淞艘旁O(shè)置機(jī)。多年前，鮑勃·威爾遜中校（Cmdr Bob Willson）將引信設(shè)置機(jī)從“B”炮移至了**“A”炮**的右側(cè)炮位。此舉是為了方便游客參觀。因此，“A”炮現(xiàn)在不再設(shè)有引信機(jī)操作員和引信設(shè)置員這兩個(gè)戰(zhàn)位。

這是艦上的兩個(gè) 4 英寸彈藥庫(kù)之一。“A”彈藥庫(kù)可存放 584 發(fā)炮彈，而**“B”彈藥庫(kù)**可存放 537 發(fā)。4 英寸火炮既可以發(fā)射高爆彈，也可以發(fā)射照明彈。

炮彈數(shù)據(jù)與裝卸

彈頭重量：35 磅

整彈重量：66 磅

炮口初速：2,691 英尺/秒

射速：每分鐘 15 發(fā)（帶引信狀態(tài)）

后坐力：當(dāng)炮管仰角為 45° 時(shí)，產(chǎn)生的力量為 60 噸。

底火：采用電發(fā)火，而非機(jī)械擊發(fā)。

底火后的藥筒由抽殼機(jī)構(gòu)從炮閂中彈出并甩到甲板上，隨后由船員踢出舷外。負(fù)責(zé)供彈的船員從待發(fā)彈藥箱中提取炮彈，而在戰(zhàn)斗狀態(tài)下，則由其他成員負(fù)責(zé)持續(xù)向待發(fā)彈藥箱補(bǔ)充彈藥。每座 4 英寸炮塔配有四個(gè)待發(fā)彈藥箱。

引信

“海達(dá)”號(hào)的 4 英寸火炮使用三種類型的引信：

觸發(fā)引信（Direct Action Fuze）：無(wú)需設(shè)置，接觸目標(biāo)后即爆炸。

可變時(shí)間引信（VT - Variable Time）：用于引爆照明彈。這類引信被設(shè)置為炮彈離開(kāi)炮管后的預(yù)定飛行時(shí)間。爆炸高度由炮管仰角決定，通常仰角會(huì)設(shè)定為目標(biāo)射程再加上約半英里，旨在照亮目標(biāo)后方的區(qū)域。

時(shí)間設(shè)置原理：炮彈頭部有一個(gè)小型環(huán)形通道，里面裝填了每秒燃燒固定距離的藥粉。為了改變爆炸時(shí)間，引信設(shè)置員會(huì)縮短或增加從點(diǎn)火點(diǎn)到傳爆藥的距離。艦上備有對(duì)照表，將時(shí)間與引信距離關(guān)聯(lián)起來(lái)。引信設(shè)置員只需旋轉(zhuǎn)炮彈的前端，從而改變內(nèi)部的距離。總之，VT 引信是在距離地面預(yù)定高度處爆炸，而非接觸爆炸。

近炸引信（Proximity Fuze）：當(dāng)炮彈靠近飛機(jī)等金屬物體時(shí)，引信會(huì)自動(dòng)觸發(fā)爆炸。

射擊技術(shù)
在攻擊水面目標(biāo)時(shí)，“海達(dá)人”號(hào)的炮手采用一種稱為“跨射”（Straddling）的技術(shù)。當(dāng)一輪齊射的彈著點(diǎn)分別落在目標(biāo)的左右兩側(cè)或前后方時(shí)，這表明火控計(jì)算方案是正確的，接下來(lái)的齊射可以連續(xù)進(jìn)行，無(wú)需等待落點(diǎn)修正。

通過(guò)“海達(dá)”號(hào)志愿者瑪格·馬瑟斯（Marg Mathers）的布置，這張照片展示了一枚剛剛從彈藥庫(kù)升至頂端的 4 英寸炮彈。

4英寸火炮內(nèi)部視圖。右側(cè)是引信設(shè)置機(jī)構(gòu)，托架上放有一個(gè)訓(xùn)練彈。實(shí)際使用中共有三種引信類型：

1. 近炸引信：當(dāng)炮彈接近目標(biāo)（如飛機(jī)）時(shí)自動(dòng)觸發(fā)。
2. 觸發(fā)引信（直接作用引信）。
3. 定時(shí)引信

引信設(shè)置器的更詳細(xì)視圖。該引信設(shè)置器已從“B”炮移至“A”炮。點(diǎn)擊圖片可放大。

作為 1950-52 年現(xiàn)代化改裝的一部分，“海達(dá)”號(hào)安裝了一對(duì)Mark 29 型炮靶瞄準(zhǔn)具。上圖展示的是位于駕駛臺(tái)區(qū)域正后方的前部瞄準(zhǔn)具。另一個(gè)瞄準(zhǔn)具安裝在后部上層建筑的前部，用于控制 3 英寸 50 倍徑火炮。

一名“瞄準(zhǔn)員”站在兩個(gè)配重塊之間，通過(guò)頂部安裝的兩個(gè)光學(xué)瞄準(zhǔn)鏡對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)。上方瞄準(zhǔn)鏡（黑色眼罩）用于搜索/捕捉目標(biāo)，下方瞄準(zhǔn)鏡（橙色眼罩）則用于視覺(jué)追蹤。當(dāng)瞄準(zhǔn)員追蹤目標(biāo)時(shí)，這一動(dòng)作會(huì)通過(guò)電力傳輸至火炮。

為了擊中目標(biāo)，火炮必須瞄準(zhǔn)目標(biāo)當(dāng)前位置的前方。這一計(jì)算過(guò)程被稱為“提前量”（Leadoff）。提前角由瞄準(zhǔn)具外殼內(nèi)安裝的三個(gè)陀螺儀產(chǎn)生。三個(gè)運(yùn)動(dòng)平面各配有一個(gè)陀螺儀。雷達(dá)（AN/SPG34）用于確定目標(biāo)在任何給定時(shí)刻的實(shí)際距離。一旦捕捉到目標(biāo)，瞄準(zhǔn)員會(huì)扣動(dòng)紅色手柄上的杠桿，使所有三個(gè)陀螺儀“開(kāi)鎖”（Uncage）。雷達(dá)產(chǎn)生的距離信息以電力形式輸入，并控制陀螺儀的偏轉(zhuǎn)距離。距離越遠(yuǎn)，陀螺儀偏轉(zhuǎn)幅度越大，從而產(chǎn)生提前角。提前量還受到目標(biāo)速度以及目標(biāo)是自左向右還是自右向左移動(dòng)的影響。

炮管內(nèi)的膛線使炮彈旋轉(zhuǎn)，以防止其在飛行中翻滾，但這種旋轉(zhuǎn)也會(huì)導(dǎo)致炮彈根據(jù)膛線方向向左或向右產(chǎn)生輕微偏航（漂移）。與此同時(shí)，重力會(huì)使炮彈向下偏移。因此，在計(jì)算提前角時(shí)，所有這些因素都需要考慮在內(nèi)。

安裝在“B”炮位上的 AN/SPG34 雷達(dá)天線可以同時(shí)控制“A”和“B”兩個(gè)炮位。兩者之間的距離差、方位角和仰角偏差由前部 AN/SPG34 艙室內(nèi)的視差補(bǔ)償單元進(jìn)行修正。

這一部分的 4 英寸炮組成員在經(jīng)歷了一場(chǎng)艱苦的實(shí)彈打靶練習(xí)后，顯然正在享受一段輕松的時(shí)光。

抬頭望去，這就是“海達(dá)人”號(hào)二戰(zhàn)時(shí)期位于“X”炮位的 4 英寸火炮底座所遺留下的全部殘跡。

（未完）后續(xù)逐步完成