Системы управления огнем корабельных орудий ( GFCS ) — это аналоговые системы управления огнем , которые использовались на борту военных кораблей до появления современных электронных компьютерных систем для управления наведением орудий на надводные корабли, самолеты и береговые цели с помощью оптического или радиолокационного прицеливания. Большинство американских кораблей, которые являются эсминцами или больше (но не эскортными эсминцами, за исключением кораблей класса Brooke DEG, позже обозначенных как FFG или эскортные авианосцы), использовали системы управления огнем орудий для 5-дюймовых (127 мм) и более крупных орудий, вплоть до линкоров, таких как класс Iowa .
Начиная с кораблей, построенных в 1960-х годах, орудия военных кораблей в основном управлялись компьютеризированными системами, т. е. системами, которые контролировались 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 артиллерийского орудия являются управляемый человеком наводчик , а также радар или телевизионная камера, которые впоследствии будут заменены ими, компьютер, стабилизирующее устройство или гироскоп и оборудование в комнате построения плана. [1]
Для ВМС США наиболее распространенным артиллерийским компьютером был Ford Mark 1, позже Mark 1A Fire Control Computer , который был электромеханическим аналоговым баллистическим компьютером, который обеспечивал точные решения по стрельбе и мог автоматически управлять одной или несколькими артиллерийскими установками по неподвижным или движущимся целям на поверхности или в воздухе. Это дало американским войскам технологическое преимущество во Второй мировой войне против японцев, которые не разработали дистанционное управление питанием для своих орудий; и ВМС США, и ВМС Японии использовали визуальную коррекцию выстрелов с использованием брызг снарядов или воздушных взрывов, в то время как ВМС США дополнили визуальное обнаружение радаром. Цифровые компьютеры не будут использоваться 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 ВМС США Mark 37 требовала почти 1000 снарядов 5-дюймовых (127 мм) механических взрывателей на одно поражение, даже в конце 1944 года. [2]
Система управления огнем орудия 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, в которой компьютер был отделен от директора.
Управление корабельным огнем напоминает управление наземными орудиями, но без резкого различия между прямым и непрямым огнем. Возможно одновременное управление несколькими однотипными орудиями на одной платформе, при этом и стреляющие орудия, и цель движутся.
Хотя корабль качается и кренится медленнее, чем танк, гироскопическая стабилизация крайне желательна. Управление огнем корабельных орудий потенциально включает три уровня сложности:
Поправки могут быть сделаны для скорости поверхностного ветра, крена и тангажа стреляющего корабля, температуры порохового погреба, дрейфа нарезных снарядов, диаметра ствола индивидуального орудия, скорректированного для увеличения от выстрела к выстрелу, и скорости изменения дальности с дополнительными модификациями решения для стрельбы на основе наблюдения за предыдущими выстрелами. Более сложные системы управления огнем учитывают больше этих факторов, а не полагаются на простую коррекцию наблюдаемого падения снаряда. Разноцветные маркеры красителей иногда включались в большие снаряды, чтобы отдельные орудия или отдельные корабли в строю могли различать свои всплески снарядов при дневном свете. Ранние «компьютеры» были людьми, использующими числовые таблицы.
Королевский флот знал о преимуществе наблюдения за падением выстрела при залповой стрельбе в ходе нескольких экспериментов еще в 1870 году, когда командующий Джон А. Фишер установил электрическую систему, позволяющую одновременно стрелять из всех орудий на HMS Ocean , флагмане Китайской станции в качестве второго по командованию. [a] Однако станция или Королевский флот еще не внедрили систему во всем флоте в 1904 году. Королевский флот считал Россию потенциальным противником через Большую игру и отправил лейтенанта Уолтера Лейка из Военно-морского артиллерийского дивизиона и командующего Уолтера Хью Тринга [3] из Береговой охраны и резерва, последний с ранним образцом Дюмареска , в Японию во время Русско-японской войны . Их миссия состояла в том, чтобы направлять и обучать японский военно-морской артиллерийский персонал новейшим технологическим разработкам, но, что еще важнее для Императорского японского флота (IJN), они были хорошо осведомлены об экспериментах.
Во время битвы 10 августа 1904 года в Желтом море против русского Тихоокеанского флота , британский линкор IJN Asahi и его однотипный корабль, флагман флота Mikasa , были оснащены новейшими дальномерами Barr and Stroud на мостике, но корабли не были предназначены для скоординированного прицеливания и стрельбы. Главный артиллерийский офицер Asahi , Хирохару Като (позднее командующий Объединённым флотом ), экспериментировал с первой системой управления огнём, используя переговорную трубу (голосовую трубку) и телефонную связь от корректировщиков высоко на мачте к его позиции на мостике, где он выполнял расчёты дальности и отклонения, и от его позиции к 12-дюймовым (305-мм) орудийным башням спереди и сзади. [4]
С полусинхронизированной залповой стрельбой по его голосовой команде с мостика, корректировщики, использующие секундомеры на мачте, могли идентифицировать далекий залп брызг, созданный снарядами с их собственного корабля, более эффективно, чем пытаться идентифицировать один всплеск среди многих. [b] Като отдавал приказ на стрельбу последовательно в определенный момент циклов бортовой и килевой качки корабля, упрощая обязанности по стрельбе и корректировке, которые ранее выполнялись независимо с различной точностью с использованием датчиков искусственного горизонта в каждой башне. [c] [4] Более того, в отличие от орудийных башен, он находился в нескольких шагах от командира корабля, отдавая приказы об изменении курса и скорости в ответ на поступающие доклады о движении целей.
Като был переведен на флагман флота «Микаса» в качестве главного артиллерийского офицера, и его примитивная система управления использовалась по всему флоту к тому времени, когда Объединенный флот уничтожил российский Балтийский флот (переименованный во 2-й и 3-й Тихоокеанский флот) в Цусимском сражении 27–28 мая 1905 года.
Централизованные системы управления огнем ВМС были впервые разработаны примерно во время Первой мировой войны . [7] Локальное управление использовалось вплоть до этого времени и использовалось на меньших военных кораблях и вспомогательных судах во время Второй мировой войны . Технические характеристики HMS Dreadnought были окончательно утверждены после того, как официальный наблюдатель IJN на борту Asahi , капитан Пакенхэм (позже адмирал), представил отчет о Цусимском сражении , который наблюдал за работой системы Като из первых рук. Начиная с этой конструкции, крупные военные корабли имели основное вооружение из одного размера орудия в нескольких башнях (что еще больше упрощало корректировку), облегчая централизованное управление огнем с помощью электрического спуска.
Великобритания построила свою первую центральную систему перед Первой мировой войной. В основе лежал аналоговый компьютер, разработанный командующим (позднее адмиралом сэром) Фредериком Чарльзом Дрейером , который вычислял скорость изменения дальности из-за относительного движения между стреляющим и целевым кораблями. Таблица Дрейера была улучшена и использовалась в межвоенный период, после чего она была заменена на новых и реконструированных кораблях Таблицей управления огнем Адмиралтейства . [d]
Использование стрельбы, управляемой директором, вместе с компьютером управления огнем переместило управление наводкой орудий с отдельных башен в центральное положение (обычно в комнате построения, защищенной под броней), хотя отдельные артиллерийские установки и многоорудийные башни могли сохранить возможность локального управления для использования, когда повреждения в бою не позволяли директору настраивать орудия. Затем орудия могли стрелять запланированными залпами, при этом каждое орудие давало немного отличающуюся траекторию. Рассеивание выстрелов, вызванное различиями в отдельных орудиях, отдельных снарядах, последовательностях воспламенения пороха и кратковременных искажениях конструкции корабля, было нежелательно большим на типичных морских дистанциях боя. Директоры, находящиеся высоко на надстройке, имели лучший обзор противника, чем установленный на башне прицел, а экипаж, управляющий им, был удален от звука и ударов орудий.
Неизмеренные и неконтролируемые баллистические факторы, такие как температура на большой высоте, влажность, барометрическое давление, направление и скорость ветра, требовали окончательной корректировки путем наблюдения за падением снаряда. Визуальное измерение дальности (как цели, так и брызг снарядов) было затруднено до появления радаров. Британцы отдавали предпочтение дальномерам совпадений, в то время как немцы и ВМС США — стереоскопическому типу. Первые были менее способны определять дальность до нечеткой цели, но были проще для оператора в течение длительного периода использования, вторые — наоборот.
Во время Ютландского сражения , хотя некоторые считали, что у британцев была лучшая система управления огнем в мире на тот момент, только три процента их выстрелов действительно поражали цели. В то время британцы в основном использовали ручную систему управления огнем. [8] Этот опыт способствовал тому, что вычислительные дальномерщики стали стандартным оборудованием. [e]
Первое развертывание дальномерщика ВМС США было на USS Texas в 1916 году. Из-за ограничений технологий в то время первые дальномерщики были грубыми. Например, во время Первой мировой войны дальномерщики автоматически генерировали необходимые углы, но морякам приходилось вручную следовать указаниям дальномерщиков. Эта задача называлась «следованием указателя», но экипажи имели тенденцию совершать непреднамеренные ошибки, когда они уставали во время длительных сражений. [9] Во время Второй мировой войны были разработаны сервомеханизмы (называемые «силовыми приводами» в ВМС США), которые позволяли орудиям автоматически направлять орудия по командам дальномерщика без ручного вмешательства, хотя указатели продолжали работать, даже если автоматическое управление было потеряно. Компьютеры Mark 1 и Mark 1A содержали около 20 сервомеханизмов, в основном позиционных сервоприводов, чтобы минимизировать крутящую нагрузку на вычислительные механизмы. [10]
В течение своей долгой службы дальномерные устройства часто обновлялись по мере развития технологий, и к началу Второй мировой войны они стали важнейшей частью интегрированной системы управления огнем. Включение радара в систему управления огнем в начале Второй мировой войны предоставило кораблям возможность вести эффективные артиллерийские стрельбы на большом расстоянии в плохую погоду и ночью. [f]
На типичном британском корабле времен Второй мировой войны система управления огнем соединяла отдельные орудийные башни с башней директора (где находились прицельные приборы) и аналоговым компьютером в центре корабля. В башне директора операторы направляли свои телескопы на цель; один телескоп измерял высоту, а другой — пеленг. Телескопы-дальномеры на отдельном креплении измеряли расстояние до цели. Эти измерения преобразовывались таблицей управления огнем в пеленги и углы возвышения для стрельбы орудий. В башнях наводчики корректировали угол возвышения своих орудий, чтобы они соответствовали индикатору, который был углом возвышения, переданным из таблицы управления огнем — наводчик башни делал то же самое для пеленга. Когда орудия были наведены на цель, они стреляли по центру. [11]
Компания Aichi Clock Company впервые выпустила аналоговый компьютер с малым углом обзора Type 92 Shagekiban в 1932 году. Системы Rangekeeper ВМС США и Mark 38 GFCS имели преимущество перед системами Императорского флота Японии по удобству использования и гибкости. Американская система позволяла команде по построению быстро определять изменения движения цели и применять соответствующие поправки. Более новые японские системы, такие как Type 98 Hoiban и Shagekiban на судах класса Yamato , были более современными, что исключило Sokutekiban , но он по-прежнему полагался на семь операторов. [ необходима цитата ]
В отличие от американской системы с радаром, японцы полагались на усредняющие оптические дальномеры, не имели гироскопов для определения горизонта и требовали ручного управления последующими действиями на Sokutekiban , Shagekiban , Hoiban , а также самих орудиях. Это могло сыграть свою роль в плачевном состоянии линкоров Center Force в битве у Самара в октябре 1944 года. [12]
В этом бою американские эсминцы сражались с крупнейшими в мире бронированными линкорами и крейсерами, уклоняясь от снарядов достаточно долго, чтобы приблизиться к дальности стрельбы торпед, при этом выпуская сотни точных автоматически наводящихся 5-дюймовых (127-мм) снарядов по цели. Крейсеры не наносили ударов по преследующим их эскортным авианосцам, пока час преследования не сократил дальность до 5 миль (8,0 км). Хотя японцы придерживались доктрины достижения превосходства на больших дистанциях стрельбы, один крейсер пал жертвой вторичных взрывов, вызванных попаданиями из одиночных 5-дюймовых орудий авианосцев. В конце концов, с помощью сотен самолетов, базирующихся на авианосцах, потрепанная Центральная группа была повернута назад как раз перед тем, как она могла бы добить выживших из легковооруженной оперативной группы эскорта и эскортных авианосцев Taffy 3. Более раннее сражение в проливе Суригао установило явное превосходство американских радиолокационных систем ночью.
Характеристики прогнозирования позиции цели дальномерами могут быть использованы для победы над дальномерами. Например, многие капитаны, подвергающиеся атаке дальнобойных орудий, совершают резкие маневры, чтобы «преследовать залпы». Корабль, преследующий залпы, маневрирует к позиции всплесков последнего залпа. Поскольку дальномерами постоянно прогнозируются новые позиции цели, маловероятно, что последующие залпы попадут в позицию предыдущего залпа. [13] Направление поворота неважно, пока оно не предсказано вражеской системой. Поскольку цель следующего залпа зависит от наблюдения за позицией и скоростью в момент попадания предыдущего залпа, это оптимальное время для изменения направления. Практическим дальномерам приходилось предполагать, что цели движутся по прямой с постоянной скоростью, чтобы поддерживать сложность в приемлемых пределах. Дальномер с гидролокатором был построен так, чтобы включать цель, кружащую с постоянным радиусом поворота, но эта функция была отключена.
Только RN [14] и USN достигли радиолокационного управления огнем «вслепую», без необходимости визуального захвата противостоящего судна. Все державы Оси не имели этой возможности. Такие классы линкоров, как Iowa и South Dakota, могли забрасывать снаряды за визуальный горизонт, в темноте, сквозь дым или погоду. Американские системы, как и многие современные крупные флоты, имели гироскопические стабильные вертикальные элементы, поэтому они могли удерживать решение на цели даже во время маневров. К началу Второй мировой войны британские, немецкие и американские военные корабли могли как стрелять, так и маневрировать, используя сложные аналоговые компьютеры управления огнем, которые включали гирокомпас и гироскопические входные сигналы уровня. [15] В битве у мыса Матапан британский средиземноморский флот с помощью радара устроил засаду и разгромил итальянский флот, хотя фактический огонь находился под оптическим контролем с использованием подсветки starshell. В морском сражении за Гуадалканал USS Washington в полной темноте нанес смертельные повреждения с близкого расстояния линкору Kirishima, используя комбинацию оптического и радиолокационного управления огнем; сравнение оптического и радиолокационного слежения во время боя показало, что радиолокационное слежение по точности соответствовало оптическому слежению, в то время как радиолокационные диапазоны использовались на протяжении всего боя. [16]
Последнее боевое применение аналоговых дальномерщиков, по крайней мере, для ВМС США, произошло в 1991 году во время войны в Персидском заливе [17], когда дальномерщики на линкорах класса «Айова» произвели последние выстрелы в бою.
Mark 33 GFCS был силовым директором управления огнем, менее продвинутым, чем Mark 37. Mark 33 GFCS использовал Mark 10 Rangekeeper , аналоговый компьютер управления огнем. Весь дальномер был установлен в открытом директоре, а не в отдельной комнате построения, как в RN HACS или более поздней Mark 37 GFCS, и это затрудняло модернизацию Mark 33 GFCS. [19] Он мог вычислять решения об стрельбе для целей, движущихся 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 директорами Mark 33, установленными в носовой и кормовой части острова. Первоначально у них не было радара управления огнем, и они наводились только визуально. После 1942 года некоторые из этих директоров были закрыты и имели радар управления огнем Mark 4, добавленный на крышу директора, в то время как другие имели радар Mark 4, добавленный над открытым директором. С Mark 4 можно было поражать крупные самолеты на расстоянии до 40 000 ярдов. Он имел меньшую дальность против низколетящих самолетов, а крупные надводные корабли должны были находиться в пределах 30 000 ярдов. С радаром цели можно было видеть и точно поражать ночью и в любую погоду. [20] Системы Mark 33 и 37 использовали тахиметрическое прогнозирование движения цели. [19] USN никогда не считал Mark 33 удовлетворительной системой, но проблемы производства военного времени, а также дополнительные требования к весу и пространству Mark 37 помешали постепенному снятию Mark 33 с производства:
Хотя вычислительные механизмы в системе контроля дальности ([Mark 10]) превосходили старое оборудование, они были слишком медленными, как при достижении начальных решений при первом обнаружении цели, так и при учете частых изменений в решении, вызванных маневрами цели. Таким образом, [Mark 33] был явно неадекватным, как показали некоторые наблюдатели в имитационных учениях по воздушной атаке перед боевыми действиями. Однако окончательное признание серьезности недостатка и начало планов замены были отсрочены из-за трудностей с пространством под палубой, упомянутых в связи с заменой [Mark 28]. Кроме того, приоритеты замены старых и менее эффективных систем управления в переполненной программе производства военного времени были ответственны за тот факт, что обслуживание [Mark 33] было продлено до прекращения боевых действий. [21]
Mark 33 использовался в качестве главного директора на некоторых эсминцах и в качестве вспомогательного артиллерийского / зенитного директора на более крупных кораблях (т. е. в той же роли, что и более поздний Mark 37). Орудия, которыми он управлял, обычно были 5-дюймовыми: 5-дюймовые/25 или 5-дюймовые/38 .
Mark 34 использовался для управления главными батареями больших артиллерийских кораблей. Его предшественниками были Mk18 ( класс Pensacola ), Mk24 ( класс Northampton ), Mk27 ( класс Portland ) и Mk31 ( класс New Orleans ) [26] [27]
По данным Бюро вооружений ВМС США,
Хотя дефекты не были недопустимыми, и Mark 33 оставался в производстве до довольно позднего периода Второй мировой войны, Бюро начало разработку улучшенного директора в 1936 году, всего через 2 года после первой установки Mark 33. Цель снижения веса не была достигнута, поскольку получившаяся система директора 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 дополнительный вес. Хотя заказы на пушки, которые он предоставлял, были такими же, как и у Mark 33, он обеспечивал их большей надежностью и давал в целом улучшенные характеристики с 5-дюймовыми (13 см) артиллерийскими батареями, независимо от того, использовались ли они для надводного или зенитного применения. Более того, стабильный элемент и компьютер, вместо того, чтобы содержаться в корпусе директора, были установлены под палубой, где они были менее уязвимы для атак и представляли меньшую опасность для устойчивости корабля. Проект предусматривал окончательное добавление радара, который позже позволил вести слепую стрельбу с директором. Фактически, система Mark 37 почти постоянно совершенствовалась. К концу 1945 года оборудование прошло 92 модификации — почти вдвое больше общего числа директоров этого типа, которые были во флоте на 7 декабря 1941 года. В конечном итоге закупка составила 841 единицу, что представляет собой инвестиции в размере более 148 000 000 долларов. Эсминцы, крейсеры, линкоры, авианосцы и многие вспомогательные суда использовали директора, с индивидуальными установками, варьирующимися от одного на борту эсминца до четырех на каждом линкоре. Разработка директоров орудий Mark 33 и 37 обеспечила флот Соединенных Штатов хорошим управлением огнем на большой дальности против атакующих самолетов. Но хотя это казалось самой насущной проблемой в то время, когда оборудование было поставлено на разработку, это было лишь частью общей проблемы противовоздушной обороны. На близких дистанциях точность директоров резко падала; даже на средних дистанциях они оставляли желать лучшего. Вес и размер оборудования препятствовали быстрому движению, затрудняя перемещение от одной цели к другой. Таким образом, их эффективность была обратно пропорциональна близости опасности. [35]
Компьютер был завершен как компьютер Ford Mark 1 к 1935 году. Информация о скорости изменения высоты позволила полностью решить проблему воздушных целей, движущихся со скоростью более 400 миль в час (640 км/ч). Эсминцы, начиная с класса Sims, использовали один из этих компьютеров, линкоры — до четырех. Эффективность системы против самолетов снижалась по мере того, как самолеты становились быстрее, но к концу Второй мировой войны были внесены усовершенствования в систему Mark 37, и она стала совместима с разработкой неконтактного взрывателя VT (переменного времени) , который взрывался, когда находился вблизи цели, а не по таймеру или высоте, что значительно увеличивало вероятность того, что любой снаряд уничтожит цель.
Функция Mark 37 Director, которая напоминает артиллерийскую установку с «ушами» вместо пушек, заключалась в отслеживании текущего положения цели по пеленгу, углу места и дальности. Для этого у нее были оптические прицелы (прямоугольные окна или люки спереди), оптический дальномер (трубы или уши, торчащие с каждой стороны), а в более поздних моделях — антенны радара 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 для улучшения отслеживания самолетов. [1]
В состав экипажа входили 6 человек: директор-офицер, помощник офицера управления, наводчик, инструктор, оператор дальномера и оператор радара. [36]
Директор-офицер также имел поворотный прицел, который использовался для быстрого наведения директора на новую цель. [37] На линкорах устанавливалось до четырех систем управления огнем орудий Mark 37. На линкоре директор был защищен 1+1 ⁄ 2 дюйма (38 мм) брони и весит 21 тонну. Директор Mark 37 на борту USS Joseph P. Kennedy, Jr. защищен полудюймовой (13 мм) броневой плитой и весит 16 тонн.
_at_Hunters_Point_Naval_Shipyard,_California_(USA),_on_23_April_1945.jpg/1280px-Forward_gun_turrets_of_USS_David_W._Taylor_(DD-551)_at_Hunters_Point_Naval_Shipyard,_California_(USA),_on_23_April_1945.jpg)
Стабилизирующие сигналы от Устойчивого элемента удерживали оптические телескопы прицела, дальномер и антенну радара свободными от эффектов наклона палубы. Сигнал, который поддерживал ось дальномера горизонтальной, назывался «поперечным уровнем»; стабилизация по высоте называлась просто «уровнем». Хотя Устойчивый элемент находился под палубой в Plot, рядом с компьютером Mark 1/1A, его внутренние карданные подвесы следовали за движением директора по пеленгу и высоте, так что он напрямую предоставлял данные по уровню и поперечному уровню. Чтобы сделать это точно, когда система управления огнем была первоначально установлена, геодезист, работая в несколько этапов, перенес положение директора орудия в Plot, так что собственный внутренний механизм Устойчивого элемента был правильно выровнен с директором.
Хотя дальномер имел значительную массу и инерцию, сервопривод поперечного уровня обычно был нагружен лишь незначительно, поскольку собственная инерция дальномера поддерживала его в горизонтальном положении; задача сервопривода обычно заключалась просто в том, чтобы гарантировать, что дальномер и зрительные трубы остаются в горизонтальном положении.
Приводы направляющей (подшипниковой) и подъемной системы Mark 37 были оснащены двигателями постоянного тока, питаемыми от роторных генераторов усиления мощности Amplidyne . Хотя поезд Amplidyne был рассчитан на максимальную выходную мощность в несколько киловатт, его входной сигнал поступал от пары 6L6 аудиолучевых тетродных вакуумных ламп (лампы, в Великобритании).
На линкорах комнаты планирования вторичной батареи располагались ниже ватерлинии и внутри броневого пояса. Они содержали четыре полных комплекта оборудования управления огнем, необходимого для прицеливания и стрельбы по четырем целям. Каждый комплект включал компьютер Mark 1A, стабильный элемент Mark 6, элементы управления и дисплеи радара FC, корректоры параллакса, распределительный щит и людей, которые всем этим управляли.
(В начале 20-го века последовательные показания дальности и/или пеленга, вероятно, наносились либо вручную, либо с помощью устройств управления огнем (или и тем, и другим). Люди были очень хорошими фильтрами данных, способными построить полезную линию тренда на основе несколько противоречивых показаний. Кроме того, Mark 8 Rangekeeper включал в себя плоттер. Отличительное название помещения для оборудования управления огнем укоренилось и сохранялось даже тогда, когда плоттеров не было.)
Компьютер управления огнем Mark 1A был электромеханическим аналоговым баллистическим компьютером. Первоначально обозначенный как Mark 1, модификации конструкции были достаточно обширны, чтобы изменить его на «Mark 1A». Mark 1A появился после Второй мировой войны и, возможно, включал технологию, разработанную для Bell Labs Mark 8, компьютера управления огнем . [38] Моряки стояли вокруг коробки размером 62 на 38 на 45 дюймов (1,57 на 0,97 на 1,14 м). Несмотря на то, что он был построен с широким использованием каркаса из алюминиевого сплава (включая толстые внутренние опорные пластины механизма) и вычислительных механизмов, в основном изготовленных из алюминиевого сплава, он весил столько же, сколько автомобиль, около 3125 фунтов (1417 кг), а компьютер Star Shell Mark 1 добавлял еще 215 фунтов (98 кг). Он использовал 115 вольт переменного тока, 60 Гц, одну фазу и, как правило, несколько ампер или даже меньше. В худшем случае неисправности его синхронизаторы, по-видимому, могли потреблять до 140 ампер или 15 000 ватт (примерно столько же, сколько 3 дома при использовании духовок). Почти все входы и выходы компьютера были синхронизаторами крутящего момента и приемниками.
Его функция заключалась в автоматическом наведении орудий таким образом, чтобы выпущенный снаряд сталкивался с целью. [1] Это та же функция, что и у Mark 8 Rangekeeper главной батареи , используемой в Mark 38 GFCS, за исключением того, что некоторые цели, с которыми приходилось иметь дело Mark 1A, также двигались по высоте — и гораздо быстрее. Для надводной цели проблема управления огнем вторичной батареи такая же, как и у главной батареи, с теми же типами входов и выходов. Основное различие между двумя компьютерами заключается в их баллистических расчетах. Величина возвышения 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 то же расстояние.
В процессе работы этот компьютер получал от наводчика пушки данные о дальности цели, пеленге и угле возвышения. Пока наводчик был на цель, муфты в компьютере были закрыты, и движение наводчика пушки (вместе с изменениями в дальности) заставляло компьютер сводить свои внутренние значения движения цели к значениям, соответствующим значениям цели. Во время схождения компьютер передавал наводчику пушки данные о дальности, пеленге и угле возвышения с автоматическим отслеживанием («сгенерированные»). Если цель оставалась на прямолинейном курсе с постоянной скоростью (а в случае самолета — с постоянной скоростью изменения высоты («скоростью набора высоты»)), прогнозы становились точными и при дальнейшем вычислении давали правильные значения для углов опережения пушки и установки взрывателя.
Движение цели было вектором, и если он не менялся, сгенерированные дальность, пеленг и высота были точными до 30 секунд. Как только вектор движения цели становился стабильным, операторы компьютера говорили офицеру-директору орудия («Solution Plot!»), который обычно давал команду начать стрельбу. К сожалению, этот процесс выведения вектора движения цели обычно занимал несколько секунд, что могло занять слишком много времени.
Процесс определения вектора движения цели осуществлялся в основном с помощью точного двигателя с постоянной скоростью, дисковых шарико-роликовых интеграторов, нелинейных кулачков, механических резольверов и дифференциалов. Четыре специальных преобразователя координат, каждый с механизмом, отчасти похожим на механизм традиционной компьютерной мыши, преобразовывали полученные поправки в значения вектора движения цели. Компьютер Mark 1 пытался выполнить преобразование координат (отчасти) с помощью прямоугольно-полярного преобразователя, но это не сработало так хорошо, как хотелось бы (иногда пытаясь сделать скорость цели отрицательной!). Часть изменений в конструкции, которые определили Mark 1A, были переосмыслением того, как лучше всего использовать эти специальные преобразователи координат; преобразователь координат («векторный решатель») был исключен.
Стабильный элемент, который в современной терминологии назывался бы вертикальным гироскопом, стабилизировал прицелы в директоре и предоставлял данные для вычисления стабилизирующих поправок к приказам пушки. Углы упреждения пушки означали, что команды стабилизации пушки отличались от тех, которые были необходимы для поддержания стабильности прицела директора. Идеальное вычисление углов стабилизации пушки требовало непрактичного количества членов в математическом выражении, поэтому вычисление было приблизительным.
Для вычисления углов упреждения и установки взрывателя с выдержкой времени компоненты вектора движения цели, а также ее дальность и высота, направление и скорость ветра, а также движение собственного корабля объединялись для прогнозирования местоположения цели, когда снаряд достигал ее. Это вычисление выполнялось в основном с помощью механических решателей («решателей компонентов»), множителей и дифференциалов, а также с помощью одного из четырех трехмерных кулачков.
На основании прогнозов остальные три трехмерных кулачка предоставили данные по баллистике оружия и боеприпасов, для которых был разработан компьютер; его нельзя было использовать для другого размера или типа оружия, за исключением перестройки, на которую могли потребоваться недели.
Сервоприводы в компьютере точно увеличивали крутящий момент, чтобы минимизировать нагрузку на выходы вычислительных механизмов, тем самым уменьшая ошибки, а также позиционировали большие синхронизаторы, которые передавали приказы орудию (пеленг и возвышение, углы упреждения прицела и установку взрывателя с дистанционным управлением). Они были электромеханическими «бах-бах», но имели превосходные характеристики.
Проблема управления зенитным огнем была сложнее, поскольку она имела дополнительное требование отслеживания цели по высоте и составления прогнозов цели в трех измерениях. Выходные данные Mark 1A были такими же (пеленг орудия и высота), за исключением того, что было добавлено время взрывателя. Время взрывателя было необходимо, потому что идеал прямого попадания снаряда в быстро движущийся самолет был непрактичным. При времени взрывателя, установленном в снаряде, надеялись, что он взорвется достаточно близко к цели, чтобы уничтожить ее ударной волной и осколками. К концу Второй мировой войны изобретение неконтактного взрывателя VT устранило необходимость использования расчета времени взрывателя и его возможной ошибки. Это значительно увеличило шансы уничтожить воздушную цель. Цифровые компьютеры управления огнем не были введены в эксплуатацию до середины 1970-х годов.
Центральная наводка с помощью орудийного наводчика имеет небольшое осложнение, поскольку орудия часто находятся достаточно далеко от наводчика, чтобы требовалась коррекция параллакса для правильного наведения. В Mark 37 GFCS, Mark 1/1A отправлял данные параллакса на все орудийные установки; каждая установка имела свой собственный масштабный коэффициент (и «полярность»), установленный внутри поезда (подшипника) силового привода (сервопривода) приемника-регулятора (контроллера).
Дважды за свою историю внутренние масштабные коэффициенты менялись, предположительно, путем изменения передаточных чисел. Целевая скорость имела жесткий верхний предел, установленный механическим упором. Первоначально она составляла 300 узлов (350 миль/ч; 560 км/ч), а затем удваивалась при каждой перестройке.
Эти компьютеры были построены Ford Instrument Company , Long Island City , Queens, New York. Компания была названа в честь Ганнибала К. Форда , гениального конструктора и руководителя компании. Специальные станки обрабатывали канавки для торцевых кулачков и точно дублировали 3-D баллистические кулачки.
В целом, эти компьютеры были очень хорошо спроектированы и построены, очень прочны и почти безотказны, частые тесты включали ввод значений с помощью рукояток и считывание результатов на циферблатах при остановленном двигателе времени. Это были статические тесты. Динамические тесты проводились аналогичным образом, но с использованием легкого ручного ускорения «временной линии» (интеграторов) для предотвращения возможных ошибок проскальзывания при включении двигателя времени; двигатель времени выключался до завершения работы, и компьютеру позволялось двигаться по инерции. Легкое ручное проворачивание временной линии приводило динамический тест к желаемой конечной точке, когда считывались циферблаты.
Как это было типично для таких компьютеров, переворачивание рычага на опоре рукоятки включало автоматический прием данных и отключало шестерню рукоятки. Переворачивание в другую сторону включало шестерню, и питание серводвигателя приемника отключалось.
Механизмы (включая сервоприводы) этого компьютера великолепно описаны, со множеством превосходных иллюстраций, в военно-морской публикации OP 1140.
В Национальном архиве хранятся фотографии внутреннего устройства компьютера; некоторые из них размещены на веб-страницах, некоторые из них повернуты на четверть оборота.
Функция Mark 6 Stable Element ( на фото ) в этой системе управления огнем та же, что и функция Mark 41 Stable Vertical в системе основной батареи. Это вертикальный гироскоп поиска («вертикальный гироскоп», по современным понятиям), который обеспечивает систему стабильным направлением вверх на качающемся и килевом судне. В надводном режиме он заменяет сигнал возвышения директора. [1] Он также имеет клавиши стрельбы в надводном режиме.
Он основан на гироскопе, который выпрямляется так, что его ось вращения вертикальна. Корпус для ротора гироскопа вращается с низкой скоростью, порядка 18 об/мин. На противоположных сторонах корпуса находятся два небольших резервуара, частично заполненных ртутью и соединенных капиллярной трубкой. Ртуть течет в нижний резервуар, но медленно (несколько секунд) из-за ограничения трубки. Если ось вращения гироскопа не вертикальна, дополнительный вес в нижнем резервуаре перетянул бы корпус, если бы не гироскоп и не вращение корпуса. Эта скорость вращения и скорость потока ртути объединяются, чтобы поместить более тяжелый резервуар в наилучшее положение для прецессии гироскопа к вертикали.
Когда судно быстро меняет курс на скорости, ускорение из-за поворота может быть достаточным, чтобы сбить с толку гироскоп и заставить его отклониться от истинной вертикали. В таких случаях гирокомпас судна посылает отключающий сигнал, который закрывает электромагнитный клапан, чтобы перекрыть поток ртути между баками. Дрейф гироскопа достаточно мал, чтобы не иметь значения в течение коротких периодов времени; когда судно возобновляет более типичное плавание, система возведения исправляет любую ошибку.
Вращение Земли достаточно быстрое, чтобы нуждаться в коррекции. Небольшой регулируемый груз на резьбовом стержне и шкала широты заставляют гироскоп прецессировать с эквивалентной угловой скоростью Земли на заданной широте. Груз, его шкала и рама установлены на валу синхронного приемника крутящего момента, питаемого данными о курсе судна от гирокомпаса, и компенсируются дифференциальным синхронизатором, приводимым в действие двигателем корпуса-ротатора. Маленький компенсатор в работе географически ориентирован, поэтому опорный стержень для груза указывает на восток и запад.
В верхней части узла гироскопа, над компенсатором, прямо по центру, находится катушка возбуждения, питаемая переменным током низкого напряжения. Над ней находится неглубокая деревянная чаша, окрашенная в черный цвет, перевернутая. В ее поверхность в канавках вставлены две катушки, по сути, похожие на две восьмерки, но по форме больше похожие на букву D и ее зеркальное отражение, образуя круг с диаметральным кроссовером. Одна катушка смещена на 90 градусов. Если чаша (называемая «зонтиком») не находится по центру над катушкой возбуждения, одна или обе катушки имеют выход, который представляет смещение. Это напряжение определяется по фазе и усиливается для управления двумя серводвигателями постоянного тока, чтобы расположить зонтик на одной линии с катушкой.
Подвесные карданы вращаются в подшипнике с директором пушки, а серводвигатели генерируют сигналы стабилизации уровня и поперечного уровня. Сервопривод приемника подшипника директора Mark 1A приводит в движение раму кардана датчика в стабильном элементе через вал между двумя устройствами, а сервоприводы уровня и поперечного уровня стабильного элемента передают эти сигналы обратно в компьютер через два дополнительных вала.
(Компьютер управления гидролокационным огнем на борту некоторых эсминцев конца 1950-х годов требовал сигналов крена и тангажа для стабилизации, поэтому преобразователь координат, содержащий синхронизаторы, преобразователи и сервоприводы, рассчитывал последние на основе пеленга, уровня и поперечного уровня орудия.)
Радар управления огнем, используемый на Mark 37 GFCS, претерпел изменения. В 1930-х годах Mark 33 Director не имел антенны радара. Миссия Тизарда в США предоставила USN важные данные о радиолокационных технологиях Великобритании и Королевского флота и системах управления огнем. В сентябре 1941 года первая прямоугольная антенна радара управления огнем Mark 4 была установлена на Mark 37 Director [39] и стала обычной чертой на USN Director к середине 1942 года. Вскоре самолеты стали летать быстрее, и в 1944 году для увеличения скорости и точности Mark 4 был заменен комбинацией радаров «апельсиновой корки» Mark 12 (прямоугольная антенна) и Mark 22 (параболическая антенна). ( на фото ) [37] в конце 1950-х годов директора Mark 37 имели радары конического сканирования X-диапазона Western Electric Mark 25 с круглыми перфорированными тарелками. Наконец, сверху была установлена круговая антенна SPG 25.
Система управления огнем Mark 38 Gun Fire Control System (GFCS) управляла крупными орудиями главного калибра линкоров класса Iowa . Радиолокационные системы, используемые Mark 38 GFCS, были намного более совершенными, чем примитивные радиолокационные установки, которые использовали японцы во Второй мировой войне. Основными компонентами были директор, комната построения и соединительное оборудование для передачи данных. Две системы, носовая и кормовая, были полными и независимыми. Их комнаты построения были изолированы для защиты от боевых повреждений, распространяющихся от одной к другой.
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, расположенная сверху). [1] [49] Целью директора было отслеживание текущего пеленга и дальности цели. Это можно было сделать оптически с людьми внутри, используя прицелы и дальномер, или электронным способом с помощью радара . (Радар управления огнем был предпочтительным методом.) Текущее положение цели называлось линией визирования (LOS), и оно непрерывно отправлялось в комнату построения плана с помощью синхронных двигателей . Когда дисплей радара не использовался для определения точек, директор был оптической станцией обнаружения. [1]
Передовая рубка главного калибра располагалась ниже ватерлинии и внутри бронепояса. [1] В ней размещались передовая система Mark 8 Rangekeeper, Mark 41 Stable Vertical, Mark 13 FC Radar и ее дисплеи, корректоры параллакса , коммутатор управления огнем, коммутатор боевого телефона, индикаторы состояния батареи, помощники артиллерийских офицеров и специалисты по управлению огнем (FC) (между 1954 и 1982 годами специалисты по управлению огнем были назначены специалистами по управлению огнем (FT)). [1] [49]
Mark 8 Rangekeeper был электромеханическим аналоговым компьютером [1] [49] , функция которого заключалась в непрерывном расчете пеленга и возвышения орудия, линии огня (LOF), для поражения будущего положения цели. Он делал это, автоматически получая информацию от директора (LOS), радара FC (дальность), гирокомпаса корабля (истинный курс корабля), лага корабля Pitometer (скорость корабля), Stable Vertical (наклон палубы корабля, определяемый как уровень и поперечный уровень) и анемометра корабля (относительная скорость и направление ветра). Кроме того, перед началом надводных действий FT вручную вводил среднюю начальную скорость снарядов, выпущенных из стволов орудий батареи, и плотность воздуха. Используя всю эту информацию, дальномер рассчитывал относительное движение между своим кораблем и целью. [1] Затем он мог вычислить угол смещения и изменение дальности между текущим положением цели (LOS) и будущим положением в конце времени полета снаряда. К этому смещению пеленга и дальности он добавлял поправки на гравитацию, ветер, эффект Магнуса вращающегося снаряда, стабилизирующие сигналы, возникающие в устойчивой вертикали, кривизну Земли и эффект Кориолиса . Результатом были приказы пеленга и возвышения башни (LOF). [1] Во время действия на поверхности дальность и отклонение пятен и высота цели (не нулевая во время огневой поддержки пушки) вводились вручную.
Mark 41 Stable Vertical был вертикальным гироскопом, и его функция заключалась в том, чтобы сообщать остальной части системы, какой путь вверх на качающемся и килевом судне. Он также содержал ключи зажигания батареи. [1]
Радар Mark 13 FC обеспечивал текущую дальность цели и показывал падение снаряда вокруг цели, так что офицер-артиллерист мог скорректировать прицел системы с помощью точек дальности и отклонения, введенных в дальномер. [1] Он также мог автоматически отслеживать цель, управляя приводом пеленга директора. [1] Благодаря радару системы управления огнем способны отслеживать и обстреливать цели на большем расстоянии и с большей точностью днем, ночью или в ненастную погоду. Это было продемонстрировано в ноябре 1942 года, когда линкор USS Washington вступил в бой с линейным крейсером Императорского флота Японии Kirishima на расстоянии 18 500 ярдов (16 900 м) ночью. [50] В результате боя Kirishima загорелся, и в конечном итоге был затоплен своим экипажем. [51] Это дало ВМС США большое преимущество во Второй мировой войне, поскольку японцы не разработали радар или автоматизированное управление огнем на уровне ВМС США и оказались в значительно невыгодном положении. [50]
Корректоры параллакса необходимы, поскольку башни расположены в сотнях футов от директора. Для каждой башни есть один, и для каждой башни расстояние до директора и башни устанавливается вручную. Они автоматически получают относительный пеленг цели (пеленг от носа собственного корабля) и дальность цели. Они корректируют порядок пеленга для каждой башни так, чтобы все снаряды, выпущенные залпом, сходились в одной точке.
Коммутатор управления огнем настраивал батарею. [1] С его помощью офицер-артиллерист мог смешивать и сопоставлять три башни с двумя GFCS. Он мог управлять башнями с помощью передней системы, с помощью кормовой системы или разделить батарею для стрельбы по двум целям.
Помощники артиллерийских офицеров и техники управления огнем управляли оборудованием, общались с башнями и командованием корабля по звуковому телефону и следили за шкалами и индикаторами состояния системы Rangekeeper на предмет проблем. Если возникала проблема, они могли ее устранить или перенастроить систему, чтобы смягчить ее последствия.
Зенитные орудия Bofors калибра 40 мм, возможно , были лучшим легким зенитным оружием Второй мировой войны. [52] Они применялись почти на всех крупных военных кораблях флота США и Великобритании во время Второй мировой войны примерно с 1943 по 1945 год. [52] Они были наиболее эффективны на кораблях размером с эскортные эсминцы или больше, когда использовались в сочетании с электрогидравлическими приводами для большей скорости и Mark 51 Director ( на фото ) для повышения точности. 40-мм орудие Bofors стало грозным противником, на его долю пришлось примерно половина всех японских самолетов, сбитых в период с 1 октября 1944 года по 1 февраля 1945 года. [52]
Эта GFCS была системой управления огнем зенитных орудий средней дальности. [53] Она была разработана для использования против высокоскоростных дозвуковых самолетов. [53] Она также могла использоваться против надводных целей. [53] Это была двойная баллистическая система. [53] Это означает, что она была способна одновременно выдавать приказы на стрельбу для двух разных типов орудий (например, 5"/38 кал и 3"/50 кал) по одной и той же цели. Ее радар Mark 35 был способен автоматически отслеживать направление, высоту и дальность, что было так же точно, как и любое оптическое отслеживание. [53] Вся система могла управляться из комнаты построения диаграммы направленности под палубой с участием или без участия директора. [53] Это позволяло быстро захватывать цель, когда цель была впервые обнаружена и обозначена радаром воздушного поиска корабля, и еще не видна с палубы. [53] Время решения задачи на цель составляло менее 2 секунд после того, как радар Mark 35 «захватил». [53] Он был разработан ближе к концу Второй мировой войны, по-видимому, в ответ на атаки японских самолетов-камикадзе. Он был задуман Иваном Геттингом , упомянутым в конце его «Устной истории», а его компьютер связи был разработан Антонином Свободой . Его наводчик пушки не имел формы коробки, и у него не было оптического дальномера. Система обслуживалась экипажем из четырех человек. [53] Слева от наводчика находилась кабина, где офицер управления стоял позади сидящего оператора-наводчика (также называемого директором-указательным). [54] Под палубой в Plot находилась консоль радара Mark 4, где сидели оператор радара и следящий за радаром. [55] Движение наводчика по пеленгу было неограниченным, поскольку в его постаменте имелись контактные кольца. [56] (Наводчик пушки Mark 37 имел кабельное соединение с корпусом, и иногда его приходилось «разматывать».) Рис. 26E8 на этой веб-странице показывает наводчика в значительных подробностях. Пояснительные чертежи системы показывают, как она работает, но они сильно отличаются по внешнему виду от реальных внутренних механизмов, возможно, намеренно. Однако в ней отсутствует какое-либо существенное описание механизма компьютера связи. Эта глава является прекрасным подробным справочником, который объясняет большую часть конструкции системы, которая является весьма изобретательной и передовой во многих отношениях.
В ходе модернизации USS New Jersey в 1968 году для службы у берегов Вьетнама были установлены три системы управления огнем Mark 56. Две по обе стороны от кормовой трубы и одна между кормовой мачтой и кормовой башней Mark 38 Director. [57] Это увеличило противовоздушные возможности New Jersey , поскольку система Mark 56 могла отслеживать и стрелять по более быстрым самолетам.
Mark 63 был представлен в 1953 году для спаренной 4-дюймовой морской пушки QF Mk XVI и спаренных 3-дюймовых/50-калибровых пушек Mk.33 . GFCS состоит из радиолокационного трекера AN/SPG-34 и орудийного прицела Mark 29. [58] [59]
,_front.jpg/1280px-5_inch_Mark_42_on_USS_Turner_Joy_(DD-951),_front.jpg)
Представленный в начале 1950-х годов, Mark 68 был усовершенствованным вариантом Mark 37, эффективным против воздушных и надводных целей. Он объединял пилотируемый верхний директор, конический радар обнаружения и сопровождения, аналоговый компьютер для расчета баллистических решений и блок гиростабилизации. Директор пушки был установлен в большом хомуте, и весь директор был стабилизирован в поперечном уровне (ось вращения хомута). Эта ось находилась в вертикальной плоскости, которая включала линию визирования.
По крайней мере, в 1958 году компьютер был Mark 47, гибридной электронно-электромеханической системой. Немного похожий на Mark 1A, он имел электрические высокоточные резольверы вместо механических, как у более ранних машин, и умножал с помощью прецизионных линейных потенциометров. Однако у него все еще были дисковые/роликовые интеграторы, а также валы для соединения механических элементов. В то время как доступ к большей части Mark 1A требовал длительной и осторожной разборки (в некоторых случаях это занимало дни, а возможно, и неделю, чтобы получить доступ к глубоко скрытым механизмам), Mark 47 был построен на толстых опорных пластинах, установленных за передними панелями на салазках, которые позволяли вытаскивать шесть его основных секций из корпуса для легкого доступа к любой из его частей. (Секции, когда их выдвигали, двигались вперед и назад; они были тяжелыми и не имели противовеса. Обычно корабль кренится на гораздо больший угол, чем кренится.) У Mark 47, вероятно, были 3-D кулачки для баллистики, но информацию об этом, по-видимому, очень трудно получить.
Механические соединения между основными секциями осуществлялись через валы в крайней задней части, с муфтами, позволяющими отсоединяться без какого-либо внимания, и, вероятно, предохранительными пружинами для облегчения повторного зацепления. Можно было бы подумать, что вращение выходного вала вручную в выдвинутой секции нарушит выравнивание компьютера, но тип передачи данных всех таких валов не представлял величину; только инкрементное вращение таких валов передавало данные, и они суммировались дифференциалами на принимающем конце. Одним из таких видов количества является выход с ролика механического интегратора; положение ролика в любой момент времени не имеет значения; учитывается только инкремент и декремент.
В то время как вычисления Mark 1/1A для стабилизирующего компонента приказов на стрельбу должны были быть приблизительными, в компьютере Mark 47 они были теоретически точными и вычислялись с помощью электрической цепи решателя.
Конструкция компьютера основывалась на переосмыслении проблемы управления огнем; она рассматривалась совершенно по-другому.
Производство этой системы продолжалось более 25 лет. Цифровая модернизация была доступна с 1975 по 1985 год и находилась в эксплуатации до 2000-х годов. Цифровая модернизация была разработана для использования на эсминцах класса Arleigh Burke . [60]
AN /SPG-53 — радар управления огнём артиллерии ВМС США , использовавшийся совместно с системой управления огнём артиллерии Mark 68. Он использовался с орудийной системой Mark 42 калибра 5"/54 на борту крейсеров класса Belknap , эсминцев класса Mitscher , эсминцев класса Forrest Sherman , эсминцев класса Farragut , эсминцев класса Charles F. Adams , фрегатов класса Knox и других.
В 1961 году ВМС США пожелали получить цифровую компьютерную систему управления огнем для более точной бомбардировки берега. Lockheed Electronics выпустила прототип с радиолокационным управлением огнем AN/SPQ-9 в 1965 году. Требования противовоздушной обороны задержали производство AN/SPG-60 до 1971 года. Mark 86 не поступала на вооружение до тех пор, пока атомный ракетный крейсер не был введен в эксплуатацию в феврале 1974 года, а затем была установлена на крейсерах и десантных кораблях США. Последний корабль США, получивший систему, USS Port Royal был введен в эксплуатацию в июле 1994 года. [61]
Mark 86 на кораблях класса Aegis управляет корабельными артиллерийскими установками Mark 45 калибра 5"/54 и может поражать до двух целей одновременно. Он также использует систему дистанционного оптического прицеливания, которая использует телевизионную камеру с телеобъективом с переменным фокусным расстоянием, установленную на мачте, и каждый из подсвечивающих радаров.
_steams_through_the_Mediterranean_Sea.jpg/1280px-USS_Arleigh_Burke_(DDG_51)_steams_through_the_Mediterranean_Sea.jpg)
Система вооружения Mark 34 Gun Weapon System выпускается в различных версиях. Она является неотъемлемой частью системы боевого оружия Aegis на эсминцах класса Arleigh Burke с управляемыми ракетами и модифицированных крейсерах класса Ticonderoga . Она объединяет в себе орудийную установку Mark 45 калибра 5"/54 или 5"/62, систему оптического прицела Mark 46 или электрооптическую систему прицела Mark 20 и систему управления огнем Mark 160 Mod 4–11 / систему компьютерного управления огнем. Другие версии Mark 34 GWS используются иностранными флотами, а также Береговой охраной США, причем каждая конфигурация имеет свою собственную уникальную камеру и/или орудийную систему. Она может использоваться против надводных кораблей и близких вражеских самолетов, а также в системе поддержки огневого поражения ВМС (NGFS) против береговых целей. [62]
Система управления огнем Mark 92, американизированная версия системы WM-25, разработанной в Нидерландах, была одобрена для использования в 1975 году. Она установлена на борту относительно небольшого и строгого фрегата класса Oliver Hazard Perry для управления морской пушкой Mark 75 и системой запуска управляемых ракет Mark 13 (ракеты были сняты с вооружения после снятия с вооружения ее версии ракеты Standard). Система Mod 1, используемая в PHM (снята с вооружения) 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. Фрегаты класса Oliver Hazard Perry с системой Mod 2 могут отслеживать дополнительную воздушную или надводную цель с помощью радара с раздельным отслеживанием (STIR). [63]
Используемая в системе оружия Mark 34 Gun , вычислительная система оружия Mark 160 Gun Computing System (GCS) содержит компьютер пульта управления оружием (GCC), консоль дисплея компьютера (CDC), магнитофон -воспроизводящее устройство, водонепроницаемый шкаф, в котором размещаются преобразователь данных сигнала и микропроцессор артиллерийской установки , панель управления артиллерийской установкой (GMCP) и велосиметр . [64] [65]
В статье использованы материалы, являющиеся общественным достоянием, с веб-сайтов или документов Военно-морских сил США .