선박총소화제어시스템

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함포 사격통제시스템(GFCS)은 현대적인 전자 전산시스템에 앞서 해군 함정에 탑재된 아날로그 화재통제시스템으로, 광학 또는 레이더 조준을 통해 지표선, 항공기, 해안 표적에 대한 포의 표적을 제어하기 위해 사용되었다. 구축함 이상(Brooke급 DEG 또는 호위함을 제외한 구축함 호위함은 아님)인 대부분의 미국 선박은 5인치(127mm) 이상의 대형 포에 대해 아이오와급과 같은 전함까지 사격통제 시스템을 채용했다.

1960년대에 건조된 선박을 시작으로 함포총은 주로 전자컴퓨터에 의해 제어되는 전산시스템, 즉 함정의 미사일 화재통제시스템 및 기타 선박센서와 통합되어 운용되었다. 기술이 발전함에 따라, 이러한 기능들 중 많은 것들이 결국 중앙 전자 컴퓨터에 의해 완전히 처리되었다.

총기 규제 시스템의 주요 구성 요소는 레이더 또는 텔레비전 카메라, 컴퓨터, 안정화 장치 또는 자이로, 그리고 플롯룸의 장비와 함께 또는 이후에 교체되는 사람이 통제하는 감독이다.^[1]

미 해군의 경우 가장 널리 보급된 건너리 컴퓨터는 포드 마크 1이었고, 이후 마크 1A 화력 제어 컴퓨터는 정확한 발사 솔루션을 제공하고 하나 이상의 화력 장착물을 지표면이나 공중에서 정지해 있거나 움직이는 표적에 대해 자동으로 제어할 수 있는 전자 기계식 아날로그 탄도 컴퓨터였다. 이는 2차 세계대전에서 미국군은 총기를 원격으로 조종하지 않는 일본군에 대해 기술적 우위를 점하게 했다. 미 해군과 일본 해군은 포탄 비산이나 공중 폭발을 이용한 사격의 시각적 교정을 이용했고, 미 해군은 레이더로 시각적 조준을 강화했다. 디지털 컴퓨터는 1970년대 중반까지 미국에 의해 이러한 목적으로 채택되지 않을 것이다. 그러나, 모든 아날로그 대공 화재 통제 시스템은 심각한 한계를 가지고 있었고, 심지어 미국 해군의 마크 37 시스템조차도 1944년 후반에도 킬당 거의 1000발의 5인치(127mm)의 기계식 연화 탄약을 필요로 했다는 것을 강조해야 한다.^[2]

마크 37 포 사격통제시스템은 자동 사격통제장치와 함께 자이로스코프식 안정요소인 마크 1 컴퓨터, 마크 37 이장을 통합했으며, 미 해군 이중목적 GFCS로는 최초로 컴퓨터와 소장을 분리했다.

아날로그 화재 제어 시스템의 역사

해상 사격통제 기능은 지상포와 유사하지만 직간접 사격의 구분이 뚜렷하지 않다. 사격포와 목표물이 모두 움직이는 가운데 하나의 플랫폼에서 여러 개의 동형포를 동시에 제어할 수 있다.

선박이 탱크보다 더 느린 속도로 구르고 던지지만 자이로스코프 안정화는 극히 바람직하다. 해군 총기 규제에는 다음과 같은 세 가지 수준의 복잡성이 잠재적으로 수반된다.

• 국지적 통제는 개별 총기 소지자들이 목표로 하는 원시적 총기 설치에서 비롯되었다.
• 화재 통제 국장 제도는 1912년 영국 해군에 의해 전함 설계에 처음으로 통합되었다. 한 척의 배에 탄 모든 총은 다리 위에 가능한 한 높게 배치된 중앙 위치에서 발사되었다. 감독은 일본식 '파고다식' 마스트와 그 크기가 장거리에 걸쳐 감독의 시야를 극대화하는 데 도움이 되는 등 전함의 디자인 특징이 되었다. 살포에 사거리를 맞춘 소방관제관이 개별 포에 고도와 각도를 전송했다.
• 단일 목표물에 선박을 편성하여 조정된 총성은 함대 작전의 초점이었다. 기함의 장교는 포메이션에 있는 다른 배들에게 표적 정보를 신호할 것이다. 이것은 한 함대가 적 함대의 T를 넘는 데 성공했을 때 전술적 이점을 이용하기 위해 필요했지만, 스플래시를 구분하기 어려웠기 때문에 목표물을 향해 회진을 걷는 것이 더욱 힘들어졌다.

사격선의 표면 풍속, 롤링 및 피치, 분말 매거진 온도, 격추된 발사체의 표류, 사격 대 사격 확대를 위해 조정된 개별 총기 보어 직경 및 사격 범위의 변경률에 대해 보정할 수 있으며, 선행 사격의 관찰에 기초한 사격 용액의 추가 수정으로 보정할 수 있다. 보다 정교한 화재 제어 시스템은 관찰된 사격 낙하 보정에 의존하기 보다는 이러한 요인들을 더 많이 고려한다. 다른 색깔의 염료 표지는 때때로 큰 조개껍데기에 포함되어 있어서, 개별 총, 즉 대형의 배들이 햇빛에 그들의 조개껍질 얼룩을 구별할 수 있었다. 초기 "컴퓨터"는 숫자표를 사용하는 사람들이었다.

사전구매이사제

영국 해군은 소방관제국장 한 명으로부터 살포 사격 제안을 받았으나 1904년 아직 실시하지 않았다. 영국 해군은 '위대한 게임'을 통해 러시아를 잠재적 적수로 간주했고, 러일 전쟁 당시 해군 군너리 사단의 월터 휴 스링^[3] 사령관을 두마레스크의 초기 사례로 일본에 보냈다. 그의 임무는 최근의 기술 발전에 대해 일본 해군 총잡이들을 지도하고 훈련시키는 것이었지만, 더 중요한 것은 일본 제국 해군(IJN)의 경우,그는 이 제안을알고 있었다.

1904년 8월 10일 러시아 태평양함대와의 서해교전 당시 영국제 IJN 전함 아사히함과 그녀의 자매함인 미카사는 최신예 바·스트라우드 레인지 발견기를 다리에 장착했지만, 이 함정은 조준과 사격을 조정하도록 설계되지 않았다. 아사히의 총사령관 가토 히로하루(합동대 지휘관)는 마스트에 높이 있는 스폿터로부터 사정거리와 편향 계산을 수행한 다리 위의 위치까지, 그리고 그의 위치로부터 그의 위치까지, 그의 위치로부터, 그의 위치로부터, 소방관제의 제1국장 체제를 실험했다.o 12인치(305mm)의 포탑이 앞뒤로 움직인다.^[4]

반동기식 살포가 다리에서 그의 음성 명령으로 발사되면서, 돛대에 있는 스톱워치를 사용하는 스톱워치를 사용하는 스팟터들은 많은 사람들 사이에서 하나의 껍데기 튀김을 식별하려고 애쓰는 것보다 그들 자신의 배에서 나온 포탄에 의해 생성된 먼 곳의 살포를 더 효과적으로 식별할 수 있었다. ^[a] 가토는 함선의 롤링과 피칭 사이클에서 특정 순간에 일관되게 발포 명령을 내려 각 포탑의 인공 수평계 게이지를 사용해 각기 다른 정확도로 독립적으로 수행되던 사격과 교정 임무를 단순화했다.^[b][4]

가토는 군네리 총사령관으로 미카사로 이양되었으며, 1905년 5월 27~28일 일본 함대가 쓰시마 전투에서 러시아 발트함대(제2·3태평양함대)를 격파할 무렵에는 그의 원시적 국장 체제가 함대 폭 넓게 운용되고 있었다.

중앙 화재 통제 및 제1차 세계 대전

중앙집중식 해상 사격통제 시스템은 제1차 세계대전을 전후하여 처음 개발되었다.^[6] 지역적 통제는 그 때까지 소진되어 왔으며, 제2차 세계대전을 통해 소규모 군함과 보조 군함에 계속 사용되고 있었다. HMS 드레드노트의 사양은, 정식 관찰자로부터, 카토 제도의 작동 원리를 직접 관찰한 파켄햄 선장(나머지 제독)이 아사히에 탑승한 IJN에게 제출되어, 최종 확정되었다. 이 설계부터, 대형 군함은 다수의 포탑에 걸쳐 하나의 크기의 주포(주포)를 배치하여(이것은 여전히 보정을 단순화하여), 전기 트리거를 통한 중앙 화재 제어가 용이했다.

영국은 대전 전에 그들의 첫 번째 중앙 시스템을 구축했다. 중심에는 프레데릭 찰스 드레이어 사령관이 설계한 아날로그 컴퓨터가 있었는데, 사격과 표적함 사이의 상대적인 움직임으로 인한 사정거리 변화율, 즉 사정거리 속도를 계산했다. 드레어 테이블은 개선되어 전쟁 기간 동안 사용되었고, 그 시점에서 해군 소방 통제 테이블에 의해 새 선박과 재건된 선박으로 대체되었다.^[c]

개별 포탑과 다연장 포탑은 전투로 인해 심각한 피해를 막을 때 사용할 수 있는 국소 제어 옵션을 유지할 수 있지만, 화재 제어 컴퓨터와 함께 총의 제어 장치를 사용함으로써 포탑의 제어 장치를 개별 포탑에서 중앙 위치(일반적으로 갑옷 아래 보호되는 플롯룸)로 이동시켰다.총을 겨누고 있다. 총은 계획된 살포로 발사될 수 있으며, 각 총은 약간 다른 궤적을 제공한다. 일반적인 해군 교전 구역에서는 개별 포, 개별 발사체, 분말 점화 시퀀스, 선박 구조물의 일시적인 왜곡으로 인한 총탄의 분산은 바람직하지 않을 정도로 컸다. 상부구조의 높은 감독들은 포탑에 탑재된 조준경보다 적에 대한 시야가 더 좋았고, 포탑을 운용하는 승무원들은 총소리와 충격에서 멀리 떨어져 있었다.

아날로그 컴퓨터 화재 제어

고고도 온도, 습도, 기압, 풍향, 속도 등 측정되지 않고 통제불능인 탄도 요인은 사격 하강 관측을 통한 최종 조정이 필요했다. 레이더가 이용되기 전에는 (대상과 쉘 스플래시 모두) 시각적 범위 측정이 어려웠다. 영국인들은 우연의 일치성을 찾는 사람들을 선호했고 독일과 미국 해군은 입체적인 유형을 선호했다. 전자는 불분명한 목표물에 도달하는 능력은 떨어지지만 오랜 기간 동안 운영자에게 더 쉬웠으며, 후자는 그 반대였다.

주틀란트 전투 동안, 영국인들은 당시 세계에서 가장 훌륭한 화재 통제 시스템을 가지고 있다고 일부 사람들에 의해 생각되었지만, 그들의 사격 중 단지 3%만이 실제로 그들의 목표물을 명중시켰다. 당시 영국인들은 주로 수동 화재 진압 시스템을 사용했다.^[7] 이러한 경험은 컴퓨터 레인지 관리자들이 표준 이슈가 되는 데 기여했다.^[d]

미 해군이 처음으로 사정거리 관리인을 배치한 것은 1916년 미국 텍사스 항에 있었다. 당시 기술의 한계 때문에 초창기 레인지퍼들은 조잡했다. 예를 들어, 제1차 세계 대전 동안 항로 관리인들은 자동으로 필요한 각도를 생성하지만, 선원들은 수동으로 항로 관리자들의 지시를 따라야 했다. 이 일은 "점점 따라하기"라고 불렸지만, 승조원들은 연장전 동안 지칠 때 부주의한 실수를 저지르는 경향이 있었다.^[8] 제2차 세계 대전 중에는 자동제어가 상실되더라도 포인터들은 여전히 작동했지만, 총이 수동 개입 없이 자동으로 레인지키퍼의 명령에 따라 조종할 수 있도록 하는 서보매니즘(미국 해군에서는 "파워 드라이브"라고 부른다)이 개발되었다. Mark 1과 Mark 1A 컴퓨터에는 컴퓨터 메커니즘에 대한 토크 부하를 최소화하기 위해 대부분 서보 위치인 약 20개의 서보메니즘이 포함되어 있었다.^[9]

레이더와 제2차 세계 대전

그들의 긴 복무 기간 동안, 레인지 키퍼는 기술이 발전함에 따라 자주 업데이트되었고, 2차 세계 대전에는 통합된 화재 통제 시스템의 중요한 부분이 되었다. 제2차 세계 대전 초기에 레이더가 화재 통제 시스템에 통합됨으로써 선박들은 악천후와 야간에 장거리에서 효과적인 사격 작전을 수행할 수 있는 능력을 갖게 되었다.^[e]

전형적인 제2차 세계대전의 영국 선박에서 화재통제 시스템은 개별 포탑을 (관측기가 있는) 국장탑과 배의 심장부에 있는 아날로그 컴퓨터에 연결했다. 국장탑에서, 운영자들은 목표물에 망원경을 훈련시켰다; 한 망원경은 고도와 다른 방향을 측정했다. 별도 탑재된 레인지파인더 망원경은 목표물까지의 거리를 측정했다. 이 측정치는 화재 제어표에 의해 총이 발사될 수 있도록 베어링과 고도로 변환되었다. 포탑에서는 포탑 층이 화재 제어표에서 전송되는 표고 표시기에 맞춰 포탑의 높이를 조정했다. 포탑 층은 베어링을 위해 동일한 역할을 했다. 총이 목표물에 도달했을 때 그들은 중앙에서 발사되었다.^[10]

아이치 시계 회사는 1932년에 타입 92 샤게키반 저각 아날로그 컴퓨터를 처음 생산했다. 운용성과 유연성 면에서 미 해군 레인지키퍼와 마크 38 GFCS가 일본 제국 해군 시스템보다 우위에 있었다. 미국 시스템은 플로팅 룸 팀이 대상 모션 변경을 신속하게 식별하고 적절한 보정을 적용할 수 있도록 한다. 야마토 계급의 98식 호이반과 샤게키반과 같은 새로운 일본식 시스템은 더욱 최신식으로 되어 소쿠테키반은 없어졌지만, 여전히 7명의 운영자에 의존하고 있었다.^{[citation needed]}

미국의 레이더 지원 시스템과 대조적으로, 일본인들은 평균 광학 레인지 검색기에 의존했고, 지평선을 감지할 수 있는 자이로가 부족했으며, 소쿠테키반, 샤게키반, 호이반에서의 추적은 물론 총기 자체도 수동으로 처리해야 했다. 이는 1944년 10월 사마의 전투에서 센터 포스의 전함들이 음울한 활약을 펼치는데 한몫을 할 수 있었을 것이다.^[11]

미국 구축함들이 세계 최대 장갑함들과 대치하고 순양함들이 어뢰 발사장 내에 근접할 정도로 오랫동안 포탄을 피하면서 목표물에 자동 조준된 5인치(127㎜)의 정확한 수백 발을 쏟아냈다. 순양함들은 1시간 동안의 추격 끝에 그 사거리를 8.0km로 줄일 때까지 스플래시 체킹 에스코트 캐리어를 공격하지 않았다. 일본군은 장사정포에서 우위성을 달성한다는 교리를 추구했지만, 한 순양함은 수송기의 5인치 단발 총탄에 의한 2차 폭발의 희생자가 되었다. 결국 수백 대의 항모 기반 항공기의 도움으로 태피 3호의 호위함과 호위함이라는 경무장한 기동대의 생존자들을 끝내기 직전에 구타당한 센터 포스가 되돌아왔다. 앞서 수리가오 해협 전투는 야간에 미국의 레이더 지원 시스템의 확실한 우위를 확립했다.

레인지 키퍼의 목표 위치 예측 특성은 레인지 키퍼를 격퇴하는 데 사용할 수 있다. 예를 들어, 장거리 총 공격을 받고 있는 많은 선장들은 "체크 샐보"를 위해 폭력적인 기동을 할 것이다. 살보를 쫓는 배가 마지막 살포가 튀는 위치로 기동하고 있다. 레인지키퍼들이 끊임없이 목표물의 새로운 위치를 예측하고 있기 때문에 후속 인양이 이전 인양의 위치를 타격할 가능성은 낮다.^[12] 턴의 방향은 적체계가 예측하지 않는 한 중요하지 않다. 다음 살포의 목표는 앞선 살포가 부딪힐 때의 위치와 속도를 관찰하는 데 달려있기 때문에 그 때가 방향을 바꿀 최적의 시간이다. 실용적인 레인지 관리자들은 복잡성을 허용 가능한 한도까지 유지하기 위해 목표물이 일정한 속도로 직선 경로로 이동하고 있다고 가정해야 했다. 일정한 회전 반경으로 선회하는 목표물을 포함하도록 음파 탐지기를 만들었지만, 그 기능은 무력화되었다.

RN과^[13] USN만이 상대 선박을 시각적으로 획득할 필요가 없이 '블라인드파이어' 레이더 화력제어를 달성했다. 축의 강국들은 모두 이 능력이 부족했다. 아이오와와 사우스다코타 전투함과 같은 계급은 시각적 지평선, 어둠, 연기나 날씨를 통해 포탄을 투하할 수 있다. 미국의 시스템은 현대의 많은 주요 해군과 공통적으로 자이로스코프 방식의 안정적인 수직 원소를 가지고 있었기 때문에 기동 중에도 목표물에 대한 해결책을 유지할 수 있었다. 제2차 세계대전이 시작되면서 독일과 미국의 군함은 자이로 나침반과 자이로레벨 입력을 통합한 정교한 아날로그 화재 제어 컴퓨터를 사용하여 사격과 기동 모두 할 수 있었다.^[14] 케이프 마타판 전투에서 영국 지중해 함대가 레이더를 이용한 이탈리아 함대를 매복공격하고 격침시켰지만 실제 화재는 별껍질 조명을 이용한 광학적 통제하에 있었다. 워싱턴의 과달카날 해전에서, 완전한 어둠 속에서, 기리시마 전함에서 광학 및 레이더의 사격 제어를 결합하여 가까운 거리에서 치명적인 피해를 입혔다; 전투 중 광학 추적과 레이더 추적의 비교는 레이더 추적은 광학 추적과 정확성이 일치하고 레이더 범위는 일치한다는 것을 보여주었다. 전투 내내 ^[15]사용되었지

적어도 미국 해군에게는 아날로그 레인지키퍼들의 마지막 전투행동이 1991년 페르시아만 전쟁에서^[16] 아이오와급 전함을 탄 레인지키퍼들이 마지막 전투를 지휘했을 때였다.

영국 왕실 해군 제도

• 드레어 테이블
• 아서 꽃가루의 아르고 시계
• 해군 소방관제표 - 1920년대부터
• HACS – 1931년 이후 A/A 시스템
• Fuze 유지 시계 – 1938년부터 구축함용 단순화된 HACS A/A 시스템
• Pom-Pom Director – 단거리 무기에 자이로스코프 회전 속도계 화재 제어의 선도적 사용 – 1940년부터
• 자이로 레이트 유닛 – 중형 칼리브레이션 무기에 자이로스코프 타키메트릭 화력 제어를 처음 사용 – 1940년부터
• Royal Navy 레이더 – 1939년부터 A/A 화재 제어용 레이더와 표면 화재 제어용 센티미터 레이더의 사용을 선도했다.
• Ferranti Computer Systems는 WAS4(Weapon Systems Automation - 4) 시스템의 일부로 HMS Amazon(타입 21 프리깃함 1974년 위탁)에 구축된 GSA4 디지털 컴퓨터화 사격통제 시스템을 개발했다.
• BAE Systems의 Sea Archer – 컴퓨터화된 총기 난사 시스템. 영국 해군은 1980년에 GSA.7을, 1985년에 GSA.8을 지명했다. 1999년에 영국 해군 제23형 프리깃함의 생산이 완료되었다. 타입^[update] 23(듀크 클래스) 2020년 현재 활성 서비스 유지. 2012년 45형 구축함에서 Ultra Electronics Series 2500 Electrical-Optical Gun Control System으로 교체.^[17]

미국 해군 아날로그 총기 제어 시스템(GFCS)

마크 33 GFCS

마크 33 GFCS는 전력구동식 화재통제국장으로 마크 37보다 발전이 덜했다. Mark 33 GFCS는 아날로그 화재 제어 컴퓨터인 Mark 10 Rangekeeper를 사용했다. 전체 레인지키퍼는 RN HACCS, 즉 후기 Mark 37 GFCS와 같이 별도의 플로팅 룸이 아닌 오픈 디렉터에 탑재되어 있어 Mark 33 GFCS의 업그레이드가 어려웠다.^[18] 그것은 최대 320노트, 즉 다이빙에서 400노트의 속도로 이동하는 표적에 대한 발사 솔루션을 계산할 수 있다. 그것의 설치는 1930년대 후반에 두 명의 마크 33 이사가 섬의 앞뒤에 올라탄 구축함, 순양함, 항공모함에 시작되었다. 그들은 처음에는 사격통제레이더를 가지고 있지 않았고, 오직 눈으로만 조준되었다. 1942년 이후 이들 감독 중 일부는 폐쇄되어 국장 지붕에 마크 4 화재 통제 레이더를 추가했고, 다른 감독들은 개방형 감독 위에 마크 4 레이더를 추가했다. 마크 4 대형 항공기가 최대 4만 야드까지 표적이 될 수 있다. 저공비행기와의 사정거리가 적었고, 대형 수상함은 3만 야드 이내여야 했다. 레이더로 밤과 날씨를 통해 목표물을 정확히 보고 타격할 수 있었다.^[19] 마크 33과 37 시스템은 타키미터 표적 운동 예측을 사용했다.^[18] USN은 마크 33이 만족스러운 시스템이라고 결코 간주하지 않았지만 전시 생산 문제, 그리고 마크 37의 추가된 무게와 공간 요구 사항으로 인해 마크 33을 단계적으로 폐지할 수 없었다.

구형 장비에 비해 우수했지만, 레인지 키퍼([Mark 10]) 내의 컴퓨팅 메커니즘은 너무 느렸으며, 먼저 목표물을 픽업할 때 초기 솔루션에 도달하는 것과 목표 기동으로 인한 빈번한 솔루션 변화를 수용하는 것 둘 다였다. 따라서 [Mark 33]은 적대행위에 앞서 모의 공중 공격 훈련에서 일부 관측자들에게 지적된 바와 같이 분명히 불충분했다. 그러나, [Mark 28] 교체와 관련하여 언급된 아래 갑판 공간 난이도로 인해 결함의 심각성에 대한 최종 인식과 교체 계획 개시가 지연되었다. 게다가, 혼잡한 전시 생산 프로그램에서 더 오래되고 덜 효과적인 감독 시스템의 교체의 우선 순위는 [마크 33]의 서비스가 적대행위 중단으로 연장된 사실에 책임이 있었다.^[20]

마크 37 GFCS

미 해군 조례국에 따르면

결함은 엄두도 못 낼 정도였고 제2차 세계대전이 끝날 때까지 마크33은 생산에 머물렀지만, 본국은 마크33을 처음 설치한 지 2년 만인 1936년에 개선된 국장 개발에 착수했다. 실제 교체 예정 장비보다 8000파운드(3600㎏)가 더 나가는 등 체중 감량 목표를 달성하지 못했지만 프로그램에서 나온 마크 37 군수는 추가 무게를 보상하고도 남을 정도의 덕목을 갖고 있었다. 제공받은 총기 주문은 마크33과 동일하지만 신뢰도가 더 높아졌고, 5인치(13cm) 포 배터리로 표면용이든, 대공용이든 전반적으로 성능이 개선됐다. 더구나 국장 주택에 들어 있는 대신 안정적 요소와 컴퓨터를 갑판 아래 설치하여 공격의 취약성과 선박의 안정성에 대한 위험성을 낮췄다. 그 디자인은 레이더의 궁극적인 추가에 제공되었고, 후에 감독과의 블라인드 발사가 허용되었다. 사실, 마크 37 시스템은 거의 지속적으로 개선되었다. 1945년 말까지 그 장비는 1941년 12월 7일 함대에 있었던 그런 유형의 총 이사 수의 거의 두 배인 92개의 수정을 거쳤다. 조달은 결국 총 841대로 1억4,800만 달러가 훨씬 넘는 투자를 했다. 구축함, 순양함, 전함, 수송함, 그리고 많은 보조물체들이 이장을 사용했는데, 각각의 전함에는 탑재된 구축함 1척에서 4척으로 개별 설치가 다양했다. 군 감독관 마크 33과 37의 개발은 미 함대가 공격 비행기에 대한 훌륭한 장거리 사격 제어를 제공했다. 그러나 그것이 장비가 개발될 당시 가장 시급한 문제로 보였지만, 그것은 전체 방공 문제의 한 부분에 지나지 않았다. 근접 거리에서 감독들의 정확도가 급격히 떨어졌고 중간 범위에서도 그들은 아쉬움을 많이 남겼다. 장비의 무게와 크기는 급속한 이동에 대비하여 한 목표물에서 다른 목표물로 이동하기 어렵게 만들었다.따라서 그들의 효율은 위험의 근접성에 반비례했다.^[21]

컴퓨터는 포드 마크 1 컴퓨터로 1935년까지 완성되었다. 높이 변경에 대한 요금 정보는 시간당 400마일(640km/시) 이상 이동하는 항공기 표적에 대한 완전한 솔루션을 가능하게 했다. 심스급에서 출발한 구축함들은 이 컴퓨터들 중 한 대, 최대 4척의 전함을 채용했다. 항공기가 빨라짐에 따라 항공기에 대한 시스템의 효율성은 떨어졌지만, 제2차 세계 대전 말기에 마크 37 시스템으로 업그레이드가 이루어졌고, 타이머나 고도가 아닌 목표물에 가까울 때 폭발하는 VT(Variable Time) 근접 연기의 개발과 호환되어 탐침을 크게 증가시켰다.어떤 껍데기라도 목표물을 파괴할 수 있는 능력.

마크 37 감독

총이 아닌 '귀'가 달린 포탑을 닮은 마크 37 이사의 기능은 방향, 고도, 범위 등에서 대상의 현재 위치를 추적하는 것이었다. 이를 위해 광학 조준기(전면의 직사각형 창문이나 해치), 광학 레인지파인더(양쪽으로 튀어나온 관이나 귀), 이후 모델인 사격통제레이더 안테나를 갖췄다. 직사각형 안테나는 마크 12 FC 레이더용이고, 왼쪽에 있는 포물선 안테나("주황색 껍질")는 마크 22 FC 레이더용이다. 그들은 항공기의 추적을 개선하기 위한 업그레이드의 일부였다.^[1]

국장급 장교는 국장을 신속하게 새로운 목표물을 향해 겨누는 데 사용되는 진눈깨비 광경도 가지고 있었다.^[22] 전함에는 최대 4대의 마크 37 포 사격통제시스템이 설치되었다. 전함에서 이사는 에 의해 보호받았다. 1+1⁄2 인치(38 mm), 무게는 21톤이다. USS 조지프 P 케네디 주니어에 탑승한 마크 37 이사는 갑옷 판의 1/2인치(13mm)로 보호되고 있으며 무게는 16톤이다.

안정 원소의 안정화 신호는 광학 조준 망원경, 레인지파인더, 레이더 안테나를 갑판 기울기의 영향으로부터 멀리 유지시켰다. 레인지파인더의 축을 수평으로 유지하는 신호를 "크로스레벨"이라고 불렀고, 고도 안정화를 단순히 "레벨"이라고 불렀다. 안정적 요소는 플롯의 갑판 아래였지만, Mark 1/1A 컴퓨터 옆에 위치 및 표고에서 국장 운동을 따라서 수평 및 교차 레벨 데이터를 직접 제공하였다. 그렇게 하기 위해 정확하게는 화재 진압 시스템이 처음 설치되었을 때, 여러 단계로 작업하는 조사원이 총지휘자의 위치를 플롯으로 이전하여 안정적 요소 자체의 내부 메커니즘이 소장과 적절하게 정렬되도록 하였다.

비록 레인지파인더가 상당한 질량과 관성을 가지고 있었지만, 레인지파인더 자신의 관성이 기본적으로 그것을 수평으로 유지시켜 주었기 때문에, 일반적으로 레인지파인더와 조준 망원경이 수평으로 유지되도록 하는 것이 서보의 임무였다.

Mark 37 디렉터 전동차(베어링) 및 입면 구동력은 Amplidyne 회전 동력 증폭 발전기에서 공급된 DC 모터에 의해 제공되었다. 엠프리딘 열차의 정격은 수 킬로와트 최대 출력이었지만, 그 입력 신호는 6L6 오디오 빔 테트로데 진공관(밸브, 영국) 한 쌍에서 왔다.

플로팅 룸

전함에서는 2차전지 플로팅 룸이 수선 아래, 갑옷 벨트 안쪽에 있었다. 그들은 4개의 목표물을 조준하고 사격하는 데 필요한 4개의 화재 통제 장비를 가지고 있었다. 각 세트에는 Mark 1A 컴퓨터, Mark 6 Stabil Element, FC 레이더 제어 및 디스플레이, 시차 교정기, 교환기, 그리고 그것을 모두 작동시킬 수 있는 사람들이 포함되어 있었다.

(20세기 초, 연속 범위 및/또는 베어링 판독치는 아마도 수작업 또는 화재 제어 장치(또는 둘 다)에 의해 구성되었을 것이다. 인간은 어느 정도 일관성이 없는 판독치가 주어지는 유용한 추세선을 그릴 수 있는 매우 우수한 데이터 필터였다. 또한 마크 8 레인지키퍼는 플로터를 포함했다. 화재 진압 장비실의 독특한 이름이 뿌리를 내리고, 음모가 없을 때에도 계속되었다.)

포드 마크 1A 화재 제어 컴퓨터

마크 1A 화재 제어 컴퓨터는 전자 기계식 아날로그 탄도 컴퓨터였다. 원래 Mark 1로 지정되었으며, "Mark 1A"로 변경할 수 있을 정도로 설계 수정이 광범위하였다. 마크 1A는 제2차 세계 대전 이후 등장했으며, 벨 랩스 마크 8, 소방 컨트롤 컴퓨터용으로 개발된 기술을 통합했을 수 있다.^[23] 선원들은 62x38x45인치(1.57x0.97x1.14m) 크기의 상자 주위에 서 있을 것이다. 알루미늄 합금 골격(두껍고 내부 메커니즘 지지판 포함)과 알루미늄 합금으로 만들어진 컴퓨터 메커니즘을 광범위하게 사용하여 제작되었지만, 그것의 무게는 자동차 한 대, 약 3,125파운드(1,417kg), 스타 쉘 컴퓨터 마크 1은 또 다른 215파운드(98kg)를 더했다. 115볼트 AC, 60Hz, 단상, 그리고 일반적으로 몇 암페어 또는 그 이하를 사용했다. 최악의 고장 조건에서 싱크로스는 최대 140암페어, 즉 15,000와트(오븐 사용 시 집 3채 정도)를 그릴 수 있을 것으로 보인다. 컴퓨터의 거의 모든 입력과 출력은 싱크로 토크 전송기와 수신기에 의한 것이었다.

발사체가 목표물과 충돌하도록 총기를 자동으로 조준하는 게 기능이었다.^[1] 이것은 Mark 1A가 다루어야 했던 대상들 중 일부가 고도(-)로 이동했다는 것을 제외하고, 메인 배터리의 Mark 8 Rangekeeper가 Mark 38 GFCS에서 사용한 것과 동일한 기능이다. 표면 대상의 경우, 보조 배터리의 화재 제어 문제는 주 배터리의 입력 및 출력이 동일한 문제와 동일하다. 두 컴퓨터의 주요한 차이점은 탄도학 계산이다. 5인치(130mm)의 포탄 9해리(17km)를 투사하는 데 필요한 포탄의 양은 16인치 포탄(41cm)을 투사하는 데 필요한 높이와 매우 다르다.

이 컴퓨터는 운용 중에 총지휘관으로부터 표적 범위, 방위, 표고 등을 받았다. 이사가 목표물에 있는 한 컴퓨터의 손아귀는 닫혔고, (범위 변화와 함께) 총감독의 움직임은 컴퓨터가 목표 동작의 내부적 가치를 목표값과 일치하는 값으로 수렴하게 했다. 컴퓨터가 수렴하는 동안 보조 추적("생성") 범위, 베어링, 그리고 총기 소장에게 표고를 공급했다. 목표물이 일정한 속도로 직선 코스에 유지된다면(그리고 항공기의 경우 일정한 고도 변화율("상승 속도") 예측은 정확해졌고, 추가 연산을 통해 총 유도각과 연화 설정에 대한 정확한 값을 제공했다.

간결하게, 대상의 움직임은 벡터였고, 그것이 변하지 않으면 생성된 범위, 베어링, 표고 등은 최대 30초 동안 정확했다. 일단 대상의 동작 벡터가 안정화되면, 컴퓨터 운영자들은 총 책임자("솔루션 플롯!")에게 말했는데, 총 책임자("솔루션 플롯!")는 보통 발포 명령을 내렸다. 불행하게도, 표적 운동 벡터를 추론하는 이 과정은 일반적으로 너무 오래 걸릴 수 있는 몇 초가 필요했다.

대상의 모션 벡터를 결정하는 프로세스는 주로 정확한 정속 모터, 디스크-볼-롤러 통합자, 비선형 캠, 기계적 분해자 및 미분류를 사용하여 수행되었다. 각각 전통적인 컴퓨터 마우스와 같은 메커니즘을 가진 4개의 특별한 좌표 변환기는 수신된 보정을 표적 운동 벡터 값으로 변환했다. 마크 1 컴퓨터는 직사각형에서 극성 변환기로 좌표 변환(부분적으로)을 시도했지만, 그것이 원하는 만큼 잘 작동하지 않았다(때로는 목표 속도를 음성으로 만들려고 시도하기도 한다! Mark 1A를 정의한 설계 변경의 일부는 이러한 특수 좌표 변환기를 가장 잘 사용하는 방법을 다시 생각해본 것이다. 좌표 변환기("벡터 해결사")는 제거되었다.

현대 용어로는 수직 자이로라고 불릴 수 있는 안정적 요소는 지휘자의 시야를 안정화시켰고, 총기 주문에 대한 조정을 계산하기 위한 데이터를 제공했다. 총기 유도 각도는 총기 안정화 명령이 감독의 시야를 안정적으로 유지하는 데 필요한 명령과 다르다는 것을 의미했다. 총기 안정화 각도의 이상적인 연산에는 수학 식에서 비실용적인 수의 항이 필요했으므로 계산은 대략적인 것이었다.

납각과 시간 연화 설정을 계산하기 위해 대상 모션 벡터의 구성 요소와 그 범위와 고도, 풍향과 속도, 그리고 자기 배의 움직임이 결합되어 포탄이 대상의 위치에 도달했을 때 대상의 위치를 예측했다. 이 계산은 주로 기계적 분해자("구성 요소 분해자"), 승수 및 미분류를 사용하여 수행되었지만, 4개의 3차원 캠 중 하나를 사용하여 수행되었다.

예측에 근거하여, 나머지 3개의 3차원 캠은 컴퓨터가 설계한 총과 탄약의 탄도 데이터를 제공했다; 그것은 몇 주가 걸릴 수 있는 재구축 외에는 다른 크기나 유형의 총에 사용될 수 없다.

컴퓨터의 서보들은 계산 메커니즘의 출력에 대한 로드를 최소화하기 위해 토크를 정확하게 증가시켜 오류를 감소시켰고, 또한 총기 주문을 전송하는 큰 싱크로스(베어링 및 고도, 조준 리드 각도, 시간 연화 설정)를 배치했다.전기기계적인 '방방'이지만 성능이 뛰어났다.

대공포 사격통제 문제는 고도상 표적을 추적하고 3차원으로 표적 예측을 하는 추가 요건이 있어 더욱 복잡했다. Mark 1A의 출력은 연화 시간이 추가된 것을 제외하고 동일했다(총 베어링과 표고). 빠른 속도로 움직이는 항공기를 발사체로 직접 타격하는 이상은 비현실적이었기 때문에 연화 시간이 필요했다. 포탄에 연화시간을 설정한 상태에서 충격파와 파편으로 연화물을 파괴할 수 있을 만큼 목표물 가까이에서 폭발할 수 있기를 바랐다. 제2차 세계대전이 끝나갈 무렵 VT 근접 연기의 발명은 연제 시간 계산과 가능한 오류를 사용할 필요성을 없앴다. 이것은 항공 목표물을 파괴할 확률을 크게 증가시켰다. 디지털 소방관제 컴퓨터는 1970년대 중반이 되어서야 서비스가 개시되었다.

총기 소장의 중앙 조준은 총이 시차 교정이 필요할 정도로 감독으로부터 멀리 떨어져 있기 때문에 조준이 정확하다는 점에서 약간의 문제가 있다. Mark 37 GFCS에서, Mark 1/1A는 시차 데이터를 모든 군 마운트에 전송했다. 각 마운트는 열차(베어링) 동력 구동(서보) 수신기 조절기(컨트롤러) 내부에 설정된 자체 스케일 팩터(및 "극성")를 가지고 있었다.

역사상 두 번, 기어비를 변경함으로써 내부 스케일 계수가 변경되었다. 목표 속도는 기계식 정지 장치에 의해 설정된 엄격한 상한을 가지고 있었다. 당초 300노트(350mph; 560km/h)로 재구축할 때마다 2배씩 늘어났다.

이 컴퓨터들은 뉴욕 퀸즈 주 롱아일랜드 시티의 포드 악기 회사에 의해 만들어졌다. 그 회사는 한니발 C의 이름을 따서 명명되었다. 천재 디자이너이자 회사의 교장인 포드. 특수 공작 기계 가공 면 캠 홈 및 정확히 복제된 3-D 탄도 캠.

일반적으로 말해서, 이 컴퓨터들은 매우 잘 설계되고 제작되었으며, 매우 견고하며 거의 문제가 없는, 빈번한 테스트는 핸드크랭크와 다이얼의 판독 결과를 입력하는 것과 모터가 정지된 시간 동안 포함되었다. 이것들은 정적 테스트였다. 동적 시험은 유사하게 수행되었지만, "시간 라인" (통합기)의 완만한 수동 가속을 사용하여 시간 모터가 켜졌을 때 미끄러질 수 있는 오류를 방지했다; 실행이 완료되기 전에 모터가 꺼지고 컴퓨터가 다운될 수 있도록 허용되었다. 타임 라인의 손쉬운 수동 크랭킹은 다이얼을 읽을 때 동적 테스트를 원하는 종료 지점으로 가져왔다.

그러한 컴퓨터들의 전형적인 경우처럼 핸드크랭크 서포트 캐스팅에서 레버를 돌리면 데이터가 자동으로 수신되고 핸드크랭크 기어가 해제된다. 반대로 기어가 맞물리면서 수신기의 서보 모터에 전원이 차단되었다.

이 컴퓨터의 메커니즘(서보 포함)은 해군 간행물 OP 1140에 많은 훌륭한 삽화로 훌륭하게 설명되어 있다.

국가기록원에는 컴퓨터 내부 사진이 있다; 일부는 웹페이지에 있고, 일부는 1/4바퀴 회전했다.

안정 원소

이 화재 제어 시스템에서 마크 6 안정 요소(사진)의 기능은 메인 배터리 시스템에서 마크 41 안정 수직의 기능과 동일하다. 그것은 수직 탐색 자이로스코프("수직 자이로", 오늘날과 같은 조건에서)로, 롤링 및 피칭 선박에서 안정적 상승 방향으로 시스템을 공급한다. 표면 모드에서는 감독의 표고 신호를 대체한다.^[1] 그것은 또한 표면 모드 점화 키도 가지고 있다.

그것은 직립하는 자이로스코프를 기반으로 하여 자이로스코프의 스핀 축이 수직이다. 자이로 로터의 하우징은 18rpm의 순서에 따라 저속으로 회전한다. 하우징의 반대쪽에는 부분적으로 수은으로 채워지고 모세관으로 연결된 두 개의 작은 탱크가 있다. 수성은 하부 탱크로 흐르지만 관의 제한 때문에 천천히(몇 초) 흐른다. 자이로의 스핀 축이 수직이 아닌 경우, 하부 탱크에 추가된 중량은 자이로와 하우징의 회전이 아닌 경우 하우징을 위로 당길 것이다. 그 회전 속도와 수은 흐름의 속도는 합쳐져서 자이로가 수직으로 진행되도록 하기 위해 더 무거운 탱크를 최적의 위치에 놓이게 한다.

고속으로 배가 항로를 빠르게 바꿀 때 회전에 의한 가속은 자이로를 혼란스럽게 하고 진정한 수직에서 벗어나게 만들기에 충분하다. 이 경우 선박의 자이로 컴퍼스는 솔레노이드 밸브를 닫아 탱크 사이의 수은 흐름을 차단하는 비활성화 신호를 보낸다. 자이로의 표류는 단기간 동안 문제가 되지 않을 정도로 낮다. 배가 더 전형적인 순항을 재개할 때, 발기 체계는 어떤 오류에 대해서도 바로잡는다.

지구의 자전은 교정이 필요할 정도로 빠르다. 나사산 막대에 조절 가능한 작은 무게와 위도 눈금은 자이로가 주어진 위도에서 지구의 등가 각도로 처리하게 한다. 중량, 그 규모 및 프레임은 자이로 나침반의 선박 항로 데이터로 공급되는 싱크로 토크 수신기의 축에 장착되며, 하우징-회전 장치 모터에 의해 구동되는 차동 싱크로에 의해 보상된다. 작동 중인 소형 보상기는 지리적으로 방향을 잡아 중량 지점의 지지대가 동서로 향한다.

자이로 어셈블리의 상단, 보상기 바로 위 중앙에 저전압 AC로 공급되는 익사이터 코일이 있다. 그 위에는 얕은 검은 페인트로 칠한 나무 그릇이 뒤집혀 있다. 그 표면의 홈에는 2개의 코일이 본질적으로 2개의 그림 8과 같으나, D와 그것의 거울 이미지와 더 비슷한 모양을 하고 있어 직경이 교차하는 원을 형성하고 있다. 한 코일이 90도 변위한다. 용기("umbrella"라고 함)가 exciter 코일 위로 중심에 있지 않은 경우, 두 코일 중 하나 또는 둘 다 오프셋을 나타내는 출력을 가진다. 이 전압은 위상 감지되고 증폭되어 두 개의 DC 서보 모터를 구동하여 우산이 코일에 맞춰 위치하도록 한다.

우산받침 김발은 총지휘자와 베어링으로 회전하며 서보모터가 수평 및 수평 안정화 신호를 생성한다. 마크 1A의 베어링 리시버 서보는 두 장치 사이의 샤프트를 통해 안정된 요소의 픽오프 짐벌 프레임을 구동하고, 스테이블 엘리먼트의 레벨과 크로스 레벨 서보들은 두 개의 샤프트를 통해 그러한 신호를 컴퓨터로 다시 전송한다.

(1950년대 후반의 일부 구축함에 탑재된 소나 화력제어 컴퓨터는 안정을 위해 롤링과 피치 신호가 필요했기 때문에 싱크로스, 분해기, 서보 등을 포함한 좌표 변환기는 총 책임자 베어링, 레벨, 크로스 레벨에서 후자를 계산했다.)

사격통제레이더

마크 37 GFCS에 사용된 사격통제레이더가 진화했다. 1930년대에 마크 33 국장은 레이더 안테나를 가지고 있지 않았다. 미국으로의 Tizard 미션은 USN에 영국과 영국 해군 레이더 기술과 화재 통제 레이더 시스템에 대한 중요한 데이터를 제공했다. 1941년 9월, 최초의 직사각형 마크 4 Fire-control 레이더 안테나가 마크 37 Director에 장착되었고,^[24] 1942년 중반까지 USN Directors의 공통적인 특징이 되었다. 곧 항공기가 더 빨리 날았고, 속도와 정확도를 높이기 위해 c1944년에 마크 4는 마크 12(직사각형 안테나)와 마크 22(파라볼릭 안테나) "주황색 껍질" 레이더의 조합으로 대체되었다. (사진)^[22]1950년대 후반 마크 37 감독들은 웨스턴 일렉트릭 마크 25 X밴드 원뿔형 스캔 레이더에 동그랗고 구멍이 뚫린 접시를 갖고 있었다. 마지막으로 원형 SPG 25 안테나가 상단에 장착되었다.

마크 38 GFCS

마크 38 총포통제시스템(GFCS)은 아이오와급 전함의 대형 주전지포를 통제했다. 마크 38 GFCS가 사용한 레이더 시스템은 제2차 세계 대전 당시 일본군이 사용했던 원시 레이더 세트보다 훨씬 더 발전했다. 주요 부품은 책임자, 플로팅 룸, 상호연결 데이터 전송 장비였다. 전후방 두 체제는 완전하고 독립적이었다. 그들의 음모는 한 곳에서 다른 곳으로 전파되는 전투 피해로부터 보호하기 위해 격리되었다.

감독

포워드 마크 38 감독(사진)이 소방관제탑 꼭대기에 자리 잡고 있었다. 원장은 광학 조준경, 광학 마크 48 레인지파인더(양쪽으로 튀어나온 긴 얇은 상자), 마크 13 화력제어레이더 안테나(맨 위에 앉은 직사각형 모양)를 갖추고 있었다.^[1][25] 이사의 목적은 목표물의 현재 방향과 범위를 추적하는 것이었다. 이것은 안에 있는 사람들이 볼트와 레인지파인더를 이용하는 경우 광학적으로, 또는 레이더로 전자적으로 할 수 있다. (방화 레이더가 선호되는 방식이었다.) 대상의 현재 위치를 LOS(Line-Of-Sight)라고 불렀으며, 싱크로 모터에 의해 연속적으로 플로팅 룸으로 내려보냈다. 레이더의 디스플레이를 사용하여 스팟을 결정하지 않을 때, 감독은 광학 스팟팅 스테이션이었다.^[1]

플로팅 룸

전방 주배터리 플로팅 룸은 수선 아래, 장갑 벨트 안쪽에 위치해 있었다.^[1] It housed the forward system's Mark 8 Rangekeeper, Mark 41 Stable Vertical, Mark 13 FC Radar controls and displays, Parallax Correctors, Fire Control Switchboard, battle telephone switchboard, battery status indicators, assistant Gunnery Officers, and Fire Controlmen (FC's)(between 1954 and 1982, FC's were designated as Fire Control Technicians (FT)).^[1][25]

마크 8 레인지키퍼는 포의 방향과 고도인 LOF(Line-Of-Fire, LOF)를 연속적으로 계산해 목표물의 미래 위치를 타격하는 기능을 하는 전자기계 아날로그 컴퓨터였다^[1][25]. 감독(LOS), FC 레이더(사거리), 선박 자이로 컴퍼스(진정한 선박의 항로), 선박 피토미터 로그(선박의 속도), 안정 수직(선박의 갑판 기울기, 수평과 직각으로 감지됨), 선박의 풍속계(상대 풍속과 방향)로부터 정보를 자동으로 수신해 이를 실현했다. 또한 표면 조치가 시작되기 전에 FT는 배터리의 총통에서 발사된 발사체의 평균 초기 속도와 공기 밀도에 대해 수동 입력을 했다. 이 모든 정보를 가지고, 레인지키퍼는 배와 목표물 사이의 상대적인 움직임을 계산했다.^[1] 그런 다음 목표물의 현재 위치(LOS)와 발사체의 비행 시간이 끝날 때 미래 위치 사이의 간격띄우기 각도와 범위 변화를 계산할 수 있다. 이 베어링과 레인지 오프셋에는 회전하는 발사체의 중력, 바람, 마그너스 효과, 안정 수직에서 발생하는 안정화 신호, 지구 곡률, 코리올리 효과에 대한 보정을 추가했다. 그 결과는 포탑의 베어링과 입면도 명령(LOF)이었다.^[1] 지표면 작용 중에는 사정거리 및 편향 지점과 표적 고도(총포 사격 지원 시 0이 아님)를 수동으로 입력했다.

마크 41 스테이블 수직은 수직 탐색 자이로스코프였고, 그 기능은 롤링과 피칭 배 위에서 어느 방향인지 시스템의 나머지를 알려주는 것이었다. 배터리 발화 키도 고정했다.^[1]

마크 13 FC 레이더는 현재 목표 범위를 공급했고, 목표물을 중심으로 슈팅이 떨어지는 모습을 보여, 사격장교가 레인지키퍼에 투입된 레인지와 편향 지점으로 시스템의 조준을 교정할 수 있었다.^[1] 감독의 베어링 파워 드라이브를 제어해 목표물을 자동으로 추적할 수도 있다.^[1] 레이더로 인해, 소방관제 시스템은 더 큰 범위의 목표물을 추적하고, 주간, 야간 또는 궂은 날씨 동안 더 높은 정확도로 발사할 수 있다. 이는 1942년 11월 미 워싱턴함이 일본 제국 해군 전투함 기리시마와 야간에 1만8500야드(1만6900m)의 사거리에서 교전하면서 입증됐다.^[26] 그 약혼은 키리시마의 불길에 휩싸였고, 그녀는 결국 그녀의 승무원들에 의해 몸싸움을 당했다.^[27] 이는 일본군이 레이더나 자동 사격통제장치를 미 해군 수준으로 개발하지 않고 상당한 불이익을 당했기 때문에 제2차 세계대전에서 미 해군이 큰 우위를 점하게 되었다.^[26]

포탑은 감독으로부터 수백 피트 떨어진 곳에 위치하기 때문에 시차 교정기가 필요하다. 각 터렛마다 하나씩 있으며, 각각의 터렛과 디렉터 거리는 수동으로 설정된다. 상대 표적 베어링(자체 함정의 활로 베어링)과 표적 범위를 자동으로 받았다. 그들은 각 포탑에 대한 베어링 순서를 수정하여 모든 포탄이 같은 지점에 모이도록 했다.

화재 제어 배전반이 배터리를 구성했다.^[1] 그것으로 건너리 장교는 세 개의 포탑을 섞어서 두 개의 GFCS에 맞출 수 있었다. 그는 포워드 시스템에 의해 모든 포탑을 조종하게 하거나, 모두 후트 시스템에 의해 조종하게 하거나, 배터리를 쪼개 두 개의 표적을 향해 쏘게 할 수 있었다.

보조 건너리 임원과 소방관제 기술자들은 장비를 작동시켰고, 포탑과 선박의 지휘부와 음력으로 통화했으며, 레인지키퍼의 다이얼과 시스템 상태 표시기에 문제가 있는지 지켜보았다. 문제가 발생하면 문제를 수정하거나 시스템을 재구성하여 효과를 완화할 수 있다.

Mark 51 화재 진압 시스템

보퍼스 40mm 대공포는 제2차 세계 대전 당시 미국과 영국 함대의 거의 모든 주요 전함에서 1943년부터 1945년까지 사용된 ^[28]제2차 세계 대전의 가장 뛰어난 경량 대공 무기였다.^[28] 이들은 더 빠른 속도의 전기유압 드라이브와 정확도 향상을 위한 마크 51 디렉터(사진)를 결합했을 때 구축함 호위함 이상의 배에서 가장 효과적이었으며 1944년 10월 1일부터 1944년 2월 1일 사이에 격추된 모든 일본 항공기의 약 절반을 차지하며 무서운 적수가 되었다.5.^[28]

마크 56 GFCS

이 GFCS는 중거리 대공포 사격통제 시스템이었다.^[29] 그것은 고속 아음속 항공기에 사용할 수 있도록 설계되었다.^[29] 그것은 또한 표면 표적에 대해서도 사용될 수 있다.^[29] 그것은 이중 탄도 시스템이었다.^[29] 이는 동일한 대상에 대해 서로 다른 두 종류의 총기(예: 5"/38cal 및 3"/50cal)에 대해 동시에 총기 명령을 생산할 수 있었다는 것을 의미한다. 그것의 마크 35 레이더는 어떤 광학 추적만큼이나 정확한 방향, 고도, 범위에서의 자동 추적이 가능했다.^[29] 감독자가 유인되어 있든 없든 아래 갑판 Plotting Room에서 전체 시스템을 제어할 수 있었다.^[29] 이를 통해 선박의 공기탐색레이더에 의해 표적이 처음 탐지되고 지정되었을 때 신속한 표적 획득이 가능했고, 갑판에서는 아직 보이지 않았다.^[29] 목표 솔루션 시간은 마크 35 레이더 '잠금 켜기' 이후 2초도 채 되지 않았다.^[29] 일본의 가미카제 항공기 공격에 대응하기 위해 제2차 세계대전이 끝날 무렵 설계한 것으로 보인다. 이반 겟팅이 구상한 것으로, 그의 구술 역사가 거의 끝나갈 무렵에 언급되었으며, 링크 컴퓨터는 안토닌 스보보바다가 설계한 것이다. 포의 총감독은 상자모양도 아니었고 광학 레인지파인더도 없었다. 그 시스템은 네 명의 승무원에 의해 조종되었다.^[29] 국장 왼쪽에는 관제요원이 앉아 있는 국장 오퍼레이터(이사 포인터라고도 함) 뒤에 서 있는 콕핏이 있었다.^[30] 플롯의 갑판 아래에는 레이더 조작자와 레이더 추적기가 앉아 있는 마크 4 레이더 콘솔이 있었다.^[31] 대좌에 슬립링(slip-ling)이 있었기 때문에 이사의 베어링 움직임은 무한했다.^[32] (마크 37 총기 소장은 선체에 케이블이 연결되어 있었고, 때로는 '불통'해야 했다.) 이 웹 페이지의 그림 26E8은 감독을 상당히 상세하게 보여준다. 시스템의 설명 도면은 어떻게 작동하는지 보여주지만, 실제 내부 메커니즘과는 신체적 외관이 상당히 다르며, 아마도 의도적으로 그러할 것이다. 그러나 링크 컴퓨터의 메커니즘에 대한 중요한 설명은 생략한다. 그 장은 시스템 설계의 많은 부분을 설명하는 훌륭한 상세한 참고자료로, 몇 가지 측면에서 상당히 기발하고 전향적인 사고를 한다.

1968년 미국 뉴저지 기종으로 업그레이드된 베트남 근해에는 마크 56 건 소방관제시스템 3대가 설치됐다. 두 개는 뒤쪽 스택 바로 앞쪽에 있고, 한 개는 뒤쪽 돛대와 뒤쪽 마크 38 디렉터 타워 사이에 있다.^[33] 이것은 마크 56 시스템이 더 빠른 비행기를 추적하고 쏠 수 있었기 때문에 뉴저지의 대공 능력을 증가시켰다.

마크 68 GFCS

1950년대 초에 도입된 Mark 68은 공기와 표면 목표물에 대해 효과적인 Mark 37의 개량형이었다. 유인 탑사이드 디렉터, 원뿔형 스캔 획득 및 추적 레이더, 탄도 솔루션을 계산하는 아날로그 컴퓨터, 자이로 안정화 유닛을 결합했다. 총감독은 커다란 멍에에를 메고, 총감독 전체가 크로스레벨(요크의 피벗 축)으로 안정되었다. 그 축은 시야를 포함하는 수직면에 있었다.

적어도 1958년에는 컴퓨터가 하이브리드 전자/전기 기계 시스템인 마크 47이었다. Mark 1A와 다소 유사하게, 그것은 이전의 기계들 중 기계적인 것 대신에 전기적인 고정밀 분해기를 가지고 있었고, 정밀 선형 전위차계로 곱했다. 그러나, 그것은 여전히 기계적인 요소들을 상호 연결하기 위한 샤프트뿐만 아니라 디스크/롤러 통합자들을 가지고 있었다. Mark 1A의 많은 부분에 대한 접근은 시간이 많이 걸리고 조심스럽게 분해되어야 하는 반면(일부 경우에는 며칠씩, 그리고 아마도 깊이 매장된 메커니즘에 접근하기 위해 일주일 정도) Mark 47은 6개의 주요 부분을 쉽게 하우징에서 빼낼 수 있도록 슬라이드의 전면 패널 뒤에 장착된 두꺼운 지지 판 위에 제작되었다. 그 부분의 어느 부분에도 접근할 수 있다. (이 부분을 빼낼 때, 앞과 뒤쪽으로 움직였다; 그것들은 균형잡히지 않고 무거웠다. 일반적으로 배는 투구보다 훨씬 큰 각도를 통과한다.) Mark 47은 탄도학용 3-D 캠을 가지고 있었을 것이지만, 그것에 대한 정보를 얻기가 매우 어려워 보인다.

주요 섹션 사이의 기계적 연결은 극한 후방 샤프트를 통해 이루어졌으며, 커플링은 아무런 주의 없이 분리할 수 있으며, 아마도 재결속을 돕기 위해 릴리프 스프링이 있을 것이다. 출력축을 손으로 잡아당기는 구간에서 손으로 회전시키면 컴퓨터가 잘못 정렬될 것이라고 생각할 수 있지만, 그러한 모든 축의 데이터 전송 유형은 크기를 나타내지 않았다. 단지 그러한 축의 증분 회전만이 데이터를 전달했고, 그것은 수신 끝의 차이에 의해 요약되었다. 그러한 종류의 수량 중 하나는 기계 통합업체의 롤러로부터의 출력이다. 주어진 시간에 롤러의 위치는 중요하지 않다. 중요한 것은 증가와 감소일 뿐이다.

총기 주문의 안정화 요소에 대한 마크 1/1A 연산은 근사치여야 했지만, 전기 분해 장치 체인에 의해 계산된 마크 47 컴퓨터에서는 이론적으로 정확했다.

컴퓨터의 디자인은 화재 진압 문제를 다시 생각해 본 것에 기반을 두고 있었다. 그것은 상당히 다르게 여겨졌다.

이 시스템의 생산은 25년 이상 지속되었다. 1975년부터 1985년까지 디지털 업그레이드가 가능했고, 2000년대까지 서비스되고 있었다. 디지털 업그레이드는 알레이 버크급 구축함에서 사용하기 위해 진화되었다.^[34]

AN/SPG-53

AN/SPG-53 레이더 안테나를 맨 위에 두고 GFCS 이사 68을 표시한다.
원산지	미국
유형	사격통제
정밀도	화재 제어 품질, 3차원 데이터

AN/SPG-53은 미국 해군 총포 사격통제 레이더로, 마크 68 총기 사격통제 시스템과 함께 사용되었다. 그것은 벨냅급 순양함, 미츠처급 구축함, 포레스트 셔먼급 구축함, 파라거트급 구축함, 찰스 F에 탑재된 5인치/54구경 마크 42포 시스템과 함께 사용되었다. 애덤스급 구축함, 녹스급 프리깃함은 물론.

미 해군 전산 화재 통제 시스템

마크 86 GFCS

미 해군은 1961년 보다 정확한 해안포격을 위해 디지털로 전산화된 사격통제 시스템을 원했다. 록히드전자는 1965년 AN/SPQ-9 레이더 사격통제장치를 탑재한 시제품을 생산했다. 방공 요건은 AN/SPG-60으로 1971년까지 생산을 지연시켰다. 마크 86은 1974년 2월 핵추진 미사일 순양함이 취역할 때까지만 해도 취역했고, 이후 미국 순양함과 수륙양용 공격선에 설치됐다. 이 시스템을 받은 마지막 미국 선박인 USS Port Royal은 1994년 7월에 임관되었다.^[35]

이지스급 선박에 탑재된 마크 86은 선박의 5인치/54구경 마크 45포대를 통제하고 있으며, 한 번에 최대 2개의 표적을 교전할 수 있다. 또한 마스트에 장착된 망원 줌 렌즈가 달린 TV 카메라와 조명 레이더 각각을 사용하는 원격 광학 조준 시스템을 사용한다.

마크 34 건 무기 시스템(GWS)

Mark 34 Gun Weapon System은 다양한 버전으로 나온다. 알레이 버크급 유도탄 구축함과 수정 티콘데로가급 순양함의 이지스 전투무기 체계에서 빼놓을 수 없는 부분이다. Mark 45 5"/54 또는 5"/60 Caliber Gun Mount, Mark 46 광학 조준 시스템 또는 Mark 20 광학 조준 시스템과 Mod 4–11 사격 제어 시스템/총 컴퓨터 시스템을 결합한다. Mark 34 GWS의 다른 버전은 외국 Navies뿐만 아니라 미국 해안 경비대에 의해 사용되며 각각의 구성은 고유한 카메라와/또는 총기 시스템을 가지고 있다. 그것은 수상함과 근접 적대적인 항공기, 그리고 해안 목표물에 대한 해군 사격 지원(NGFS)으로 사용될 수 있다.^[36]

마크 92 화재 진압 시스템(FCS)

네덜란드에서 설계된 WM-25 시스템의 미국화된 버전인 마크 92 화재 제어 시스템은 1975년에 서비스 사용을 승인받았다. 비교적 작고 엄밀한 올리버 아자드 페리급 호위함에 탑재해 마크 75 해군총과 마크 13 유도탄 발사 시스템(그 후 표준탄 퇴역 이후 미사일들이 제거됐다)을 제어한다. PHMs(퇴역)에 사용되는 Mod 1 시스템과 미국 해안경비대의 WMEC 및 WHC 선박은 단층 추적기와 두 개의 표면 또는 해안 표적을 사용하여 하나의 공기 또는 표면 표적을 추적할 수 있다. Mod 2 시스템과의 올리버 아자드 페리급 프리깃터는 별도 궤도 조명 레이더(STIR)를 사용하여 추가 공기 또는 표면 표적을 추적할 수 있다.^[37]

Mark 160 Gun Computing System

Mark 34 Gun Weapon System에서 사용되는 Mark 160 Gun Computing System(GCS)은 건 콘솔 컴퓨터(GCC), 컴퓨터 디스플레이 콘솔(CDC), 자기 테이프 레코더 재생기, 신호 데이터 변환기와 건 마운트 마이크로프로세서를 보관하는 방수 캐비닛, GMCP(Gun Mount Control Panel), 벨로시계를 포함한다.^[38][39]

참고 항목

• 근접무기체계
• 국장(군)
• 화재 제어 시스템 지상, 해상 및 공기 기반 시스템
• 범위 유지에 대한 수학적 논의
• 레인지키퍼 선상 아날로그 화재 제어 컴퓨터

메모들

인용구

참고 문헌 목록

• Campbell, John (1985). Naval Weapons of World War Two. Naval Institute Press. ISBN 0-87021-459-4.
• Fairfield, A.P. (1921). Naval Ordnance. The Lord Baltimore Press.
• Fischer, Brad D. & Jurens, W. J. (2006). "Fast Battleship Gunnery During World War II: A Gunnery Revolution, Part II". Warship International. XLIII (1): 55–97. ISSN 0043-0374.
• Frieden, David R. (1985). Principles of Naval Weapons Systems. Naval Institute Press. ISBN 0-87021-537-X.
• Friedman, Norman (2008). Naval Firepower: Battleship Guns and Gunnery in the Dreadnought Era. Seaforth. ISBN 978-1-84415-701-3.
• Jurens, W. J. (1991). "The Evolution of Battleship Gunnery in the U. S. Navy, 1920–1945". Warship International. XXVIII (3): 240–271. ISSN 0043-0374.
• Pollen, Antony (1980). The Great Gunnery Scandal – The Mystery of Jutland. Collins. ISBN 0-00-216298-9.
• Schleihauf, William (2001). "The Dumaresq and the Dreyer". Warship International. International Naval Research Organization. XXXVIII (1): 6–29. ISSN 0043-0374.
• Schleihauf, William (2001). "The Dumaresq and the Dreyer, Part II". Warship International. International Naval Research Organization. XXXVIII (2): 164–201. ISSN 0043-0374.
• Schleihauf, William (2001). "The Dumaresq and the Dreyer, Part III". Warship International. International Naval Research Organization. XXXVIII (3): 221–233. ISSN 0043-0374.

이 글은 미국 해군의 웹사이트나 문서에서 가져온 공공 도메인 자료를 통합한 것이다.

외부 링크

• 영국 고각 제어 시스템(HACS)
• 최고의 전함 화재 제어 – 제2차 세계 대전 전함 시스템 비교
• 부록 1 이사 계기 분류
• HACS III 작동 설명서 1부
• HACS III 작동 설명서 2부
• USS 엔터프라이즈 작업 로그
• RN 포켓 건너리 북
• 화재 제어 기본 원리
• Mark 1 및 Mark 1a 컴퓨터 설명서
• Mark 1 컴퓨터의 유지관리 설명서
• Mark 6 안정 원소 설명서
• Gun Fire Control System Mark 37 작동 지침(ibiblio.org
• Mark 1 Mod 1 컴퓨터 운영 담당 이사 섹션 NavSource.org
• 해군장교 및 군내리, 제2권 제25장 AA 화재통제시스템