MK48岸轰火控计算机
在海军舰艇对岸上目标进行射击的战斗中,不论这艘舰艇属于哪个国家,总是会不可避免地遇到一个问题:陆地不像海面是一马平川的,它上面有的是山地、丘陵和盆地这样的复杂地形。所以,如果狡猾的敌人不按照常理出牌,并不把岸上目标放在舰艇一眼就能看到的位置,反倒是把它们藏在山地或者丘陵的反斜面,那么任你的射击指挥仪到底有多先进,你也不可能通过射击指挥仪找到目标;而既然射击指挥仪没法看见目标,那么利用射击指挥仪来对目标进行测距和测向,到头来就成了空话一句;可要是目标的距离和方向都不知道的话,舰艇又怎么可能命中目标呢?
有朋友可能会说:假如是这样的话,那我们能不能先找一张包含了目标的地图,然后在地图上确定本舰的位置,直接量取出目标相对于我们的方位和距离,并用这个方位和距离作为输入量去装定火控计算机呢?
这当然是可以的。事实上,这就是美国海军在二战中广泛采用的岸轰海图(bombardment chart)法。但是,由于当时还没有卫星定位系统,舰艇只能通过惯性导航和航海绘算来进行定位,定位作业繁琐并且误差很大,不能保证高效地执行岸轰任务。
那么怎么办呢?
美国人想到了另一个法子。
如图所示。假如说目标T是不可见的,但是与此同时,岸轰海图上还有一个本舰直接可见的参考点S,并且TS是不重合的。那么,当我们测定出S相对于我们的方位和距离时,由于TS之间的相对位置已知,我们其实就已经知道了目标相对于我们的方位和距离。举例来说:
设本舰为原点O,Y轴正方向为正北,X轴正方向为正东。参考点S坐标为(1,1),同时我们知道目标T在参考点的正东方向2个单位长度、正北方向3个单位长度,于是我们就能知道T的坐标是(3,4)。那么,我们就可以直接推出,T大约在本舰的北偏东37°方向5个单位长度。由于参考点S是可见的,它的坐标我们是可以精准测定的,这就意味着T相对于我们的方位和距离也被精准确定了——显然,这种方法比起繁琐还不精确的惯性导航加航海绘算来说要方便准确得多。
于是就有了MK48岸轰火控计算机。这种计算机实际上并不是一种独立的火控计算机,而是一台“挂靠”在MK8对海火控计算机或者MK1A高平两用火控计算机上的坐标转换计算机。它的基本工作原理是这样的——因为是“基本”,所以我们在接下来的内容中将不讨论由火控计算机自身完成的横纵摇修正:
- 一:MK48岸轰火控计算机的数学原理
首先确定参考点S相对于本舰的真方位B、斜距R和高程Hs。其中的B和R都是可以由指挥仪直接确定的,而Hs则依靠岸轰海图上的等高线来确定,并需要在岸轰准备阶段输入火控计算机中。这时候,计算机将会确定参考点同本舰的水平距离Rh和仰角Es:
Rh=RcosEs
Hs=RsinEs
MK48岸轰火控计算机用了一个设计来迅速而精确地同时求取这两个值。简单来说,它会不断比较根据计算机内的参考点仰角γ和实际斜距R算出来的“参考点高程”与实际输入的参考点高程,也就是用R×sinγ去和Hs相比。无疑,当且仅当γ=Es时,R×sinγ与Hs相同。因此,在R×sinγ和Hs不同时,两者间的差值信号就会驱动γ不断向Es逼近;在γ最终等于Es时,Rh也就是RcosEs就一并出来了。总之,这样我们就确定了参考点在东-北坐标系中的坐标:
S(Rh×sinB,Rh×cosB)
然后我们再通过岸轰海图,确定目标T同参考点S在东-北坐标系中的坐标差Xc和Yc,以及目标本身的高程Ht。于是,目标T的平面坐标就是: