坦克，自从诞生于第一次世界大战中的那一刻开始，就以火力、装甲防护力和机动力三者的结合，逐步成为地面战场的主角和各国地面部队的主要武器，发挥着巨大的作用。作为一种大型兵器，强大的火力始终是人们对于坦克的最基本要求之一。正如人们常说的“消灭敌人是保存自己的最好手段”和“进攻是最好的防御”一样，没有强大的足以消灭敌人的火力，防护力和机动性再强的坦克也难以逃脱最终被消灭的命运。人们对坦克火力的要求至少可以概括为“打得远、打得准、反应快、威力大”，其中要实现“打得远、打得准、反应快”，必须依靠坦克火控系统来实现。
一、什么是坦克火控系统 捚?Z很
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1、坦克火控系统的定义 麒9妅\捿?
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坦克火控系统是经常在各种媒体上出现的概念，也是读者非常熟悉的概念，但是什么是坦克火控系统，恐怕没有多少读者可以准确描述出来。简单的说，火控就是对火力进行控制以完成射击任务，坦克火控系统就是控制坦克武器进行射击的装置。严格的讲，坦克火控系统是指安装在坦克内，能迅速完成观察、瞄准、跟踪、测距、提供弹道修正量、解算射击诸元、自动装定表尺、控制武器指向并完成射击任务的一套装置。
这里所说的坦克武器，主要包括坦克炮和并列机枪，而不包括高射机枪、烟幕弹发射器、榴霰弹发射器等其他辅助武器。如果坦克炮配备了炮射导弹，则火控系统还应负责对导弹进行制导，这就是所谓的瞄导合一火控系统。
2、坦克火控系统的三要素 児'?圪罗?
所有的坦克火控系统，尽管在工作原理和构造上有所不同，但是都包括采集数据、解算诸元、控制武器这三个部分。
采集数据是指采集解算射击诸元所必须的弹道和气象数据，如坦克至目标的距离、目标相对于坦克运动的角速度、火炮耳轴的侧倾角度、弹种、气温、气压、横风速度、发射药温度、炮膛磨损引起的弹丸初速下降值、所用弹种的跳角或综合修正量等数据，为计算机解算射击诸元做好准备。比较完善的火控系统会使用大量的自动传感器来自动测量弹道和气象数据中的大部分数据，这样系统的自动化程度高，但造价高、可靠性有所降低；也有相当数量的火控系统只自动采集少数几个对射击诸元解算精度影响较大的弹道和气象参数，其余部分数据则由人工输入计算机。
解算诸元是指火控计算机根据采集到的弹道和气象数据，单次或连续解算射击诸元，并输入执行机构。射击诸元主要包括瞄准角和方向提前量。
控制武器是指火控系统的执行机构在射手操纵下或在系统自动控制下装定射击诸元，使火炮到达指定的空间位置并发射，完成射击任务。
3、评价坦克火控系统的两个主要指标
对于坦克火控系统性能的优劣，常用的两个评价指标是系统反应时间和命中概率。一般来说，火控系统的系统反应时间越短、命中概率越高，性能就越好。 ??s瀯潝
系统反应时间，是指从射手发现目标到火控系统完成射击准备、可以随时开火的时间，反映了火控系统的快速性能。
命中概率是指坦克火控系统在某种射击条件下对某种目标射击时命中目标的可能性大小，反映了整个坦克武器系统的精度。在其他条件相同的情况下，坦克射击的命中概率越高，系统反应时间越短，火控系统的性能就越好。
通常，我们用首发命中概率作为评价坦克武器系统精度的指标，之所以强调首发，是因为这最能客观反应武器系统本身的性能。如果考虑了次发甚至第三发射击的命中情况，可能会因射手操作等人为因素的存在而不能反应系统本身的性能。因为射手在首发射击没有命中目标时一般会进行射击修正，修正方法和修正量的大小会因射手的经验、观察弹着点的结果等因素的不同都变化，此时计算的命中概率就会由于人为的不确定因素而难以准确反映系统的性能。 (榐????
4、对坦克火控系统的基本要求
各国发展的数字式坦克火控系统大体可以分为两类，一类是为改装现役的老式坦克设计的，另一类是为新研制的坦克设计的。对这两类火控系统的基本要求也有所不同。
对新研制坦克的火控系统的基本要求，包括以下内容：能全天候地快速搜索、发现和识别目标；能有效地测定目标的各种参数并对目标实施精确跟踪和瞄准；系统反应时间短；坦克具备行进间或短停间对运动目标射击的能力；能达到较高的首发命中概率；具有不同的工作方式，可以降级使用；能对火控系统进行自检；可靠性高，操作与维护简便。
对改装老式坦克的火控系统的基本要求，包括以下内容：能在与老式坦克性能相匹配的前提下，满足现代火控系统的某些要求；改装简单迅速，通用性强；体积小，重量轻，不过多占用坦克炮塔内的有效空间；能耗小，不危及整个车辆的能量平衡；坦克改动量小，改装成本低；可靠性高，操作与维护简便。
二、坦克火控系统的发展过程
坦克火控系统经历了从无到有、逐步提高的发展过程。当坦克刚刚出现在战场上时，虽然已经装备了火炮，但是还没有任何形式的火控系统出现。在第一次世界大战索姆河战役期间，英国军队开始使用坦克作战。英军投入战场的I型“雄性”坦克在车体两侧的突出部安装有两门57毫米火炮。此时的坦克甚至连最简单的瞄准镜都没有配备，射手射击前只能打开炮闩，通过炮膛概略瞄准目标，然后装填炮弹和击发，射击精度和火力反应速度都非常低。此后，为了提高坦克射击的精度和反应速度，各国陆军开始为坦克火炮配备瞄准镜，坦克火控系统开始有了雏形。由于各国军队对坦克火力的高度重视，许多高新技术在坦克火控系统中得到了广泛的应用，如激光测距技术、夜视技术、微型计算机技术、现代控制技术等，使坦克火控系统的性能不断得到提高。
按照不同的分类方法，坦克火控系统的发展过程可以划分为不同的阶段。本文中，我们不妨将第二次世界大战末期至今的坦克火控系统划分为四代，并逐一进行简单介绍。
1、第一代火控系统 蛊F5G9yx
第一代坦克火控系统，我们称之为原始火控系统。采用第一代火控系统的坦克，只配备了光学瞄准镜，射手目测判定坦克至目标的距离，或者根据已知的目标高度或宽度利用瞄准镜分划板上的测距分划或密位分划判定目标距离，判定距离的误差很大，在生疏的地形上通常可以达到实际距离的15%；射手根据目视判定的目标距离，手动装定表尺；射手操作高低机和方向机、火炮和炮塔的电力液压传动装置、火炮稳定器，使瞄准镜中相应弹种和距离的瞄准指标对准瞄准点进行射击；没有配备夜视器材，不具备夜间作战能力。从上面的叙述中可以看出，第一代火控系统的自动化程度很低，基本靠乘员人工判断和手动操作进行射击，对人员的操作技能要求较高。苏联T－34和T－54坦克装备的火控系统均属于第一代坦克火控系统，我国的59式中型坦克、62式轻型坦克、63式水陆坦克的火控系统也属于第一代。
英国逊丘伦和奇伏坦坦克一直采用测距机枪进行目标距离的测定，12.7毫米测距机枪并列安装在火炮上方，最大射程1800m。所谓并列安装，就是机枪与火炮相对位置固定，一同俯仰。射手发现目标后，首先目测判定距离，装定相应的机枪表尺，操纵测距机枪发射1个短点射，一般发射3发曳光弹；如果曳光弹命中目标，就按照此时机枪表尺距离在瞄准镜中装定火炮某弹种的表尺瞄准射击；如果曳光弹没有命中目标，射手就根据观察到的曳光弹偏差情况，进行射击修正，直至曳光弹命中目标，再用火炮射击。这种测距方法有利于修正气象、地形等条件对射击的影响，但是速度较慢，系统反应时间较长。
2、第二代火控系统
20世纪50年代初期，坦克开始装备光学测距仪、机械式弹道计算机、主动红外夜视仪。光学测距仪分为体视测距仪和合像式测距仪，以合像式测距仪居多，乘员可以使用光学测距仪比较准确地测定目标距离；而后，射手可以人工装定表尺，也可以将测距仪测定的目标距离输入计算机，再由计算机带动瞄准镜的分划板装定瞄准角；射手通过操作火炮带动瞄准镜，使瞄准指标对准目标并击发；采用了主动红外夜视仪，夜间作战距离可以达到800米以上，具备了初步的夜视夜战能力。
美国M47、M48坦克采用的是体视测距仪，早期的苏联T－72坦克采用的是合像式光学测距仪。体视测距仪的使用较为复杂，需要使用者具有较高的观察技巧，不经过长期的训练，难以建立起较强的立体视觉，常用于高炮射击时对空中目标测距。而合像式光学测距仪使用较为简单，操作过程类似于普通光学照相机调整焦距。以T－72坦克装备的合像式测距仪为例，炮长操纵火炮带动瞄准镜，使目标位于瞄准镜视场的中心，目标图像分别位于分像线上下，如果测距仪装定的距离与至目标的实际距离不符，目标垂直轮廓线会左右错位，射手转动操纵台使垂直线在分像线上对齐，此时测距仪指示的数字就是至目标的距离。
机械式弹道计算机其实就是一组形状各异的同轴凸轮，每个凸轮对应于一种弹药，凸轮边沿至轴心的距离对应于该弹种在一定距离上的瞄准角，凸轮转动角度对应于不同的射击距离。所以，只要根据至目标的距离将凸轮转动相应的角度，即装定了相应的瞄准角，射手即可使用瞄准指标对准目标进行射击。早期的T－72坦克仍然采用机械式弹道计算机。
使用主动红外夜视仪作战时，射手需要操纵安装在炮塔上的红外探照灯照射目标，夜视仪接收目标反射的红外线，在目镜上显示目标图像，射手就可以对目标观察、识别、瞄准和射击。由于需要使用红外探照灯照射目标，坦克非常容易把自己暴露给对方，敌方不必打开红外探照灯即可发现目标，所以主动红外夜视仪已经逐步被微光夜视仪和热成像夜视仪所代替。苏联T－54、T－55、T－62、T－64、T－72坦克都装有主动红外夜视仪。
3、第三代火控系统
20世纪60年代初期，激光测距仪开始在坦克上使用，可以迅速准确地测定至目标的距离，为坦克使用计算机进行弹道计算和火力控制提供了条件。60年代中期，第三代坦克火控系统开始出现，也称为模拟式火控系统，包括激光测距仪、模拟式火控计算机、火炮稳定器、光学瞄准镜、主动红外夜视仪等。随后，微光夜视仪也开始在坦克上使用，代替了主动红外夜视仪。射手发现目标后首先使用激光测距仪进行测距，并操纵火炮带动瞄准镜对运动目标进行跟踪；跟踪结束后，至目标的距离和目标相对坦克运动的角速度以及其他自动传感器的测量数据自动输入火控计算机；火控计算机根据输入的距离、角速度、耳轴侧倾角度、气象条件、弹种等数据，快速解算火炮的瞄准角和方向提前量，并以某种方式（如在瞄准镜中注入一个瞄准光点）指示射手进行射击。这样，坦克在停止间和短停间对运动目标射击的命中概率大为提高，火控系统的优越性得到充分的体现。
4、第四代火控系统
20世纪70年代，随着大规模集成电路技术的飞速发展，微型计算机进入了应用阶段。各国开始竞相研制以微型数字式计算机代替模拟式计算机为主要特征的第四代坦克火控系统，也称为数字式火控系统。与模拟式火控系统相比，数字式火控系统运算精度高；通用性强；逻辑判断能力强，便于功能扩展；体积小，结构简单，成本低；便于应用目标自动跟踪技术等新技术。同时，夜视仪器也全部采用了被动式夜视仪，如微光夜视仪和热像仪，使坦克夜战能力有了很大提高。
按照火炮轴线与瞄准线之间的控制关系，第四代坦克火控系统可以分为扰动式、非扰动式、指挥仪式三类。瞄准线随动于火炮轴线，系统装定表尺时，瞄准线偏离目标，即有明显扰动过程的火控系统，称为扰动式火控系统；瞄准线没有明显扰动过程的火控系统，称为非扰动式火控系统。瞄准线独立稳定、火炮轴线随动于瞄准线的火控系统，称为指挥仪式火控系统；能够自动跟踪目标和测量目标相对运动信息的火控系统，称为目标自动跟踪式火控系统。由于瞄准线独立稳定的精度较高，指挥仪式火控系统具备了行进间对运动和不动目标射击的能力，比扰动式和非扰动式火控系统优越。所以扰动式和非扰动式火控系统又被称为简易火控系统。目标自动跟踪式火控系统，又进一步提高了自动化程度和射击精度，并简化了乘员的操作程序。这种分类方法是当前应用最广泛的分类方法，既反映了火控系统总体结构的不同，也反映了火控系统技术水平的高低。
各国在20世纪70年代之后新研制的坦克，大多采用了指挥仪式火控系统，其余多采用简易火控系统。在采用简易火控系统的坦克中，多数采用的是扰动式火控系统，非扰动式火控系统则较少装备部队。扰动式火控系统还大量用于改装老式坦克，比如针对世界上大量装备的苏式坦克，许多西方国家专门开发了用于改装苏式坦克的火控系统。
英国猎鹰火控系统是典型的扰动式火控系统，瑞典IKV－91轻型坦克火控系统则是非扰动式火控系统的代表，德国豹2坦克最早装备了指挥仪式火控系统，日本90式坦克则最早装备了带目标自动跟踪器的指挥仪式火控系统，法国勒克莱尔坦克火控系统是最早按照车辆电子一体化思想设计的火控系统。
