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早期紅外夜視儀是怎樣的?帶你瞭解德國的“食雀鷹”和“貓頭鷹”

1940年5月,一門被安裝了實驗性紅外夜視瞄準儀的Pak36反坦克炮正在向德軍高層做著演示,雖然這個裝置出奇的大,也經常容易故障,有效距離更是低的離譜,但是它卻向現場的人證明了未來在夜間和敵軍交戰的可能性。不過德軍高層似乎對這個新裝置並不買賬,他們提出了只要這個裝置的觀瞄效果能做到和白天一樣,德軍才有可能採購的無理要求。要知道這個標準放到如今都不可能實現,於是這個極具意義的武器就被擱置了下來。

起源及原理

其實說起來德國對紅外夜視瞄準儀的研究一點都不晚,隨著科學的發展,可以在中、遠紅外波段進行光電探測的光敏元件被製作了出來,這讓光訊號轉換為電訊號成為了可能。不過原理雖然都清楚,但在製造方面卻因為技術瓶頸無法突破,紅外夜視瞄準儀的研究遲遲不能取得實質性進展。直到1940年能透過紅外輻射的材料被研製成功,製造紅外夜視瞄準儀這才成為了可能。

▲二戰德軍的紅外夜視瞄準儀,雖然形狀形形色色,但基本組成就是一個發射器和一個接收器然後外加電源

最終德國通用電氣公司在1940年成功研製出了一套主動紅外夜視裝置,該裝置的原理是:在普通光源(一般為特製的探照燈)上面安裝濾光片過濾掉普通可見光,然後用該紅外探照燈照射目標,反射回來後的紅外光由於光電效應在變像管的光陰電極(也就是前面說的光敏元件)產生電子,然後經過電場加速的電子打到熒光屏上面就會形成影象,最後透過光學瞄具放大影象就可以被肉眼觀察到了。總的來說就是由一個可發射紅外光的裝置和一個將紅外光轉換成影象的裝置組成,因為光具有反射性,照到目標後反射回來的紅外光束就會被陰極放射管轉換成可檢視像。

貓頭鷹

可是德國陸軍的這種傲慢並沒有持續多久,到了戰爭後期德國節節失利,為了保持在夜間戰鬥的優勢,德國武器局重啟了德國通用電氣公司的製造方案,到了末期,在德軍戰機都不能確保自己機場制空權的情況下,這種裝置的優勢就顯現了出來,沒有空中掩護的德國坦克只能在夜間無燈光的情況下行動,所以紅外夜視瞄準儀一下子成為了德軍最缺的裝置。和其他的早期裝置一樣,德國通用電氣公司的紅外夜視瞄準儀並不算完美,過大的裝置和較低的效率使得初期裝備的部隊根本就不想用它,後來德國通用電器公司又進行了改進,這才誕生了著名的FG-1250型紅外夜視裝備。

▲安裝有紅外夜視裝備的黃鼠狼自行反坦克炮

起初德國人將這種先進的裝置安裝在火炮上面,以德軍的黃鼠狼自行反坦克炮為例,一般會在其炮管上方安裝一個直徑為30釐米的紅外探照燈以及一個FG1221紅外尋像器,除此之外駕駛員也會有一個獨立的夜間紅外駕駛裝置。牽引式火炮也一樣,用一個或數個紅外探照燈發射紅外光源,然後再透過安裝在火炮上的FG1221紅外尋像器瞄準目標並射擊。不過該裝置也有個致命的缺點,那就是可探測距離太短,有的記載甚至說只有200多米,值得肯定的是距離要低於500米。射程在數公里以外的火炮攻擊如此近的目標,頗有一種火炮拼刺刀的感覺。

▲裝備60釐米大型探照燈的“貓頭鷹”251型半履帶裝甲車以及FG1221紅外尋像器,上圖模型有兩套系統,一套給駕駛員,一套給車長用於指引目標,不過早期只有車長有,駕駛員的是後加的,每個戰鬥單元包括一輛該車以及5輛具有夜戰能力的豹式坦克

這麼短的探測距離很明顯並沒有多大的實戰意義,前文說過發射紅外光束的探照燈只是用濾片濾去可見光,這樣效率極度低下。無奈的德國人只得將探照燈的直徑放大到60釐米,這樣一來探測距離翻了數倍,不過這麼大的東西放在坦克上面好像有些不太現實,於是德國人就將全方位旋轉的60釐米紅外探照燈放在251型半履帶裝甲車上面,這種車輛也被稱之為“貓頭鷹”,然後按照一比五的比例和探測距離並不高的豹式坦克組合起來。251型履帶車的車長負責搜尋目標,找到目標後用電臺聯絡各個坦克告知具體方位,坦克用自己的紅外夜視瞄準儀(豹式坦克的尋像器在一定的情況下也可以接收251型履帶車的反射光)發現目標後開始攻擊。不過這樣一來車長就比較苦了,因為駕駛員和炮手並沒有安裝該系統,車長要指揮駕駛員防止把車開溝裡還要指揮炮手射擊,最苦的還是251型裝甲車車長,一邊要指揮駕駛員防止把車開溝裡,一邊還要360度的尋找目標並指揮坦克攻擊,要知道這一切發生在黑燈瞎火的晚上,這樣一來給車長,駕駛員以及炮手每人一套獨立的紅外夜視系統就顯得尤為重要了,畢竟世界上最難的事就是把自己的想法灌輸到另一個人的腦子,於是就有了“食雀鷹”。

食雀鷹

所謂的“食雀鷹”就是給豹式坦克安裝三套夜視系統,駕駛員的分為兩種,一種就是把前部的一小塊裝甲改為活動式的,然後把尋像器放進去並在旁邊安裝一個直徑為30釐米的紅外探照燈,另一種就是在潛望鏡上方安裝一個尋像器,然後再安裝一個紅外探照燈,其餘的就都一樣了,車長的被安裝在指揮塔,炮手的被安裝在炮盾。

▲初期的具有夜戰能力的豹式坦克,紅外夜視儀只有車長有,此外炮口制退器也和普通豹不一樣,能大幅減小夜間開炮被發現的機率

▲夜視系統安裝在正面可活動裝甲板的豹式坦克

▲夜視系統安裝在潛望鏡上方的豹式坦克

因為這兩套系統都是主動式紅外夜視儀,必須自帶效率並不高的光源,再加上非常嬌貴的電子元件,導致了效果並不怎麼好,但是德國人卻用一套“貓頭鷹”配合五套“食雀鷹”的巧妙配製,把不怎麼給力的紅外夜視儀作用發揮到了最大,這種取長補短的方法,也算得上是化腐朽為神奇吧!