在擾動式火控問世之后，坦克炮手的主要任務從精準的“射擊”變成了穩定的“跟蹤”。但是由于擾動式火控必然會影響現有的瞄準線，必須調整炮塔進行瞄準，耽誤時間的同時還增加的炮手的工作量和工作壓力。為此，為了讓炮手的瞄準效率更高，瞄準一次就可以精確射擊，對于非擾動火控的研究由此展開。
非擾動？微擾動！
為了解決炮手二次瞄準的問題，英國首先開始了這個領域的嘗試。英國工程師給出的答案是電同步火控，炮長瞄準鏡并沒有和火炮進行任何鋼性連接，而是通過設備監測炮管的俯仰角度，然后用電機控制炮鏡的視角俯仰。當火炮需要進行垂直方向的提前量裝定時，瞄具完全不需要運動，改變俯仰角的指令只會傳達到火炮上。在垂直方向上的瞄準線實現了徹底的穩定，有效的降低了炮手的工作壓力。
(資料圖)
（圖為英國“酋長”式坦克，安裝有IFCS電同步火控 圖片來源：百家號）
然而，在水平方向的提前量裝定上，電同步火控也做不到盡善盡美。不同于擾動式火控，電同步火控的分劃不會運動，一直處于視場中心。當完成測距進行水平方向的提前量裝定時，移動的不是分劃板和準星，而是整個視場。換句話說，電同步火控的水平方向提前量裝定更接近于雙步進電機式火控，只不過移動的不是分劃線，而是整個炮鏡視野。在炮手看來，相當于當前的跟蹤有一些誤差，可以直接在炮手操作手柄上完成修正，動作非常自然。所以，電同步火控可以更有效的幫助炮手精準而自然的命中目標，反應速度也相當優秀，一直被英國用到了“挑戰者”主戰坦克上。
（圖為英國IFCS電同步火控 圖片來源：搜狐）
然而，電同步火控也并非盡善盡美。在電同步火控開始裝定提前量的時候，炮手會體驗到相當于“目標加速”的感覺。而當提前量裝定完成，又會體會到“目標減速”。本質上，炮手的手部運動和擾動式火控是一樣的，只是視覺上更加穩定。同時，電同步火控非常依賴坦克供電，一旦斷電必然無法使用，各國使用電同步火控的坦克上也大多配置了備用瞄準鏡用于應對這一情況。
何以解憂，唯有穩像
而在鐵幕彼岸，蘇聯的工程師們則開始了穩像式火控的研發。1967年，蘇聯火控系統的工程師們收到了第一臺1D7型激光測距儀，這成為了日后蘇聯火控研發的起點。1970年，基于1D7激光測距儀的1G20火控進入測試環節，蘇聯科學家很快便意識到，激光測距儀能做的事不止于此。僅僅一年后，蘇聯科學家就利用激光測距儀精確定位目標的能力開發出了1G21型穩像火控，成為了世界上第一臺穩像式火控。
（圖為蘇聯1G42型穩像火控炮長鏡 圖片來源：知乎）
不同于擾動式火控，穩像式火控追求在跟蹤-測距-攻擊的全部流程中瞄準線沒有任何運動，炮手也只需要維持穩定的跟蹤，也沒有電同步火控的“視場移動”，極大的降低了炮手的工作壓力。為此，炮長鏡需要被獨立雙向穩定，火控計算機將會獨立負責全部的調炮工作。換句話說，炮手只需要穩定的跟蹤目標，其他的全部由火控計算機完成。這種工作方式讓炮手的工作更加輕松，射擊速度也有大幅度提高，只要看到示意“火炮到位”的提示就可以發射，非常便捷好用。
蘇聯的第一代穩像式炮長鏡1G21于1973年前后完成，但是由于激光技術的缺陷，面對發射的濃厚煙霧，并不能很好的適配炮射導彈。改進工作于1974年開始，并且在1976年完成了最終產品1G42。1G42炮長鏡擁有1G21的全部優良特性，并且具備了發射炮射導彈的能力。該火控系統同年裝備T-64B坦克，讓蘇聯坦克的火控水平一度超越了西方，具備了優秀的晝間動對動射擊能力。
為了減小炮塔外開口的尺寸，1G21和1G42炮長鏡盡量壓縮了暴露空間，上反射鏡只進行俯仰方向穩定，下反射鏡只進行水平方向穩定。這一方案帶來的好處是炮塔頂部的開口尺寸得到了控制。面對榴彈或爆炸超壓武器攻擊時，更有可能保證火控不會損壞。同時由于蘇聯穩像火控采用了機械連接的方案，即便車體斷電也不會影響炮鏡使用，可以不設置備份觀瞄窗口。但是，由于蘇聯穩像火控同樣需要使用棱鏡，導致通光量不足，在使用夜視儀或熱成像儀時光亮過低，難以成像。
熱成像和上反
緊隨蘇聯之后，德國和美國的工程師們也開始了穩像式火控的開發工作。為了解決蘇聯穩像式火控面對的問題，美德兩國的工程師不約而同的選擇了上反方案。所謂上反火控，即針對上反射鏡同時進行水平和俯仰方向的穩定，下反射鏡可以固定不動，也不再需要棱鏡體。這一方案保證了通光量足夠，可以在穩像式火控中使用熱成像設備或夜視儀。
（圖為模擬器中的M1A2坦克穩像式火控，測距后準星沒有任何移動，穩定跟蹤即可 圖片來源：嗶哩嗶哩）
由于上反射鏡需要進行獨立穩定，上反式火控的暴露尺寸則要大得多。同時，由于上反射鏡穩定，下反射鏡固定，火炮的調整需要依靠電同步進行。上反式火控也存在和電同步火控一樣的問題：斷電情況下無法運作。為此，使用上反火控的坦克都設置了獨立的白光備用瞄準鏡以防萬一。但是瑕不掩瑜，上反火控的維修和更換、升級都相當方便，也可以更方便的實現炮鏡合一：白光通道、紅外通道可以從一個同一個窗口觀看，隨時切換，減少了炮長需要操作的設備，也可以將瞄具的位置設置在更符合人體工程學的位置。使用國產下反式火控的我國和使用蘇聯式火控的俄羅斯也在千禧年之后逐漸換裝上反式火控，提高夜戰和索敵能力。
穩像式火控是目前現役最先進的火控方案，其操作難度低，精度較高，炮手瞄準快，受到了各國的一致認可。未來，坦克火控又將何去何從？
出品：科普中國
監制：光明網科普事業部
作者：黃天（海東青科創團隊）
審核專家：劉曉峰（資深軍事科普作家）
策劃：金赫
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