陸自の10式戦車は走行中でも射撃が可能な様ですが、

Question

重い砲身や砲塔をどのように制御しているのでしょうか？
物凄く能力の高く、反応速度の高い、細かい角度で制御可能なアクチュエーターを装備していて
センサーが角度の差を検知すると素早く補正するのでしょうか？
自動車のアクティブ制御でも全く車体が動かないと言う事が無いので、どうやって制御しているのか不思議です。

Answer 1

砲（約２.5ｔ）及び砲塔（約12ｔ）の制御は低慣性電気サーボモータを使用しています。

日本の戦車は74式戦車開発時に、砲・砲塔制御をどうするか思案していました。
アメリカおよびドイツが採用している油圧モータ制御方式が61式戦車でも実績があり信頼性と技術上の問題がない案でしたが電気モータ制御も捨てがたい方式でした。
当時、高性能電気サーボモータが無いと思われていたのですが、安川電機製の建設機械用電気サーボモータに「ミナ―シャモーター」というものがあり、それを採用したそうです。

応答性が良い電気モータを得た事で74戦車も安定装置を使用し行進間射撃が可能でした。

安定装置は砲の真下に付いており、ジャイロスコープを利用したピッチング及びヨーイングに対処した2軸ジャイロです。
74式戦車は砲及び砲塔を安定させる事でリンクした照準器が安定する方式でした。
しかし、この方式は大重量の砲及び砲塔の慣性力のため、状況によっては照準が安定しずらい方式であり、レオパルトやM60A1などの第2世代戦車は目標捜索に安定装置を使用し射撃は停止して行うというのが基本戦術でした。

90式戦車では照準器のミラーを安定させることで高精度の照準安定を得ました。
砲は概ねの安定（とはいっても74式と同程度）をさせ、照準線と砲軸線（発射角）が合致した時点で砲が発射される方式になりました。

しかし、ジャイロスコープによる安定は絶対空間に対する安定ですからピッチング及びヨーイングには対応しても戦車自体が上下に動くバウンディングや戦車の移動による上下左右の方向偏差は砲手が自ら修正する必要がありました。

90式戦車では、上記の砲手が修正しなければならなかった偏差を赤外線画像を基に自動修正する方式を採用し、「自動追尾」としています。当てたいところを照準して自動追尾スイッチを押せばあとは勝手に目標を照準し続けるとともに移動状態に対応した修正量を自動計算してくれるシステムです。「ロックオン」と呼ばれるものです。

10式戦車では90式の赤外線画像に加え、TV画像を合わせた方式とし、追尾機能を強化するとともに、砲位置センサに高性能レゾルバを採用し精度を一段と高めています。

質問者からのお礼コメント

色々な情報ありがとうございました。
参考になりました。

Answer 2

10式で敵を正確に捕捉し続けているのは、ジャイロで安定化された照準器だけです
砲は照準器の動きを無理のない速度で照準器に同期しており、発射操作をすると砲が追いつくまで待ってから砲弾が発射されます

Answer 3

74式や90式も走行しながら発砲が可能でしたが、総じてコンピューティングシステムとセンサーシステムを介して反応の速いアクチュエーターによる姿勢と砲身制御を行っていますが、最終的な制御に人間の操作は欠かせません。

これを機械が完璧に賄えるようになれば乗員は戦車長と操縦士の二人だけになるのですが。