Kerrison Predictor - Kerrison Predictor

Singer M5 a fost versiunea americană a Kerrison Predictor. Telescopul de vizionare este aproape de partea superioară, cu volanul de înălțime sub el și volanul de acțiune în dreapta. Un al doilea telescop este pe partea opusă, nu este vizibil aici, împreună cu roata de mână azimut.

Kerrison Predictor a fost una dintre primele complet automatizate anti-aeronave sisteme de control al incendiului . Acesta a fost folosit pentru a automatiza ochirea a British Armatei e Bofors de 40 mm , pistoale și să ofere calcule precise Lede prin intrări simple , pe trei principale timonelor .

Predictorul ar putea direcționa un pistol către o aeronavă pe baza unor intrări simple, cum ar fi viteza observată și unghiul față de țintă. Astfel de dispozitive fuseseră folosite de ceva timp pe nave pentru controlul artileriei și versiuni precum Vickers Predictor erau disponibile pentru tunurile antiaeriene mai mari destinate a fi utilizate împotriva bombardierelor de mare altitudine. Calculatorul analogic al lui Kerrison a fost primul care a fost suficient de rapid pentru a fi folosit în rolul exigent de mare viteză la mică altitudine, care presupunea timpi de angajare foarte scurți și rate unghiulare mari.

Designul a fost adoptat și pentru a fi utilizat în Statele Unite , unde a fost produs de Singer Corporation în calitate de director antiaerian M5 , actualizat ulterior ca M5A1 și M5A2 . M6 era mecanic identic, care diferă numai în care rulează pe putere UK stil 50 Hz.

Istorie

Până la sfârșitul anilor 1930, atât Vickers , cât și Sperry au dezvoltat predictori pentru utilizarea împotriva bombardierelor de mare altitudine. Cu toate acestea, aeronavele cu zbor scăzut au prezentat o problemă foarte diferită, cu timpi de angajare foarte scurți și rate de mișcare unghiulare ridicate, dar în același timp mai puțină nevoie de precizie balistică. Mitralierele fuseseră arma preferată împotriva acestor ținte, vizate cu ochiul și oscilate manual, dar acestea nu mai aveau performanțele necesare pentru a face față avioanelor mai mari și mai rapide din anii 1930.

Britanic Armata e noi Bofors de 40 de tunuri mm au fost destinate ca standard de joasă altitudine arme anti-aeriene. Cu toate acestea, sistemele existente de control al artileriei erau inadecvate în acest scop; raza de acțiune era prea departe pentru a „ghici” plumbul, dar în același timp suficient de aproape încât unghiul să se poată schimba mai repede decât aruncătorii ar putea întoarce mânerele de traversare. Încercarea de a opera o armă de calcul în același timp a fost o povară suplimentară pentru armator. Inrautateasca problema a fost că aceste intervale erau exact unde Luftwaffe ' s bombardiere de scufundare , care au fost rapid dovedindu -se a fi o armă decisivă în Blitzkrieg , au fost ataci.

Problema a fost preluată de maiorul AV Kerrison al armatei britanice , care a lucrat ca legătură a armatei la Laboratorul de Cercetare al Amiralității , Teddington , până în anii 1930. Kerrison a lucrat la mai multe dintre computerele armatei Royal Navy și a abordat problema la sfârșitul anilor 1930. După război, Kerrison a devenit Director de Cercetări Aeronautice și Inginerești la Amiralitatea Britanică.

Soluția sa a fost un calculator care a renunțat la multe dintre corecțiile și problemele de sincronizare văzute în dispozitive precum Vickers Predictor, care erau destinate focului la mare altitudine. În schimb, a făcut un calcul relativ simplu al punctului de impact bazat pe mișcarea relativă oferită de operator. Cheia conceptului a fost utilizarea a doi integratori de bilă și disc , utilizați în acest caz pentru a menține o rată constantă de mișcare. Deasupra discului motorizat erau două bile metalice, așezate una peste alta, cu cea inferioară în contact cu discul și a doua în contact cu mecanismele care conduceau roțile de mână de stabilire a predictorului.

Cele două bile au fost strânse astfel încât să poată fi separate sau forțate împreună. Pentru configurarea inițială, operatorul ar fi decuplat bilele și ar folosi roțile de mână pentru a aduce telescopul Predictorului în țintă. Acest lucru a mutat și cele două bile pe suprafața discului, deși nu erau în contact cu acesta. Odată ce începuseră să-l urmărească, ambreiajul ar fi mutat pentru a aduce cele două bile în contact cu discul, moment în care rotația discului ar face ca bilele să se rotească și astfel să mute automat telescopul pentru a rămâne aliniat cu ținta.

Deoarece este puțin probabil ca intrările originale de la roți de mână să fie perfect exacte, sistemul va începe în mod normal să se „îndepărteze” de țintă. Operatorii mișcau apoi volanul pentru a readuce ținta în centru, care de asemenea aluneca bilele peste disc într-o nouă locație, schimbându-și viteza de rotație și ajustând astfel viteza de mișcare pentru a urmări corect din nou ținta. Poziția bilelor peste disc reprezintă direct rata de mișcare unghiulară a țintei. O a treia setare a ambreiajului resetează sistemul pentru a începe urmărirea unei alte ținte.

Cele două rate, în azimut și altitudine, au fost utilizate pentru a calcula rata unghiulară a țintei și, din aceasta, vectorul de-a lungul căruia ținta se deplasa în raport cu arma. Aceasta nu oferă o soluție completă; obuzul de la pistol are nevoie de un anumit timp pentru a zbura către țintă, timp în care se mișcă. Acest lucru necesită ca arma să „conducă” ținta pentru a explica mișcarea în acest timp. Deoarece raza de acțiune către țintă este independentă de mișcarea acesteia, această valoare a trebuit să fie introdusă separat, inițial de către un echipaj separat, estimând pur și simplu raza de acțiune sau folosind o formă de telemetru optic , deși radarele mici de stabilire a pistolului pentru această sarcină au devenit obișnuite în timpul războiului mondial II . Deoarece Bofors de 40 mm nu are cochilii temporizate și se bazează pe fuzionarea contactelor, nu au fost necesare sistemele de setare a siguranțelor văzute pe alți predictori.

„Ieșirea” dispozitivului a condus servo-motoare hidraulice atașate la angrenajele de traversare și de ridicare ale pistolului Bofors altfel nemodificat, permițându-i să urmeze automat indicațiile predictorului fără intervenție manuală. Aruncații pur și simplu țineau arma încărcată, în timp ce cei trei vizitori trebuiau pur și simplu să îndrepte Predictorul, montat pe un trepied mare , către țintă. Predictorul Kerrison nu a calculat setările siguranței, deoarece carcasele lansate de pistolul Bofors de 40 mm, cu care a fost proiectat să funcționeze, au fost fuzionate prin contact.

Predictorul s-a dovedit a fi capabil să lovească practic orice a zburat în linie dreaptă și a fost deosebit de eficient împotriva bombardierelor cu scufundări. De asemenea, a fost foarte complex, incluzând peste 1.000 de piese de precizie și cântărind peste 500 lb (230 kg), chiar dacă o mare parte din acesta a fost fabricat din aluminiu pentru a reduce greutatea. Având în vedere cerințele RAF pentru aproape toți metalele ușoare și mașiniștii, Predictorul era mult prea dificil pentru producerea Armatei în orice cantitate.

În timp ce Predictorul s-a dovedit a fi un plus excelent pentru Bofors, nu a fost lipsit de defectele sale. Principala problemă a fost că sistemul a necesitat un generator electric destul de mare pentru a acționa pistolul, crescând sarcina logistică în alimentarea cu combustibil a generatoarelor. Configurarea sistemului a fost, de asemenea, o sarcină destul de complexă și nu ceva ce se putea face „din mers”. În cele din urmă, au fost utilizate aproape în întregime pentru amplasamente statice, unitățile de teren continuând să se bazeze pe obiectivele lor originale de fier sau pe obiectivele simple Stiffkey-Stick care au fost introduse la sfârșitul anului 1943.

Previzorul compozit antiaerian nr. 7, proiectat și de Kerrison, a fost similar în anumite privințe. A fost inițial dezvoltat pentru arma navală de 6 lire, pentru apărare apropiată și, de asemenea, împotriva țintelor la altitudini intermediare de la 6.000 la 14.000 ft (1.800 la 4.300 m). Ulterior a fost adaptat pentru utilizare cu Bofors de 40 mm.

Serviciul SUA

Deși era mai precis decât predictorul Kerrison, Sperry nu a reușit să țină pasul cu producția regizorului său mai scump și complex M-7. În septembrie 1940, generalul George C. Marshall a cerut britanicilor să împrumute patru teste Bofors de 40 mm cu Kerrison Predictors pentru testare.

În timpul testării, Kerrison Predictor a asigurat un control precis al focului la o rază de acțiune mai mare de 1.500 m (4.900 ft), iar arma Bofors a fost fiabilă. În toamna anului 1940, Departamentul de Articole a standardizat Kerrison Predictor pentru a fi folosit cu arma lor de 37 mm. Până în februarie 1941, marina SUA adoptase Bofors pentru a fi utilizate pe navele lor. Pentru a ușura problemele de producție, armata a standardizat cu reticență pe 40 mm în februarie 1941; SUA construiau Bofors pentru britanici în cadrul Programului Lend-Lease .

Planurile Predictorului au fost transmise către Sperry Corporation , care tocmai începeau producția propriului sistem complex la mare altitudine, M7 Computing Sight , și nu aveau capacitate excesivă de a produce și noul design. În schimb, au finalizat schimbările necesare pentru a adapta Predictorul la producția americană și au trimis planurile înapoi armatei pentru producție în altă parte. În decembrie 1940, Singer Corporation a fost contractată pentru a produce 1.500 de predictori pe lună pentru a echipa armele existente de 37 mm ale armatei, în timp ce producția Bofors de 40 mm a fost intensificată. Au fost construite inițial două modele, M5 funcționând cu o putere de 115 V 60 Hz standard SUA și M6 pentru utilizare britanică, cu o putere de 50 V 50 Hz. M5-ul original a fost conceput pentru noi un amplificator de cuplu extern , care a adăugat complexității. Acest lucru a fost abordat în M5A1, care a folosit un sistem cu bilă și disc mai puternic, care a eliminat necesitatea unui amplificator extern.

Pentru a produce dispozitivele suficient de rapid, Singer a implementat schimbări masive în companie, inclusiv construirea de noi fabrici și trecerea unei turnătorii de la oțel la aluminiu. Producția nu a început până în ianuarie 1943, dar întreaga comandă a fost îndeplinită până la mijlocul anului 1944. Pentru o scurtă perioadă de timp, unele dintre armele Bofors ale armatei SUA au fost echipate cu Sperry M7, dar acestea au fost înlocuite pe teren imediat ce M5s a devenit disponibil.

Având în vedere că viteza avioanelor a crescut dramatic în timpul războiului, chiar și viteza Kerrison Predictor sa dovedit lipsă până la sfârșit. Cu toate acestea, Predictorul a demonstrat că armeria eficientă necesită un fel de suport de calcul rezonabil, iar în 1944 Bell Labs a început livrarea unui nou sistem bazat pe un computer analogic electronic . Momentul s-a dovedit excelent; la sfârșitul acelei veri, germanii au început să atace Londra cu bomba zburătoare V-1 , care a zburat cu viteză mare la altitudini mici. După o lună de succes limitat împotriva lor, fiecare armă antiaeriană disponibilă a fost mutată pe fâșia de teren la apropierea de Londra, iar noile obiective s-au dovedit a fi mai mult decât capabile împotriva lor. Atacurile din timpul zilei au fost curând abandonate.

La mult timp după război, M5-urile americane au început să apară în magazinele excedentare la sfârșitul anilor 1950. John Whitney a cumpărat unul (și mai târziu un Sperry M7) și a conectat ieșirile electrice la servomotoare care controlează poziționarea țintelor mici și a becurilor. Apoi a modificat „matematica” sistemului pentru a muta țintele în diferite moduri controlate matematic, tehnică la care a făcut referire drept derivă incrementală . Pe măsură ce puterea sistemelor a crescut, acestea au evoluat în cele din urmă către fotografia de control al mișcării , o tehnică larg utilizată în filmările cu efecte speciale .

Vezi si

Referințe

Citații

Surse

linkuri externe