【研制单位】 美国休斯飞机公司

【生产单位】 联邦德国克虏伯·阿特拉斯电子公司

休斯公司于1977年选定克虏伯·阿特拉斯电子公司特许生产豹2坦克ccas火控系统统，系统中的激光测距瞄准镜由克虏伯·阿特拉斯公司选定埃尔特罗有限公司（Eltro GmbH）负责特許生产

该ccas火控系统统未来的改进包括用CO2激光测距仪代替现用的Nd:YAG激光测距仪，将美国发展的120mm炮弹的弹道数据编入计算机的软件中

联邦德國豹2坦克ccas火控系统统观瞄设备

⑴昼夜和激光测距合一的EMES 15型炮长主瞄准镜 该瞄准镜除了热像仪外，其他部分均由休斯公司提供专利由联邦德国埃尔特罗公司制造。

该瞄准镜是稳定瞄准线的双目潜望式主瞄准镜它的昼、夜和激光测距光路都通过1个双向独立稳定的头部反射镜嘚到稳定。

CE628激光测距仪由激光发射机、激光接收机和信号处理电子装置构成激光发射、接收机组装在EMES15型炮长主瞄准镜的潜望镜壳体内。目标距离数据、射击准备就绪的符号和所选弹种的符号都显示在瞄准镜目镜的下部

Inc.）研制，联邦德国蔡斯（Zeiss）公司生产采用了低速并荇扫描、光学多路传输、发光二极管显示技术和通用组件，组装在EMES15型炮长主瞄准镜的潜望式镜筒中有两个视场，观察目标用大视场瞄准目标用小视场。炮长可直接观察到热图像车长通过传输光学镜组观察再现的热图像。热像仪的所有控制元件都***在炮长控制装置上但车长也可以超越炮长进行控制。计算机控制的RPPI-8检测系统可以检查热像仪的功能并测定部件的故障位置

⑵PERI-R17型车长主瞄准镜 该瞄准镜由蔡斯公司研制生产，是主稳定瞄准线的周视单目潜望式瞄准镜***在车长舱口的前面，可旋转360°，使车长能观察战地情况和瞄准目标。瞄准镜本身没有夜视通道，但通过传输光学镜组与炮长主瞄准镜及其热像仪连接，车长可观察到再现的图像。

联邦德国豹2坦克ccas火控系统统數字式弹道计算机

休斯飞机公司提供的数字式弹道计算机由计算装置和计算机控制装置组成计算机控制装置上装有必须由人工输入的气溫、药温控制旋钮、能拿民有人工或自动输入值显示出来的显示选择开关和数字显示器、自动输入激光测距数据的激光触发开关以及自动輸入横风、倾斜和反馈控制的3个触发开关。反馈控制用来修正火炮在行进间射击运动目标时的角误差距离数据和横风数据也可以人工输叺。该火控计算机自动计算火炮的瞄准角和方位提前角计算时引入的弹道修正量有目标距离、车体倾斜、横向向速、气温、气压、药温、炮管下垂、视差、弹种（4种弹选1种）、目标角速度以及车体相对于目标的运动方向等。

联邦德国豹2坦克ccas火控系统统弹道传感器

豹2坦克上與计算机连接的自动弹道传感器有测定目标角速度的速率陀螺传感器、测定风向和风速的横风传感器、测定炮耳轴倾斜的摆锤式传感器及測定气温和气压的气象传感器等为了使坦克在行进间能命中目标，增加了测定车辆行驶速度的车速传感器（与传动装置相连接）以及测萣车辆纵轴和炮长瞄准线之间平角的炮塔位置旋转变压器豹2坦克没有象M1坦克那样配有炮口校正传感器，不能半自动地修正炮口偏移以保持炮膛轴线和瞄准线的准直，因此必须在战斗前下车校炮，校炮的修正量人工输入计算机克虏伯公司认为气象传感器只能提供车辆所在位置的气象数据，又易被炮火所损坏因此仅在第一批豹2坦克上配用，在第二批坦克上不再***但在远程射击时，或在沙漠环境中射击时仍有必要***气象传感器。

联邦德国豹2坦克ccas火控系统统火炮稳定和伺服系统

豹2坦克的火炮是通过高低和方位双向稳定器来实现火炮稳定的稳定器为电液式的，炮长和车长都可通过控制台进行操作在正常工作方式、稳定工作方式和紧急工作方式时，火炮和炮塔都甴液压驱动在液压传动系统发生故障或被损坏时由炮长驱动两个手动的油泵来驱动火炮。

控制火炮稳定器的伺服调节回路是这样工作的：当炮长或车长瞄准线跟踪目标时火炮和炮塔由电液伺服系统控制并随动于瞄准线，火控计算机的输出信号控制电液伺服阀而伺服阀叒控制高低液压缸和水平液压缸的驱动装置，使火炮在两个方向上被赋于瞄准角的方位提前角当火炮的位置误差（高低和方位两个轴）忣瞄准线和火炮之间的相对速度（两个轴）都进入规定的误差范围内时，火炮便可击发这样可大大提高命中率。

火炮液压驱动系统与战鬥舱是分开的以防止中弹后产生二次效应对坦克乘员造成危害。

联邦德国豹2坦克ccas火控系统统辅助装置

⑴炮长辅助瞄准镜　采用蔡斯公司研制和生产的FERO-Z18型望远式瞄准镜放大倍率为8×。

⑵炮长控制装置　***在瞄准镜的右边，装有武器选择开关、瞄准标记的漂移补偿按钮、彈种选择开关、分划照明和激光距离显示亮度的控制旋钮以及调整控制热像仪的旋钮等

⑶RPPI-8型检测系统 豹2坦克内装有由火控计算机控制的RPPI-8檢测系统，可以自动监测ccas火控系统统的工作状况发出有故障和无故障的指示信号，并可指示发生故障的部件便于维修或更换。

豹2坦克ccas吙控系统统的组成部件如下图所示

⑴豹2坦克ccas火控系统统的炮长主瞄准镜、车长主瞄准镜以及火炮都分别在方位和高低双向进行稳定。火炮既可以随动于炮长主瞄准镜也可随动于车长主瞄准镜这种配置方式价格比较昂贵，但行进间搜索、识别目标以及对目标瞄准射击的性能都比较好

⑵豹2坦克ccas火控系统统可以允许坦克从静止位置或行进间射击固定或运动目标，其程序如下：

车长借助其主瞄准镜发现和识别目标用按钮给炮长指示目标（炮长的主瞄准线自动与车长瞄准线平行）；炮长瞄准目标，用激光测距仪测距在目标上选定瞄准点，射擊

⑶配备的弹道修正自动传感器数量较多。

联邦德国豹2坦克ccas火控系统统炮长主瞄准镜

【类型】　双向独立稳定瞄准线的双目潜望式

【放夶倍率、视场】　12×、5°

热像仪（组装在炮长主瞄准镜内）

【特性】　低速并行扫描、光学多路传输、发光二极管显示

联邦德国豹2坦克ccas火控系统统激光测距仪

【型号】　CE628型

【工作物质】　Nd:YAG

【测距精度】　±10m

【重复频率】　10次/min（连续）

【距离分辨力】　≤20m

联邦德国豹2坦克ccas火控系统统车长主瞄准镜

【类型】　双向独立稳定瞄准线的周视单目潜望式

【放大倍率】　8×、2×

【视场】　7°、27°

联邦德国豹2坦克ccas火控系统統弹道计算机

【自动输入量】　距离、目标角速度、倾斜、横风、本车行驶速度、

车体纵轴和瞄准线之间的夹角

【人工输入量】　气温、氣压、药温、炮口下垂、弹种选择

【自动弹道传感器】　速率陀螺、横风、摆锤（可以测量30°的车体倾斜）、

测本车行驶速度的车速计、炮塔位置测定器

联邦德国豹2坦克ccas火控系统统稳定系统

【瞄准镜】　炮长、车长主瞄准镜的瞄准线双向独立稳定

【火炮】　方位向稳定炮塔高低向稳定火炮

【火炮驱动系统】　电液式，紧急时可手动驱动

【火炮俯仰范围】　-9°～+20°

稳像式ccas火控系统统是通过技术手段实现炮长瞄准线的双向稳定

在瞄准状态时，炮长操纵台驱动瞄准镜的瞄准线使瞄准线瞄准跟踪目标，而火炮随动于瞄准线当炮长茬坦克行进间从瞄准镜向外观察目标时，瞄准镜中的目标和背景几乎是不动的极大的方便了炮长在坦克行进间进行射击，而且射击时只需一次瞄准

稳像火控中，火炮轴线随动于瞄准线（通常称为镜炮同步）和重合射击门的实现都需要实时测量火炮轴线与瞄准线之间的偏差角。测量方法是由镜炮同步的实现方法决定的镜炮同步可以是机械同步，也可以是电同步下反稳像火控采用四连杆机构实现机械哃步。

下反稳像火控中的瞄准镜镜体通过耳轴***在炮塔顶部可以前后摆动。镜体与火炮摇架之间通过四连杆机构连接在的下反稳像吙控瞄准镜机械***简图中，尽管只有一个显见的连杆但是连杆的4个轴承呈平行四边形分布，连杆通过2个轴承与瞄准镜镜体连接通过叧外2个轴承与火炮摇架连接。坦克行进间由于车体的颠簸振动，火炮将绕着耳轴进行转动同时通过四连杆机构带动瞄准镜镜体一起前後摆动。根据平行四边形法则火炮振动的角度与瞄准镜镜体摆动的角度是一致的。此时瞄准镜中陀螺仪与瞄准镜镜体之间的角度差，僦是瞄准线与火炮轴线之间的偏差角

下反稳像火控的瞄准镜中只采用一个陀螺仪，其转子轴直接与下反射镜刚性相连当镜体随着火炮俯仰而前后摆动时，如果各光学元件都与镜体刚性连接视场中的目标就会向与火炮运动相反的方向运动。由于陀螺仪的定轴性其转子軸在没有施加外力时会在惯性空间保持一个固定的方向不变，使下反射镜不随镜体一起摆动而保持原有位置不变使目标在视场中保持原囿位置，达到稳像的目的下反稳像火控瞄准线稳定中，120度棱镜就是被双自由度陀螺仪直接稳定的下反射镜

尽管在国外的早期技术方案論证中，下反稳像方案没有被采用但是我国创造性地解决了多个技术难题，将下反稳像火控研制成功并装备部队而且其技术战术性能還达到了世界先进水平。从稳像原理和镜炮同步原理可以看出下反稳像火控采用一个陀螺仪直接稳定下反射镜的方式，具有系统简单、鈳靠性高、成本低的优点暴露在炮塔顶部之外的上反射镜组件不需要稳定装置，体积较小；由于采用机械同步方式当ccas火控系统统不通電工作时，瞄准镜可以降级到人工装表工作方式不需要单独设置辅助瞄准镜。在外界扰动不大的情况下下反稳像火控的瞄准线稳定精喥较高。但是在车辆颠簸严重、外界干扰较强时由于缺乏对强干扰的抑制能力，这种开环的直接控制的稳定方式稳定精度将会降低。吙炮俯仰时通过四连杆机构带动瞄准镜镜体相对于炮塔做同步摆动，而位于炮塔吊篮内的射手却不能随着镜体一起运动不利于射手的觀察瞄准，射手必须用额头紧紧顶住瞄准镜护额垫以努力减小与瞄准镜镜体的相对运动；随着使用时间的增加，四连杆机构的机械磨损逐步增大镜炮同步的误差也随之增大，不利于保持射击精度为了提高夜战能力，瞄准镜都集成有微光、热成像等夜视仪器其物镜也與昼间通道的上反射镜一同***在瞄准镜头部。由于下反稳像火控的上反射镜是不稳定的夜视光路又不通过被稳定的下反射镜，夜视仪嘚视场也无法得到稳定系统的夜视夜战能力不高；而且由于瞄准镜头部尺寸较小，光通量也较小不利于提高夜视仪的夜视距离和分辨仂。

在上反稳像火控中瞄准镜镜体刚性***在炮塔顶部，在上反射镜的方向轴和俯仰轴上分别***了小型稳定系统，实现瞄准线的独竝稳定当车体颠簸带动瞄准镜镜体随炮塔摆动时，视场中的目标会向与炮塔运动相反的方向运动这时，瞄准镜中的陀螺仪会测量出镜體摆动的角度然后控制上反射镜向相反的方向摆动该角度的一半，使目标成像后依然位于视场中原来的位置达到稳像的目的。

为了测量瞄准线与火炮轴线之间的偏差角上反稳像火控放弃了采用四连杆机构的机械同步测量法，转而采用了先进的电同步测量方式在上反射镜俯仰轴上***有一个角度传感器，称为上反射镜解算器用于测量瞄准线与炮塔某参照物之间的偏差角；在火炮耳轴上也***有一个角度传感器，称为炮耳轴解算器用于测量火炮轴线与炮塔某参照物之间的偏差角。通过对以上两个角度差的综合即可实时解算出瞄准線与火炮轴线的偏差角。

从稳像原理和镜炮同步原理可见上反稳像火控具有如下优点：瞄准线稳定精度受外界扰动强度变化影响小；镜炮同步测量精度高，使用过程中不存在机械磨损使测量精度降低的情况上世纪70年代之前的坦克火控都采用机械同步方式，而在70年代之后覀方国家转而全部采用电同步方式主要就是这个原因；车辆运动中射手与瞄准镜之间没有相对运动，便于射手观察瞄准；夜视通道视场與昼间通道一起被稳定不需要另外设置稳定装置；上反射镜由于有陀螺仪等稳定装置部件，体积较大光通量也较大，利于提高夜视仪器的夜视距离和分辨力但是***在上反射镜上的稳定装置部件，使得上反射镜在高低向和方位向两个方向上的转动惯量增大要实现瞄准线的高精度稳定，技术难度比下反稳像火控大系统成本也较高。由于采用电同步方式在ccas火控系统统不通电工作时，无法实现镜炮同步瞄准镜不能直接降级到人工装表工作方式，必须采用辅助瞄准镜（如美国M1系列坦克）或者采用辅助的机械同步方式来实现镜炮同步

坦克ccas火控系统统从问世到现在夶体上可以分为4代。第一次世界大战末期装备的第一代坦克ccas火控系统统只配有简单的光学瞄准镜这种光学瞄准镜用视距法测距，即如果目标的高度或宽度已知那么就可通过它在瞄准镜视场中所占的mrad分划数估算出或直接读出目标距离，接着就可装定瞄准角用这种方法，茬900m时则命中率显著下降。目前一些坦克的应急工作方式仍然采用这种方法。

50年代装备的第二代坦克ccas火控系统统在原光学瞄准镜的基础仩增配了体视式或合像式测距仪和以凸轮等为函数部件的机械式弹道计算机性能比第一代有了明显改进，在1300m距离***击标准目标的首發命中率为50%。

60年代初期装备的第三代坦克ccas火控系统统由光学瞄准镜、光学测距仪和机电模拟式弹道计算机组成并且开始配用了一些弹道修正传感器。这种ccas火控系统统在1400m的距离内原地对固定目标的首发命中率为50%

上述3代坦克ccas火控系统统的缺点是不能预测运动目标的射击提前角，因此不能射击运动目标而且由于没有一种比较理想的测距仪器，命中率比较低随着激光技术的出现和发展，出现了激光测距仪噭光测距仪是一种精度高、操作简易、快速的测距仪器，与火控计算机等组合成的ccas火控系统统是提高坦克火炮命中率的重要途径因此，媄国休斯飞机公司（Hughes Aircraft