Система управления огнем корабельных орудий

Примеры и перспективы в этой статье могут не отражать мировую точку зрения на предмет . Вы можете улучшить эту статью , обсудить проблему на странице обсуждения или при необходимости создать новую статью . ( Декабрь 2010 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )

Mark 37 Director c1944 с Mark 12 (прямоугольная антенна) и Mark 22 "апельсиновая корка"

Системы управления огнем корабельных орудий (GFCS) представляют собой аналоговые системы управления огнем , которые использовались на борту военно-морских кораблей до появления современных электронных компьютеризированных систем для управления наведением орудий на надводные корабли, самолеты и береговые цели с помощью оптического или радиолокационного наведения . Большинство американских кораблей, которые являются эсминцами или более крупными (но не эскортными эсминцами, за исключением кораблей сопровождения класса Brooke, позже обозначенных FFG или эскортных авианосцев), использовали системы управления огнем для 5-дюймовых (127 мм) и более крупных орудий, вплоть до линкоров, таких как класс Iowa .

Начиная с кораблей, построенных в 1960-х годах, боевые орудия в основном управлялись компьютеризированными системами, то есть системами, которые управлялись электронными компьютерами, которые были интегрированы с системами управления ракетным огнем корабля и другими корабельными датчиками. По мере развития технологий многие из этих функций в конечном итоге полностью выполнялись центральными электронными компьютерами.

Основными компонентами системы управления огнем орудия являются управляемый человеком директор , а также радар или телекамера, компьютер, стабилизирующее устройство или гироскоп, а также оборудование в комнате для построения графиков. ^[1]

Для ВМС США наиболее распространенным компьютером для стрельбы был Ford Mark 1, позже Mark 1A Fire Control Computer , который представлял собой электромеханический аналоговый баллистический компьютер, который предоставлял точные решения для стрельбы и мог автоматически управлять одной или несколькими артиллерийскими установками против стационарных или движущиеся цели на поверхности или в воздухе. Это дало американским войскам технологическое преимущество во Второй мировой войне против японцев, которые не разработали дистанционное управление мощностью.для их ружей; и ВМС США, и ВМС Японии использовали визуальную коррекцию выстрелов с помощью брызг снарядов или воздушных взрывов, в то время как ВМС США усилили визуальное обнаружение с помощью радара. Цифровые компьютеры не использовались для этой цели в США до середины 1970-х годов; Однако следует подчеркнуть, что все аналоговые системы управления зенитным огнем имели серьезные ограничения, и даже система Mark 37 ВМС США требовала почти 1000 выстрелов из 5-дюймовых (127-мм) механических взрывателей на одно убийство даже в конце 1944 года ^{[]. 2]}

Система управления огнестрельным оружием Mark 37 включала в себя компьютер Mark 1, директор Mark 37, гироскопический стабильный элемент вместе с автоматическим управлением оружием, и была первой системой управления огнем двойного назначения ВМС США, которая отделяла компьютер от управляющего.

История аналоговых систем управления огнем [ править ]

Управление огнем с моря напоминает управление наземными орудиями, но без четкого различия между огнем прямой и непрямой наводкой. На одной платформе можно одновременно управлять несколькими однотипными орудиями, при этом стреляющие орудия и цель находятся в движении.

Хотя корабль кренится и качается медленнее, чем танк, гироскопическая стабилизация крайне желательна. Управление огнем морских орудий потенциально включает три уровня сложности:

• Местное управление началось с примитивных артиллерийских установок, нацеленных отдельными расчётами орудий.
• Система управления огнем была впервые включена в проекты линкоров Королевским флотом в 1912 году. Все орудия на одном корабле устанавливались из центральной позиции, расположенной как можно выше над мостом. Режиссер стал особенностью дизайна линкоров с японскими мачтами в стиле пагоды, предназначенными для максимального обзора директора с больших расстояний. Офицер управления огнем, который давал залпы, передавал высоту и углы отдельным орудиям.
• Скоординированная стрельба из группы кораблей по одной цели была в центре внимания операций флота линкоров. Офицер флагмана будет передавать информацию о цели другим кораблям в строю. Это было необходимо для использования тактического преимущества, когда одному флоту удалось пересечь Т вражеского флота, но трудность различения брызг затрудняла попадание снарядов в цель.

Можно внести поправки на скорость приземного ветра, крен и тангаж стреляющего корабля, температуру порохового магазина, снос нарезных снарядов, индивидуальный диаметр ствола орудия, скорректированный с учетом увеличения от выстрела к выстрелу, и скорость изменения дальности с дополнительными модификациями. к решению для стрельбы, основанному на наблюдении за предыдущими выстрелами. Более сложные системы управления огнем учитывают больше этих факторов, а не полагаются на простую коррекцию наблюдаемого падения выстрела. Маркеры красителя разного цвета иногда включались в большие снаряды, чтобы отдельные пушки или отдельные корабли в строю могли различать брызги своих снарядов в дневное время. Ранние «компьютеры» были людьми, использующими числовые таблицы.

Пред- дредноут система директор [ править ]

Королевский флот имел предложение о залповой стрельбе из одного директора управления огня на руки, но еще не реализовали его в 1904 году в Королевском ВМФ России считается потенциальным противником через Большую игру , и послал командир Вальтер Хью Thring ^[3] из Военно-морская артиллерийская дивизия с ранним примером Dumaresq в Японии во время русско-японской войны . Его задача заключалась в том, чтобы направлять и обучать персонал японских военно-морских артиллеристов новейшим технологическим разработкам, но, что более важно для Императорского флота Японии (IJN), он знал об этом предложении.

Во время битвы в Желтом море против русского Тихоокеанского флота 10 августа 1904 года построенный британцами линкор IJN Asahi и его родственный корабль, флагман флота Mikasa , были оснащены новейшими дальномерами Barr и Stroud на мостике, но корабли не были предназначены для согласованного прицеливания и стрельбы. Asahi ' главного сек артиллерийского офицер , Hiroharu Като (впоследствии командующий Объединенный флот ), экспериментировал с первой системой директора управления огнем, используя рупор(голосовая трубка) и телефонная связь от наблюдателей высоко на мачте до его позиции на мостике, где он выполнял расчеты дальности и отклонения, а также от своей позиции до 12-дюймовых (305-мм) орудийных башен вперед и назад. ^[4]

С полусинхронизированным залпом по его голосовой команде с мостика, корректировщики, используя секундомеры на мачте, могли более эффективно определять дальний залп брызг, созданных снарядами их собственного корабля, чем попытки идентифицировать один-единственный всплеск снаряда среди множества . ^[a] Като последовательно давал порядок стрельбы в определенный момент в циклах крена и качки корабля, упрощая стрельбу и корректировку, которые раньше выполнялись независимо с различной точностью с использованием датчиков искусственного горизонта в каждой башне. ^{[b] [4]}

Като был переведен в Микаса в качестве главного артиллериста, и его примитивная система управления находилась в эксплуатации во всем флоте к тому времени, когда японский флот уничтожил Балтийский флот России (переименованный в 2-й и 3-й Тихоокеанский флот) в Цусимской битве в течение 27–20 лет 28 мая 1905 г.

Центральное управление огнем и Первая мировая война [ править ]

Централизованные системы управления морским огнем были впервые разработаны во время Первой мировой войны . ^[6] Местное управление использовалось до того времени и продолжало использоваться на меньших военных кораблях и вспомогательных войсках во время Второй мировой войны . Технические характеристики HMS  Dreadnought были завершены после того, как отчет о Цусимской битве был представлен официальным наблюдателем IJN на борту Asahi , капитаном Пакенхэмом.(позже адмирал), наблюдавший за работой системы Като из первых рук. Начиная с этой конструкции, большие боевые корабли имели основное вооружение в виде пушек одного размера на нескольких башнях (что еще более упрощало внесение исправлений), что облегчало центральное управление огнем с помощью электрического срабатывания.

Великобритания построила свою первую центральную систему еще до Великой войны. В основе лежал аналоговый компьютер, разработанный командующим (впоследствии адмиралом сэром) Фредериком Чарльзом Дрейером, который вычислял дальность полета, скорость изменения дальности из-за относительного движения между стреляющим кораблем и кораблем-мишенью. Дрейер Таблица должна была быть улучшена и служил в межвоенный период и в этот момент он был заменен в новых и реконструированных судов в Адмиралтейской таблице управления огнем . ^[c]

Использование управляемой директором стрельбы вместе с компьютером управления огнем переместило управление наводкой орудия из отдельных турелей в центральное положение (обычно в помещении для рисования).защищен под броней), хотя отдельные артиллерийские установки и башни с несколькими орудиями могли сохранить возможность местного управления для использования, когда боевые повреждения не позволяли директору устанавливать орудия. После этого орудия могли стрелять запланированными залпами, при этом каждое орудие давало немного отличающуюся траекторию. Разброс выстрелов, вызванный различиями в отдельных орудиях, отдельных снарядах, последовательностях воспламенения пороха и кратковременном искажении конструкции корабля, был нежелательно большим на типичных морских дальностях поражения. Директора, расположенные высоко над надстройкой, имели лучший обзор врага, чем прицел, установленный на башне, и экипаж, управлявший им, находился вдали от шума и ударов орудий.

Аналоговое вычисленное управление огнем [ править ]

Неизмеряемые и неконтролируемые баллистические факторы, такие как температура на большой высоте, влажность, барометрическое давление, направление и скорость ветра, требовали окончательной корректировки путем наблюдения за падением дроби. Измерение дальности видимости (как цели, так и брызг снарядов) было затруднено до появления радара. Британцы предпочитали дальномеры по совпадению, в то время как немцы и ВМС США - стереоскопические. Первые были менее способны поражать нечеткую цель, но более удобны для оператора в течение длительного периода использования, вторые - наоборот.

Во время Ютландской битвы , хотя некоторые считали британцев обладателями лучшей системы управления огнем в мире на тот момент, только три процента их выстрелов попадали в цель. В то время англичане в основном использовали ручную систему управления огнем. ^[7] Этот опыт способствовал тому, что вычисление дальнобойщиков стало стандартной проблемой. ^[d]

Первое развертывание дальнобойщика ВМС США было осуществлено на военном корабле США  Техас в 1916 году. Из-за ограничений технологии в то время первоначальные дальнобойщики были грубыми. Например, во время Первой мировой войны дальнобойщики автоматически генерировали необходимые углы, но моряки должны были вручную следовать указаниям дальнобойщиков. Эта задача называлась «слежением за указателем», но экипажи, как правило, допускали непреднамеренные ошибки, когда утомлялись во время длительных боев. ^[8]Во время Второй мировой войны были разработаны сервомеханизмы (называемые в ВМС США «силовыми приводами»), которые позволяли орудиям автоматически подчиняться командам дальнобойщика без ручного вмешательства, хотя указатели все еще работали, даже если автоматическое управление было потеряно. Компьютеры Mark 1 и Mark 1A содержали примерно 20 сервомеханизмов, в основном сервоприводы позиционирования, чтобы минимизировать крутящую нагрузку на вычислительные механизмы. ^[9]

Радар и Вторая мировая война [ править ]

В течение длительного срока службы дальнобойщики часто обновлялись по мере развития технологий, и к Второй мировой войне они стали важной частью интегрированной системы управления огнем. Включение радара в систему управления огнем в начале Второй мировой войны дало кораблям возможность вести эффективную стрельбу на большом расстоянии в плохую погоду и ночью. ^[e]

В типичном британском корабле времен Второй мировой войны система управления огнем соединяла отдельные орудийные башни с управляющей башней (где находились прицельные приспособления) и аналоговым компьютером в центре корабля. В башне директора операторы наводили свои телескопы на цель; один телескоп измерял высоту, а другой - азимут. Телескопы-дальномеры на отдельной установке измеряли расстояние до цели. Эти измерения были преобразованы Таблицей управления огнем в пеленг и высоту, по которой орудия могли стрелять. В турелях наводчики отрегулировали высоту своих орудий в соответствии с индикатором, который был высотой, передаваемой из Таблицы управления огнем - уровень башни сделал то же самое для пеленгации. Когда орудия были нацелены, они стреляли централизованно. ^[10]

Компания Aichi Clock Company впервые произвела малоугольный аналоговый компьютер Type 92 Shagekiban в 1932 году. Rangekeeper ВМС США и Mark 38 GFCS имели преимущество перед системами Императорского флота Японии в функциональности и гибкости. Система США, позволяющая команде помещения для печати быстро определять изменения движения цели и вносить соответствующие корректировки. Новые японские системы, такие как Type 98 Hoiban и Shagekiban в классе Yamato, были более современными, что устранило Sokutekiban , но все еще полагалось на семь операторов. ^{[ необходима цитата ]}

В отличие от американских радиолокационных систем, японцы полагались на усредняющие оптические дальномеры, не имели гироскопов для определения горизонта и требовали ручного управления отслеживанием Sokutekiban , Shagekiban , Hoiban, а также самих орудий. Это могло сыграть роль в удручающих действиях линкоров Center Force в битве у Самара в октябре 1944 г. ^[11]

В этом бою американские эсминцы сражались с крупнейшими в мире бронированными линкорами, а крейсеры уклонялись от снарядов достаточно долго, чтобы находиться в пределах дальности торпедной стрельбы, при этом стреляя в цель сотнями точных автоматически нацеленных 5-дюймовых (127 мм) снарядов. Крейсера не наносили ударов по эскортным авианосцам, преследующим брызги, пока после часа преследования не уменьшили дальность действия до 5 миль (8,0 км). Хотя японцы преследовали доктрину достижения превосходства на больших дальностях, один крейсер пал жертвой вторичных взрывов, вызванных попаданиями одиночных 5-дюймовых орудий авианосца. В конце концов, с помощью сотен авианосных самолетов, разбитые Центральные силы были повернуты назад как раз перед тем, как они смогли прикончить выживших из легковооруженной оперативной группы проверки эскорта и эскорт-авианосцев Таффи 3. Более ранниеБитва при проливе Суригао продемонстрировала явное превосходство американских радиолокационных систем в ночное время.

Характеристики прогнозирования положения цели дальнобойщика могут быть использованы для победы над дальнобойщиком. Например, многие капитаны при атаке с дальней дистанции совершали яростные маневры, чтобы «преследовать залпы». Корабль, преследующий залпы, маневрирует к месту последнего всплеска залпа. Поскольку дальнобойщики постоянно прогнозируют новые позиции для цели, маловероятно, что последующие залпы поразят позицию предыдущего залпа. ^[12]Направление поворота не имеет значения, если оно не предсказывается системой противника. Поскольку цель следующего залпа зависит от наблюдения за положением и скоростью в момент попадания предыдущего залпа, это оптимальное время для изменения направления. Практические дальнобойщики должны были предположить, что цели движутся по прямой с постоянной скоростью, чтобы удерживать сложность в допустимых пределах. Гидролокатор был построен для включения цели, кружащейся с постоянным радиусом поворота, но эта функция была отключена.

Только RN ^[13] и USN обеспечили радарное управление огнем «вслепую», без необходимости визуально обнаруживать противостоящее судно. В держав оси все не было такой возможности. Такие классы, как линкоры « Айова» и « Южная Дакота», могли запускать снаряды над видимым горизонтом, в темноте, сквозь дым или погоду. Американские системы, как и многие современные крупные военно-морские силы, имели гироскопические устойчивые вертикальные элементы, так что они могли удерживать решение на цели даже во время маневров. К началу Второй мировой войны британские, немецкие и американские военные корабли могли стрелять и маневрировать, используя сложные аналоговые компьютеры управления огнем, которые включали гирокомпас и входы уровня гироскопа. ^[14] В битве при мысе МатапанБританский Средиземноморский флот с помощью радара устроил засаду и уничтожил итальянский флот, хотя фактический огонь находился под оптическим контролем с помощью звездного освещения. В морском сражении при Гуадалканале USS  Washington в полной темноте нанес смертельный урон линкору « Киришима» с близкого расстояния, используя комбинацию оптического и радиолокационного управления огнем; Сравнение оптического и радиолокационного слежения во время боя показало, что радиолокационное слежение соответствует точности оптического слежения, в то время как радиолокационные дальности использовались на протяжении всего боя. ^[15]

Последним боевым действием аналоговых дальнобойщиков, по крайней мере, для ВМС США, была война в Персидском заливе в 1991 году ^[16], когда дальнобойщики на линкорах класса Айова провели свои последние снаряды в бою.

Системы британского Королевского флота [ править ]

• Стол Дрейера
• Часы Арго Поллена
• Стол управления огнем Адмиралтейства - с 1920-х гг.
• HACS - система A / A с 1931 г.
• Fuze Keeping Clock - упрощенная система HACS A / A для эсминцев с 1938 г.
• Pom-Pom Director - впервые применил гироскопическую тахиметрическую систему управления огнем для оружия малой дальности - с 1940 г.
• Gyro Rate Unit - первое применение гироскопической тахиметрической системы управления огнем для оружия среднего калибра - с 1940 г.
• Радар Королевского военно-морского флота - впервые применил радар для управления огнем A / A и сантиметровый радар для управления огнем надводных - с 1939 г.
• Компания Ferranti Computer Systems разработала цифровую компьютеризированную систему управления огнем GSA4, которая была развернута на HMS Amazon (фрегат Type 21, введенный в эксплуатацию в 1974 году) как часть системы WAS4 (Автоматизация систем вооружения - 4).
• Sea Archer от BAE Systems - компьютеризированная артиллерийская система. Обозначение Королевского флота G SA.7 с 1980 года и GSA.8 с 1985 года. Производство фрегатов Royal Navy Type 23 завершено в 1999 году. Остается в действующей службе по состоянию на 2020 год ^{[Обновить]}на Type 23 ( класс Duke ). Заменен в 2012 году на эсминцах Type 45 на систему управления электрооптическими орудиями Ultra Electronics Series 2500. ^[17]

Аналогичные системы управления огнестрельным оружием ВМС США (GFCS) [ править ]

Mark 33 GFCS [ править ]

Mark 33 GFCS был управляющим устройством управления огнем с механическим приводом, менее продвинутым, чем Mark 37. Mark 33 GFCS использовал аналоговый компьютер управления огнем Mark 10 Rangekeeper . Весь дальномер был установлен в открытом директоре, а не в отдельной комнате для построения графиков, как в RN HACS или более поздней версии Mark 37 GFCS, и это затрудняло модернизацию Mark 33 GFCS. ^[18]Он мог рассчитывать решения для стрельбы по целям, движущимся со скоростью до 320 узлов, или 400 узлов в пикировании. Его установка началась в конце 1930-х годов на эсминцах, крейсерах и авианосцах с двумя пилотами Mark 33, установленными на носу и на корме острова. Изначально у них не было РЛС управления огнем, и они наводились только визуально. После 1942 года некоторые из этих директоров были закрыты и установили радар управления огнем Mark 4 на крыше директора, в то время как у других был добавлен радар Mark 4 поверх открытого директора. С помощью Mark 4 можно было атаковать большой самолет на расстоянии до 40 000 ярдов. У него была меньшая дальность действия против низколетящих самолетов, а большие надводные корабли должны были находиться в пределах 30 000 ярдов. С помощью радара цели можно было видеть и точно поражать ночью и в непогоду. ^[19] Используемые системы Mark 33 и 37тахиметрический прогноз движения цели. ^[18] USN никогда не считал Mark 33 удовлетворительной системой, но проблемы с производством в военное время, а также дополнительные требования к весу и пространству Mark 37 не позволили отказаться от Mark 33:

Хотя вычислительные механизмы дальномера ([Марк 10]) превосходили старое оборудование, они были слишком медленными как в достижении начальных решений при первом захвате цели, так и в приспособлении к частым изменениям в решениях, вызванных маневрами цели. Таким образом, [Mark 33] был явно неадекватным, как указывали некоторые наблюдатели в имитационных учениях воздушного нападения до начала боевых действий. Однако окончательное признание серьезности недостатка и инициирование планов замены было отложено из-за сложности с пространством под палубой, упомянутой в связи с заменой [Mark 28]. Кроме того, приоритеты замены старых и менее эффективных систем управления в загруженной производственной программе военного времени были ответственны за то, что срок службы [Марка 33] был увеличен до прекращения боевых действий. ^[20]

Mark 37 GFCS [ править ]

По данным Управления постановлений ВМС США,

Несмотря на то, что дефекты не были чрезмерными, и Mark 33 оставался в производстве до самого конца Второй мировой войны, Бюро приступило к разработке улучшенного режиссера в 1936 году, всего через 2 года после первой установки Mark 33. Цель снижения веса не было выполнено, поскольку получившаяся система управления фактически весила примерно на 8000 фунтов (3600 кг) больше, чем оборудование, которое она должна была заменить, но Gun Director Mark 37, появившийся в результате программы, обладал достоинствами, которые более чем компенсировали его лишний вес. Хотя заказы на орудия были такими же, как и на Mark 33, он обеспечивал их большую надежность и в целом улучшал характеристики с 5-дюймовыми (13 см) батареями орудий, независимо от того, использовались ли они для надводного или зенитного применения. Причем стабильный элемент и компьютер,вместо того, чтобы содержаться в корпусе директора, они были установлены под палубой, где они были менее уязвимы для атак и меньше подвергались опасности для устойчивости корабля. Конструкция предусматривала окончательное добавление радара, который позже позволял вести огонь вслепую с директором. Фактически, система Mark 37 почти постоянно улучшалась. К концу 1945 года оборудование прошло 92 модификации - почти вдвое больше, чем общее количество директоров этого типа, которое было во флоте на 7 декабря 1941 года. В конечном итоге было закуплено 841 единица, что представляет собой инвестиции в размере более 148 миллионов долларов. Эсминцы, крейсеры, линкоры, авианосцы и многие вспомогательные подразделения использовали директора, причем индивидуальные установки варьировались от одного на борту эсминца до четырех на каждом линкоре.Развитие Gun Director Mark 33 и 37 обеспечило флот Соединенных Штатов хорошим управлением огнем на дальней дистанции по атакующим самолетам. Но хотя это казалось самой насущной проблемой в то время, когда оборудование находилось в стадии разработки, это была лишь часть общей проблемы противовоздушной обороны. На близких дистанциях точность режиссеров резко упала; даже на промежуточных дистанциях они оставляли желать лучшего. Вес и размер оборудования препятствовали быстрому перемещению, затрудняя переход от одной цели к другой. Таким образом, их эффективность была обратно пропорциональна близости опасности.это была лишь часть общей проблемы противовоздушной обороны. На близких дистанциях точность режиссеров резко упала; даже на промежуточных дистанциях они оставляли желать лучшего. Вес и размер оборудования препятствовали быстрому перемещению, затрудняя переход от одной цели к другой. Таким образом, их эффективность была обратно пропорциональна близости опасности.это была лишь часть общей проблемы противовоздушной обороны. На близких дистанциях точность режиссеров резко упала; даже на промежуточных дистанциях они оставляли желать лучшего. Вес и размер оборудования препятствовали быстрому перемещению, затрудняя переход от одной цели к другой. Таким образом, их эффективность была обратно пропорциональна близости опасности.^[21]

К 1935 году компьютер был завершен как компьютер Ford Mark 1. Информация о скорости изменения высоты позволила полностью решить проблемы с самолетами, движущимися со скоростью более 400 миль в час (640 км / ч). На эсминцах, начиная с класса Sims, использовался один из этих компьютеров, а на линкорах - до четырех. Эффективность системы против самолетов уменьшалась по мере того, как самолеты становились быстрее, но к концу Второй мировой войны были произведены обновления системы Mark 37, и она стала совместимой с разработкой бесконтактного взрывателя VT (Variable Time), который взорвался, когда он был рядом с целью, а не по таймеру или высоте, что значительно увеличивает вероятность того, что любой снаряд уничтожит цель.

Mark 37 Director [ править ]

Функция Mark 37 Director, напоминающая башню с «ушами», а не орудиями, заключалась в отслеживании текущего положения цели по пеленгу, углу возвышения и дальности. Для этого он имел оптические прицелы (прямоугольные иллюминаторы или люки спереди), оптический дальномер (трубки или уши, торчащие с каждой стороны), а также более поздние модели, антенны РЛС управления огнем. Прямоугольная антенна предназначена для радара Mark 12 FC, а параболическая антенна слева («апельсиновая корка») - для радара Mark 22 FC. Они были частью модернизации, направленной на улучшение отслеживания самолетов. ^[1]

У директора-офицера также был поворотный прицел, позволяющий быстро указать режиссеру на новую цель. ^[22] На линкорах было установлено до четырех систем управления огнем Mark 37. На линкоре, режиссер был защищен 1 ¹ / ₂  дюйма (38 мм) брони, и весит 21 тонн. Директор Mark 37 на борту USS  Joseph P. Kennedy, Jr. защищен полудюймовым (13 мм) броневым листом и весит 16 тонн.

Стабилизирующие сигналы от стабилизирующего элемента защищали оптические прицелы, дальномер и антенну радара от влияния наклона палубы. Сигнал, который удерживал ось дальномера в горизонтальном положении, назывался «перекрестным уровнем»; Стабилизация по высоте называлась просто «уровень». Хотя стабильный элемент на графике находился под палубой, рядом с компьютером Mark 1 / 1A, его внутренние подвесы следовали за движением директора по азимуту и ​​высоте, так что он напрямую предоставлял данные об уровне и перекрестном уровне. Чтобы сделать это точно, когда система управления огнем была первоначально установлена, геодезист, работая в несколько этапов, перенес положение директора орудия в участок, чтобы собственный внутренний механизм стабильного элемента был должным образом согласован с директором.

Хотя дальномер имел значительную массу и инерцию, сервопривод перекрестного уровня обычно был слегка загружен, потому что собственная инерция дальномера сохраняла его по существу горизонтальным; Задача сервопривода обычно заключалась просто в том, чтобы обеспечить горизонтальное положение дальномера и прицела.

Управляющая передача (подшипник) и приводы подъема Mark 37 были от двигателей постоянного тока, питавшихся от вращающихся генераторов усиления мощности Amplidyne. Хотя поезд Amplidyne был рассчитан на максимальную выходную мощность в несколько киловатт, его входной сигнал поступал от пары тетродных ламп 6L6 (клапаны, в Великобритании).

Сюжетная комната [ править ]

На линкорах участки размещения вторичной батареи располагались ниже ватерлинии и внутри бронепояса. Они содержали четыре полных комплекта средств управления огнем, необходимых для прицеливания и стрельбы по четырем целям. Каждый набор включал компьютер Mark 1A, стабилизирующий элемент Mark 6, элементы управления и дисплеи радара FC, корректоры параллакса, коммутатор и людей для управления всем этим.

(В начале 20-го века последовательные показания дальности и / или пеленга, вероятно, были нанесены на график вручную или с помощью устройств управления огнем (или и того, и другого). Люди были очень хорошими фильтрами данных, способными построить полезную линию тренда при несколько несовместимых показаниях Кроме того, Mark 8 Rangekeeper включал в себя плоттер. Отличительное название помещения для управления огнем прижилось и сохранилось даже тогда, когда не было плоттеров.)

Компьютер управления огнем Ford Mark 1A [ править ]

Mark 1A управления огнем Компьютер был электромеханический аналоговый баллистический вычислитель. Первоначально обозначенный как Mark 1, модификаций дизайна было достаточно, чтобы изменить его на Mark 1A. Mark 1A появился после Второй мировой войны и, возможно, включал в себя технологию, разработанную для Bell Labs Mark 8, компьютер управления огнем . ^[23]Моряки стояли вокруг ящика размером 62 на 38 на 45 дюймов (1,57 на 0,97 на 1,14 м). Несмотря на то, что он построен с широким использованием каркаса из алюминиевого сплава (включая толстые опорные пластины внутреннего механизма) и вычислительных механизмов, в основном изготовленных из алюминиевого сплава, он весил столько же, сколько автомобиль, около 3125 фунтов (1417 кг), с маркировкой Star Shell Computer Mark. 1 добавив еще 215 фунтов (98 кг). Он использовал 115 вольт переменного тока, 60 Гц, однофазный, и обычно несколько ампер или даже меньше. В наихудшем случае неисправности его синхронизаторы, по-видимому, могут потреблять до 140 ампер или 15000 ватт (примерно столько же, сколько 3 дома при использовании духовок). Почти все входы и выходы компьютера были синхронизированы с датчиками и приемниками крутящего момента.

Его функция заключалась в автоматическом прицеливании орудий так, чтобы выпущенный снаряд столкнулся с целью. ^[1] Это та же функция, что и у дальномера Mark 8 с основной батареей, используемого в Mark 38 GFCS, за исключением того, что некоторые цели, с которыми приходилось иметь дело Mark 1A, также перемещались по высоте - и намного быстрее. Для надводной цели проблема управления огнем вторичной батареи такая же, как и у основной батареи с входами и выходами того же типа. Основное различие между двумя компьютерами - их баллистические расчеты. Высота орудия, необходимая для проецирования 5-дюймового (130-мм) снаряда на 9 морских миль (17 км), сильно отличается от возвышения, необходимого для проецирования 16-дюймового (41 см) снаряда на такое же расстояние.

Во время работы этот компьютер получал от директора орудия дальность, пеленг и угол места цели. Пока директор находился на цели, муфты в компьютере были замкнуты, и движение директора орудия (вместе с изменениями дальности) заставляло компьютер сводить свои внутренние значения движения цели к значениям, совпадающим со значениями цели. Во время схождения компьютер передавал директору орудия данные о дальности слежения («сгенерированной»), пеленге и высоте. Если цель оставалась на прямолинейном курсе с постоянной скоростью (а в случае самолета - с постоянной скоростью изменения высоты («скорость набора высоты»), то прогнозы становились точными и с последующими вычислениями давали правильные значения для углы наведения пушки и установка взрывателя.

Вкратце, движение цели было вектором, и если это не изменилось, сгенерированные дальность, азимут и высота были точными в течение 30 секунд. Как только вектор движения цели стабилизировался, операторы компьютеров сказали офицеру-постановщику орудия («Сюжет решения!»), Который обычно давал команду начать стрельбу. К сожалению, этот процесс определения вектора движения цели обычно занимает несколько секунд, что может занять слишком много времени.

Процесс определения вектора движения цели был выполнен в основном с помощью точного двигателя постоянной скорости, интеграторов дискового шарика-ролика, нелинейных кулачков, механических резольверов и дифференциалов. Четыре специальных преобразователя координат, каждый из которых имеет механизм, частично подобный механизму традиционной компьютерной мыши, преобразовывали полученные поправки в целевые значения вектора движения. Компьютер Mark 1 попытался выполнить преобразование координат (частично) с помощью преобразователя прямоугольной формы в полярную, но это не сработало так, как хотелось бы (иногда пытаясь сделать скорость цели отрицательной!). Часть изменений конструкции, которые определили Mark 1A, были переосмыслением того, как лучше всего использовать эти специальные преобразователи координат; преобразователь координат («векторный решатель») был исключен.

Stable Element, который в современной терминологии будет называться вертикальным гироскопом, стабилизировал прицел в директоре и предоставлял данные для расчета поправок на стабилизацию приказов орудия. Углы упреждения пушки означали, что команды стабилизации пушки отличались от команд, необходимых для стабилизации прицела директора. Для идеального расчета углов стабилизации пушки требовалось непрактичное количество членов в математическом выражении, поэтому расчет был приблизительным.

Чтобы вычислить углы упреждения и настройку взрывателя, компоненты вектора движения цели, а также ее дальность и высота, направление и скорость ветра, а также движение собственного корабля объединяются для прогнозирования местоположения цели, когда снаряд достиг ее. Это вычисление было выполнено в основном с помощью механических резольверов («решателей компонентов»), множителей и дифференциалов, но также и с помощью одного из четырех трехмерных кулачков.

Основываясь на прогнозах, другие три трехмерных кулачка предоставили данные о баллистике орудия и боеприпасов, для которых был разработан компьютер; его нельзя было использовать для другого размера или типа оружия, кроме как путем перестройки, которая могла занять несколько недель.

Сервоприводы в компьютере точно увеличивали крутящий момент, чтобы минимизировать нагрузку на выходы вычислительных механизмов, тем самым уменьшая ошибки, а также располагали большие синхронизаторы, которые передавали команды орудия (пеленг и угол возвышения, углы прицела и время установки взрывателя). Они были электромеханическими ". bang-bang », но при этом имел отличную производительность.

Задача управления зенитным огнем была более сложной, потому что она требовала дополнительного отслеживания цели по высоте и прогнозирования цели в трех измерениях. Выходы Mark 1A были такими же (пушка и угол возвышения), за исключением того, что было добавлено время взрыва. Время взрыва было необходимо, потому что идеальное прямое поражение быстро движущимся самолетом снарядом было непрактичным. После установки времени взрыва снаряда предполагалось, что он взорвется достаточно близко к цели, чтобы уничтожить ее ударной волной и шрапнелью. К концу Второй мировой войны изобретение бесконтактного взрывателя VT.исключена необходимость использования расчета времени взрыва и его возможной погрешности. Это значительно увеличивало вероятность поражения воздушной цели. Цифровые компьютеры управления огнем не были введены в эксплуатацию до середины 1970-х годов.

Центральное прицеливание от директора ружья имеет небольшую сложность в том, что ружья часто находятся достаточно далеко от директора, чтобы потребовать коррекции параллакса для правильного прицеливания. В Mark 37 GFCS Mark 1 / 1A отправлял данные параллакса на все артустановки; каждая монтировка имела свой масштабный коэффициент (и «полярность»), задаваемый внутри поезда (подшипника) силового привода (сервопривода), приемника-регулятора (контроллера).

Дважды за его историю внутренние масштабные коэффициенты менялись, предположительно, путем изменения передаточного числа. Целевая скорость имела жесткий верхний предел, задаваемый механическим упором. Первоначально скорость составляла 300 узлов (350 миль / ч; 560 км / ч), и впоследствии она удваивалась при каждой перестройке.

Эти компьютеры были построены Ford Instrument Company, Лонг-Айленд-Сити, Квинс, Нью-Йорк. Компания была названа в честь Ганнибала К. Форда, гениального дизайнера и руководителя компании. На специальных станках были обработаны канавки торцевых кулачков и точно скопированы трехмерные баллистические кулачки.

Вообще говоря, эти компьютеры были очень хорошо спроектированы и построены, очень надежны и почти безотказны, частые тесты включали ввод значений с помощью ручного рычага и считывание результатов на циферблатах с остановленным двигателем. Это были статические испытания. Динамические испытания проводились аналогично, но использовалось мягкое ручное ускорение «временной шкалы» (интеграторы) для предотвращения возможных ошибок проскальзывания при включении временного двигателя; время, когда двигатель был выключен до завершения цикла, и компьютер получил возможность выбегать. Простой ручной запуск шкалы времени довел динамический тест до желаемой конечной точки, когда считывались показания циферблатов.

Как это было типично для таких компьютеров, поворот рычага на опоре рукоятки приводил к автоматическому приему данных и отключению механизма рукоятки. Перевернулось в другую сторону, зубчатая передача включена, и серводвигатель приемника был отключен.

Механизмы (включая сервоприводы) в этом компьютере великолепно описаны с множеством прекрасных иллюстраций в публикации ВМФ OP 1140 .

В Национальном архиве есть фотографии внутренней части компьютера; некоторые из них размещены на веб-страницах, а некоторые из них повернуты на четверть оборота.

Стабильный элемент [ править ]

Функция Stable Element Mark 6 (на фото ) в этой системе управления огнем такая же, как функция Mark 41 Stable Vertical в системе основных батарей. Это гироскоп с вертикальным наведением («вертикальный гироскоп», в сегодняшних терминах), который обеспечивает системе стабильное направление вверх на качающемся и качающемся корабле. В наземном режиме заменяет сигнал высотной отметки директора. ^[1] Он также имеет клавиши стрельбы поверхностного режима.

Он основан на гироскопе, который поднимается так, чтобы его ось вращения была вертикальной. Корпус ротора гироскопа вращается с небольшой скоростью, порядка 18 об / мин. На противоположных сторонах корпуса расположены две небольшие емкости, частично заполненные ртутью и соединенные капиллярной трубкой. Ртуть поступает в нижнюю емкость, но медленно (несколько секунд) из-за сужения трубки. Если ось вращения гироскопа не вертикальна, дополнительный вес в нижнем баке тянул бы корпус, если бы не гироскоп и не вращение корпуса. Эта скорость вращения и скорость потока ртути объединяются, чтобы поставить более тяжелый бак в наилучшее положение, чтобы гироскоп прецессировал к вертикали.

Когда корабль быстро меняет курс на скорости, ускорения из-за поворота может быть достаточно, чтобы запутать гироскоп и заставить его отклониться от истинной вертикали. В таких случаях гирокомпас корабля посылает сигнал отключения, который закрывает соленоидный клапан, блокируя поток ртути между резервуарами. Дрейф гироскопа достаточно мал, чтобы не иметь значения в течение коротких периодов времени; когда судно возобновляет более обычное плавание, система установки исправляет любую ошибку.

Вращение Земли достаточно быстрое и требует корректировки. Небольшой регулируемый груз на стержне с резьбой и шкала широты заставляют гироскоп прецессировать с эквивалентной земной угловой скоростью на данной широте. Вес, его шкала и рама установлены на валу приемника синхронного крутящего момента, на который поступают данные о курсе судна от гирокомпаса и который компенсируется дифференциальным синхронизатором, приводимым в действие двигателем-вращателем корпуса. Маленький компенсатор в работе ориентирован географически, поэтому опорный стержень для груза указывает на восток и запад.

Вверху гироскопа, над компенсатором, прямо по центру, находится катушка возбудителя, питаемая переменным током низкого напряжения. Выше - неглубокая перевернутая деревянная миска, выкрашенная в черный цвет. На его поверхности в канавках расположены две катушки, по существу похожие на две восьмерки, но в форме буквы D и ее зеркального отображения, образующих круг с диаметральным переходом. Одна катушка смещена на 90 градусов. Если чаша (называемая «зонтиком») не находится по центру над катушкой возбудителя, одна или обе катушки имеют выход, который представляет смещение. Это напряжение определяется по фазе и усиливается, чтобы привести в действие два серводвигателя постоянного тока, чтобы разместить зонт на одной линии с катушкой.

Подвесы опоры зонта вращаются в подшипнике с направляющим устройством пистолета, а серводвигатели генерируют сигналы стабилизации уровня и перекрестного уровня. Сервопривод приемника направляющих подшипников Mark 1A приводит в движение рамку карданного подвеса датчика в устойчивом элементе через вал между двумя устройствами, а сервоприводы уровня и перекрестно-уровневого элемента стабильного элемента передают эти сигналы обратно в компьютер через еще два вала.

(Компьютер гидроакустического управления огнем на борту некоторых эсминцев конца 1950-х годов требовал сигналов крена и тангажа для стабилизации, поэтому преобразователь координат, содержащий синхронизаторы, резольверы и сервоприводы, рассчитывал последние на основе пеленга, уровня и поперечного уровня наведения пушки.)

Радар управления огнем [ править ]

РЛС управления огнем используется на Mark 37 ГОКО эволюционировал. В 1930-е годы у Mark 33 Director не было антенны радара. Tizard Миссия в США при условии , что УСН с важных данных по Великобритании и Королевского флота радиолокационной техники и радиолокационных систем управления огнем. В сентябре 1941 года первая прямоугольная антенна радара управления огнем Mark 4 была установлена ​​на Mark 37 Director ^[24] и к середине 1942 года стала обычным явлением на USN Director. Вскоре самолеты стали летать быстрее, а в 1944 году увеличили скорость и точность. Mark 4 был заменен комбинацией радаров Mark 12 (прямоугольная антенна) и Mark 22 (параболическая антенна) "апельсиновой корки". (на фото ) ^[22]В конце 1950-х у директоров Mark 37 были радары Western Electric Mark 25 с коническим сканированием диапазона X с круглыми перфорированными антеннами. Наконец, сверху установили круглую антенну SPG 25.

Mark 38 GFCS [ править ]

38 Gun Система управления огнем Mark (ГОКО) контролировали большие основные батареи орудий Айова -класса линкоров. Радиолокационные системы, использованные в Mark 38 GFCS, были намного более совершенными, чем примитивные радиолокационные установки, использовавшиеся японцами во Второй мировой войне. Основными компонентами были директор, чертежная и соединяющее оборудование для передачи данных. Две системы, носовая и кормовая, были целостными и независимыми. Их комнаты для заговоров были изолированы, чтобы защититься от боевых повреждений, передаваемых от одного к другому.

Директор [ править ]

Передовой Mark 38 Director (на фото ) располагался наверху башни управления огнем. Директор был оснащен оптическими прицелами, оптическим дальномером Mark 48 (длинные тонкие коробки, торчащие с каждой стороны) и антенной радара управления огнем Mark 13 (прямоугольная форма находится сверху). ^{[1] [25]} Задача директора заключалась в отслеживании текущего пеленга и дальности цели. Это можно было сделать оптически с помощью людей внутри с помощью прицелов и дальномера или электронным способом с помощью радара . (РЛС управления огнем был предпочтительным методом.) Текущее положение цели называлось прямой видимости (LOS), и она непрерывно направлялась в комнату для рисования с помощью синхронных двигателей.. Когда для определения Пятен не использовался дисплей радара, директором была станция оптического обнаружения. ^[1]

Сюжетная комната [ править ]

Заготовка передовой ГК располагалась ниже ватерлинии внутри бронепояса. ^[1] В нем размещались дальнобойщик Mark 8, Mark 41 Stable Vertical, элементы управления и дисплеи радара Mark 13 FC, корректоры параллакса , коммутатор управления огнем, боевой телефонный коммутатор, индикаторы состояния батареи, помощники офицеров-артиллеристов и диспетчеры огня (FC) (между 1954 и 1982 годами FC были назначены специалистами по борьбе с огнем (FT)). ^{[1] [25]}

Mark 8 Rangekeeper был электромеханическим аналоговым компьютером ^{[1] [25]} , функция которого заключалась в непрерывном вычислении пеленга и угла возвышения, линии огня (LOF), чтобы поразить будущую позицию цели. Он делал это, автоматически получая информацию от директора (LOS), радара FC (дальность), гирокомпаса корабля (истинный курс корабля), журнала питометра корабля.(скорость корабля), стабильная вертикаль (наклон палубы корабля, определяемый как уровень и поперечный уровень) и судовой анемометр (относительная скорость и направление ветра). Кроме того, перед началом наземных действий FT вручную вводил среднюю начальную скорость снарядов, выпущенных из стволов орудий батареи, и плотность воздуха. Имея всю эту информацию, дальномер рассчитал относительное движение корабля и цели. ^[1] Затем он может рассчитать угол смещения и изменение дальности между текущим положением цели (LOS) и будущим положением в конце времени полета снаряда. К этому смещению пеленга и диапазона добавлены поправки на гравитацию, ветер, эффект Магнуса.вращающегося снаряда, стабилизирующие сигналы, возникающие из устойчивой вертикали, кривизны Земли и эффекта Кориолиса . Результатом стал порядок пеленга и подъема башни (LOF). ^[1] Во время наземных действий, дальность и отклонение точки и высота цели (отличная от нуля во время огневой поддержки) вводились вручную.

Mark 41 Stable Vertical был гироскопом с вертикальным поиском, и его функция заключалась в том, чтобы сообщать остальной части системы, в каком направлении движется корабль. В нем также находились клавиши зажигания батареи. ^[1]

Радар Mark 13 FC обеспечивал текущую дальность до цели, и он показывал падение выстрела вокруг цели, поэтому артиллерист мог скорректировать цель системы с помощью дальности и точек отклонения, помещенных в дальномер. ^[1] Он также мог автоматически отслеживать цель, управляя приводом ведущего подшипника. ^[1] Благодаря радару системы управления огнем могут отслеживать и вести огонь по целям на большем расстоянии и с повышенной точностью днем, ночью или в плохую погоду. Это было продемонстрировано в ноябре 1942 года , когда корабль USS  Вашингтон занимается в Императорском японском флоте Крейсер Kirishima в диапазоне 18500 ярдов (16900 м) в ночное время . ^[26]Помолвка оставила Киришиму в огне, и в конечном итоге ее затопила команда. ^[27] Это дало ВМС США большое преимущество во Второй мировой войне, так как японцы не разработали радар или автоматическое управление огнем до уровня ВМС США и оказались в очень невыгодном положении. ^[26]

В параллаксе корректора необходимы , поскольку башенки расположены сотни футов от режиссера. По одному на каждую башню, и для каждой из них вручную задаются расстояние до башни и директора. Они автоматически получают относительный пеленг цели (пеленг от носовой части собственного корабля) и дальность цели. Они скорректировали порядок пеленгов для каждой башни, чтобы все снаряды, выпущенные залпом, сходились в одной точке.

Щит управления огнем настроил батарею. ^[1] С его помощью офицер-артиллерист мог смешивать и согласовывать три башни с двумя GFCS. Он мог иметь все башни, управляемые передней системой, все управляемые кормовой системой, или разделить батарею, чтобы стрелять по двум целям.

Помощники офицеров-артиллеристов и техники управления огнем управляли оборудованием, разговаривали с башнями и командованием корабля по звуковому телефону и следили за циферблатами дальнобойщика и индикаторами состояния системы на предмет проблем. Если возникла проблема, они могли исправить ее или перенастроить систему, чтобы смягчить ее влияние.

Mark 51 Fire Control System [ править ]

В Bofors 40 мм зенитные орудия были , пожалуй, лучший легкий зенитный оружие Второй мировой войны., ^[28] используется практически во всех крупных военных кораблей во флоте США и Великобритании во время Второй мировой войны примерно от 1943 до 1945 ^{[28 ]} Они были наиболее эффективны на кораблях размером с эсминец или больше, когда в сочетании с электрогидравлическими приводами для большей скорости и Mark 51 Director (на фото ) для повышения точности, 40-мм пушка Bofors стала грозным противником, составляя примерно половину всех японских самолетов, сбитых с 1 октября 1944 г. по 1 февраля 1945 г. ^[28]

Mark 56 GFCS [ править ]

Эта GFCS была системой управления огнем зенитных орудий средней дальности. ^[29] Он был разработан для использования против высокоскоростных дозвуковых самолетов. ^[29] Его также можно было использовать против надводных целей. ^[29] Это была двойная баллистическая система. ^[29] Это означает, что он был способен одновременно производить заказы на оружие для двух разных типов оружия (например: 5 дюймов / 38 кал и 3 дюйма / 50 кал) по одной и той же цели. Его радар Mark 35 был способен автоматически отслеживать пеленг, угол возвышения и дальность с такой же точностью, как и любое оптическое слежение. ^[29] Всей системой можно было управлять из Сюжетной комнаты на нижней палубе, с руководителем или без него. ^[29]Это позволяло осуществлять быстрое обнаружение цели, когда цель была впервые обнаружена и обозначена бортовым радаром воздушного поиска и еще не видна с палубы. ^[29] Время наведения на цель было менее 2 секунд после включения РЛС Mark 35. ^[29] Он был разработан в конце Второй мировой войны, по-видимому, в ответ на атаки японских самолетов-камикадзе. Он был разработан Иваном Геттингом , упомянутым в конце его устной истории , а его компьютер связи был разработан Антонином Свобода . Его наводка не имела формы ложи, и у него не было оптического дальномера. Система была укомплектована экипажем из четырех человек. ^[29]Слева от директора находилась кабина, где диспетчер стоял за сидящим оператором-директором (также называемым указателем-директором). ^[30] Под палубой в сюжете находилась консоль радара Mark 4, на которой сидели радарный оператор и радарный трекер. ^[31] Перемещение режиссера в подшипнике было неограниченным, потому что в его пьедестале были контактные кольца. ^[32] (режиссер пистолет Mark 37 имел подключение кабеля к корпусу, а иногда и должно было быть «раскрученная».) Рис. 26E8 на этомНа веб-странице режиссер очень подробно показан. Пояснительные чертежи системы показывают, как она работает, но внешне сильно отличаются от реальных внутренних механизмов, возможно, намеренно. Однако в нем отсутствует какое-либо существенное описание механизма связного компьютера. Эта глава является прекрасным подробным справочником, который объясняет большую часть конструкции системы, которая во многих отношениях является весьма гениальной и перспективной.

В 1968 году при обновлении USS  New Jersey для обслуживания у берегов Вьетнама были установлены три системы управления огнем Mark 56 Gun Fire Control System. Два с каждой стороны прямо перед кормовой штабелем и один между кормовой мачтой и кормовой башней Mark 38 Director. ^[33] Это увеличило зенитные возможности Нью-Джерси , потому что система Mark 56 могла отслеживать и стрелять по более быстрым самолетам.

Mark 68 GFCS [ править ]

Представленный в начале 1950-х годов, Mark 68 был усовершенствованным вариантом Mark 37, эффективным против воздушных и надводных целей. Он сочетал в себе пилотируемый верхний директор, радар с коническим сканированием и отслеживанием, аналоговый компьютер для расчета баллистических решений и блок стабилизации гироскопа. Директор пушки устанавливался на большом коромысле, а весь директор стабилизировался в перекрестном уровне (ось поворота ярма). Эта ось находилась в вертикальной плоскости, включая луч обзора.

По крайней мере, в 1958 году компьютером был Mark 47, гибридная электронно-электромеханическая система. В чем-то похожий на Mark 1A, он имел электрические высокоточные резольверы вместо механических резольверов более ранних машин, а также прецизионные линейные потенциометры. Тем не менее, он по-прежнему имел интеграторы диск / ролик, а также вал для соединения механических элементов. В то время как доступ к большей части Mark 1A требовал трудоемкой и тщательной разборки (в некоторых случаях можно подумать о днях и, возможно, неделе, чтобы получить доступ к глубоко скрытым механизмам), Mark 47 был построен на толстых опорных пластинах, установленных за передними панелями на направляющие, которые позволяли извлекать шесть основных секций из корпуса для облегчения доступа к любой из его частей. (Секции при выдвижении двигались вперед и назад; они были тяжелыми, не уравновешивались. Как правило,корабль катится под гораздо большим углом, чем наклоняется.) Mark 47, вероятно, имел трехмерные кулачки для баллистики, но информацию о нем получить очень трудно.

Механические соединения между основными секциями осуществлялись через валы в крайней задней части, с муфтами, позволяющими отключение без какого-либо внимания, и, вероятно, разгрузочными пружинами для повторного зацепления. Можно было подумать, что вращение выходного вала вручную в выдвинутой части приведет к смещению компьютера, но тип передачи данных всех таких валов не отражает величины; только инкрементное вращение таких валов передавало данные, которые суммировались дифференциалами на принимающей стороне. Одним из таких величин является выходной сигнал ролика механического интегратора; положение ролика в любой момент времени не имеет значения; имеет значение только увеличение и уменьшение.

В то время как расчеты Mark 1 / 1A для стабилизирующей составляющей заказов орудий должны были быть приблизительными, они были теоретически точными в компьютере Mark 47, вычисленными цепью электрического резольвера.

Конструкция компьютера была основана на переосмыслении проблемы управления огнем; к нему относились совсем иначе.

Производство этой системы длилось более 25 лет. Цифровая модернизация была доступна с 1975 по 1985 год и находилась на вооружении до 2000-х годов. Цифровая модернизация была эволюционировали для использования в Арли Берка -класса эсминцев . ^[34]

AN / SPG-53 был пистолет ВМС США РЛС управления огнем используется в сочетании с 68 пушкой системы управления огнем Марка. Он был использован с 5" / 54 калибра 42 Марка пистолета системы на борту Belknap -класса крейсеров, Mitscher -класса эсминцев, Форрест Шерман -класса эсминцев, Фаррагуте -класса эсминцев, Чарльз Ф. Адамс -класса эсминцев, Нокса -класса фрегатов, а также как и другие.

Компьютеризированные системы управления огнем ВМС США [ править ]

Mark 86 GFCS [ править ]

В 1961 году ВМС США пожелали создать цифровую компьютеризированную систему управления огнем для более точной бомбардировки берега. Lockheed Electronics произвела прототип с радаром управления огнем AN / SPQ-9 в 1965 году. Из-за требований ПВО производство AN / SPG-60 было отложено до 1971 года. Mark 86 не поступил на вооружение до тех пор, пока не был введен в строй атомный ракетный крейсер. в феврале 1974 г., а затем установили на крейсеры и десантные корабли США. Последний корабль США, получивший эту систему, USS  Port Royal был введен в эксплуатацию в июле 1994 года ^[35].

Mark 86 на кораблях класса Aegis управляет корабельными артиллерийскими установками Mark 45 калибра 5 дюймов / 54 и может поражать до двух целей одновременно. Он также использует систему дистанционного оптического прицеливания, которая использует телекамеру с телеобъективом с зум-объективом. установлен на мачте и каждой из световых радаров.

Mark 34 Gun Weapon System (GWS) [ править ]

Оружейная система Mark 34 представлена ​​в различных версиях. Она является составной частью системы боевого оружия Aegis на Арли Берка -класса управляемых ракетных эсминцев и модифицированных Тикондерог -класс крейсеров . Он сочетает в себе оружейную установку Mark 45 5 "/ 54 или 5" / 60 калибра, систему оптического прицела Mark 46 или систему электрооптического прицела Mark 20 и систему управления стрельбой / компьютерную систему оружия Mark 160 Mod 4–11. Другие версии Mark 34 GWS используются иностранными военно-морскими силами, а также береговой охраной США, причем каждая конфигурация имеет свою собственную уникальную камеру и / или систему оружия. Его можно использовать против надводных кораблей и самолетов противника, а также в качестве поддержки морской артиллерийской стрельбы (NGFS) против береговых целей. ^[36]

Mark 92 Fire Control System (FCS) [ править ]

Система управления огнем Mark 92, американизированная версия системы WM-25, разработанная в Нидерландах, была одобрена для использования в вооруженных силах в 1975 году. Она установлена ​​на борту относительно небольшого и строгого фрегата класса Oliver Hazard Perry для управления Mark 75. Военно-морская пушка и система запуска управляемых ракет Mark 13 (с тех пор ракеты были удалены после вывода из эксплуатации ее версии стандартной ракеты). Система Mod 1, используемая в PHM ( снятых с производства ) и кораблях WMEC и WHEC береговой охраны США, может отслеживать одну воздушную или надводную цель с помощью моноимпульсного трекера и две надводные или береговые цели. Оливер Хазард ПерриФрегаты -класса с системой Mod 2 могут отслеживать дополнительную воздушную или надводную цель с помощью отдельного радара подсветки трека (STIR). ^[37]

Mark 160 Gun Computing System [ править ]

Используемая в оружейной системе Mark 34 Gun Computing System (GCS), Mark 160 Gun Computing System (GCS) содержит компьютер пульта управления оружием (GCC), компьютерную консоль с дисплеем (CDC), магнитофонный магнитофон-репродуктор, водонепроницаемый шкаф, в котором находится преобразователь данных сигнала. и пистолет крепление микропроцессора , пистолет крепление панели управления (GMCP) и велосиметр . ^{[38] [39]}

См. Также [ править ]

• Система оружия ближнего боя
• Директор (военный)
• Система управления огнем Системы наземного, морского и воздушного базирования
• Математическое обсуждение выгула
• Судовой аналоговый компьютер управления огнем Rangekeeper

Примечания [ править ]

Цитаты [ править ]

Библиография [ править ]

• Кэмпбелл, Джон (1985). Военно-морское оружие Второй мировой войны . Издательство Военно-морского института. ISBN 0-87021-459-4.
• Фэрфилд, AP (1921). Военно-морская артиллерия . Лорд Балтимор Пресс.
• Фишер, Брэд Д. и Юренс, WJ (2006). "Стрельба из быстрых линкоров во время Второй мировой войны: артиллерийская революция, часть II". Военный корабль International . XLIII (1): 55–97. ISSN  0043-0374 .
• Frieden, Дэвид Р. (1985). Принципы систем морского вооружения . Издательство Военно-морского института. ISBN 0-87021-537-X.
• Фридман, Норман (2008). Морская огневая мощь: орудия линкора и артиллерия в эпоху дредноута . Сифорт. ISBN 978-1-84415-701-3.
• Юренс, WJ (1991). «Эволюция артиллерийского дела линкора в ВМС США, 1920–1945». Военный корабль International . XXVIII (3): 240–271. ISSN  0043-0374 .
• Пыльца, Антоний (1980). Великий артиллерийский скандал - Тайна Ютландии . Коллинз. ISBN 0-00-216298-9.
• Шлейхауф, Уильям (2001). «Дюмареск и Драйер». Военный корабль International . Международная организация военно-морских исследований. XXXVIII (1): 6–29. ISSN  0043-0374 .
• Шлейхауф, Уильям (2001). «Дюмареск и Драйер, часть II». Военный корабль International . Международная организация военно-морских исследований. XXXVIII (2): 164–201. ISSN  0043-0374 .
• Шлейхауф, Уильям (2001). «Дюмареск и Драйер, часть III». Военный корабль International . Международная организация военно-морских исследований. XXXVIII (3): 221–233. ISSN  0043-0374 .

 Эта статья включает в себя материалы, являющиеся  общественным достоянием, с веб-сайтов или документов ВМС США .

Внешние ссылки [ править ]

• Британская система управления большими углами (HACS)
• Лучшее управление огнем линкора - Сравнение систем линкоров Второй мировой войны
• Приложение 1, Классификация режущих инструментов
• HACS III Руководство по эксплуатации, часть 1
• HACS III Руководство по эксплуатации, часть 2
• Журнал действий USS Enterprise
• Карманная артиллерийская книга RN
• Основы противопожарной защиты
• Руководство для компьютера Mark 1 и Mark 1a
• Руководство по обслуживанию компьютера Mark 1
• Руководство для стабилизатора Mark 6 Stable Element
• Инструкция по эксплуатации системы управления огнестрельным оружием Mark 37 на ibiblio.org
• Директор отдела компьютерных операций Mark 1 Mod 1 на NavSource.org
• Военно-морская артиллерия и артиллерия, Vol. 2, Глава 25, Системы управления огнем АА