測算敵我距離,是火炮射擊的重要前提,只有掌握了敵我距離,才能決定射擊距離,從而調整火炮的俯仰角度,測距的精準與否,直接影響著火炮的命中率。甲午戰爭中,北洋海軍和日本海軍所用的測距方法主要有三種,即:量桅杆;六分儀測距;測距儀測距。
一、量桅法
量桅法測距是一種非常古老的測距辦法,西方風帆時代就已經出現,到了甲午戰爭時期仍然為海軍採用。
這種測距辦法的原理就是三角計算,即在直角三角或等邊三角計算中,已知三角一邊的長度和一角夾角,而推算其他。
採用這種辦法,需要預知敵艦的桅高(從水線到桅定的高度),這樣戰時就可以以敵艦的桅高作為基線,算出觀測者和目標基線兩點間的夾角,再套入計算公式,從而就可以求得敵我距離。
(量桅法的基本原理。A點和B點之間的高度為已知的敵艦桅高,以此作為基線。C點為觀測者所在位置。求d的長度,即敵我之間的間距距離。有興趣的朋友可以演算試試)
但是採用這個辦法有個致命的問題,即必須要有可靠的敵艦桅高資料,這對平時的情報工作提出了要求。而且縱使平時已經掌握了敵艦的桅高資料,在戰時也很難確保能夠準確分辨出遠距離上的究竟是哪一艘敵艦,從而無法套用資料。又或者分辨出了敵艦的準確身份,但是敵艦在戰前搗了鬼,加高或降低了桅高,這樣用不準確的桅高資料去求敵我距離,誤差就會特別大。
甲午戰爭中,中日海軍都做了預防敵方使用量桅法測距的準備,即各自臨戰前都改變了桅高。北洋海軍軍艦普遍將桅杆的上桅降低,這樣即使日軍戰前掌握我方的桅高資料也沒有意義。
二、六分儀測距
六分儀測距的基本原理和量桅法相同,也是採用三角計算。是為了預防敵方更改桅高,或者在根本不掌握敵艦桅高資料的情況下,乾脆不以敵艦的桅高為基線,而是以我艦測距員所在位置的實際高度為基線,在測距位置上用六分儀來測出與目標敵艦的夾角,從而套入計算公式,求得和敵艦的間距。
(表現甲午黃海海戰開戰時情景的日本美術作品,可以看到在軍艦桅杆頂部有一名測距手正在用六分儀測量敵我俯角)
這種測距方法雖然也很煩瑣,而且只能在相對較近的距離使用,又受到諸如艦體搖擺、晃動的干擾,並不能做到非常精準,但在甲午戰爭時已經是非常靠譜的一種測距方式,北洋海軍和日本海軍的大部分參戰軍艦,都是使用的這種測距方法。
三、測距儀測距
光學測距儀是1890年代誕生的新穎的專用測距工具,原理也是基於三角法,但是更為高效。
測距儀外觀看起來就是一個圓筒,一面有用於觀測的目鏡,一段則是兩個大鏡頭。圓筒本身的長度就是測距基線,透過內部的一套複雜的鏡片組,可以在左右目鏡觀測目標的同時,透過調整合像等簡單的方式(透過調整左右目鏡,使兩個分開的目標影象能整合成完整的一幅),快速得出敵我距離引數。
(測距儀觀測的示意圖。左圖是用測距儀觀測目標時看到的最初情況,注意因為左右目鏡各看到的是目標的上部和下部,總體上看起來目標此時是上下錯位的狀態。右圖是透過轉動調整目鏡後,左右目鏡中的畫面合成完整的一幅時的景象,此時,在測距儀鏡頭的刻度上已經自動出現了目標距離)
這種測距工具不用經過複雜的公式計算,在調整目鏡觀測目標時,就能透過目鏡刻度讀出距離數值,極為高效。因為省去了複雜的計算,主要是透過光學測距,相對於量桅法、六分儀測距更為準確。
甲午戰爭中,北洋海軍軍艦沒有安裝這種裝置。而日本海軍1894年當年服役的“吉野”號巡洋艦則帶有基線長度1.5米的測距儀,是戰爭中測距手段最先進的軍艦。
測算敵我距離,是火炮射擊的重要前提,只有掌握了敵我距離,才能決定射擊距離,從而調整火炮的俯仰角度,測距的精準與否,直接影響著火炮的命中率。甲午戰爭中,北洋海軍和日本海軍所用的測距方法主要有三種,即:量桅杆;六分儀測距;測距儀測距。
一、量桅法
量桅法測距是一種非常古老的測距辦法,西方風帆時代就已經出現,到了甲午戰爭時期仍然為海軍採用。
這種測距辦法的原理就是三角計算,即在直角三角或等邊三角計算中,已知三角一邊的長度和一角夾角,而推算其他。
採用這種辦法,需要預知敵艦的桅高(從水線到桅定的高度),這樣戰時就可以以敵艦的桅高作為基線,算出觀測者和目標基線兩點間的夾角,再套入計算公式,從而就可以求得敵我距離。
(量桅法的基本原理。A點和B點之間的高度為已知的敵艦桅高,以此作為基線。C點為觀測者所在位置。求d的長度,即敵我之間的間距距離。有興趣的朋友可以演算試試)
但是採用這個辦法有個致命的問題,即必須要有可靠的敵艦桅高資料,這對平時的情報工作提出了要求。而且縱使平時已經掌握了敵艦的桅高資料,在戰時也很難確保能夠準確分辨出遠距離上的究竟是哪一艘敵艦,從而無法套用資料。又或者分辨出了敵艦的準確身份,但是敵艦在戰前搗了鬼,加高或降低了桅高,這樣用不準確的桅高資料去求敵我距離,誤差就會特別大。
甲午戰爭中,中日海軍都做了預防敵方使用量桅法測距的準備,即各自臨戰前都改變了桅高。北洋海軍軍艦普遍將桅杆的上桅降低,這樣即使日軍戰前掌握我方的桅高資料也沒有意義。
二、六分儀測距
六分儀測距的基本原理和量桅法相同,也是採用三角計算。是為了預防敵方更改桅高,或者在根本不掌握敵艦桅高資料的情況下,乾脆不以敵艦的桅高為基線,而是以我艦測距員所在位置的實際高度為基線,在測距位置上用六分儀來測出與目標敵艦的夾角,從而套入計算公式,求得和敵艦的間距。
(表現甲午黃海海戰開戰時情景的日本美術作品,可以看到在軍艦桅杆頂部有一名測距手正在用六分儀測量敵我俯角)
這種測距方法雖然也很煩瑣,而且只能在相對較近的距離使用,又受到諸如艦體搖擺、晃動的干擾,並不能做到非常精準,但在甲午戰爭時已經是非常靠譜的一種測距方式,北洋海軍和日本海軍的大部分參戰軍艦,都是使用的這種測距方法。
三、測距儀測距
光學測距儀是1890年代誕生的新穎的專用測距工具,原理也是基於三角法,但是更為高效。
測距儀外觀看起來就是一個圓筒,一面有用於觀測的目鏡,一段則是兩個大鏡頭。圓筒本身的長度就是測距基線,透過內部的一套複雜的鏡片組,可以在左右目鏡觀測目標的同時,透過調整合像等簡單的方式(透過調整左右目鏡,使兩個分開的目標影象能整合成完整的一幅),快速得出敵我距離引數。
(測距儀觀測的示意圖。左圖是用測距儀觀測目標時看到的最初情況,注意因為左右目鏡各看到的是目標的上部和下部,總體上看起來目標此時是上下錯位的狀態。右圖是透過轉動調整目鏡後,左右目鏡中的畫面合成完整的一幅時的景象,此時,在測距儀鏡頭的刻度上已經自動出現了目標距離)
這種測距工具不用經過複雜的公式計算,在調整目鏡觀測目標時,就能透過目鏡刻度讀出距離數值,極為高效。因為省去了複雜的計算,主要是透過光學測距,相對於量桅法、六分儀測距更為準確。
甲午戰爭中,北洋海軍軍艦沒有安裝這種裝置。而日本海軍1894年當年服役的“吉野”號巡洋艦則帶有基線長度1.5米的測距儀,是戰爭中測距手段最先進的軍艦。