钢铁洪流序曲 —— 从“下反”式到“上反”式火控

作者：弹痕

国庆70周年阅兵式上，一首《钢铁洪流进行曲》燃爆了朋友圈，虽然相比于历次阅兵，坦克方队无论就规模还是关注度而言都略显失色，但这也正说明我军现代装备体系正逐步走向完备。

在完备的装备的体系下，现代主战坦克在未来战场上所能发挥的作战效应所能得到的增益，将是机械化时代所不能比拟的。在装备体系不断完善的同时，主战坦克本身也在不断加强对自身性能的完善，以更好的融入以信息化为主导的现代装备体系。对主战坦克而言，性能强化不仅仅是对火力、机动性和防护性能的提高，对于火控系统的完善也同样至关重要。

坦克火控系统的完善，和融入以信息化为主导的现代装备体系有什么必然的内在联系么？这就需要从坦克火控系统本身来说起。坦克火控系统在经历了早期简易火控系统、扰动式火控系统和非扰动式火控系统的更迭换代后，进入了稳像式火控系统时代。稳像式火控系统在工作原理上借鉴了高炮指挥仪，因此又被称为“指挥仪式”火控系统。

安装该火控系统的坦克，在坦克行进时炮手通过瞄准镜向外观察，目标和背景保持稳定不动，“稳像式”火控系统由此得名。使用该系统的坦克炮手在完成测距后，无需等待火控计算机装订表尺、伺服系统调炮等扰动过程，只需持续瞄准目标，火控计算机驱动火炮随动于瞄准视线，完成射击准备。稳像式火控系统的出现，极大的缩短了坦克瞄准射击时间，并真正满足了坦克行进间射击的需要，对于提高主战坦克作战能力具有非同寻常的重要意义。

　　99式坦克的“下反”炮长瞄准镜

　　96A坦克的上反像镜头

稳像式火控系统将观瞄系统和火炮分别进行稳定，这也为提高车长的指挥效率提供了技术可能。稳像式火控系统通过火控计算机的调控，使得火炮随动与瞄准系统。炮手在寻找目标的同时，车长可通过独立周视镜系统对战场环境进行观察，车长发现目标后，可实施超越调炮，将目标指示给炮手。

车手对上一个目标进行射击时，车长重新开始搜索新的目标。在紧急情况下，车长可以通过超越射击开关取代炮手对火炮的控制，完成超越射击。除此之外，稳像式火控系统中的观瞄系统还可加装微光夜视设备及热成像设备，提高主战坦克夜间作战能力。更可以通过视频跟踪设备、毫米波雷达跟踪设备及雷达跟踪设备等系统模块，完成对特定目标的自动跟踪、捕捉、瞄准，极大的缩短了主战坦克设计反应时间，提高了行进间射击的命中率和坦克持续作战能力。

稳像式火控系统根据结构和系统工作原理的不同，可分为“上反”稳像式火控系统和“下反”稳像式火控系统。“下反”稳像式火控系统中，瞄准镜通过镜体两侧耳轴悬挂在炮塔上，并通过四连杆机构实现和火炮同步运动。当镜体摆动时，水平方向的入射光线经过棱镜反射，最后出射时与目镜轴线平行。

该系统中除120°棱镜通过一个二自由度陀螺仪实现姿态独立稳定外，作为主反射镜的五角棱镜和其他补偿光组系统都与镜体一起随动于主炮。由于该系统中真正稳定不动的只有作为下反射镜的120°棱镜，所以这套系统被称为“下反”稳像式火控系统。该系统的主要特点是结构相对简单，镜体结构较小，对于电子系统要求不高，而且在88系列和早期96坦克上得到了较为成熟的应用，因此我军99坦克在研制初期使用了该火控系统。

但因为“下反”稳像式火控系统的光学元件较小，所以在嵌入微光夜视仪、热成像和自动跟踪系统等新模块时，新的光路难以通过120°棱镜反射，无法做到“稳像”，只能实现“稳线”。也就是说，在视场画面晃动时，使瞄准分划与视场一起晃动，晃动的方向和频率一致，中间不存在相对运动。

事实上也就是说在微光和红外通道下反式的稳定瞄准系统只是存在于理论状态的，这极不利于坦克夜间作战。同时，下反式火控系统的瞄准镜是通过连杆机构与火炮进行联动的，当连杆机构出现磨损或结构性损伤时，系统误差会明显增大，不利于保持火炮射击精度。除120°棱镜保持姿态独立稳定，其余光组结构与镜体一起随动于主炮的结构，使得该系统在坦克高速行进或是地形起伏较大时，稳定效果较差，限制了主战坦克的应用空间。

与“下反”火控系统相比，“上反”火控系统光路结构简单，只需稳定上反射镜，瞄准镜体不摆动。而且“上反”火控系统稳定视场大，光路更宽，易于与其他系统模块相配套。“上反”火控系统中，瞄准镜刚性安装在炮塔顶部，上反射镜安装在双轴陀螺稳定平台上，赋予镜体在水平和俯仰方向上的稳定性。当镜体随车体振动时，角度解算器通过陀螺仪传输的信号，驱动力矩电机做相应的补偿运动，从而保证炮手视场稳定不动。

该系统对于镜体运动的角速度和角位移测量精度要求和电机驱动精度要求非常高，因此在99坦克设计定型之初并未采用。随着我国在电子工业水平上的进步，“上反”火控系统逐步走向成熟，使用“上反”火控系统的99A坦克具备了全天候稳像能力，我国坦克工业水平由此真正走在了世界前列。

稳像式火控系统的应用，不仅能提高主战坦克的射击精度和全天候作战能力。稳像式火控系统的中的观瞄、测距设备，以及与系统相配套的其他系统模块，对于引导和控制炮射导弹、对特定目标进行标定识别，对其他作战设备尤其是无人作战平台进行目标引导（激光驾束照射、电视导引等，加装一套指令模块的事）都能发挥重要作用。我们有理由相信，在现代技术的加持下，我们的钢铁洪流必然能迸发出更加夺目的光彩。