聯邦德國豹2坦克火控系統

聯邦德國豹2坦克火控系統

豹2坦克初樣車採用聯邦德國的綜合坦克火控系統,其中的彈道計算機採用FLER-H型混合式計算機。1976年研製出的豹2坦克樣車與美國M1坦克進行對比試驗後放棄了綜合坦克火控系統而採用類似美國M1坦克的指揮儀式火控系統。炮長主瞄準鏡採用休斯公司研製的瞄準線獨立穩定的雷射測距瞄準鏡,彈道計算機用休斯公司提供的數字計算機,而車長瞄準鏡、輔助瞄準鏡、穩定和驅動系統採用原始樣車的改進型,由聯邦德國的公司研製。是典型的“獵-殲”式火控系統。

概述,系統組成,觀瞄設備,數字式彈道計算機,彈道感測器,火炮穩定和伺服系統,輔助裝置,原理和特點,性能數據,炮長主瞄準鏡,雷射測距儀,車長主瞄準鏡,彈道計算機,穩定系統,

概述

【國別】 聯邦德國
【名稱】 豹2坦克火控系統
Leopard 2 Tank Fire control System
【研製單位】 美國休斯飛機公司
Hughes Aircraft Co.,US
【生產單位】 聯邦德國克虜伯·阿特拉斯電子公司
Krupp Atlas Elektronik,DE
【現狀】 生產
【裝備情況】豹2坦克
休斯公司於1977年選定克虜伯·阿特拉斯電子公司特許生產豹2坦克火控系統,系統中的雷射測距瞄準鏡由克虜伯·阿特拉斯公司選定埃爾特羅有限公司(Eltro GmbH)負責特許生產。
該火控系統未來的改進包括用CO2雷射測距儀代替現用的Nd:YAG雷射測距儀,將美國發展的120mm炮彈的彈道數據編入計算機的軟體中。

系統組成

觀瞄設備

⑴晝夜和雷射測距合一的EMES 15型炮長主瞄準鏡 該瞄準鏡除了熱像儀外,其他部分均由休斯公司提供專利,由聯邦德國埃爾特羅公司製造。
該瞄準鏡是穩定瞄準線的雙目潛望式主瞄準鏡,它的晝、夜和雷射測距光路都通過1個雙向獨立穩定的頭部反射鏡得到穩定。
CE628雷射測距儀由雷射發射機、雷射接收機和信號處理電子裝置構成。雷射發射、接收機組裝在EMES15型炮長主瞄準鏡的潛望鏡殼體內。目標距離數據、射擊準備就緒的符號和所選彈種的符號都顯示在瞄準鏡目鏡的下部。
WBG-X型熱像儀由美國德克薩斯儀器公司(Texas Instruments Inc.)研製,聯邦德國蔡斯(Zeiss)公司生產,採用了低速並行掃描、光學多路傳輸、發光二極體顯示技術和通用組件,組裝在EMES15型炮長主瞄準鏡的潛望式鏡筒中,有兩個視場,觀察目標用大視場,瞄準目標用小視場。炮長可直接觀察到熱圖像,車長通過傳輸光學鏡組觀察再現的熱圖像。熱像儀的所有控制元件都安裝在炮長控制裝置上,但車長也可以超越炮長進行控制。計算機控制的RPPI-8檢測系統可以檢查熱像儀的功能並測定部件的故障位置。
⑵PERI-R17型車長主瞄準鏡 該瞄準鏡由蔡斯公司研製生產,是主穩定瞄準線的周視單目潛望式瞄準鏡,安裝在車長艙口的前面,可旋轉360°,使車長能觀察戰地情況和瞄準目標。瞄準鏡本身沒有夜視通道,但通過傳輸光學鏡組與炮長主瞄準鏡及其熱像儀連線,車長可觀察到再現的圖像。

數字式彈道計算機

休斯飛機公司提供的數字式彈道計算機由計算裝置和計算機控制裝置組成。計算機控制裝置上裝有必須由人工輸入的氣溫、藥溫控制旋鈕、能拿民有人工或自動輸入值顯示出來的顯示選擇開關和數字顯示器、自動輸入雷射測距數據的雷射觸發開關以及自動輸入橫風、傾斜和反饋控制的3個觸發開關。反饋控制用來修正火炮在行進間射擊運動目標時的角誤差。距離數據和橫風數據也可以人工輸入。該火控計算機自動計算火炮的瞄準角和方位提前角。計算時引入的彈道修正量有目標距離、車體傾斜、橫向向速、氣溫、氣壓、藥溫、炮管下垂、視差、彈種(4種彈選1種)、目標角速度以及車體相對於目標的運動方向等。

彈道感測器

豹2坦克上與計算機連線的自動彈道感測器有測定目標角速度的速率陀螺感測器、測定風向和風速的橫風感測器、測定炮耳軸傾斜的擺錘式感測器及測定氣溫和氣壓的氣象感測器等。為了使坦克在行進間能命中目標,增加了測定車輛行駛速度的車速感測器(與傳動裝置相連線)以及測定車輛縱軸和炮長瞄準線之間平角的炮塔位置旋轉變壓器。豹2坦克沒有象M1坦克那樣配有炮口校正感測器,不能半自動地修正炮口偏移,以保持炮膛軸線和瞄準線的準直,因此,必須在戰鬥前下車校炮,校炮的修正量人工輸入計算機。克虜伯公司認為氣象感測器只能提供車輛所在位置的氣象數據,又易被炮火所損壞,因此僅在第一批豹2坦克上配用,在第二批坦克上不再安裝。但在遠程射擊時,或在沙漠環境中射擊時,仍有必要安裝氣象感測器。

火炮穩定和伺服系統

豹2坦克的火炮是通過高低和方位雙向穩定器來實現火炮穩定的,穩定器為電液式的,炮長和車長都可通過控制台進行操作。在正常工作方式、穩定工作方式和緊急工作方式時,火炮和炮塔都由液壓驅動。在液壓傳動系統發生故障或被損壞時由炮長驅動兩個手動的油泵來驅動火炮。
控制火炮穩定器的伺服調節迴路是這樣工作的:當炮長或車長瞄準線跟蹤目標時,火炮和炮塔由電液伺服系統控制並隨動於瞄準線,火控計算機的輸出信號控制電液伺服閥,而伺服閥又控制高低液壓缸和水平液壓缸的驅動裝置,使火炮在兩個方向上被賦於瞄準角的方位提前角。當火炮的位置誤差(高低和方位兩個軸)及瞄準線和火炮之間的相對速度(兩個軸)都進入規定的誤差範圍內時,火炮便可擊發。這樣可大大提高命中率。
火炮液壓驅動系統與戰鬥艙是分開的,以防止中彈後產生二次效應對坦克乘員造成危害。

輔助裝置

⑴炮長輔助瞄準鏡 採用蔡斯公司研製和生產的FERO-Z18型望遠式瞄準鏡,放大倍率為8×。
⑵炮長控制裝置 安裝在瞄準鏡的右邊,裝有武器選擇開關、瞄準標記的漂移補償按鈕、彈種選擇開關、分劃照明和雷射距離顯示亮度的控制旋鈕以及調整控制熱像儀的旋鈕等。
⑶RPPI-8型檢測系統 豹2坦克內裝有由火控計算機控制的RPPI-8檢測系統,可以自動監測火控系統的工作狀況,發出有故障和無故障的指示信號,並可指示發生故障的部件,便於維修或更換。
豹2坦克火控系統的組成部件如下圖所示。

原理和特點

⑴豹2坦克火控系統的炮長主瞄準鏡、車長主瞄準鏡以及火炮都分別在方位和高低雙向進行穩定。火炮既可以隨動於炮長主瞄準鏡也可隨動於車長主瞄準鏡。這種配置方式價格比較昂貴,但行進間搜尋、識別目標以及對目標瞄準射擊的性能都比較好。
⑵豹2坦克火控系統可以允許坦克從靜止位置或行進間射擊固定或運動目標,其程式如下:
車長藉助其主瞄準鏡發現和識別目標,用按鈕給炮長指示目標(炮長的主瞄準線自動與車長瞄準線平行);炮長瞄準目標,用雷射測距儀測距,在目標上選定瞄準點,射擊。
⑶配備的彈道修正自動感測器數量較多。

性能數據

炮長主瞄準鏡

【型號】 EMES15
【類型】 雙向獨立穩定瞄準線的雙目潛望式
【放大倍率、視場】 12×、5°
炮長夜視瞄準鏡
熱像儀(組裝在炮長主瞄準鏡內)
【特性】 低速並行掃描、光學多路傳輸、發光二極體顯示

雷射測距儀

【型號】 CE628型
【工作物質】 Nd:YAG
【作用距離】 200~9990m
【測距精度】 ±10m
【重複頻率】 10次/min(連續)
【距離分辨力】 ≤20m
【光束散度】 ≤0.45mrad

車長主瞄準鏡

【型號】 PERI-R17型
【類型】 雙向獨立穩定瞄準線的周視單目潛望式
【放大倍率】 8×、2×
【視場】 7°、27°

彈道計算機

【類型】 數字式
【自動輸入量】 距離、目標角速度、傾斜、橫風、本車行駛速度、
車體縱軸和瞄準線之間的夾角
【人工輸入量】 氣溫、氣壓、藥溫、炮口下垂、彈種選擇
【自動彈道感測器】 速率陀螺、橫風、擺錘(可以測量30°的車體傾斜)、
測本車行駛速度的車速計、炮塔位置測定器

穩定系統

【瞄準鏡】 炮長、車長主瞄準鏡的瞄準線雙向獨立穩定
【火炮】 方位向穩定炮塔,高低向穩定火炮
【火炮驅動系統】 電液式,緊急時可手動驅動
【火炮俯仰範圍】 -9°~+20°

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