简析冷战东西方坦克车长镜代表作之PERI-R17和TKN-4S

谨以此文纪念伟大的坦克周视潜望镜之父,波兰坦克工程师鲁道夫.刚拉克先生。





楼主 鹿_鹿_鹿  发布于 2016-06-04 10:40:00 +0800 CST  
东西方两大阵营在第三代坦克设计之初就将“稳定的车长视野和必要情况下的超越射击能力”作为设计指标,并且根据不同技术条件和需求在东西方结出了殊途同归的两个硕果:一个是搭载于豹2A4坦克的PERI-17,另一个是从特80U开始装备的TKN-4S。从技术角度讲,本人认为车长周视镜作为坦克火控的一部分大致有两个里程碑式的技术突破,一个是独立稳定器,第二个便是整合夜视能力。前者不仅极大的提升了车长在运动中发现目标的能力,更让车长镜开始具有部分炮长镜的功能,后者则完善了车长镜作为独立火控的功能。PERI-R17和TKN-4S正是东西两阵营将这两项技术实用化以后的产品
本文基于公开资料和数据,从设计思路,操作方式等方面对两种周视镜进行一下简单对比,以飨读者。
文笔拙劣,才疏学浅,若有谬误请不要打脸。





楼主 鹿_鹿_鹿  发布于 2016-06-04 10:43:00 +0800 CST  
第一章: 战后第一代德国车长镜
坊间戏谑曰:单反穷三代,蔡司毁一生。拜德国精良的光学工业所赐,德国战后的车长镜一直是西方乃至全世界坦克工业的典范。PERI-R17的老祖宗,TRP-5型测距指挥一体型周视镜代表五六十年代车长镜的最高水平。



镜体固光靠镜头马达旋转实现360度视野,内置除霜电路,刻度线高亮电路。虽然镜体没有稳定器,但是能提供2-20倍的清晰变焦视野,而且左右手手柄位置有测距框调长宽调节器,车长只要预先按照目标尺寸调节测距框长或宽(或者长宽),然后调节放大倍率至测距框吻合目标轮廓,距离即以十米为单位显示在目镜上方的机械表内。


举一个栗子,已知特72坦克的宽为3.59米,高2.2米,转动测距框旋钮至相应长宽,或长或宽

确定输入尺寸后调节放大距离直至测距框吻合目标尺寸,距离显示出计算距离。

通常的战术是车长用TRP-5搜索到一个目标,然后指示给炮手打击,炮手用炮镜自带的体视测距仪测距完成打击的同时车长已经转向下一个目标并完成测距,消灭第一个目标后直接接受车长测距结果打击下一个目标。车长独立测距功能在对付多个目标的情况下极大的缩短了炮手从一个目标转向打击另一个目标的时间,可谓将蹲坑伏击打黑枪发挥到了极致。其实M48A3和60A1都有类似的能力,只不过美式战车的M17体视测距仪是车长操作,炮长接受车长测距而且M32炮镜只有简单的刻线测距,反应不够快。
此镜广泛应用从豹1A1,A2,A3和A5的各类西德战车,A4和部分A5升级为下面要介绍的此物之替代品。

楼主 鹿_鹿_鹿  发布于 2016-06-04 11:46:00 +0800 CST  
第二章:稳定的视野
豹1坦克凭借优良的机动性和操作性成为苏式坦克头疼的对手,考虑到必要的情况下需要强行出击以扩大战果,不能稳定视野的TRP系列车长镜则会极大的限制坦克冲击中发挥火力,而且核生化条件下车长也不方便像二战那样探出炮塔指挥;为车长提供稳定的视野解决方案提上了日程。在KPZ70方案中曾经有过将整个指挥塔稳定的设想,车长座椅吊在指挥塔上,和整个指挥塔一起旋转。试验发现,要稳定整个指挥塔需要功率强劲的稳定器马达,体积和散热都不好解决;与其稳定整个指挥塔不如稳定一个小镜头容易。
早在1969年德国工程师就拿出了双向稳定的车长周视镜,R17大名鼎鼎的前辈PERI-R12,也是世界上第一款双向稳定的车长周视镜,卡尔蔡司荣誉出品。R12基本奠定了R17的技术格调,为车长提供双向稳定的X2-X8视野,同时车长可以根据情况选择1:车长镜视野随动炮长的监视模式 (ZÜ)。2:车长镜自由旋转模式(KP)。3:超越炮长射击模式(KH P)。镜体刻度盘内有以火炮指示方向为12点的方位刻度盘,镜体上有简易的距离和弹种弹道输入旋钮,自身带有微光夜视功能。车长通过右手的操纵杆控制镜头方向,镜体和炮长镜有光路相连,车长可通过开关来切换监视炮长镜视野。PERI R12车长周视镜舍弃了复杂的测距框功能,仅仅保留简单的密位刻度,主要测距任务交还给炮长激光测距仪。
R12最早见于豹1A4型坦克,R12A1等改进型装备在豹2A0-A3坦克



楼主 鹿_鹿_鹿  发布于 2016-06-04 11:51:00 +0800 CST  
第三章:大器初成
1985年,搭载PERI R17的豹2A4型坦克问世
与R12一样,R17,17A1也是潜望式车长镜,提供双向稳定的最大8倍的白光视野,进一步提高了稳定器和光学部件的性能。从外观上看,R17和R12的安装位置基本雷同,都是固定在型车长舱口的前端,以方便镜体控制端正好位于战斗室车长的面前,位于主装甲之后


R17也通过一条肘型光路与炮长EMEs15型炮镜相连通,如下图所示,以供车长监视炮长视野

楼主 鹿_鹿_鹿  发布于 2016-06-05 10:15:00 +0800 CST  
为了更直观的了解R17,本文简单讲解一下该镜的大体操作,太手把手容易被度娘删帖。

豹2A4的车长席直接面对R17周视镜如下,不要被密密麻麻的红字吓住,左边是车长火控面板,自动模式下车长除了选择弹药下达命令以外仅仅是监视,需要排除故障或者紧急情况下才需要手动输入参数。

如下图所示,R17可以提供X4到X8的白光自由视野,也可以连通炮长镜热像仪视野。目镜中的方位盘以火炮指向为12点。



手柄是车长控制R17方向以及超越指示的主要工具,和R12一样三种工况:1:车长镜视野随动炮长的监视模式 (Z?)。2:车长镜自由旋转模式(KP)。3:超越炮长射击模式(KH P),不同的是R17可以的超越射击模式有两种,一种是R17独立镜头视野,火炮随动于R17,车长启动手柄下面的KW键接过测距仪使用权,第二种就是直接切换到炮长镜视野超越射击。
除了手柄以外,车长还通过右侧的面板操作R17以及炮长热像仪,烟幕系统等等,如图下所示,有兴趣的吧友可以放大观看,恕不赘述

楼主 鹿_鹿_鹿  发布于 2016-06-05 10:26:00 +0800 CST  
第四章:锦上添花
以为A5仅仅是A4脸上套个“罩”而已么?Naive!


冷战结束后随着技术进步,R17和R17A1的缺陷也开始慢慢暴露出来,首先就是本身镜头无热像能力,必要时需要切换到炮长镜视野使用炮长热像仪。第二,由于是纯光学潜望设备,成本比较高,结构比较复杂。第三,潜望式镜体炮塔内部分体积比较大,占用了车长面前很多空间,这样一来安装多功能显示屏和车载信息系统升级会受到影响。针对这一缺陷,蔡司于1998年推出了R17的新一代产品,R17A2。后者较于R17/A1外观上最大的不同就是采用肘型光路,外部镜头安装在A5和A6系列车长舱口左后方,

镜头中增设独立非制冷型热像镜头Ophelios,车长端增设热像显示器,通过数字信号代替原有的光学通路连接炮长镜,大大减轻了体积和重量。


从车内看,R17A2确实大大减少了占用空间,安装了热像显示器。

R17A2的操作相较A1更简便,车长不再通过笨重的光学通路监视炮长镜。光学部分仅仅保留作为昼间或者应急情况下使用。
光学部分和R17A1雷同,在此不再赘述。数字部分由于增加了数字显示通道连接R17A2的热像仪镜头和炮长镜视野,在此简单介绍一下。


爪机浏览的吧友舍不得流量就算了吧。

不同批次的R17A2界面可能有所不同,比如瑞典的Strv122


按今天的标准来看,这块老掉牙的LCD屏像素渣的可以,亮度也不行,只能显示黑白两色,还频闪不护眼。。

楼主 鹿_鹿_鹿  发布于 2016-06-06 04:13:00 +0800 CST  
第五章:推陈出新
全新一代的车长周视镜PERI RTWL随着豹2A7一起问世,更多采用数字成像技术,包括白光CCD,同时采用更高品质的光学材料和新一代“ATTICA”热像镜头,体积更小更轻,内置独立激光测距仪;PERI RTWL被设计同步兼容美洲狮战车和豹2A7系列坦克。从结构上来看,PERI RTWL依然设计有传统光路部分,需要打穿炮塔顶部,安装平台适应性相比前代产品没有质变。



新式“ATTICA”热像镜头2008年以来被用来升级R17A2,加拿大装备的豹2首先采用这一项技术



莱茵金属推出的豹2“”革命“套件也有一套全新的周视镜产品”EESSS“,该产品除了继承了PERI RTWL一切功能以外更注重小型化,安装时无需打穿炮塔,可以作为独立火控系统安在任何你想要的位置




楼主 鹿_鹿_鹿  发布于 2016-06-06 04:20:00 +0800 CST  
如果说PERI RTWL还有一点R17残余影子,还能叫做车长镜的话,得益于非穿透的数字通道,莱茵的SEOSS则彻底就是一套不收安装限制的独立火控系统,可以顶在头上,也可以抗在脸上,为下一部完全采用无人炮塔创造了条件。从TRP-5开始,德国的一代代车长们就被培养出“人不动镜头视野动” 同时不丧失方向感的能力,今天看来真是先见之明!从官泄的图像中看, 我朝的大改也是采用类似结构的车长镜。

楼主 鹿_鹿_鹿  发布于 2016-06-06 04:31:00 +0800 CST  
顺便提一句,新加坡的豹2SG是A4披了一套AMAP-Ballistic,车长镜还是A4的PERI-R17
注意看图,安装在车长舱盖前方,炮镜依然是EMES15,属于丐版豹2


楼主 鹿_鹿_鹿  发布于 2016-06-06 04:41:00 +0800 CST  
与德国强大的精密仪器制造能力不同,苏联更注重实用主义和成本控制,结果是殊途同归。
明天开始系(痛)统(快)梳(黑)理(苏)一下TKN-4s发展历程

楼主 鹿_鹿_鹿  发布于 2016-06-06 04:46:00 +0800 CST  
跑个步回来接着填

楼主 鹿_鹿_鹿  发布于 2016-06-06 06:39:00 +0800 CST  
第一章:二战前的苏联坦克车长镜
苏联当年引进威克斯6吨豆儿坦克时候一同引进了一种潜望镜,在此暂不深究型号。参考该镜结构的产品分别冠以PT-K和PT-1系列的型号量产。在这里强调一下,PT-K和PT-1理论上也是周视镜,但是镜体和镜头一起转的设计再加上炮塔内空间局促,很难转出正面150度视野。这和后来能看到后面的鲁道夫“威克斯”周视镜有较大区别。
有意思的是文献称这两种产品很像,同一年投产(1932), 均具备2.5倍定焦放大,26°视场宽度。唯一区别就是PT-K主要是车长使用,只具有测距刻度,没有射击标尺;而PT-1则是内刻射击标尺,推测应该是在些情况下作为炮手TOD/TOS望远式炮镜左边的一个另一个潜望式射击瞄具,毕竟特26和伯特系列坦克是双人炮塔,炮长可能也需要周视视野弥补人手缺陷。
下面这张源自维基百科,标注为特26-1933型坦克仅仅安装了一具车长使用的PT-K潜望镜
PT-1的照片暂时没有,只找到一张轮廓图,PT-1和PT-K应该是可以相互替换的产品。

图中的这台伯特7安装了两具疑似PT-K的周视镜,车长炮手一人一具


波兰的7TP坦克除了炮手的望远式炮镜以外,还增设了一具炮长周视镜(4),车长端使用的就是鲁道夫的专利宽视野周视镜。1938年鲁道夫将自己的专利以一块钱的价格转让给了威克斯公司,所以后世也称之为威克斯潜望镜。39年波兰战役之后苏军俘获了不少波兰TKS和7TP坦克,其中不少搭载了威克斯潜望镜,当时并未引起苏军重视。


PT-K和PT-1的改进型PT-4-7,PT-6也搭载在特34-76和kv1/2上

战前批次不同,潜望镜的数量布置,型号也有所不同。通常KV1/2给装填手和射手各设一具PT-6如下图



特34-76系列由于型号复杂,183,112,174厂各自对图纸的修改等等,双PT-4-7镜和单镜,PT-6和PT-4混搭的都有,不过到了1942型基本就简化为一种,一个。
早期特3476比如1939、40由于依然采用双人炮塔,车长兼任装填手,装填手位置如果安装PT-4/6自然而然就归车长使用,实际上双人炮塔配双镜的3476很少见,后期增加一名装填手以后实际上只有炮手和装填手能够使用





早期特3476比如1939,40型和41型车长观察仪器非常简陋,仅有固定潜望镜,这种车长视野不足的情况一直到1943年批量仿制Mk4潜望镜才得到缓解。

楼主 鹿_鹿_鹿  发布于 2016-06-08 06:14:00 +0800 CST  
第二章:卫国战争期间的发展
伟大的卫国战争爆发了!劫报一个接一个飞向莫斯科。
什么,国境线遭到突破?
什么,兵峰逼近明斯克?
什么,明斯克丢了?西方面军覆灭?
什么,基辅也丢了?西南方面军覆灭?
什么,预备队方面军在布良斯克被围包?
什么,图拉失守?!外面谁在打炮?
..........
莫斯科战役期间,苏军把能搜罗到的战车都送上了前线,内迁乌拉尔山的工厂一落户就开足马力生产,依然不能弥补前线巨大损失;PT-4-7和改进型PTK-5大量使用在战时生产的特34-76和KV1坦克上。指挥型特3476从三人炮塔的41型开始为装填手席也提供一具PT-4或者PTK-5
其镜体护盖的外观无外乎以下左侧两种,第一种为翻盖式,镜头平时处于金属盖之内;第二种则为更坚固简单的塔式。最右侧为Mk4潜望镜。


年底红军接收租借法案物资,发现美英坦克上的Mk4潜望镜挺好用,视野很宽,很适合搜索战场,而且相比PT-4和PTK-5结构简单重量轻体积小,反正怎么好怎么形容,背面还带个反射镜专门看后半球,咦怎么有点眼熟?一拍大腿,这不是当年7TP上边儿的嘛?!
什么tm专利?现在是战时,懂不?战时!
于是就有了连型号都一模一样是Mk4的苏制潜望镜,全面代替了结构复杂的PTK-5,安装在从特34-85到斯大林3号的各种坦克和自行火炮上,战争中后期基本承包了装甲兵这口大鱼塘。
图为特34-85装填手席上的Mk4


卫国战争中制造了几十万具苏版Mk4潜望镜,威克斯和鲁道夫一个大子儿也没收到。到是威克斯补偿了鲁道夫一大笔钱,让其在法国买个农场,颐养天年去了。

俗话讲,因果循环,报应不爽。
毛子赖专利的本事,战后被某受其援助的大国无师自通发扬光大;创造了同人压死官方的奇迹,也算了报应吧。

楼主 鹿_鹿_鹿  发布于 2016-06-10 08:53:00 +0800 CST  
下面是上面提到的几种镜体和目镜刻度的对比,具体如何操作我就不清楚了,请懂行的吧友赐教,本人不熟悉二战车长镜的操作。




楼主 鹿_鹿_鹿  发布于 2016-06-13 03:26:00 +0800 CST  
解放后我国换装苏式战车也进口了不少Mk4潜望镜,比如这张邓华将军操作疑似ISU152/122的照片,看出舱口上固定两具Mk4,当然我们造的少,专利什么的嘛。。。。。。


楼主 鹿_鹿_鹿  发布于 2016-06-13 03:29:00 +0800 CST  
第三章:战后及冷战早期
1945年9月7日,斯大林3型坦克组成的方阵紧随克伦威尔坦克通过检阅台;远在法国的鲁道夫忙完了一天的农活,搓掉手上的泥土,拿起报纸也看到了阅兵盛况,如果鲁道夫也像蒋某人那样爱记日记的话,大概也会留一句“9月7日,云淡天高;某某某寡廉鲜耻”之类的吧。
TPK-1横空出世
1946年之,特54早期型号们和特44系列一样,搭载Mk4潜望镜。1946年型特54 首先采用了新式指挥塔,为了进一步扩大视野角度,在指挥塔上呈一定角度安装两具固定潜望镜如爆竹世界中的截图如下。


受到潜艇潜望镜启发,这种双镜设计就被更先进实用的双目潜望镜代替,这就是奠定未来近半个世纪苏式车长镜设计思路的TPK-1。



TPK-1是双目白光镜,可以提供5.5倍白光放大功能,同时维持足够宽的视场。镜体上部保留有类似mk4的单倍潜望镜。此镜一出,立刻得到部队一致好评,镜体固定随指挥塔以较大半径旋转,车长再也不必拧着身子转蕾丝mk4那样的小镜子,而且有舒适的双目镜和护垫,更高放大倍率和更宽视野。当然缺陷也不是没有,据说有些情况下由于整个指挥塔人力旋转惯性比较大,新手大力出奇迹容易闪着腰。TPK-1和旋转指挥塔除搭载于特54A以外,还用来改造IS2,IS3和IS4,特44等旧战车。
技术上讲,TPK-1与Mk4比并无质变,依然是传统的光学通道,无稳定,无夜视能力。

楼主 鹿_鹿_鹿  发布于 2016-06-13 03:34:00 +0800 CST  
竟然不精

楼主 鹿_鹿_鹿  发布于 2016-06-14 09:35:00 +0800 CST  
TPK-1刚刚投产没多久,更好的产品就出现了。
接替TPK-1型车长潜望镜的是体积更小,固定倍率的TPKU系列潜望镜,取消了镜头上部的单倍潜望镜,进一步缩小了体积,同时链接至炮塔机电盒,首次在把手两端设有指示按钮。目镜视野中首次增加了水平密位为4密位的测距刻度线,和2.7米车高测距线。
图为特55(没有A)坦克车长使用的TPKU-2B型潜望镜,可以看到体积缩小了很多。
车长发现目标后可以按动指示按钮将炮塔转慢慢转向车长镜瞄准线。不过由于缺乏指挥塔反向补偿马达,炮塔旋转时车长必须人力修正指挥塔方向,还是容易闪着腰。
TPKU系列潜望镜除作为标配装在特54B,特55型坦克以外,还装备在PT76,IS3M,特10A/B/M,BRDM等战车
全新开箱的TPKU2B,可以买一个架在自己车的全景天窗上,画面太美不敢想象。。。

楼主 鹿_鹿_鹿  发布于 2016-06-16 07:26:00 +0800 CST  
随着主动红外技术在战后迅速投入实用,前两代车长镜只有白光通道的缺陷日益明显,尤其是炮长TPN-1主动红外夜视仪出现以后,为坦克指挥官提供相同夜视能力成为当务之急。
第一代具有夜视能力的车长潜望镜TKN-1几乎就是炮长TPN-1的翻版,一样的3.5倍放大,由于TKN-1本身并无白光通道,坦克部队执行夜间任务前需要拆除TPK-1/TPKU潜望镜和相邻两具潜望镜,为TKN-1庞大的放大设备腾出空间,再装上配套的OU-ZK红外大灯。日出之后再拆下换成TPKU或者TPK-1白光镜。


TKN-1系列自身的缺陷导致其仅仅是昙花一现的产品,60年代很快被昼夜合一的TKN-2系列代替

楼主 鹿_鹿_鹿  发布于 2016-06-16 07:53:00 +0800 CST  

楼主:鹿_鹿_鹿

字数:36

发表时间:2016-06-04 18:40:00 +0800 CST

更新时间:2020-11-13 21:02:53 +0800 CST

评论数:46条评论

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