海达号驱逐舰火控系统发展（3）4英寸火炮

大概半年前，讲了两期关于“海达”号驱逐舰的故事内容。现在将余下的部分讲完，为了避免更好理解，咱们先简单介绍该舰的历史。

建造方：维克斯-阿姆斯特朗有限公司；英国泰恩河畔纽卡斯尔。

维克斯船厂编号：41号（命名前）

铺设龙骨：1941年9月29日。

下水日期：1942年8月25日，由劳里夫人（Lady Laurie）主持。

正式服役：1943年8月30日。

完工日期：1943年9月18日（海军舰艇的完工日期与服役日期通常不是同一天）。

退役日期：1963年10月11日。

排水量：标准排水量 2,200 吨；满载排水量 2,744 吨。

全长：377 英尺（约 115 米）。 型宽：37.5 英尺（约 11.4 米）。

吃水：舰艏 11 英尺 9 英寸；舰艓 15 英尺 2 英寸。

引擎：两台帕森斯蒸汽轮机；每台 22,000 轴马力。

锅炉：三台海军部三鼓式锅炉。

燃油储备：520 吨“C”级重油；续航力为 15 节时 5,200 海里，或 20 节时 1,700 海里。

最高航速：36.5 节。 初始造价：677,140 英镑（约合 1943 年的 340 万加元）。

武器装备（1960年配置）：4 具 21 英寸鱼雷发射管。2 座双联装 4 英寸火炮（位于舰艏 A、B 炮位）。2 门 3 英寸 50 倍径火炮（位于后方炮位）。6 具舰艉安装的“鱿鱼”（Squid）反潜迫击炮发射装置。4 门单管 40 毫米博福斯机炮。

编制人员：具体人数因时期而异。战时为 245 人；平时为 225 人。共有 14 名在职军官（包括舰长）以及多达 4 名受训的海军学员。这些学员宿舍设在 7 号舱室，该舱室在 20 世纪 50 年代后期改为 3 号海军器材库，用于存放所有电子零件。在建造之初，“海达人”号配置了 270 个铺位，但并未全部填满。如果该舰担任指挥舰，船上会额外增加 20 名人员，这些人员可以轻易安置在剩余铺位中。1943 年首次服役时，共有 16 名军官（包括舰长）。

铺位详情：

下层甲板人员：213 人，分设在 7 个士兵食堂。
军士长（CPO）及军士（PO）：43 人，分设在 4 个食堂。
军官：14 人，居住在军官舱室。

站在舰艏向后望去，便是“海达人”号的4英寸火炮。下方的炮位称为“A”炮，上方的炮位称为“B”炮。这些火炮的最大射程为8海里。

从技术角度讲，这些是双联装4英寸HA/LA Mk 16型火炮。其中，“HA”代表高平两用中的“高角”（High Angle），“LA”代表“低角”（Low Angle）。对于这些火炮而言，最高仰角（HA）可达85°，最低俯角（LA）为**-10°**。

当“海达人”号最初服役时，“A”炮位和“B”炮位安装的是双联装4.7英寸火炮。由于炮闩后方突出的药盘限制，这些火炮的仰角仅能达到30°。当主要对手是其他水面舰艇时，这个角度尚且足够；然而，4.7英寸火炮的炮管无法升至足够的高度来打击飞机。在前往朝鲜战场执行任务之前，“海达人”号前部的4.7英寸火炮被更换为现今可见的双联装4英寸火炮。

开火时，4英寸炮弹以每秒2,610英尺（约795米/秒）的速度离开炮口。当炮管仰角为45°时，产生的**“甲板推力”**高达60吨。虽然退坐力是恒定的，但甲板受到的推力会随火炮角度的变化而改变。炮弹的射程可达8英里（约13公里）以上，这同样取决于炮管的仰角。

“海达人”号的炮手必须具备良好的身体素质才能胜任装填工作，因为一枚4英寸炮弹重达66磅（约30公斤）。

对于甲板下的船员来说，火炮开火时的感受可以形象地描述为：“仿佛置身于一个45加仑的铁桶里，而有人正从外面用大锤猛烈敲击”。约翰·克拉克（John Clark）二战期间曾在“易洛魁”号（HMCS IROQUOIS）上担任锅炉兵，同时也担任过4.7英寸火炮的炮手。他回忆了火炮开火时经历的艰辛：

当我不在2号锅炉房值班时，我曾先后担任过‘Y’炮位的炮组成员，以及为‘B’炮位吊运弹药。我们当时没有任何听力保护措施，当然之前也从未接受过炮组或弹药装卸的专门训练，所以对这些‘突发状况’毫无心理准备。
我的听力受损了，但可以说，战斗期间待在锅炉房里是我记忆中最吵闹、最可怕的经历。那底下的震动简直超乎想象。在高速航行时直接站在强力鼓风机下方，加上所有火炮持续开火，那种压力直冲头顶。锅炉房里的船员们脸上没有一丝笑容，每次行动后的几天里听力都会下降。开火是一种没人想再经历一次的体验，而锅炉房处于加压状态这一点似乎让情况变得更糟了。

4英寸炮塔的最左侧。

左炮细节。

控制系统4英寸火炮的旋回、俯仰及开火均采用电力驱动，但装填作业为手动完成。此外还配备了手动备份系统，以防电力失效。两根炮管由同一台电动机驱动。

4英寸炮组职责如下所述，一座4英寸炮塔通常配备15名成员。此外，另有12名成员负责为火炮供应弹药。炮组人数会根据舰艇执行的任务而有所变化。

在正常运作下，炮塔内仅有四名成员。他们被称为“随塔员”（即留在炮塔内部的人员）。高低瞄准手（Layer）和旋回瞄准手（Trainer）作为备份人员在位，以防Mk 63火控系统发生故障。两名安全员负责操作联锁装置，一旦发生违规操作，该装置会切断发射按钮的电源。

例如，当装填手直接站在炮后时即为违规，因为火炮开火时的退坐力会将炮闩向后推约18英寸（约46厘米）。此外，联锁装置还会接通驾驶台和发送站（Transmitting Station）内的“火炮就绪”指示灯。

左炮位“B”门炮职责 右炮位“B”门炮职责

高低瞄准手：在手动模式下负责炮管的俯仰操作；在动力模式下担任瞄准员。他配有一个电子操纵杆，可同时控制炮塔的旋回与炮管的俯仰。

转炮手：负责将炮架旋转至预定的方位角。

通信/测距兵：同时兼任安全官。

炮闩手

炮闩手 / 炮长（战位长）

引信机操作员✖️2

引信设置员✖️2（其中一人：负责将所需的引信安装至炮弹上。）

装填手：每根炮管配备3名X2（负责将炮弹装入炮闩。）

弹药供应手X2

安全员 / 射击参数标志手

战位军官

请注意，上方的炮组职责表仅适用于**“B”炮**，因为只有该炮配备了引信设置机。多年前，鲍勃·威尔逊中校（Cmdr Bob Willson）将引信设置机从“B”炮移至了**“A”炮**的右侧炮位。此举是为了方便游客参观。因此，“A”炮现在不再设有引信机操作员和引信设置员这两个战位。

这是舰上的两个 4 英寸弹药库之一。“A”弹药库可存放 584 发炮弹，而**“B”弹药库**可存放 537 发。4 英寸火炮既可以发射高爆弹，也可以发射照明弹。

炮弹数据与装卸

弹头重量：35 磅

整弹重量：66 磅

炮口初速：2,691 英尺/秒

射速：每分钟 15 发（带引信状态）

后坐力：当炮管仰角为 45° 时，产生的力量为 60 吨。

底火：采用电发火，而非机械击发。

底火后的药筒由抽壳机构从炮闩中弹出并甩到甲板上，随后由船员踢出舷外。负责供弹的船员从待发弹药箱中提取炮弹，而在战斗状态下，则由其他成员负责持续向待发弹药箱补充弹药。每座 4 英寸炮塔配有四个待发弹药箱。

引信

“海达”号的 4 英寸火炮使用三种类型的引信：

触发引信（Direct Action Fuze）：无需设置，接触目标后即爆炸。

可变时间引信（VT - Variable Time）：用于引爆照明弹。这类引信被设置为炮弹离开炮管后的预定飞行时间。爆炸高度由炮管仰角决定，通常仰角会设定为目标射程再加上约半英里，旨在照亮目标后方的区域。

时间设置原理：炮弹头部有一个小型环形通道，里面装填了每秒燃烧固定距离的药粉。为了改变爆炸时间，引信设置员会缩短或增加从点火点到传爆药的距离。舰上备有对照表，将时间与引信距离关联起来。引信设置员只需旋转炮弹的前端，从而改变内部的距离。总之，VT 引信是在距离地面预定高度处爆炸，而非接触爆炸。

近炸引信（Proximity Fuze）：当炮弹靠近飞机等金属物体时，引信会自动触发爆炸。

射击技术
在攻击水面目标时，“海达人”号的炮手采用一种称为“跨射”（Straddling）的技术。当一轮齐射的弹着点分别落在目标的左右两侧或前后方时，这表明火控计算方案是正确的，接下来的齐射可以连续进行，无需等待落点修正。

通过“海达”号志愿者玛格·马瑟斯（Marg Mathers）的布置，这张照片展示了一枚刚刚从弹药库升至顶端的 4 英寸炮弹。

4英寸火炮内部视图。右侧是引信设置机构，托架上放有一个训练弹。实际使用中共有三种引信类型：

1. 近炸引信：当炮弹接近目标（如飞机）时自动触发。
2. 触发引信（直接作用引信）。
3. 定时引信

引信设置器的更详细视图。该引信设置器已从“B”炮移至“A”炮。点击图片可放大。

作为 1950-52 年现代化改装的一部分，“海达”号安装了一对Mark 29 型炮靶瞄准具。上图展示的是位于驾驶台区域正后方的前部瞄准具。另一个瞄准具安装在后部上层建筑的前部，用于控制 3 英寸 50 倍径火炮。

一名“瞄准员”站在两个配重块之间，通过顶部安装的两个光学瞄准镜对准目标。上方瞄准镜（黑色眼罩）用于搜索/捕捉目标，下方瞄准镜（橙色眼罩）则用于视觉追踪。当瞄准员追踪目标时，这一动作会通过电力传输至火炮。

为了击中目标，火炮必须瞄准目标当前位置的前方。这一计算过程被称为“提前量”（Leadoff）。提前角由瞄准具外壳内安装的三个陀螺仪产生。三个运动平面各配有一个陀螺仪。雷达（AN/SPG34）用于确定目标在任何给定时刻的实际距离。一旦捕捉到目标，瞄准员会扣动红色手柄上的杠杆，使所有三个陀螺仪“开锁”（Uncage）。雷达产生的距离信息以电力形式输入，并控制陀螺仪的偏转距离。距离越远，陀螺仪偏转幅度越大，从而产生提前角。提前量还受到目标速度以及目标是自左向右还是自右向左移动的影响。

炮管内的膛线使炮弹旋转，以防止其在飞行中翻滚，但这种旋转也会导致炮弹根据膛线方向向左或向右产生轻微偏航（漂移）。与此同时，重力会使炮弹向下偏移。因此，在计算提前角时，所有这些因素都需要考虑在内。

安装在“B”炮位上的 AN/SPG34 雷达天线可以同时控制“A”和“B”两个炮位。两者之间的距离差、方位角和仰角偏差由前部 AN/SPG34 舱室内的视差补偿单元进行修正。

这一部分的 4 英寸炮组成员在经历了一场艰苦的实弹打靶练习后，显然正在享受一段轻松的时光。

抬头望去，这就是“海达人”号二战时期位于“X”炮位的 4 英寸火炮底座所遗留下的全部残迹。

（未完）后续逐步完成