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【搬运】关于北洋水师的命中率问题

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根据黄海大战战后日本官方编写的海战史,比较权威的,联合舰队被命中100mm以上中、大口径炮弹为134发,而北洋水师各舰消耗弹药为1000左右。命中率大概为10%-12%。乍一看这数字,再加上黄海大战未击沉日本战舰,很多人都认为北洋水师无能。事实上各种复杂的命中因素和逆天一般的命中难度使得海战命中率并没有我们想象的那么高。
根据战后日本官方编写的明治二十七八年海战史,比较权威的,联合舰队被命中100mm以上中、大口径炮弹为:吉野8发,秋津洲4发,浪速9发,高千穗5发,松岛13发,严岛8发,桥立11发,千代田3发,扶桑8发,比睿23发,赤诚30发,西京丸12发,共134发,而北洋水师各舰消耗弹药为:定远号305mm克虏伯炮120发,150mm克虏伯炮100发,镇远号305mm克虏伯炮97发,150mm克虏伯炮148发,靖远号210mm克虏伯炮103发,150mm克虏伯炮30发,来远号210mm克虏伯炮30发,150mm克虏伯炮28发,平远号260mm克虏伯炮10发,150mm克虏伯炮不详,致远、经远、超勇、扬威沉没,无从统计,广甲、广丙号消耗的弹药不详,济远消耗35发,个人推算北洋水师消耗中、大口径炮弹大概为1000发或者多一点点,所以北洋水师命中率大概为10%-12%那样,那是非常骇人的,北洋水师的失利完全在于大部分炮弹是不能爆炸的实心弹,不需烈性炸药,只要所有炮弹为爆破弹就算黑火药也无妨,那海战结局是完全不同的。


1楼2014-01-25 17:08回复
    话说北洋水师的炮手射击水平应该是非常好的,命中率肯定远远高于日本海军,海战中,广甲、济远可以不考虑这2者的作用,也就是说,只有8艘军舰和日本联合舰队作战,海战一开始,右翼的超勇、扬威与一游做生死决斗,定、镇、经、靖、致、来和本队纠缠着,12时55分,“松岛”位于舰尾的主炮塔被一发中国军舰发射的150毫米炮弹击中,炮弹从320毫米主炮炮罩的侧面直击而入,2名正在炮位上操作的日本水兵当即被弹片击伤,主炮的液压旋转机构遭到严重破坏,刚发射了1发炮弹的320毫米口径加纳式火炮顿时陷入瘫痪,被迫进行紧急抢修;13时04分,联合舰队旗舰“松岛”再次中弹,炮弹穿透了主甲板,刚好落在“松岛”舰炮房内左舷的第7号炮位上,120毫米口径的阿姆斯特朗速射炮立刻被击毁,3名炮手受伤,1名信号员当场毙命;不久,本队的3号舰“严岛”也被击中,首先是1枚210毫米克虏伯炮射出的炮弹命中了“严岛”舰的右舷,引发爆炸,导致11名水兵受伤。
      作为北洋海军主力的定远、镇远两舰,305毫米开花弹原有67枚,3月到10月共下拨342枚,扣除战后下拨的160枚,只有182枚,而其中可以查证是海战前下拨的仅有150枚,其余32枚可能是汉纳根写信前下拨,已经包含在信中所提的67枚,也可能是海战后下拨,那么此时北洋海军仅有305毫米开花弹217枚,平均每门主炮只有炮弹27枚,即使将那32枚算入,也只有249枚,平均每门主炮仅有开花弹31枚。其余都是实战中用处不大的实心弹。


    2楼2014-01-25 17:09
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      当时北洋舰队装备的大多是射速缓慢的旧式架退炮,射速一般在4、5分钟1发,日本舰队则拥有67门120毫米、150毫米口径的速射炮,射速在1分钟4、5发;数量上同样存在巨大差距,北洋舰队装备的100毫米口径以上的火炮共58门(如果不计算后期加入战斗的“平远”、“广丙”,则北洋舰队接战时100毫米口径以上火炮仅有52门),日本联合舰队装备的则多达104门;而100毫米以下的火炮,依然是联合舰队占优:北洋舰队共装备163门(不计算后期加入的军舰,则为135门),日本联合舰队装备的数量为171门。而弹药方面,联合舰队使用的苦味酸开花弹之于北洋舰队的实心炮弹,完全是代差了。
        但就是使用这么劣势的装备,北洋水师依然表现出了比日本更强的战斗素养:海战中,定远305毫米的架退跑发射的炮弹数量比浪速280毫米管退炮发射的还多;而相同型号火炮的发射速度,“镇远”舰2门150毫米克虏伯炮平均每门发射74发,“浪速”和“高千穗”舰同型炮每门炮平均发射50发和29发。并且要考虑到,北洋舰队装备的完全是架退火炮,而“浪速”级装备的实际是采用1880式克虏伯炮管配合带有新式复进装置的炮架的混合体。因此,“浪速”级150毫米炮的理论射速要略高于“镇远”级装备的同型火炮。但是在实际的战斗中,“镇远”舰的150毫米火炮在遇到种种困难的情况下,射速却高于“浪速”级的任何一艘。
      另外,架退炮开一炮整个炮身炮架都整体后座,费九牛二虎之力把它扳回去不说,还必须要重新瞄准校正,于是每次射击都成了独立事件,不像管退炮可以靠前次校正。不仅射速远远低于,瞄准射击精度也比管退炮差得多。而且北洋的都是初速低弹道弯曲的短身管火炮,比起日本40倍长身管高初速的高精度管退炮来,命中难度也大得多。可就是这些笨重难以瞄准的老式架退炮,竟然取得了比日本新式管退炮还高的命中率,还比日本同型老架退炮发射得多。定镇笨重的射速暴慢的弹道极差的305炮一共居然发射了200来发炮弹,更竟然命中了9弹,命中率竟然高达20几分之一,充分说明了北洋水师的训练水平和作战素养。
        北洋海军战前实际能有效使用的炮弹数量就更加少了。以“平远”的260毫米火炮为例。在黄海海战中,“平远”共发射260毫米炮弹10发,而根据徐建寅的统计,海战后还有炮弹35发。由于此种炮弹国内不能生产,皆需向外国购置。海战后虽然已经向国外订购了70发,但是要到次年的二月才能到货,此时还未到货。这说明战前共有260毫米炮弹45发,而战后请领的260毫米火炮所用药包三十出当为当前库存炮弹所配,同时在战后日本的统计里,也没有260毫米火炮所使用的炮弹和药包,显然已经都消耗殆尽,这说明在请领的260毫米火炮所用药包三十出以后两者数字是刚好配套的。那么我们可以计算出,实际在海战中可用的260毫米炮弹,仅仅只有15发而已。北洋海军弹药之匮乏,由此可见一斑。
      黄海大战中“定远”被日本舰队围攻,中弹数十发犹自奋勇相抗,引得日本军士惊呼“永不沉没的‘定远’!”图为1895年2月4日自爆后的“定远”舰。


      3楼2014-01-25 17:10
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        曲射时代,横摇和复合横摇。
          当19世纪末、20世纪初,随着冶金和火药技术的发展,出于对提高交战距离的要求,10寸、12寸甚至是14寸的大口径、长身管火炮不断出现,战舰的典型交战距离也从三四百米逐渐提高至几千米。同时,能够灵活改变方位角的炮塔也出现了。
          因为要射得远,战舰在交战时火炮身管不再平行于海面;因为要提高火力灵活性,火炮身管也不再是指向3点、9点方向,而是360度方位指向。
          当远距离射击时,由于炮管斜指天空,船身的纵摇也开始导致身管俯仰角(上下)的变化,同时还会影响身管炮耳轴向角度(跑耳轴向角度的变化则会同时导致俯仰角和方位角的变化);当身管指向偏向艏、艉时,单纯的横摇也会导致身管在炮耳轴向角度的变化。
          针对身管轴向上的运动,由于原来仅仅是横摇(roll)引起的,所以这叫做叫Roll,也叫做Level;
          针对炮耳轴向上的运动,由于这也是横摇导致的后果之一,跟Roll又不一样,所以叫Crossroll,也叫Crosslevel。
         Roll和Crossroll的关系是这样的:由于在风帆时代,船身运动只有横摇Roll会影响弹着点,同时只会影响炮管的俯仰角,所以炮管俯仰角上的修正叫做Roll。进入到铁甲舰时代后,身管指向可以灵活变化,弹道也进入曲射弹道,无论是横摇还是纵摇,都会同时影响炮管的俯仰角和方位角,所以叫做Crossroll。由于Crossroll归根结底是对火炮耳轴指向的改变,所以我在答案中都说是炮耳轴向角度的变化。在《海军火力-巨舰大炮时代的舰炮和战术》一书中,Roll被翻译为横摇,Crossroll被翻译为复合横摇。
          从直观上来说,Roll可以通过简单的俯仰角来直接修正,Crossroll则需要对整个炮塔进行摇摆来直接修正。于是Crossroll被分解为俯仰角和方位角两个方向上的变化,来进行补偿。
          刚才已经介绍了如何克服火炮的roll,就是先有参照系,再来个反方向的运动,那么crossroll也一样,先找到参照系,再来个反方向的运动。参照系好找,继续用陀螺仪就行;但针对Crossroll的反方向运动不好办了。为啥不好办呢,要从炮塔结构说起。虽然战列舰上一个炮塔有2—4根身管,但这每一根身管都是独立瞄准、独立俯仰的。图中的这艘英王乔治五世级战列舰就是这样,某根炮管抬起来用于检修。
        举个例子:衣阿华的Mk.7 16寸口径火炮重量是110吨,三联装炮塔的重量是1700吨;大和的18寸火炮重量是170吨,三联装炮塔重量是2700吨。
          ROLL 的补偿,是在20-30秒内将100吨的炮管俯仰角改变10-15度;Crossroll呢,是在20-30秒内将几千吨钢铁扭动10-15度,这中间难 度上的差距就不是一点儿半点儿了。所以一直到垂稳系统出现之前,人们只能等到Crossroll回到水平之后再开炮。等待Crossroll回平了再开 炮,这又再次的影响了战舰的射速,抵消了前述的俯仰角控制系统带来的快速开火的优势。
          我既然不能扭动整个炮塔直接补偿Crossroll,那我把Crossroll对落点的影响计算出来(前面说了,Crossroll会同时影响俯仰角和方位角),分解成在方位角上的变化和在俯仰角上的变化。方位角靠旋转炮塔来补偿,俯仰角靠前述的俯仰角控制系统来补偿。


        6楼2014-01-25 17:12
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          2. 瞄准也未必真的瞄的准
          当火炮开始准备射击目标时。就要确定并记录炮身、瞄准镜和瞄准点三者之间的位置关系。所谓火炮瞄准点只不过是一个可从瞄准镜中看到的天然的或人工设置的基准点。上图说明炮身指向正北、瞄准镜指向正面的瞄准点时,瞄准点与瞄准镜的位置关系。虽然瞄准点的选择经常会受到火炮本身部件或火炮四周视界中任何障碍物的限制,但从理论上说它可选在任何方向上。
           假定要攻击的目标在火炮正东。把诸元装到瞄准装置上,因此炮身转动的方向角是可以测出的。在瞄准装置上装定诸元的作用是保持炮身不动而使瞄准镜转动一个与炮身最终转动的角度大小相等,方向相反的方向角。此时炮身没有转动,但是瞄准镜却已偏离了瞄准点。
            下一步就是转动炮身直到瞄准镜再次对准瞄准点为止。此时炮身即已指向可以命中目标的正确方向(见图)。
          实际上火炮在瞄准时并不是精确地指向目标方向,而是具有一定的偏差,偏差的目的在于补偿气象条件和偏流的影响。主要的气象条件修正量都包括在瞄准镜的装定诸元中。偏流就是由于炮膛膛线使弹丸旋转而使其在飞行中产生的方向偏差。若弹丸顺时针旋转,则偏流向右。这一现象是由于旋转的弹丸力图保持在离开炮口时的纵轴上飞行而造成的。由于弹道弯曲,因此在弹道切线和弹丸轴线间将有一定的偏航角或水平角位移。弹丸的重心仍然在弹道上,但是由于旋转,弹丸顶端将向右偏离。
            结果使空气向左移动,从而使弹丸向右偏离。在弹丸和装药一定时,偏流将随弹丸飞行时间的增加而增加。有些瞄准镜能补偿偏流的影响,也就是说,克服偏流影响的必要的修正量可以包含在瞄准镜的装定诸元中。偏航并不是导致弹丸产生偏流的唯一原因。马格努斯效应和地球自转也是引起偏流的因素,但是偏航是最主要的因素。


          7楼2014-01-25 17:12
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            IP属地:上海来自iPhone客户端10楼2014-01-26 15:02
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              话说如果高强度训练不知会不好更好一些。
              我觉得中国特质在这里有一些妨碍军舰发展。
              还有就是感觉北洋只学了一半……权力斗争的因素也有……


              IP属地:广东11楼2014-01-26 15:43
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                感觉 当年的日本 就国运上升期 将士勇猛 技术也好 整个海军的素质太高了 黄海北洋打成这个结局 已经不错了 对比下 后来两次被完灭的 沙俄太平洋舰队 二战早期的珍珠港 不得不承认 联合舰队就是实力太强了


                12楼2014-01-27 10:37
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                  张姿势了!


                  13楼2014-01-27 16:40
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                    不过清朝的无能对历史起了决定性所用


                    IP属地:浙江14楼2014-01-29 11:15
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                      15楼2014-02-11 15:19
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                        其实北洋海军的命中率远没有达到13%,命中日舰炮弹134发,这其中包括了大中小口径所有命中的炮弹,100毫米以上炮弹命中66发,其余均为47毫米和37毫米炮弹。假如北洋海军发射100毫米口径以上炮弹约1000发,命中率即为6.6%,对比日德兰海战英德海军3%-4%的命中率算非常高了。


                        IP属地:山东来自Android客户端16楼2023-12-07 18:41
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                          同样,日本海军在海战中发射所有炮弹20921发,这其中包括所有320毫米、260毫米、150毫米、152毫米、120毫米、47毫米等所有口径炮弹。按照日本所说,命中北洋舰队各种口径炮弹1000余发,如此算来,日军的命中率约4.8%,略低于北洋海军的6.6%。


                          IP属地:山东来自Android客户端17楼2023-12-07 18:42
                          收起回复
                            黄海海战是人类历史上一次罕见的海战,罕见在于日军以中口径速射炮炮弹重创了北洋海军。因此日军的命中率应该主要以中口径速射炮的发射量和命中数来算,而北洋海军主要依靠大口径主炮来杀伤日舰,故北洋海军的命中率应该主要计算大口径主炮的发射量和命中数。


                            IP属地:山东来自Android客户端18楼2023-12-07 18:43
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