国家提出构建关键核心技术攻关新型举国体制（(4)

那么舰炮究竟是如何实现在不断摇曳的情况下保持保持射击稳定性的呢？我们从以下几点来进行分析。

▼下图为6级海况中航行的我国海军054A型导弹护卫舰，在这样恶劣的海况中舰炮是无法做到稳定射击的，甚至可以这么说：军舰上的大部分武器装备都无法在这样的海况下发挥正常功能。海浪是海水有规律的波动现象，可根据海浪波动现象特征为军舰设计火炮稳定系统

通常所说的海浪是指海洋中由风产生的波浪，是包括军舰在内的航海器发生“颠簸”的主要原因，同时也是引起船员出现“晕船”的主要原因，它包括风浪、涌浪和近岸波。无风的海面也会出现涌浪和近岸波，这大概就是人们所说“无风三尺浪”的证据，但实际上它们是由别处的风引起的海浪传播来的。

广义上的海浪，还包括天体引力、海底地震、火山爆发、塌陷滑坡、大气压力变化和海水密度分布不均等外力和内力作用下，形成的海啸、风暴潮和海洋内波等，它们都会引起海水的巨大波动，这是真正意义上的“海上无风三尺浪”。

海浪是海面起伏形状的传播，是水质点离开平衡位置，作周期性振动，并向一定方向传播而形成的一种波动，水质点的振动能形成动能，海浪起伏能产生势能，这两种能的累计数量是惊人的。

在全球海洋中，仅风浪和涌浪的总能量相当于到达地球外侧太阳能量的一半，海浪的能量沿着海浪传播的方向滚滚向前，因而，海浪实际上又是能量的波形传播，海浪波动周期从零点几秒到数小时以上（6级以下海况海浪周期为0．5至25秒），波高从几毫米到几十米，波长从几毫米到数千千米。

海浪由无限多个振幅不同、频率不同、方向不同、相位杂乱的组成波组成，这些组成波便构成海浪谱此谱描述海浪能量相对于个组成波的分布，故又名“能量谱”。

它用于描述海浪内部能量相对于频率和方向的分布。为研究海浪的重要概念，通常假定海浪由许多随机的正弧波叠加而成。

不同频率的组成波具有不同的振幅，从而具有不同的能量。设有圆频率ω的函数S（ω），在ω至(ω+ω)的间隔内，海浪各组成波的能量与S(ω)ω成比例,则S(ω)表示这些组成波的能量大小，它代表能量对频率的分布，故称为海浪的频谱或能谱。

同样,设有一个包含组成波的圆频率ω和波向θ的函数S(ω，θ)，且在ω至(ω+ω)和θ至(θ+ω)的间隔内，各组成波的能量和S(ω,θ)ωθ成比例，则S(ω，θ)代表能量对ω和θ的分布，称为海浪的方向谱。

将组成波的圆频率换为波数，可得到波数谱；将ω换为2π（频率为周期的倒），得到以表示的频谱S()数，以上各种谱统称为海浪谱。

求得海浪谱的主要方法有两种：第一、利用观测得到的波高、周期的推导，得出半理论、半经验形式的海浪谱；第二、利用某一固定点测得的波面随时间变化的这段记录，来推算相关函数，然后求谱。

当然了，也有通过建立能量平衡方程式来求谱，目前得到的海浪谱主要是建立在观测数据的基础上求出的，但由于目前尚缺乏精确的风和海浪的观测资料，故已提出的一些谱，彼此相差较大。

海浪谱的分析研究是很重要的，根据海浪谱，可以较合理地设计防坡堤及海面对雷达的反射部分，利用海浪谱，可以算出波高、周期等海浪要素，在研发舰载武器时可根据海浪谱设计出自动控制系统，以达到校正包括舰炮在内的舰载武器发射偏差的目的。

▼下图为国家海洋预报台公布的海洋风暴预报，海洋预报台之所以能准确预报海况的原因除了气象卫星、气象雷达等高科技装备预测以外，还有我国科技工作者常年列月搜集的领海海况数据制作的“海浪谱”，“海浪谱”不但可以为海洋气象预报提供参考，而且还能为军事服务。舰炮可以利用海水有规律的波动进行瞄准射击

在第二次世界大战以前，军舰的火炮主要依靠经验丰富丰富士兵通过手动操作来实现稳定，从而达到对目标的准确射击，而实现舰炮稳定的方法就是利用海水有规律的波动现象。

比如说在2级海况下，军舰的摇曳会导致舰炮瞄准器在对准目标时产生5～10mm的上下晃动，当炮长指挥舰炮瞄准目标后，会在第一时间记住目标在瞄准器里的刻度位置；当舰体在摇摆时瞄准器刻度套住目标一瞬间，炮长下令开火或者直接踩动击发踏板击发舰炮。

这就是舰炮专业术语中所说的“人工射击校正”，相当于以人工操作火炮方向角和俯仰角的形式来达到稳定炮身的目的。

随着科技的进步，舰炮开始使用陀螺仪原理来对炮身进行稳定控制，即陀螺仪闭环校射系统，也称“舰载火控系统”。

文章来源：《航海技术》 网址: http://www.hhjszz.cn/zonghexinwen/2022/1221/711.html