二戰中的戰鬥機是如何瞄準的?比如P51野馬,還有零式戰鬥機?

柒月星空


這個問題很有意思,首先空戰射擊是一門大學問,空戰射擊不僅僅是放大版的槍械射擊,戰機的瞄具與槍管的距離變得更大、射擊目標更遠、速度更快,由於槍管是固定安裝的,還無法自動調節角度,飛行員只能控制飛機來配合瞄準。


二戰前的戰機瞄具以望遠鏡式瞄具為主

▲戰機上的望遠鏡式瞄準鏡

最早的戰機瞄準鏡主要是望遠鏡式的瞄準鏡,與步槍上的瞄準鏡類似,通過地勤人員校正好機槍、機炮,調校的時候會對機槍的交匯點有一個距離的設定,飛行員需要目測這個距離,然後通過航空機炮採用抬高角和提前角的原理進行瞄準射擊

(1)抬高角

▲射擊時,射擊彈道由於重力成為拋物線,此時炮彈從目標下方通過

▲a為抬高角

戰機瞄準時的抬高角還受到射擊距離、彈頭時機飛行速度以及彈頭彈道特性的影響,射擊距離越大,彈道降低量越大。在飛行時射擊,彈頭實際飛行速度等於彈頭初速加上飛機速度,所以飛機俯衝時,彈道降低量減小,飛機爬升時,彈道降低量變大。

(2)提前量

飛機射擊後,由於目標會離開剛才瞄準的位置,所以瞄準目標時要預計目標的運動軌跡,將預期命中點放在目標軌跡線上,才能使炮彈擊中目標。

而彈頭從設計點飛達提前點的時間內,目前向前運動的距離稱為提前量。

▲ 提前量示意圖

在實際空戰中,由於目標不會總保持直線勻速飛行,戰機會做各種機動動作,因此提前量的判斷異常複雜!

▲ 各種目標相對位置和航向下的提前量

影響提前量的因素也很多,包括目標速度、目標進入角、射擊距離、飛行高度、彈頭實際飛行速度、目標機動方向、動作等,甚至和風向、風力有關。

▲目標機動飛行時的提前量

為了幫助飛行員瞄準射擊,一般就在機槍和機炮中帶有一定的曳光彈,飛行員可以看見一個個發亮的小點飛向目標,然後再用曳光彈修正彈道。

二戰時間大規模應用的反射式光學瞄準鏡

▲反射式瞄準鏡在二戰期間大規模應用

反射式瞄準鏡,其光學系統比較簡單,藉助光學反射,在無限遠處成像,省去了三點一線瞄準,盯著光源中心就能瞄準。

▲反射式瞄準鏡的原理

由於反射式瞄準鏡只是省去了三點一線的瞄準過程,飛行員射擊時仍需要心算和經驗採用抬高角和提前量的原理進行瞄準射擊。

▲德軍BF109戰鬥機上的反射式瞄準器模擬圖

▲德軍BF109戰鬥機上的反射式瞄準器實物

二戰後期應用的陀螺瞄準具,飛行員們再也不用計算提前量了

為了更好的幫助飛行員們打飛機,美英的科學家們充分利用了陀螺技術,依靠陀螺儀進行瞄準提前量的計算技術,陀螺瞄準具最早由英國人發明出來。飛行員只要將敵機的翼展標尺定好,並用瞄準具反射鏡上的光環套住敵機,就可以扣動扳機射擊了,其中的提前量計算則交給模擬計算機處理。

▲陀螺瞄準具原理

照明燈泡發出光線,經過聚光筒聚集,再經場鏡射到環板機構光線透過三塊環板後形成瞄準光環和距離顯示,再射向陀螺鏡,最後經反光玻璃反射到飛行員眼中。

德國人後期也研製出來了陀螺瞄準具,應用在ME262上

▲德國16B型陀螺瞄準具

美英甚至還將陀螺瞄準具安裝在了戰艦上,1944年研製出的MK-14射擊瞄準儀,大大提高了戰艦上的防空武器瞄準精度,在太平洋戰場上打下了大量的日本飛機。

▲大名鼎鼎的“博士的鞋盒”MK14瞄準具

▲這是裝了MK14的20毫米厄利空高炮,左邊箭頭就是MK14,右邊箭頭是驅動機構

▲使用陀螺瞄具後不用像以往瞄具那樣瞄提前量,只需把瞄準分劃壓到目標上然後開火就行了

最後一個問題,P-51野馬和日本的零式是如何瞄準的

前面已經說過,由於美英科學家在陀螺技術上的充分應用,P-51已經安裝了K-14自動陀螺瞄具,P-51D幾乎一開始就安裝了K-14瞄準具,這種瞄具在野馬的超凡空戰戰績背後扮演了重要的角色。


▲P-51D野馬戰鬥機上的陀螺瞄準具

至於日本的零式戰鬥機應用的是反射式光學瞄準具

▲最後的彩蛋,國產運20大運的座艙衍射平顯 鎮樓!!


小油瓶侃歷史


我是東斯坦因,認真對待每一個問題,盡最大努力詳盡透徹的回答每一道問題。(當然有時可能篇幅有點長)。希望喜歡的朋友,可以點擊上方的“關注”。


第二次世界大戰前和二戰前期,作戰飛機上使用的是機械瞄準具和簡單的光學瞄準具,一般憑藉駕駛員的個人經驗來修正彈道即可。

最早採用,直瞄瞄準鏡,採用 “三點一線” 的直瞄方法,武器瞄準點和目標在一條直線。後來又採用了反射式瞄準鏡。二戰戰機的反射式瞄具更類似紅點瞄具。析光鏡的凹面上鍍有一層或多層析光膜,由照明系統發出的光線通過分劃板然後在析光鏡上形成圓點(或圓環等瞄準標記)並反射以平行光進入人眼,同時人眼透過析光鏡看到目標,當瞄準標記與目標重疊時,即完成瞄準。二戰中絕大多數戰鬥機,採用的都是光學瞄準具,零戰、BF-109、FW-190、噴火、拉-7等都是。

到了二戰中後期,戰鬥機的機動性能越來越優良,空戰雙方都處於高速位移中,靠經驗來修正彈道是不可靠的。因此出現了陀螺儀瞄準具。

早期的陀螺儀瞄準具使用光屏上投射的一個光環準星來代替機械準星,這個光環會跟著自機的機頭指向走。飛行員只要將敵機翼展標尺定好,並用瞄準具反射鏡上的光環套住敵機,並通過旋鈕來調節光環大小與目標翼展一致,只要光環罩住敵機,就可以扣動扳機。這種陀螺儀瞄準具可以一定程度上預估提前量,大大減少了計算提前量必須依靠飛行員自己心算和經驗,使得戰鬥機射擊準確性有了明顯提高。

二戰中,美軍在P51和P47後期型上裝備了陀螺瞄準儀。P51野馬的那套系統,在透鏡上會有一個刻度,機內的陀螺儀會根據飛機的速度,加速度,角度自動修正提前量,所以,準星是根據你飛機不同姿態不斷修正的,只要將準星套在敵機上,不用心算提前量,保證打中(事前要根據飛行員習慣的射擊距離提前設定)。

二戰中還有一類特殊的戰鬥機,那就是特指在夜間進行戰鬥任務的夜間戰鬥機。夜間戰鬥機的需求與發展在第二次世界大戰當中達到高峰,包括德國、英國、美國、日本都有專門的夜間戰鬥機與部隊從事作戰。夜間戰鬥機,先依靠地面雷達發現目標;然後地面語音引導飛行員去追擊;當飛機上的雷達到一定距離發現目標就靠上去;最後使用光學瞄準具,瞄準射擊。


就到這裡,各位對此,是否還有其他高見?或者你們還有哪些補充,一起來探討。

非常歡迎大家來吐槽!!!


東斯坦因


P51野馬更強。不過二者的側重點不同,野馬偏重高空高速空戰,而零式強於低空格鬥。P-51經過大量改進後,性能均衡,並無太大缺陷。二戰最優秀戰鬥機之名當之無愧!

零式由於日本航空發動機並不成熟,因此其性能並沒有完全發揮出來。動力上的缺陷,導致零式在設計之初由於追求格鬥性能和續航力,因此機身上採用輕量化設計,機身強度不夠的同時,又無任何防護措施。因此雖然零式低空擁有不俗的爬升率和轉彎半徑極好,但高空性能惡劣。


家事國事天下事人人談


二戰戰鬥機的基本空戰武器是航炮和航空機槍,英美軍戰鬥機多數都是裝備多挺12.7機槍,零式好像有航炮,但是也有機槍。其實大口徑機槍和小口徑航炮只是彈藥威力有區別,而射程差距不大。那麼對於武器射程來說,目視瞄準就足夠了,所以從道理上講,只要類似大口徑機槍的機械瞄準具就可以了。


沉默的白羊789


二戰時期各項軍事技術遠不如現今發達,那時的戰機並沒有先進的瞄準設備。因此均採用機械瞄準方式,在駕駛員正前方設計裝有準心,輔助飛行員進行目標追蹤。


流緒淺夢


座艙玻璃蓋下方,儀表盤上方當時已經有光學瞄準了,瞄準鏡是會亮燈的


該頭像太帥無法顯示


最老式的機械瞄準具+經驗。

先進一點就有光學瞄準具了,最後機電一體化都冒出來了。


吃甜筒的樹懶


早期的機械式直接瞄準 後期採用的光學折射瞄準


軍博齋


直接用準星瞄吧…


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