[討論] 淺談"九六神炮"的炮射瞄具(一)

[OneSeam (一縫線)]

作為一種無能兵器的代表，
九六式二十五粍機銃在對二戰稍微有一點涉獵的軍迷心中必然印象深刻。
不管是艦隊收藏還是戰爭雷霆，談到日本海軍的失敗
一群男人們圍著機砲座無能狂怒的畫面總是深植人心。
https://i.imgur.com/ZAqHoFn.jpg


不過，我願稱"九六神炮"為軍迷們最熟悉也最陌生的武器。
之所以最熟悉，是因為它的惡名和性能劣勢家喻戶曉
之所以最陌生，則是因為相對於知名度，實際上幾乎沒有什麼人了解它的細節特徵。
軍迷們嘲笑的方面，甚至不是戰場上的日本人最在意的短處。


華文圈對於九六式的形制、理念、戰術、改進等方面有效資料非常貧乏
大多數的資料來自於翻譯的野史和地攤文，談技術的少之又少
雖說這其實是華文軍武圈的痼疾，九六式的問題在這其中也是最根深蒂固的了。
維基百科繁中頁面居然有個2009年的來路不明外部連結，充分說明了問題。


因此，這次我想要挑其中一個日軍在戰爭中想方設法改進，
但做出的努力卻鮮少為人所知的技術細節來介紹
那就是所謂的--砲側瞄具。


一、LPR式瞄準具


砲側瞄具，顧名思義，就是在火砲側進行瞄準時使用的瞄具。
在《男人們的大和號》中被猛男們緊盯著的鐵環存在感非常高，
但是講到九六式的起點，不可能不提到LPR式瞄準具。


https://i.imgur.com/A4FpF9y.jpg
LPR是非常有日本特色的簡稱，全稱是Le Prieur
源自於法國的發明者Yves Paul Gaston Le Prieur
LPR式是當年日本海軍向法國霍奇基斯公司引進25mm防空機炮時
隨著機炮本身、炮架設計一同引進的一種機械瞄具。
LPR式瞄具是日本海軍在二戰中最重用的火控系統之一，
只要用瞄具頂部的T型"的針矢"輸入目標相對於瞄具的飛行方向
再透過瞄具上的兩個轉輪輸入目標的航速和距離
LPR式瞄具內部的斜面、齒輪等機械結構就能
自動計算出命中目標所需的提前量和需要補償的彈道下墜量。
砲手要做的，是透過瞄具自帶的瞄準鏡，將視野中心的圓圈對準目標，
LPR式瞄具和炮架的機械結構就會自動調整砲口指向，進行相對準確的射擊。


嗯，之所以說是"相對準確"，
是因為這個時期的機械計算器體積和重量都相當龐大，
如果不進行一些取捨，比如說用經驗公式取代嚴謹算式以簡化結構
基本上是做不到可以安裝在單一炮架上的輕量、小巧和低成本的。
除去非常理想的環境條件，實戰中的射擊解算都會有或多或小的誤差
加上沒有考慮到風、仰角差異造成的彈道影響，
當時的機炮火控都需要現場指揮官隨時進行彈道的觀測和修正
才能最終命中目標。


https://i.imgur.com/q2Wp3I4.jpg
LPR式瞄具作為戰爭初期日軍九六式機炮的絕對主力瞄具，
無論是品質還是可靠性都令人滿意。
問題來了，從電影和網路上少量的資料，
我們可以得知日軍在戰爭中後期大幅度啟用了顯著簡化的各種鐵瞄
中間到底發生了什麼事?
LPR式有什麼缺陷嗎?


1.貴
有句話說得好，貴是原罪。

雖說以一個接觸工業革命不到100年的新興工業國來說，
日本在當年展現出的工業能力已經十足驚人，
面對戰爭中節節高升的防空需求和各艦想盡辦法塞更多防空炮的現狀，
需要各個零件的精細加工和熟練工人的手工裝配的機械計算器
不管是生產成本還是工時成本，都不符合戰場的需求。
https://i.imgur.com/9vgSg44.png
LPR式瞄具專利的其中一張圖面，可以一窺內部的複雜程度

除了計算機本身，射手的光學瞄準鏡也是生產瓶頸之一
因此出現了所謂的"簡略型"，以普通的鐵瞄替換掉昂貴的瞄準鏡。
https://i.imgur.com/Ou09qkM.jpg


2.戰力不符
LPR式純粹作為一款算幾何問題的計算機並沒有問題，
問題在於LPR式是1930年代的設計。


1930年代和1940年代之間航空科技的差距大多數人應該都略知一二
從雙翼機邁入單翼機的時代，軍用機的平飛速度也從時速兩三百
在幾年間跳到了五六百，甚至是七八百公里之譜。
作為1930年代的設計，LPR式瞄具的原裝設計，
相容的最高目標速度只有區區的兩百節
雖然太平洋戰爭初期的魚雷機和俯衝轟炸機平飛時基本上很少超出這個速度上限，
但哪怕帶了點淺俯衝，就會讓老舊的LPR式瞄具苦不堪言。


召回所有戰場上的LPR式瞄具返廠改裝顯然並不現實，
成本甚至可能比製造新型瞄具還高
因此日軍製造了新型的LPR式瞄具，將速度上限提高到四百節
也就是大概時速740km/h，可以覆蓋到戰場上會出現的所有敵機。


只是回到第一項，LPR式瞄具的生產速度並不快
至今我們仍不清楚新型的LPR式瞄具到底換裝到了什麼程度
結合九六式機炮爆炸性增長的裝備量，
應該有相當數量的舊型始終沒有退出前線。


3.水土不服
俯衝轟炸戰術和航空器的成熟是1930年代末期之後的事情。
在1920~30年代，航空對艦攻擊的主流手段除了空投魚雷攻擊
就是用轟炸機進行水平轟炸。
這兩種攻擊方式的共通點，就是為了確保攻擊的精確度
不可避免的在攻擊前必須進行一段平直的飛行。
因此，儘管以我們的後見之明看來非常的蠢，
出身於1930年代的防空火控系統，不少是以目標會筆直飛行為前提的。


https://i.imgur.com/Ywbs2eM.png
(專利中用來描述幾何原理的圖面)
LPR式瞄具採用被西方稱為"航向與速度"的計算原理。
這種原理以目標正在進行直線飛行為前提，
操作者輸入目標的航向、速度和斜距(slant range)，
計算機就可以自動算出火炮需要的仰角、方位角、引信延遲時間等等。
問題來了，實戰中敵機不會持續平飛給你打靶
為了應付進行轉彎迂迴和迴避機動的敵機，
操作者必須持續更新目標的航向、速度和斜距
才能進行連續射擊解算
光是在英國HACS這種大型的艦砲火控系統上，都會對操作者造成極大負擔
更不用說是相對簡陋的LPR式瞄具了。
同時，砲手們必須用視界狹窄的瞄準鏡跟蹤目標
頻繁的變更前置量對他們的作業造成了極大困難。


4.反應太慢
太平洋戰場實際上不是一望無際。
在大洋的中央，乍看之下周圍沒有敵艦，
緩慢飛來的魚雷轟炸機大老遠的就能在水平線上發現。
就在瞭望員鬆懈下來時，上方僅僅一兩千米處，
濃密的雲層中突然鑽出了數架來者不善的俯衝轟炸機!
當你能聽見那恐怖的引擎聲時，距離炸彈投下只剩下幾秒。
除了在心中大罵己方的雷達，一切都來不及了。


薩拉托加號航空母艦在1945年的遭遇可能發生在戰爭期間的任何船艦上，
而和砲管不同軸以提供前置量的LPR式瞄具
最不擅長應付這種襲擊。
俯衝轟炸機筆直往船艦衝來，距離也近
基本上不需要什麼射擊解算，敵機就會湊上來撞砲彈了
問題是發現俯衝轟炸機後的射擊窗口可能只有短短的十幾秒不到
在這幾秒內，砲組不只是炮口要調到最高
還要把本打算對付數公里外緩慢平飛的魚雷機的LPR式瞄具
迅速的調整成能應付上方俯衝下來的俯衝轟炸機的模式，
需要的手速非常逆天。
簡而言之，面對正面撲來的敵人
十六倍狙擊鏡還不如腰際盲射。
解決這個問題不需要技術和高學歷，
有日軍官兵在砲架裝上了和砲管同軸的簡陋鐵瞄
凡是遇到敵機突襲，改用同軸的瞄具就沒問題了。


不過和前面的數個問題結合起來，為了日後的戰況著想，
日軍顯然必須要做出釜底抽薪的對策才行。
作為一個重視戰訓檢討的軍隊，日軍適應戰場的速度非常快
他們已經留意到，也許在九六式有效射程的這兩三千米內，
比起射擊精度，唯快不破才是真理。
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我預計要用三篇文章簡介九六式的砲側瞄具演變
之後若是能展開到九六神砲的其他面向，
乃至於其他武器的科普，那就更好了。


對歷史武器的考證研究，不僅仰賴文獻的保存
致力於推翻無知、實地走訪遺物的人們更是值得尊敬
在這裡感謝慷慨公開眾多珍貴材料的samurai inui
一個持續探討九六式的史實，追求真知的研究者


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每一個討論的推文都會是我撰寫文章的動力。

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→ LoliTube    : 各國都有精度迷思 就看什麼時後打破而已
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→ kuma660224  : 因為你浪費彈藥 打完了 槍械就只是燒火棍
→ kuma660224  : 所以追求精度 是名正言順的要你節約補給
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→ Su22        : 不過日本人怎麼知道瞄準時目標的航速跟距離?一直變
→ mmmimi11tw  : 靠雷達
推 yellaw      : 好文推
→ OneSeam     : 這其實是一個迷思，日本人當然知道什麼是彈幕
→ OneSeam     : 九六式的運用原則也是彈幕，LPR只是提供一個前置量
→ OneSeam     : 文末的精度不是打靶精度，而是對目標的跟蹤精度
→ OneSeam     : 在機砲作戰距離內，敵機的航速其實並不會劇烈改變
→ OneSeam     : 測距靠光學測距儀，測速則是靠經驗老道的軍官目測
→ OneSeam     : 這年代的近距離測速靠的是望遠鏡和經年累月的訓練
推 lc85301     : 推薦 warfare 版也可發
推 kiyoshi520  : 日軍在同時期也有開發九五式機銃射擊裝置，
→ kiyoshi520  : 統一控制多組九六式機砲以形成火網。
→ kiyoshi520  : 所以在機砲附一組照準需求也相對較低。
→ kiyoshi520  : 同樣的，高射砲也有九四式高射裝置對應。
→ kiyoshi520  : 也就是說日軍並沒有蠢到真的只靠鐵瞄打飛機，
→ kiyoshi520  : 不過技術限制也得保留鐵瞄以備不時之需。
推 kira925     : 但我沒記錯的話91/94高射盤還只做到統一射擊
→ kira925     : 還沒辦法變成直接輸入到炮那邊
→ kira925     : 總之還是東西是有但整合沒特別好
推 cranfis     : 推
推 kiyoshi520  : K大，那個年代還沒有自動化到那個程度，
→ kiyoshi520  : 算是輔助計算數據然後砲側調整方位俯仰及延時。
→ kiyoshi520  : 但射擊指揮裝置相對較精密所以算的比較準。
推 kiyoshi520  : 另外也有控制多門砲以形成火網的指揮功能。
推 kira925     : 好像美軍終戰前有辦法直接串了 忘記了
推 kira925     : GFCS Mark 37 ?
推 kira925     : 沒記錯 GFCS Mk. 37可以直接設定引信了
推 fudick      : 好文啊，但是美軍的鞋盒瞄準器強很多
推 BlackCoal   : 推
推 JerryHu     : 推
推 AfterDark   : 我記得那個機砲最讓人詬病的地方的不是一定要按住
→ AfterDark   : 彈夾嗎 不然會故障
推 n0venblue   : 推，很有精神 ！
推 Zuiho       : 推
→ OneSeam     : 需要按住彈匣是個謠言，九六式發射時砲身會後座
→ OneSeam     : 你要是按著彈匣，手可能就不保了
→ OneSeam     : 至於電影裡為啥會按著？因為道具槍彈匣無法卡住...
推 skyhawkptt  : 推認真研究的專業文...
推 SIL         : 讚耶。深入淺出有條理，能輕易看懂的科普好文
推 LyingOtaku  : 推有詳細
推 stja        :
推 utn875      : 敲碗，好文
推 AfterDark   : 原來是劇組問題喔...
推 driver0811  : 二戰美軍：VT彈，好
推 ja23072008  : 推
推 barbarian72 : 推
推 christiantw : 推
推 iamhm       : 左舷彈幕太薄 原來是其來有自啊
推 DDG114514   : 感謝解說
推 qsgjnmvb    : 40波佛斯 20厄利孔 ：你真爛
推 kira925     : Bofors其實不是同一級的
推 tnssh211448 : 推  好文
推 leyung      : 推 優質好文
推 wbreeze     : 認真文推
推 Calfstrong  : 推
推 Wooctor     : 96式應該是要跟20mm oerlikon比，波佛斯40mm又是另
→ Wooctor     : 一種級別的防砲
推 Pegasus170  : 推說明
推 wl00669773  : 這個口徑沒有VT好嗎，不要啥都說VT
→ wl00669773  : 好文，可是錯版（？
推 ZzZMK2      : 日本海軍在防空上最大的罩門就是25機砲跟127高射炮
→ ZzZMK2      : 之間缺乏中程防空機砲，本來日本是有想過仿製波佛
→ ZzZMK2      : 斯的（五式40公厘高射炮）但逆向工程技術上卡關
推 XperiaArcS  : 好文給推
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