Tablica kreślarska
Tablica kreśląca była urządzeniem mechanicznym używanym przez Korpus Artylerii Wybrzeża Armii Stanów Zjednoczonych jako część systemu kierowania ogniem do śledzenia obserwowanego kursu celu (zwykle poruszającego się statku), prognozowania jego przyszłej pozycji i uzyskiwania nieskorygowanych danych o azymucie ( lub kierunek) oraz zasięg potrzebny do skierowania ognia dział baterii tak, aby trafił w cel. Tablice kreślarskie tego rodzaju zostały po raz pierwszy zastosowane w artylerii nadbrzeżnej około 1905 roku i były głównym sposobem obliczania danych ogniowych aż do drugiej wojny światowej. Pod koniec II wojny światowej tablice te zostały w dużej mierze zastąpione przez radary i elektromechaniczne komputery z danymi broni i zostały zdegradowane do roli zapasowej.
Chociaż na przestrzeni lat artyleria nadbrzeżna używała kilku różnych typów tablic kreślarskich, opisanym tutaj przykładem jest tablica kreślarska Whistler- Hearn , model z 1904 r., która była szeroko stosowana przez artylerię nadbrzeżną między około 1905 a 1925 rokiem. Opis ten ma przede wszystkim charakter wywodzi się z dwóch podręczników z tamtego okresu, z których każdy pozostawia niewyjaśnione pewne aspekty projektu i użytkowania tablicy. Podręcznik z 1940 r. opisuje również tablicę Whistler-Hearn.
Przegląd
Tablica kreślarska Whistlera-Hearna (patrz ilustracja XXV po prawej, u góry) była półkolistym drewnianym stołem o średnicy około 7,5 stopy z mechanizmem na górze, który można było skonfigurować tak, aby przedstawiał geografię obszaru portowego, w którym była używana, w tym lokalizacje bazowych stacji końcowych , które obserwowały cele kontrolowanej przez siebie baterii dział, oraz lokalizację działa tej baterii. Działa rozmieszczono zgodnie z ich punktem nakierowania , punkt, dla którego obliczono dane dotyczące wypalania. Tworzenie danych dotyczących strzelania w odniesieniu do pozycji (położeń) działa nazywano relokacją tych danych. Przemieszczenie było częścią analogowej funkcji tablicy kreślarskiej i było możliwe dzięki dostosowaniu środka ramienia pistoletu na tablicy (patrz tablica i objaśnienia poniżej).
Mechanizm promieniowych ramion oraz regulowanych suwaków, łuków i kół zębatych przekształcał obserwacje przekazywane telefonicznie ze stacji bazowych w dane dotyczące strzelania z dział.
Tablica spiskowa dla danej baterii armat znajdowała się w pomieszczeniu spiskowym tej baterii (pokazanym po prawej stronie na dole), pomieszczeniu często połączonym ze stanowiskiem obserwacyjnym lub chronionym w żelbetowym bunkrze lub kazamacie. Obsługiwała go liczna załoga (często kilkunastoosobowa) wchodząca w skład Sekcji Strzeleckiej personelu baterii.
Aby zlokalizować cel, operatorzy tablic kreślących używali dwóch promieniowych ramion (zwanych ramionami głównymi i pomocniczymi) i „blokowali” końce tych ramion wzdłuż karbowanej skali azymutu, która biegła po obwodzie planszy w azymutach obserwacje, które zostały im przekazane telefonicznie przez dwie końcowe stacje bazowe. Te zablokowane ramiona i ramię podstawowe (wzdłuż podstawy łuku) utworzyły następnie trójkąt, którego wierzchołkami były dwie stacje obserwacyjne i cel. Pozwalało to zlokalizować cel na planszy, a następnie zaznaczyć jego położenie poprzez wybicie dziury w papierze umieszczonym nad tablicą kreślarską. Następnie kolejne ramię promieniowe, zwane ramieniem działa, przesuwano nad wykreśloną pozycją celu, a uzyskany zasięg i azymut strzelania odczytywano z ramienia działa oraz skali azymutu na środku ramienia działa. Dane te zostały poprawione lub dostosowane pod kątem innych zmiennych i przesłane telefonicznie do broni(-ek).
Rysunek po lewej stronie pokazuje rzeczywistą zależność pomiędzy odległym celem (na górze), dwoma bazowymi stacjami końcowymi (na obu końcach linii bazowej) i punktem nakierowania dział baterii, odzwierciedloną na tablicy kreślarskiej. Trójkąt utworzony przez ramię B 1 (główne), ramię B 2 (wtórne) i ramię linii bazowej to mały trójkąt u podstawy tablicy kreślarskiej, a ramię pistoletu jest pokazane jako odchylone nad przecięciem pozostałych dwóch ramion, aby odczytać odległość i azymut do celu. Kolejny pomocny schemat pokazano na stacji bazowej strona - przekrój pomieszczenia kreślarskiego baterii (wraz z tablicą kreślarską), pokazany obok dwóch końcowych stacji bazowych i za punktem nakierowania baterii, pomiędzy jej dwoma działami.
Dostosowywanie tablicy kreślarskiej do jej witryny
Przed użyciem należało ustawić tablicę Whistlera-Hearna i dostosować ją do warunków geograficznych obszaru, na którym miała być używana, oraz do lokalizacji dział w baterii, którą miała kierować.
Najpierw główny blok (reprezentujący główną stację końcową) został wsunięty na brązowe ramię podstawy (które rozciągało się na całej dolnej średnicy stołu) i zamocowane dokładnie w środku tego ramienia. Następnie blok drugorzędny (reprezentujący drugorzędną stację końcową) został nasunięty na lewy lub prawy koniec ramienia linii bazowej (w zależności od układu terenu) i ustawiony w odległości od bloku pierwotnego równej (skalowana) długość linii podstawowej w tym miejscu.
Zarówno do bloku pierwotnego, jak i wtórnego przymocowany był czop, czyli szpilka, który przedstawiał (na tablicy) badaną pozycję instrumentu obserwacyjnego w pierwotnej lub wtórnej stacji końcowej.
Ramię dodatkowe zostało zamontowane na czopie bloku wtórnego. Na czopie głównego bloku zainstalowano ramię główne, ramię pomocnicze i ramię działa, a także złożony mechanizm centralny ramienia działa, który służył do regulacji tablicy w celu umiejscowienia punktu naprowadzania dział, aby odczytać azymut do celu, dostosowanie danych strzelania i zliczenie ruchu celu pomiędzy kolejnymi naniesionymi pozycjami. Tablica XXVI (poniżej, po prawej) przedstawia zbliżenie centralnego mechanizmu ramienia pistoletu.
Łuk deski nacięto w odstępach jednostopniowych. Aby zidentyfikować te nacięcia z rzeczywistymi stopniami azymutu dla konkretnego miejsca, w szczelinę na powierzchni płyty, w kierunku jej zewnętrznej krawędzi, wsuwano pasek cynku z wpisanymi na nim numerami stopni azymutu. Azymut wskazany przez lewą krawędź ramienia linii bazowej został arbitralnie określony jako dowolny azymut pasujący do miejsca, a śruby regulacyjne ze skalą z noniuszem pozwalały na „poprawienie” orientacji ramienia linii bazowej do 0,5 stopnia.
Następnie na naciętą krawędź obwodową tablicy wsunięto dwie skrzynki indeksowe i w te skrzynki włożono końce ramion głównego i pomocniczego. Skrzynki te można było blokować w odstępach co cały stopień (ich zęby wchodziły w nacięcia azymutalne wokół tablicy), a każda skrzynka indeksowa miała na powierzchni tarczę zębatą (ze 100 zębami), którą można było obrócić o sto części stopnia, umożliwiając regulację każdego ramienia z dokładnością do 0,01 stopnia azymutu.
Następnie centralny mechanizm ramienia pistoletu przesuwano z boku na bok i/lub w górę i w dół w stosunku do ramienia linii bazowej, aby uwzględnić położenie punktu kierowania baterii po jednej lub drugiej stronie głównej stacji końcowej bazowej lub za nią . lub przed linią bazową. Korekty te spowodowały przeniesienie (powiązanie) danych strzelania wysyłanych do dział z rzeczywistymi (sprawdzonymi i obliczonymi) pozycjami tych dział. Może zaistnieć potrzeba dokonania przez załogę działa dalszej regulacji, aby uwzględnić odległość pojedynczego działa od punktu nakierowania baterii, zwaną jej przemieszczeniem.
Po tych zmianach tablica kreślarska stanowiła prawdziwy odpowiednik bronionego portu (patrz rysunek po lewej stronie powyżej) i była gotowa do użycia w kierowaniu ogniem .
Jednak to dostosowanie tablicy do jej witryny było również słabością. Oznaczało to, że system kierowania ogniem baterii ograniczał się do używania tylko jednej linii bazowej i tylko dwóch bazowych stacji końcowych powiązanych z tą linią bazową. Jeżeli jedna z dwóch końcowych stacji bazowych zostałaby wyłączona z działania (w wyniku ostrzału wroga lub awarii komunikacyjnej), bateria musiałaby przejść na mniej precyzyjną metodę kierowania ogniem, taką jak pionowa obserwacja bazy (przy użyciu wykrywacza położenia depresji ) . , użycie samodzielnego dalmierza lub bezpośrednie celowanie z działa, przy użyciu własnych celowników teleskopowych.
Korzystanie z tablicy kreślarskiej
Korzystanie z tablicy kreślącej wymagało zespołu pięciu lub sześciu żołnierzy do obsługi samej tablicy, pięciu lub sześciu dodatkowych do obsługi sprzętu używanego do poprawiania i dostosowywania wynikowych współrzędnych celu oraz co najmniej czterech kolejnych w dwóch odległych stacjach bazowych. Wiele z opisanych poniżej funkcji tablicy kreślarskiej było wykonywanych wielokrotnie podczas kilku kolejnych interwałów obserwacji/strzałów (patrz rysunek 1 poniżej, po lewej), co było sygnalizowane w całym systemie obronnym portu dźwiękiem dzwonków interwałowych.
Proces rozpoczynał się w momencie zidentyfikowania przez dowództwo portu celu (np. statku wroga) i przydzielenia go do danej baterii dział. Obserwatorzy w dwóch odległych od siebie stacjach bazowych wybranej baterii śledzili cel za pomocą lunet azymutalnych lub bardziej wyrafinowanych detektorów położenia depresji (DPF). Lunety azymutalne były w stanie zlokalizować cel jedynie w azymucie (namiar), podczas gdy DPF mógł być używany wyłącznie do odczytów azymutu lub mógł również mierzyć odległość od stacji bazowej do celu.
Na sygnał z dzwonka przedziału czasowego czytnik w każdej stacji bazowej odczytał azymut celu z instrumentu (z dokładnością do setnych stopnia) i (za pomocą telefonu z zestawem słuchawkowym) przekazał ten odczyt do ustawiacza uzbrojenia obejmującego ten stanowisko przy tablicy kreślarskiej. Każdy z dwóch ustawiających ramiona przy tablicy przesunął przydzielone mu ramię (ramię główne lub pomocnicze) do pozycji na karbowanej skali azymutu (która biegła po obwodzie planszy), która odpowiadała odczytowi azymutu (w pełnych stopniach) właśnie otrzymał telefon ze swojej końcowej stacji bazowej. Następnie ustawiający ramię zablokował ramię w tej pozycji, używając zacisku dysku indeksującego na końcu ramienia. Setne stopnia wskazywano poprzez obracanie zębatej tarczy indeksującej, koła o 100 zębach, które umożliwiało bardzo precyzyjną regulację kąta ramienia.
Po ustawieniu obu ramion mały klocek zwany tarczą przesunięto w górę do przecięcia ramion i na papierze kreślarskim wykonano znak we wskazanym położeniu celu.
Ten proces obserwacji, ustawiania ramion na tablicy kreślącej i zaznaczania pozycji celu na przecięciu ramion powtarzano na koniec każdego interwału obserwacyjnego dla baterii. Ponieważ strzelanie z broni często następowało w momencie dzwonienia dzwonka interwałowego, przerwę tę nazywano również interwałem strzelania. Interwał zwykle ustawiano na 20 sekund. Po krótkim śledzeniu celu na planszy pojawiał się ciąg naniesionych pozycji (np. niebieskie kółka pokazane na rysunku 1 powyżej, po lewej). To wystarczyłoby, aby pomieszczenie kreślarskie „połączyło punkty” z rzutowaną linią kursu (czarna linia na rysunku 1) i oszacowało prędkość celu.
Następnie zastosowano suwak logarytmiczny zwany regułą ustawiania do przodu, aby zaznaczyć ustawiony punkt do przodu (zielony kwadrat na rysunku 1) celu. Wyznaczony punkt wysunięty był przewidywaną pozycją celu na koniec czasu martwego plus czas lotu (patrz rysunek 1). Prędkość celu obliczano na podstawie czasu potrzebnego na pokonanie odległości pomiędzy wcześniej naniesionymi punktami na jego torze. Ten rodzaj kierowania ogniem w Artylerii Nadbrzeżnej opierał się na założeniu, że cel poruszał się po linii prostej i nie zmieniał swojej prędkości podczas 20-sekundowego (lub dłuższego) interwału obserwacyjnego (lub wielokrotnych interwałów).
Był to wyznaczony punkt naprzód, w który miały trafić działa. Osiągano to poprzez umieszczenie ramienia działka tablicy kreślarskiej nad tym punktem i odczytanie odległości od punktu naprowadzania do celu poza skalą zasięgu na krawędzi tego ramienia oraz azymutu od punktu naprowadzania do celu poza azymutem okrąg środka ramienia pistoletu. Aby zobaczyć, jak dokonano tego i dalszych etapów procesu kierowania ogniem, nasza uwaga przenosi się na mechanizmy środka ramienia działa, pokazane na rycinie XXVI po prawej stronie.
Tablica XXVI przedstawia ramię działa (choć nie widać skali zasięgu na jego krawędzi), które tu jest skierowane w stronę góry zdjęcia (w pozycji 11:30). Pokazuje także okno (oznaczone na dole pośrodku), przez które odczytywano azymut ramienia działa. korygowania danych dotyczących strzelania wykorzystano wiele innych cech środka ramienia działa .
Korekty zasięgu wprowadzano poprzez obracanie pokrętła przymocowanego do koła zębatego (oznaczonego jako „zębnik” na tabliczce XXVI) znajdującego się pośrodku pola korekcyjnego, które przesuwało ramię pistoletu w kierunku jego obwodu lub do tyłu, z regulacją oznaczoną numerami indeksowymi. przez okno na lewo od zębnika. Korektę azymutu osiągano poprzez obrót radełkowanego pokrętła znajdującego się przy prawej krawędzi przekładni ślimakowej znajdującej się w dolnej części ramienia pistoletu, którego wskazówka służyła do odczytywania indeksów i obracania ramienia pistoletu po łuku.
Za pomocą tarcz znajdujących się na środku ramienia działa obliczono przesunięcie kątowe (w stopniach i setnych) celu pomiędzy kolejnymi punktami na planszy, wielkość, którą można było skorygować (wykorzystując dane wyjściowe z tablicy odchylającej), a następnie stosowane do obliczania zadanego punktu naprzód.
Zobacz też
- System kierowania ogniem artylerii nadbrzeżnej
- Stacja końcowa bazowa
- Wieża kierowania ogniem
- Obrona wybrzeża w Stanach Zjednoczonych
- Dowództwo Obrony Portu
- Lista materiałów do kierowania ogniem i celownictwa armii amerykańskiej według oznaczeń w katalogu dostaw
Notatki
Bibliografia
- Berhow, Mark A., wyd. (2015). American Seacoast Defenses, przewodnik informacyjny, wydanie trzecie . McLean, Wirginia: CDSG Press. ISBN 978-0-9748167-3-9 .
- Hearn, kapitan Clint C. (1907). Kierowanie ogniem i kierowanie artylerią przybrzeżną . Szkoła sygnałowa w USA.