Закладка пушки - Gun laying

Самоходная гаубица армии США, огонь прямой наводкой.

Наведение орудия - это процесс прицеливания артиллерийского орудия или башни, такой как пушка , гаубица или миномет , на суше, в воздухе или на море, по надводным или воздушным целям. Это может быть наводка прямой наводкой, когда ружье наводится аналогично винтовке, или стрельба с закрытых позиций , где данные стрельбы рассчитываются и применяются к прицелам. Этот термин включает автоматическое прицеливание с использованием, например, данных о целях, полученных с помощью радиолокатора, и орудий с компьютерным управлением.

Описание

Ручной траверс для броневика Eland . Угол возвышения регулируется левым колесом поворота, горизонтальным поворотом башни - правым.

Наведение орудия - это комплекс действий по выравниванию оси ствола ружья так, чтобы он был направлен в нужном направлении. Это выравнивание в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Орудие «перемещается» (поворачивается в горизонтальной плоскости) для совмещения с целью и « поднимается » (перемещается в вертикальной плоскости) для прицеливания до цели. Наведение орудия может быть для стрельбы прямой наводкой, когда слой видит цель, или для огня с закрытых позиций , когда цель может быть не видна из орудия. Укладку ружья иногда называют «тренировкой ружья».

При укладке в вертикальной плоскости (угол возвышения) используются данные, полученные в результате испытаний или эмпирического опыта. Для любого данного типа оружия и снарядов он отражает расстояние до цели и размер метательного заряда. Он также учитывает разницу в высоте между пушкой и целью. При ведении огня непрямой наводкой могут учитываться и другие переменные.

При стрельбе прямой наводкой наведение в горизонтальной плоскости - это всего лишь линия визирования цели, хотя слой может учитывать ветер, а для нарезных орудий прицел может компенсировать «дрейф» снаряда. При ведении огня с закрытых позиций горизонтальный угол зависит от чего-то, как правило, от точки прицеливания пушки, хотя с современными электронными прицелами это может быть гироскоп, ориентированный на север .

В зависимости от артустановки обычно есть выбор из двух траекторий. Угол разделения между траекториями составляет около 45 градусов (обычно от 0 до 90 градусов), он незначительно меняется из-за факторов, зависящих от оружия. Ниже 45 градусов траектория называется «малым углом» (или нижним регистром), более 45 градусов - «большим углом» (или верхним регистром). Отличия заключаются в том, что огонь под малым углом имеет более короткое время полета, более низкую вершину и более плоский угол снижения.

У всех орудий есть лафеты или крепления, которые поддерживают узел ствола ( в некоторых странах это называется боеприпасом ). Ранние орудия можно было перемещать только путем перемещения всего их лафета или установки, и это продолжалось с тяжелой артиллерией во время Второй мировой войны. Крепления могли устанавливаться в проходящие башни на кораблях, береговой обороне или танках. Примерно с 1900 года лафеты полевой артиллерии обеспечивали движение без движения колес и следов.

Лафет, или установка, также позволял установить ствол на требуемый угол возвышения. С помощью некоторых артустановок можно прижать пушку, т. Е. Переместить ее в вертикальной плоскости, чтобы направить ее ниже горизонта. Некоторым ружьям для заряжания требуется почти горизонтальный подъем. Важной способностью любого подъемного механизма является предотвращение того, чтобы вес ствола заставлял его более тяжелый конец опускаться. Этому в значительной степени способствует наличие цапф (вокруг которых подъемная масса вращается вертикально) в центре тяжести, хотя можно использовать механизм противовеса. Это также означает, что подъемник должен быть достаточно прочным, чтобы противостоять значительному давлению вниз, но при этом легким в использовании наводчиком.

До тех пор, пока в конце 19 века не были изобретены системы отдачи и не были интегрированы в лафет или установку, орудия при выстреле двигались существенно назад, и их приходилось перемещать вперед, прежде чем их можно было поставить. Однако минометы, в которых сила отдачи передавалась непосредственно в землю (или воду, если они установлены на корабле), не всегда требовали такого движения. С принятием систем отдачи для полевой артиллерии стало нормой поворачивать седло на нижнем лафете, первоначально этот «верхний поворот» составлял всего несколько градусов, но вскоре стал полным кругом, особенно для зенитных орудий. Внедрение противооткатных систем стало важной вехой.

История

Задний план

36-фунтовая длинная пушка наготове.

Первые ружья заряжались с дульного среза. Обычно это были не более чем голые стволы, которые перевозили в повозках и ставили на землю для стрельбы, затем были введены деревянные рамы и кровати. Горизонтальная наводка на цель производилась на глаз, а вертикальная наводка производилась поднятием дула с бревном или выкапыванием ямы для закрытого конца.

Артиллерийские лафеты были введены в 15 веке. Стандартным образцом для полевых работ стали два колеса большого диаметра, ось и тропа. Ствол устанавливался в деревянной люльке с цапфами для установки на лафет. По мере совершенствования технологий цапфы стали частью ствола, а люлька была оставлена. Тем не менее они были относительно большими и тяжелыми.

Горизонтальное выравнивание заключалось в перемещении следа. Для достижения необходимого угла возвышения использовались различные приспособления. В простейшем случае это были клинья или заклепки между казенной частью и тропой, но деревянные квадранты или простые подмости, установленные на тропе, также использовались для поддержки казенной части и обеспечивали больший выбор угла возвышения. Винтовые подъемные устройства применялись еще в 16 веке.

На лафете установлена морская пушка . Виден затворный трос.

Однако морские и некоторые крепостные экипажи и крепления развивались по-разному. Полевой мобильности не требовалось, поэтому большие колеса и тропы были неуместны. Свободного пространства под палубой часто было мало. Это привело к появлению компактных экипажей, в основном на четырех маленьких колесах. Очевидно, что большие горизонтальные наводки были сложнее, но при стрельбе залпом в этом не было необходимости. Однако в крепостях требовалась более широкая траверса. Одним из решений были крепления на платформе и салазках. Широкий ход был также полезен на некоторых корабельных орудиях .

Укладка необходимых прицелов . В простейшем случае это означает не что иное, как наведение оружия в правильном направлении. Однако появились различные вспомогательные средства. Горизонтальное прицеливание предусматривало прицеливание вдоль ствола, что было усилено насечкой в ​​кольце вокруг ствола у казенной части и «желудь» на кольце вокруг дульного среза . В некоторых случаях это все еще использовалось в 19 веке.

Стрельба с пологой траекторией получила название «стрельба в упор». Однако, хотя для некоторых целей хватало прямой наводки, полевой артиллерии (мобильной или статической) и орудиям в крепостях требовалась большая дальность. Для этого требовались способы измерения углов возвышения и знания взаимосвязи между углом возвышения и диапазоном.

Ранние механические средства стрельбы

Различные артиллерийские орудия XVI века, в том числе кулверин , фальконет и минометы.

Первым зарегистрированным устройством для измерения угла возвышения было изобретение Никколо Тартальи квадранта артиллеристов около 1545 года. Это устройство имело две руки под прямым углом, соединенные дугой, отмеченной угловыми градуировками. Одна рука была помещена в дуло, и отвес, подвешенный к дуге, показывал угол возвышения. Это привело к многочисленным вычислениям, связывающим угол места с дальностью.

Проблема заключалась в том, что эти расчеты предполагали то, что сегодня называют траекторией « в вакууме » - они не учитывали сопротивление воздуха снаряду. Что было необходимо, так это испытания дальности и точности, чтобы определить фактическую взаимосвязь между дальностью и углом места. Практический подход был проведен Уильям Eldred , мастер канонир в замке Dover, в артиллерийских испытаний в 1613, 1617 и 1622. Он использовал самые разнообразные орудия, в том числе кулеврина , demiculverin , Фальконе и балобана . По результатам этих испытаний он составил таблицы дальности полета до 10 градусов для каждого типа со стандартной массой метательного заряда .

Проблемой, влияющей на укладку орудия, была коническая форма внешнего ствола . Это сказывалось на возвышении, когда орудие наводилось по верхней части ствола. В начале 17 века это компенсировалось «разносом достопримечательностей». Это был кусок металла, размещенный на дульном срезе так, чтобы линия визирования была параллельна оси канала ствола. Другой метод заключался в измерении глубины ствола через сенсорное отверстие и у дульного среза, разница заключалась в размере клина, необходимого для компенсации сужения ствола.

Баллистический маятник , изобретенный Бенджамином Робинсом для расчета начальной скорости.

Баллистический маятник был изобретен в 1742 году английским математиком Бенджамин Робинс и опубликовал в своей книге Новые принципы Артиллерийский , который произвел революцию в науке о баллистике , как это при условии , что первый способ , чтобы точно измерить скорость пули.

Робинс использовал баллистический маятник для измерения скорости снаряда двумя способами. Первым было прикрепить ружье к маятнику и измерить отдачу . Поскольку импульс пушки равен импульсу выброса, и поскольку снаряд составлял (в тех экспериментах) большую часть массы выброса, скорость пули могла быть приблизительно определена. Второй и более точный метод заключался в непосредственном измерении импульса пули путем выстрела ее в маятник. Робинс экспериментировал с мушкетными пулями массой около одной унции (30 г), в то время как другие современники использовали его методы с пушечным выстрелом от одного до трех фунтов (от 0,45 до 1,36 кг).

Первая система для замены баллистических маятников прямым измерением скорости снарядов была изобретена в 1808 году, во время наполеоновских войн, и использовала быстро вращающийся вал известной скорости с двумя бумажными дисками на нем; пуля выстреливалась через диски параллельно валу, а угловая разница в точках попадания обеспечивала время, затраченное на расстояние между дисками. Прямой электромеханический часовой механизм появился в 1840 году, когда часы с пружинным приводом запускались и останавливались электромагнитами, ток которых прерывался пулей, проходящей через две сетки из тонких проводов, снова давая время, чтобы пройти заданное расстояние.

Касательные прицелы были введены в 19 веке. Это обеспечивало использование целика с «желудь» или аналогичной мушкой на дульном срезе. Тангенциальный прицел монтировался в кронштейне рядом с затвором или за ним, окуляр (отверстие или выемка) находился на вертикальной планке, которая перемещалась вверх и вниз в кронштейне. Полоса была отмечена в ярдах или градусах. Этот прицел для прямой наводки наводился на цель, перемещая след по горизонтали и поднимая или опуская ствол . К концу 19 века простые открытые касательные прицелы были заменены оптическими телескопами на креплениях со шкалой возвышения и винтом, совмещенным с осью канала ствола.

Современная эпоха артиллерийской стрельбы

Казенник Canon de 75 modèle 1897 года .

Нарезная артиллерия и артиллерия с казенной частью были введены с середины 19 века, в частности, Уильямом Армстронгом , чьи орудия оснащались боевыми кораблями Королевского флота с 1850-х годов. Важным прорывом в искусстве стрельбы из оружия стало появление первых противооткатных механизмов . Отдача ствола поглощалась гидроцилиндрами, а затем ствол возвращался в боевое положение с помощью пружины, которая аккумулировала часть энергии отдачи . Это означало, что пистолет не нужно было перемещать после каждого выстрела.

Ранний прототип с этой конструктивной особенностью был построен в 1872 году русским инженером Владимиром Степановичем Барановским. Его 2,5-дюймовая скорострельная пушка была также оснащена винтовым затвором, самовзводным ударным механизмом и стреляла фиксированным выстрелом (снаряд и гильза вместе). Механизм отдачи содержится в орудийной люльке.

Несмотря на эти усилия, из этого ничего не последовало, и только с появлением в 1897 году французского калибра 75 мм системы отдачи стали нормой. Ствол ружья скользил на роликах, толкая поршень в маслонаполненный цилиндр. Это действие постепенно поглощало отдачу по мере роста внутреннего давления воздуха и в конце отдачи создавало сильное, но уменьшающееся противодавление, которое возвращало ружье в исходное положение. К этому времени бездымный порох заменил порох в качестве стандартного топлива.

Морские дальномеры образца 1936 года.

Первый практический дальномер был разработан Barr & Stroud, новаторской шотландской оптической инженерной фирмой. Арчибальд Барр и Уильям Страуд стали сотрудничать с 1888 года. В 1891 году к ним обратилось Адмиралтейство с просьбой представить проект дальномера с малой базой для испытания, а в 1892 году они получили контракт на шесть своих дальномеров. Устройство, управляемое одним человеком, привело к совпадению двух изображений удаленного объекта, что позволило рассчитать расстояние по их относительным движениям.

Изображение в окуляр морского дальномера, показывающее смещенное изображение, когда оно еще не отрегулировано по дальности.

Теперь, когда после выстрела ствол оставался выровненным по цели, более примитивный касательный прицел был заменен на прицел с качающейся штангой для прицеливания прямой наводкой. Они были установлены на скорострельном орудии QF 4.7-inch Gun Mk I – IV с 1887 года. Прицел с качающейся штангой (или «штанга и барабан») имел шкалу возвышения, мог устанавливать телескоп, а также открытый прицел, и имел небольшой горизонтальный прогиб. Они обеспечивали «независимую линию визирования», поскольку позволяли устанавливать данные на монтировке и наведении телескопа (или открытого прицела) на цель независимо от возвышения ствола.

Связанная с этим проблема, особенно для орудий большой и большей дальности, заключалась в том, что колеса могли находиться на разной высоте из-за уклона земли, что приводило к неточности. Перед Первой мировой войной британская 60-фунтовая пушка BL оснащалась качающимися (возвратно-поступательными) прицелами с использованием прицельных телескопов, клинометра прицела и шкалы дальности, а также отклоняющего барабана для телескопа. Эти крепления могли иметь перекрестный уровень, что избавляло командира орудия от необходимости рассчитывать поправку на отклонение для неровных колес. Поперечная планировка ввела в кладку третью ось.

Непрямой артиллерийский огонь

Реверсивный механизм на BL 60-фунтовой пушкой Mk. I, 1916 год.

Современный непрямой огонь датируется концом 19 века. В 1882 году русский подполковник К.Г. Гук опубликовал книгу « Огонь полевой артиллерии с закрытых позиций», в которой описал лучший метод непрямой наводки (вместо прицеливания по точкам наведения). По сути, это была геометрия использования углов для точек прицеливания, которые могли быть в любом направлении относительно цели. Проблема заключалась в отсутствии азимутального инструмента, который позволял бы это сделать; клинометры для измерения высоты уже существуют.

Немцы решили эту проблему, изобретя Richtfläche, или подкладочный самолет, примерно в 1890 году. Это был установленный на пушке поворотный открытый прицел, установленный на одной линии с каналом ствола и способный измерять большие углы от него. Подобные конструкции, обычно позволяющие измерять углы по полному кругу, получили широкое распространение в течение следующего десятилетия. К началу 1900-х годов открытый прицел иногда заменяли телескопом, а термин гониометр заменил на английском языке «lining-plane».

Первое неопровержимое, задокументированное использование огня с закрытых позиций на войне с использованием методов Гука, хотя и без прицелов для наводки, было 26 октября 1899 года британскими артиллеристами во время Второй англо-бурской войны . Хотя обе стороны продемонстрировали на раннем этапе конфликта, что могут эффективно использовать эту технику, во многих последующих сражениях британские командиры, тем не менее, приказывали артиллерии быть «менее робкими» и двигаться вперед, чтобы учесть опасения войск по поводу того, что их орудия бросают их. Англичане использовали самодельные артиллерийские дуги с гаубицами; Прицельные приспособления, используемые бурами с их немецкими и французскими орудиями, неясны.

Прицел русского подкладочного самолета 1904 года.

Оптические прицелы появились в первые годы 20-го века, а немецкий панорамный прицел Гёрца стал образцом для остальной части 20-го века. Они были градуированы в градусах и 5-минутных интервалах, дециградах или милах (4320, 4000 или 6000/6300/6400 в круге).

Особенностью кладки ХХ века было использование кладки одного или двух человек. США отличались установкой по два человека, горизонтальной с одной стороны орудия и возвышением с другой. Большинство других народов в основном использовали укладку одним человеком. Буровая установка, работающая со всеми тремя осями, обычно принимала такую ​​последовательность: «примерно по линии, примерно по высоте, поперек, точно по линии, точно по высоте».

Другим основным отличием прицельных приспособлений было использование угла возвышения или, альтернативно, дальности. Этот вопрос стал более сложным в Первую мировую войну, когда полностью осознали влияние износа ствола на изменение начальной скорости пули. Это означало, что разным орудиям требовался разный угол возвышения для одной и той же дальности. Это побудило многие армии использовать угол возвышения, рассчитываемый на командном пункте батареи . Однако в 1930-х годах англичане приняли калибровочные прицелы, в которых на прицеле задавалась дальность, автоматически компенсировавшая разницу дульной скорости от стандартной.

Альтернативой этому было «правило оружия» у каждого оружия; в этом случае дальность была установлена ​​на линейке, а угол возвышения считывался и передавался слою для установки на прицеле. Проблема была окончательно решена путем внедрения на командном пункте батареи цифровых компьютеров, которые точно и быстро рассчитывали правильный угол возвышения для дальности и начальной скорости.

Помимо калибровки прицелов, на протяжении большей части ХХ века существенных различий в расположении артиллерийских установок не было. Однако в 1990-х годах новые или модифицированные орудия начали использовать цифровые прицелы после их успешного использования в реактивной системе залпового огня, разработанной в 1970-х годах. В них азимут и высота вводились вручную или автоматически в компьютер слоев, а затем управляли использованием слоя для управления горизонтали и высоты до тех пор, пока ствол не достиг необходимого горизонтального и вертикального выравнивания. При этом вычислялась поправка на поперечный уровень пушки и использовалась обратная связь от электромеханических устройств , таких как гироскопы и электронные клинометры , выровненных по оси канала ствола. Впоследствии эти устройства были заменены кольцевыми лазерными гироскопами.

Успехи береговой и морской артиллерийской установки

Здание дальномера, встроенное в скалу у батареи Сент-Дэвида , Бермудские острова , собирало данные, которые использовались в помещении для построения графиков для получения данных о наводке.

Большая часть береговой артиллерии находилась в стационарных оборонительных сооружениях, в той или иной форме «крепостях». Их цели перемещались в двух направлениях, и орудие должно было быть нацелено на будущую позицию цели. Некоторые орудия были относительно небольшого калибра и предназначались для поражения относительно близких целей, другие были намного крупнее для дальних целей.

Береговая артиллерия вела огонь прямой наводкой , и до конца 19 века постановка почти не изменилась, за исключением оптических прицелов , за столетия.

Улучшения девятнадцатого века в конструкции оружия и боеприпасов значительно расширили их эффективную дальность. В 1879 году майор Х.С. Уоткинс из Королевской Гарнизонной Артиллерии изобрел дальномер в депрессии , позиционный дальномер и связанные с ним системы управления огнем .

Его описание объясняет его суть:

"Позиционер отслеживает курс корабля, и когда орудия готовы к наведению, прогнозирует позицию, которую корабль займет полминуты или более, заранее. Циферблаты на дне орудия автоматически показывают дальность и подготовку к попаданию прогнозируемое положение. Когда орудия закладываются, вставляется электрическая трубка (например, капсюль) и на наблюдательную станцию ​​поступает сигнал о том, что все готово к стрельбе. Унтер-офицер, отвечающий за пеленгатор, наблюдает за появление корабля в поле зрения его телескопа, и когда он подходит к перекрестку проводов, нажимает кнопку, и стреляют орудия ».

Потребовалось почти 20 лет, чтобы она достигла полной эффективности, но ее общий принцип стал нормой для управления огнем и наводкой тяжелой артиллерии. Орудия меньшей дальности намного дольше сохраняли обычную наводку прямой наводкой с оптическими прицелами. В 20-м веке береговая артиллерия, как и полевые и более крупные зенитные орудия, включала в свои расчеты поправки на нестандартные условия, такие как ветер и температура.

Системы управления огнем

Основная статья: Система управления огнем
Точные системы управления огнем были внедрены в начале 20 века. На фото эсминец в разрезе. Аналоговый компьютер ниже палубы показан в центре чертежа и помечен как «Расчетная позиция артиллерийских орудий».

Военно-морская артиллерия на борту крупных кораблей вскоре приняла схему артиллерийской установки, в целом похожую на схему береговой артиллерии майора Уоткинса. Введение казнозарядных орудий , а затем противооткатных систем и бездымного пороха завершило переход от корпусных орудий к башенным орудиям .

Однако у кораблей была сложность по сравнению с орудиями наземного базирования: они вели огонь с движущейся платформы. Это означало, что их расчеты кладки должны были предсказывать будущее положение как корабля, так и цели. Все более сложные механические калькуляторы использовались для правильной установки орудия, как правило, с различными корректировщиками и измерениями расстояния, отправляемыми на центральную строительную станцию ​​в глубине корабля. Там команды направления огня вводили местоположение, скорость и направление корабля и его цели, а также различные корректировки для эффекта Кориолиса , погодных эффектов в воздухе и других корректировок.

Полученные в результате направления, известные как решение для стрельбы, затем передавались обратно в турели для закладки. Если снаряды промахнулись, наблюдатель мог определить, как далеко они промахнулись и в каком направлении, и эту информацию можно было передать обратно в компьютер вместе с любыми изменениями в остальной информации и попыткой сделать еще один выстрел.

Простые морские системы управления огнем были впервые разработаны во время Первой мировой войны . Артур Поллен и Фредерик Чарльз Дрейер независимо разработали первые такие системы. Пыльца начала работать над этой проблемой после того, как в 1900 году отметила низкую точность морской артиллерии на стрельбищах возле Мальты . Лорд Кельвин , широко известный как ведущий британский ученый, впервые предложил использовать аналоговый компьютер для решения уравнений, возникающих из относительного движения корабля. корабли, участвующие в бою, и время задержки полета снаряда для расчета необходимой траектории и, следовательно, направления и высоты орудия.

Пыльца была направлена ​​на создание комбинированного механического компьютера и автоматического графика диапазонов и скоростей для использования в централизованном управлении огнем. Чтобы получить точные данные о местоположении и относительном движении цели, Пыльца разработала графическое устройство (или плоттер) для сбора этих данных. Он добавил гироскоп, чтобы учесть рыскание стреляющего корабля. И снова это потребовало существенной доработки тогда еще примитивного гироскопа для обеспечения непрерывной надежной коррекции. Испытания проводились в 1905 и 1906 годах, которые, хотя и были совершенно безуспешными, показали надежду. В своих усилиях его вдохновляли быстро набирающие обороты адмирал Джеки Фишер , адмирал Артур Книвет Уилсон и директор по военно-морской артиллерии и торпедам (DNO) Джон Джеллико . Поллен продолжил свою работу, периодически проводя испытания на военных кораблях Королевского флота.

Адмиралтейский стол управления огнем на передающей станции HMS Belfast .

Тем временем группа под руководством Дрейера разработала аналогичную систему. Хотя обе системы были заказаны для новых и существующих кораблей Королевского военно-морского флота, система Драйера в конечном итоге нашла наибольшее признание во флоте в своей окончательной форме Mark IV *. Добавление директора управления способствовало полную, достижимую системе управления огня для судов первой мировой войны, и большинство судов капитала RN были установлены так , к середине 1916 года директор был высоко над кораблем , где операторы имели превосходный вид на любой наводчика в турели . Он также мог координировать огонь турелей, чтобы их совместный огонь работал вместе. Это улучшенное прицеливание и увеличенные оптические дальномеры улучшили оценку положения противника во время стрельбы. Система была в конечном итоге заменена улучшенной « Адмиралтейской таблицей управления огнем » для кораблей, построенных после 1927 года.

К 1950-м годам орудийные башни становились все более беспилотными, при этом наведение орудий контролировалось дистанционно из центра управления корабля с использованием сигналов радара и других источников.

Телескопические прицелы для танков были приняты до Второй мировой войны , и эти прицелы обычно имели средства прицеливания для движения цели и сетки, размеченные для разных диапазонов. Танковые прицелы были двух основных типов. Либо прицел фиксировался совмещением с осью канала ствола с нанесенными в прицеле дальностями, и наводчик наносил метку дальности на цель. Либо во время наведения наводчик физически выставил дальность смещения оси канала ствола от оси прицела на нужную величину и положил, используя метку центра в прицеле.

Некоторые прицелы имели средства оценки дальности, например, с использованием стадиометрического метода. На других танках использовался оптический дальномер, а после Второй мировой войны - дальномер. С 1970-х годов их заменили лазерные дальномеры. Однако танковые орудия не могли вести точный огонь в движении, пока не была введена стабилизация орудия. Это появилось в конце Второй мировой войны. Некоторые из них были гидравлическими, в то время как другие использовали электрические сервоприводы. В 1970-х танки начали оснащаться цифровыми компьютерами.

Закладка зенитного орудия

Французская зенитно-моторная батарея (моторизованная батарея AAA), сбившая цеппелин недалеко от Парижа. Из журнала Horseless Age , 1916 год.

Необходимость задействовать воздушные шары и дирижабли как с земли, так и с кораблей была признана в начале 20 века. Вскоре к списку добавились самолеты, а остальные потеряли свою значимость. Зенитные орудия вели огонь прямой наводкой, зенитная артиллерия целилась в самолет. Однако цель движется в трех измерениях, и это делает ее сложной целью. Основная проблема заключается в том, что либо слой нацеливается на цель, и какой-то механизм выравнивает пушку по будущему (время полета) положению цели, либо слой наводится на будущее положение самолета. В любом случае проблема заключается в определении высоты, скорости и направления цели, а также в возможности «прицелиться» (иногда называемой уклонением) на время полета зенитного снаряда.

Атаки немецкой авиации на Британские острова начались в начале Первой мировой войны. Зенитная артиллерия была делом непростым. Проблема заключалась в успешном прицеливании снаряда так, чтобы он разорвался близко к будущему положению цели, с различными факторами, влияющими на прогнозируемую траекторию снаряда . Это называлось наведением орудия с отклонением, углы смещения для дальности и возвышения устанавливались на прицеле и обновлялись по мере движения цели. В этом методе при наведении прицела на цель ствол наводился на будущее положение цели. Дальность и высота цели определялись длиной взрывателя. Трудности увеличивались по мере улучшения характеристик самолета.

Британцы сначала занялись измерением дальности, когда стало ясно, что дальность является ключом к получению лучшей настройки предохранителя. Это привело к появлению дальномера высоты / дальномера (HRF), первой модели которого стал Barr & Stroud UB2, 2-метровый оптический дальномер, установленный на штативе. Он измерил расстояние до цели и угол возвышения, которые вместе дали высоту самолета. Это были сложные инструменты, также использовались различные другие методы. Вскоре к HRF присоединился индикатор высоты / взрывателя (HFI), он был отмечен углами возвышения и высотными линиями, наложенными на кривые длины взрывателя, используя высоту, сообщенную оператором HRF, можно было определить необходимую длину взрывателя.

Канадский зенитный отряд образца 1918 года, идущий на станции.

Однако проблема настройки отклонения - «цель-выключение» - требовала знания скорости изменения положения цели. И Франция, и Великобритания представили тахиметрические устройства для отслеживания целей и определения углов отклонения по вертикали и горизонтали. Французская система Brocq была электрической, оператор выходил на дальность до цели и имел дисплеи на орудиях; он использовался с их 75 мм. Британский директор по оружию Вильсона-Далби использовал пару трекеров и механическую тахиметрию; оператор вводил длину предохранителя, и углы отклонения считывались с приборов. v

В 1925 году англичане приняли на вооружение новый инструмент, разработанный Викерсом . Это был механический аналоговый компьютер Predictor AA № 1. При заданной высоте цели его операторы отслеживали цель, а предсказатель производил азимут, угол возвышения и настройку взрывателя. Они передавались электрически к орудиям, где они отображались на шкалах повторителей слоям, которые «сопоставляли указатели» (данные о цели и фактические данные орудия) для наведения орудий. Эта система электрических циферблатов репетира, построенная на механизмах, введенных британской береговой артиллерией в 1880-х годах, и береговая артиллерия были основой многих офицеров ПВО. Подобные системы были приняты в других странах, и, например, более позднее устройство Sperry, получившее обозначение M3A3 в США, также использовалось Великобританией как Predictor AA № 2. Измерители высоты также увеличивались в размерах в Великобритании, во время Первой мировой войны Barr & Stroud UB 2 (7 футов (2,1 м) оптическая база) был заменен на UB 7 (7 футов (2,1 м) оптическая база) и UB 10 (18 футов (5,5 м) оптическая база, используется только на статических объектах AA) . Герц в Германии и Левалуа во Франции производили 5-метровые (16 футов) инструменты.

К началу Второй мировой войны ситуация была в основном следующей: для целей на расстоянии до нескольких тысяч ярдов использовалось автоматическое орудие меньшего калибра с простыми прицельными приспособлениями, которые позволяли слою определять опережение на основе оценок дальности и скорости цели; для целей большей дальности использовались управляемые вручную предикторы для отслеживания цели, принимая входные данные от оптических или радиолокационных дальномеров и вычисляя данные о стрельбе для орудий, включая поправку на ветер и температуру.

После Второй мировой войны предсказатели изменились с электромеханических аналоговых компьютеров на цифровые компьютеры , но к этому времени тяжелые зенитные орудия были заменены ракетами, но электроника позволила более мелким орудиям использовать полностью автоматизированную установку.

Смотрите также

Заметки

Рекомендации