Компьютер управления огнем Mark 1, а затем Mark 1A был компонентом системы управления огнем Mark 37, использовавшейся ВМС США во время Второй мировой войны и до 1991 года, а возможно, и позже. Первоначально он был разработан Ганнибалом Фордом из Ford Instrument Company . [1] и Уильям Ньюэлл. Он использовался на самых разных кораблях: от эсминцев (по одному на корабль) до линкоров (по четыре на корабль). Система Mark 37 использовала тахиметрическое прогнозирование движения цели для расчета решения по управлению огнем. Он содержал имитатор цели, который обновлялся путем дальнейшего отслеживания целей до тех пор, пока они не совпадали.
При весе более 3000 фунтов (1400 кг) [2] сам Mark 1 был установлен в чертежной комнате, водонепроницаемом отсеке, который располагался глубоко внутри корпуса корабля, чтобы обеспечить максимальную защиту от боевых повреждений.
По сути, это был электромеханический аналоговый компьютер , Mark 1 был электрически связан с артустановками и наводчиком орудия Mark 37 , последний устанавливался как можно выше на надстройке, чтобы обеспечить максимальную дальность обзора и радара. Наводчик орудия был оснащен как оптическим, так и радиолокационным дальномером и мог вращаться на небольшой конструкции, напоминающей барбет . Используя дальномеры и телескопы для измерения пеленга и угла места, режиссер смог получать постоянно меняющийся набор выходных данных, называемых данными прямой видимости (LOS), которые электрически передавались на Mark 1 через синхронные двигатели . Данные LOS предоставили текущую дальность цели, пеленг и, в случае воздушных целей, высоту. Дополнительные входные данные для Mark 1A постоянно генерировались от стабильного элемента , гироскопического устройства, которое реагировало на крен и тангаж корабля, журнала питометра , который измерял скорость корабля в воде, и анемометра , который определял скорость ветра и направление. Стабильный элемент теперь будет называться вертикальным гироскопом.
На «Участке» (чертежной комнате) команда моряков стояла вокруг Марка 1 высотой четыре фута (1,2 м) и постоянно следила за его работой. Они также будут нести ответственность за расчет и ввод средней начальной скорости снарядов, которые будут выпущены, до начала боевых действий. Этот расчет был основан на типе используемого пороха и его температуре, типе и весе снаряда, а также количестве выстрелов, выпущенных из оружия на сегодняшний день.
Учитывая эти входные данные, Mark 1 автоматически рассчитал углы упреждения к будущему положению цели в конце полета снаряда, добавив поправки на гравитацию, относительный ветер, эффект магнуса вращающегося снаряда и параллакс . Последняя компенсация необходима, поскольку сами орудия были широко смещены по длине корабля. Углы упреждения и поправки были добавлены к данным LOS для создания данных о линии огня (LOF). Данные LOF, пеленг и высота, а также время взрыва снаряда передавались на установки с помощью синхронных двигателей, движение которых приводило в действие гидравлические сервоприводы с превосходной динамической точностью для наведения орудий.
Как только система была «зафиксирована» на цели, она обеспечивала непрерывное управление огнем. Хотя эти системы управления огнем значительно повысили точность стрельбы по кораблям и кораблям на дальних дистанциях, особенно на тяжелых крейсерах и линкорах, именно в режиме зенитной борьбы Mark 1 внес наибольший вклад. . Однако зенитная ценность аналоговых компьютеров, таких как Mark 1, значительно снизилась с появлением реактивных самолетов , где относительное движение цели стало таким, что механизм компьютера не мог реагировать достаточно быстро для получения точных результатов. Кроме того, заданная скорость, первоначально ограниченная механическим ограничителем до 300 узлов, была дважды увеличена вдвое до 600, а затем до 1200 узлов за счет изменения передаточного числа.
На конструкцию послевоенного Mark 1A, возможно, повлиял Bell Labs Mark 8 , который был разработан как полностью электрический компьютер, включающий в себя технологию компьютера данных орудия M9 в качестве гарантии обеспечения адекватных поставок компьютеров управления огнем для ВМС США во время войны. Вторая мировая война. [3] Уцелевшие компьютеры Mark 1 были модернизированы до стандарта Mark 1A после окончания Второй мировой войны.
Среди обновлений было удаление векторного решателя из Mark 1 и переработка схемы обратного преобразования координат, которая обновляла целевые параметры.
В схеме сохранились четыре компонента-интегратора, непонятные устройства, не включенные в объяснения основных механизмов управления огнем. Они работали как компьютерная мышь шарикового типа, но имели входные валы для вращения шара и определения угла его оси вращения.
Круглый индикатор курса цели на правой стороне компьютера в форме звезды с двумя тревожными кнопками является пережитком времен Второй мировой войны, когда ранние данные отслеживания и начальное угловое выходное положение векторного решателя приводили к снижению скорости цели. Кнопки быстро поворачивали векторный решатель.