引弓射天狼,神風終結者——「博士的鞋盒」,MK-14陀螺瞄準具

自古以來，神槍手、神箭手都是軍隊的寶貴財富，受到大家熱烈追捧。想想被一名狙擊手瞄準的恐怖感覺，就讓人不寒而慄，所以如何打得遠、打得準是戰爭永恆的追求和目標。

二戰時期，隨著科技進步各種武器觀瞄系統都得到長足發展。不論是從天上向地面扔炸彈的「諾頓」瞄準具，還是飛機間狗鬥的K-14瞄準具，或是水面艦艇防空的MK-37、MK-51指揮儀、MK-14陀螺瞄準具等都層出不窮。

名噪一時的「諾頓」轟炸瞄準具

P-51D野馬上的K-14自動陀螺瞄準具

當時的飛機速度越來越快，機動性大幅提高，傳統目視瞄準和火控計算方式已無法滿足防空需要，急需更先進的自動設備代替人工來計算射擊提前量。再加上太平洋戰爭後期，窮途末路的日本不惜發動神風特攻，用自殺飛機去撞擊艦艇，給美軍帶來巨大損失。如何阻止這些瘋狂的傢伙，成了考驗海軍防空的一大難題。

好在盟軍也能人輩出，各科學家和工程師用奇思妙想開發了各種瞄準設備。如美國麻省理工學院的查爾斯·斯塔克·德雷珀博士，就於1942年末貢獻了至關重要的MK-14陀螺感測自動提前角瞄準具。

查爾斯·斯塔克·德雷珀博士

它裝備在 「博福斯」40毫米和 「厄利孔」20毫米小口徑高炮上，與127毫米高炮一起組成戰勝日軍飛機的強大屏障。

MK-14自動陀螺瞄準具

當時美軍艦艇防空圈有遠、中、近三層。最外層是雙聯裝MK-12型127毫米高平兩用炮，由MK-37指揮儀提供火控參數並控制炮座聯動，用於遠距離驅散敵機。

中近程由「博福斯」40毫米高炮負責，可將敵機分割擊毀，是防空體系的中堅。等到近程防空圈時，所剩敵機已寥寥無幾，就由著名的「厄利孔」20毫米速射炮接手，對漏網之魚進行集火打擊。

在層層遞進火力下，日軍精英飛行員也要用盡千方百計也能接近美軍艦艇撞擊，更另說末期只訓練7天就走上戰場的年輕菜鳥了。所以除開始階段損失較大外，後期神風飛機給美軍艦艇造成的損失已越來越小。

1945年，一架撞向密蘇裡號戰列艦的神風

在這之中「博福斯」和「厄利孔」高炮當然居功到偉，絕大多數神風飛機是被它們擊落的。據美軍《二戰防空作戰紀要》記載，兩種中小口徑高炮共擊落日軍飛機1360架，佔總擊墜數的60%。其中「博福斯」高炮尤為出色，佔比50%；「厄利孔」高炮佔比27%。

「厄利孔」上的ML-14，左上箭頭

究其原因，是這兩種高炮上都裝備了MK-14陀螺瞄準具。「博福斯」高炮上的MK-14瞄準具與MK-51指揮儀合成一體，可指揮炮群射擊。而「厄利孔」高炮體型較小，沒有指揮儀，只能完全靠人工用MK-14瞄準具射擊。

博福斯高炮MK-51指揮儀上方的MK-14

不過MK-14瞄準具只是德雷珀博士的小發明，也沒有像卡爾·諾頓那樣憑瞄準具聲名鵲起。因為人家有更大的成就，20世紀60年代「阿波羅登月計劃」時，登月艙和指揮艙中的導航計算機就是他主持研製的，所以被稱為「慣性導航之父」。

以其名字命名的「德雷珀獎」被認為是工程界的「諾貝爾獎」，麻省理工學院儀器實驗室也在1973年改名為「德雷珀實驗室」。

MK-14陀螺瞄準具個頭不大，模樣方方正正，江湖人稱「博士的鞋盒」。其奇妙之處在於有水平、垂直2個陀螺儀，可以對目標建立穩定的旋迴和俯仰跟蹤，自動計算出提前角，從而大大簡化了射擊操作，提高了反應速度。

MK-14的結構原理圖

射手只需用瞄準窗內的圓形光環套住敵機，炮口就能自動指向飛機航線前方的預定交匯點，再也不用憑人工經驗前置了。

直接用光環套，不用再設提前量了

在此之前，20毫米防空炮上都是普通的環形瞄準具。我們知道，如果在地面彎弓射鳥，我們都會給一個提前量。將箭頭指向飛鳥前方，使箭矢與飛鳥正好在空中某一點會合。

普通環形瞄準具

而飛機在三維空間中運動，比彎弓射鵰難度更大。因為鳥兒速度慢，通常短時間內平穩飛行，而進攻中的飛機卻會大幅機動，在水平和垂直方向上劇烈變化。

使用環形瞄準具時，射手要憑經驗用外圈圓環瞄準敵機，才能掌握好提前量。對經驗要求非常高，沒有長期大量訓練是無法做到的。

就算有經驗，隨著飛機速度越來越快，機動性越來越強，人的反應速度也已經跟不上運動變化，需要用更快、更準確的自動機器來處理。

MK-14瞄準具內部的2個陀螺儀一個負責水平旋迴，一個負責垂直俯仰，轉軸上分別連著2個反射鏡片。

陀螺儀有定軸性，有保持指向穩定的特點。當它高速轉越來時，不論炮口如何運動，陀螺儀自轉軸都會指向原來的方向。軸上的鏡片也會跟著轉動，測量鏡片夾角就得到射擊提前角。

光有數據不行，還要將它簡單的表達出來。瞄準具下部有一個燈泡，燈光通過一個圓環分劃板，將光環依次投射到2個反射鏡片上，再投射到瞄準窗口內形成瞄準光環。

瞄準光環的運動方向與炮口指向相反，炮口向左移動時，光環就向右移動；炮口向上移動時，光環就向下移動，反之亦然。

射手用光環套住飛機，實際炮口指向與瞄準線就有一個夾角，炮彈會飛到飛機前方等著擊落它。

炮口與光環的關係

陀螺儀不用電，而是由艦上的高壓氣體驅動的。這樣不僅啟動速度快，還避免了電壓不穩帶來的靈敏度幹擾。為了建立穩定跟蹤，陀螺儀使用前需預熱30分鐘，以便光環移動的更平滑靈敏。

如果情況緊急，那預熱10分鐘也可以用，但準確性會大大降低。且炮口每次移動時不能超過2分鐘，否則圓形光環會遲滯不動，跟不上炮口的移動速度。

陀螺儀內還有液體阻尼器，使其保持平穩。這種液體需要維持適當溫度，所以若溫度太低還需對液體加溫。

MK-14瞄準具原理不複雜，使用更簡單。普通士兵經過短時間訓練就能很好掌握——只要不劇烈擺動炮口平滑移動，給裝備1~2秒鐘時間就能建立穩定跟蹤，將目標牢牢鎖住。

炮口不要亂甩，要平滑移動

有了MK-14瞄準具的神助攻，20毫米和40毫米防空炮準確度大幅提升。據美國海軍統計，裝備Mk-14的「厄利孔」高炮效率提升了50%。

「厄利孔」高炮是單人推動操作，反應速度比電力驅動的高炮快很多，所以「博福斯」高炮的MK-51指揮儀也是由人工推動操作的。MK-14瞄準具在指揮儀頂部，為獲得更好效果還增加了一名測距手，負責調整觀瞄範圍，觀察環境、輔助射手等。

左下是指揮儀瞄準手，左二是測距手

單人版「厄利孔」高炮就沒這種待遇了，測距射擊全要射手自己完成。想精密不可能，只有一個簡單標準：就像我們通過汽車後視鏡中鏡像大小判斷後車距離一樣，射手也利用不同飛機在瞄準光環內的大小來判斷距離。

約3000米距離上，如零式、BF-109這樣的戰鬥機在光環內約佔1/4大小；更大點的俯衝、魚雷轟炸機佔1/3大小；再大型的轟炸機就佔圓環的1/2了。

3000米距離上不同戰機的大小比例

美軍艦隊用MK-14瞄準具、各種指揮儀和中後期的VT引信，建立起強悍的多層防空體系，在與日軍飛機的決戰中佔了很大優勢。

而日軍防空體系的漏洞就太多了，只有遠程127毫米高炮和近程96式25毫米高炮，缺少至關重要的中程防空，使美軍轟炸機一突破遠程防空網就能大肆屠殺了。

日本糟糕的96式高炮，落後的瞄準

總之，MK-14陀螺瞄準具以其優異的表現改變了二戰太平洋戰場的天空，加速了日本法西斯滅亡。

戰後飛機性能愈發先進，艦隊防空任務也更加艱巨。模擬計算機已跟不上形勢淘汰了，先進的電子計算機全面接管，發展成今天的區域防空體系，不但能打飛機、反飛彈，甚至還能反衛星。MK-14的後輩們不斷提高技術，將變得更快、更強、更準。

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