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射撃管制装置(Fire control system、FCS、射撃統制装置、火器管制装置、射撃指揮装置)は、兵器が目標物を正確に射撃するために火器を制御するための、計算機・測的器を主体とする機械装置である。

◆ 概要

艦船や戦車、航空機など移動体から火器を発射する場合は、攻撃対象も移動体であることが多い。このような移動対象に長距離射撃を行なう時は、たとえ目標物の位置に正しい向けて弾を撃っても、その到達時には既に対象は移動していて命中は困難となる。また自分の側でも移動しているため、命中はさらに困難となる。

射撃管制装置は、自艦や自機と攻撃目標物のそれぞれの、現在位置、移動方向、移動速度などを測定する観測機器に結合され、これらの情報を元に計算によって火器の指向方向を導き出し、火器に直接、または間接に射撃の指示を出す。計算に用いる要素には自艦や自機と目標の運動だけでなく、コリオリ効果や風向、気温、湿度、気圧といった気象状況、砲身磨耗度、砲耳傾斜、装薬温度等も考慮される。

射撃管制装置を中心とする自らの搭載兵器を敵に正確に命中させるための観測・伝達・計算・指向を司るシステム全体の名称も、海戦分野では射撃指揮システム、陸戦分野では射撃統制システム、航空戦分野では火器管制システムとそれぞれ別名称で呼ばれることが多い野木恵一著 『現代戦車のFCSとヴェトロニクス』「軍事研究2007年12月号別冊 世界のハイパワー戦車&新技術」 p.70-p.76 2007年12月1日発行。

◆ 射撃指揮システム (海洋戦における射撃管制装置)

◇ レーダー登場以前

最初の射撃管制装置は19世紀の戦闘艦での使用から始まった。初期の射撃管制装置は機械式であり、目標および自分の位置や気象、使用する弾頭等の計算に必要な大量のデータを人間が機械に入力していた。特に目標までの距離を人間の目で測定するのは大変難しかったため、命中精度は決して高いものではなかった。光学式測距儀などもあったが、命中精度を向上させるには至らなかった。

戦闘艦の場合、1905年の「ドレッドノート」の建造時には「一斉射撃」を行なう時の主砲の統一方法が問題となった。当時はまだ射撃指揮管制室内での手作業による計算によって行なっていたため精度が悪く、時間がかかるために射撃時機を失うこともあった。

こういった問題を解決する機械として作られた射撃指揮装置を英海軍で最初に使用したのは、1907年の前弩級戦艦「アフリカ」での試験のために搭載された「ヴィッカース式方位盤射撃指揮装置」である。この良好な試験結果を受けて、その後の戦艦「オライオン」や巡洋戦艦「ライオン」といった英海軍大型艦に搭載されていった。1912年以降には、アナログ式コンピュータであった「ドライヤー射撃計算機」が各艦に搭載されるようになった。

第一次世界大戦時の英独海戦では、独海軍に満足な射撃指揮装置がなかったため、射撃誤差の修正に於いては英海軍に劣っていたが、独国の得意とした光学技術の産物である測距儀の測定精度が高かったため、初弾での射撃精度が高かった。また、英海軍が一斉射撃を重視していたのに対して独海軍は初弾の発射を一定に距離(800m)をずらした3回の連続発射で行い射距離のずれを即座に判別出来るようにしていた。英海軍が「計算」重視だったのに比べて、多くの弾着を正確に観測して修正を加える「観測」を重視した砲戦指揮であった。1916年のジェットランド沖海戦で独海軍の射撃法の有効性を体験した英海軍では、新たな「夾叉及び梯子段観測法」(Straddle and Ladder observation method)を開発した。

  夾叉式観測法

イギリス海軍でのヴィッカース式方位盤射撃指揮装置とドライヤー射撃計算機を用いた1910〜1914年頃の当時の射撃法を以下に示す。

# 攻撃目標と発砲する砲を方位盤地球の自転を考慮するために北半球用と南半球用は別のものが存在する。室にいる砲術長が指令する。

# 測敵観測担当の砲術担当士官が艦橋上部の方位盤室上やマストの上から攻撃目標を観測。目標の方角、距離、針路、速度を方位盤室へ伝達。

# 方位盤室では、目標の情報に自艦の針路と速度の情報を加えて射撃指揮管制装置に入力する。

# 射撃管制装置は計算結果を各砲塔内の仰角と方位角の通信機に針で表示する。

# 発砲する砲の砲手は示された仰角と方位角に砲を合わせ、準備完了を方位盤室へ報告する。

# 砲術長の命令で射撃管制装置の発射ボタンを押す事により、発砲状態の砲が発砲する。砲戦開始。 最初は1門か全体の半分の砲を発砲することが多かった。

# 観測によって「近弾」「遠弾」などの情報を方位盤室に伝達。

# 方位盤室では目標の方位を継続的に射撃管制装置に伝える。

# 砲術長が「上げ」「下げ」といった修正を砲に指示する。必要に応じて次に発砲する砲を指示する。通常は半分の砲。

# 発砲する砲の砲手は指示された修正を砲に加え、準備完了を方位盤室へ報告する。

# 砲術長の命令で射撃管制装置の発射ボタンを押す。第二射発砲。

# 以後、弾が命中するか目標をはさんで近くと遠くに落ちる夾叉状態になるまで半分の砲で交互射撃を繰り返す。

# 命中するか夾叉すれば、全門での砲撃に移る。世界の戦艦「英米海軍に見る砲戦指揮法の変遷」 ISBN-4-05603056-1

  夾叉式及び梯子段式観測法

1916年のユトランド沖海戦でのドイツ海軍の有効な射撃指揮法を実感したイギリス海軍では、最初に夾叉が得られるまで交互射撃を繰り返すところは基本的に従来の夾叉式観測法と同じだが、第一射が着弾する前に規定時間後に第二射を発砲する点や、夾叉後も交互射撃を繰り返す方式とした。これにより射撃間隔を短くして誤差の修正を頻繁にするとともに発砲による艦の動揺を減少させる狙いもあった。

アメリカはイギリスに似た夾叉式観測法を採用していたが、手順が多く英独に比べて円滑な射撃指揮が行なえなかったため、1918年には英国の照準手追尾式を取り入れた。戦争終結直前には英国艦に匹敵する程度の射撃能力を持った。

◇ 第二次世界大戦中

第二次世界大戦に入るまでに、英国と米国は観測装置や射撃指揮装置の精度を向上させるととも、艦載偵察機による着弾観測の実現を図っていた。大戦が始まってからの1941年に運用法や実績の無い284型射撃指揮用レーダーと279型対空捜索用レーダーが英戦艦「キング・ジョージ5世」に搭載されはじめて実戦で使用された。独戦艦「ビスマルク」に対する追撃戦で英艦「ロドネー」を含めた双方の砲撃煙と機関からの排煙で目標が視認出来なくなったため、2つのレーダーによる着弾の確認を行い効果を上げた。1942年以降、英国艦隊ではレーダーの性能が測距儀の性能を凌駕したと認められ、これに合わせて夾叉式及び梯子段式観測法の基本は変わらなかったが、レーダーで測距した射距離に最初から一斉射撃を浴びせる方式に変えられた。

アメリカ海軍でも1942年からレーダーでの測距と最初から一斉射撃という方式を採用した。第二次世界大戦のレーダー射撃はレーダー観測士が口頭で報告する射撃指揮レーダーの情報を方位盤と射撃指揮装置に手入力していたのであり、現在のものに近い電子機器によって自動化された装置が実用化されたのは1950年代になってからのことである。

◇ 第二次世界大戦後

1945年の春に日本海軍の組織的戦力が壊滅したために、連合国軍艦の主任務が対艦射撃から対地射撃に移った。これにあわせて米艦のいくつかは対艦射撃用の射撃指揮装置を艦から降ろしてしまった。この時を境に世界的な対艦戦闘での射撃指揮法の新たな研究は終わりを迎えた。

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