Перейти к содержанию

2.6 Вершины механических вычислительных систем: военные баллистические вычислители

Материал из Охота на электроовец: Большая Книга Искусственного Интеллекта

Третий правый ездовой, разворот налево! Батарея, к бою! Трубка 15, прицел 120! Батарея, огонь! Бац! Бац! И мимо.

Яшка-артиллерист

Традиционно военная индустрия является одним из заказчиков передовых технических решений, поэтому неудивительно, что именно в военных механизмах технология механических вычислений была доведена до совершенства.

Наиболее важная часть любого механического компьютера — его передаточные механизмы. Используя комбинацию передаточных механизмов разных типов, механический компьютер может выполнять основные математические операции — сложение, вычитание, умножение и деление. Самый простой пример — использование передачи, состоящей из двух зубчатых колёс разного диаметра, позволяющей осуществить умножение или деление числа на некоторую константу. Например, если длины окружности колёс соотносятся как 1 : 2, то один поворот первого колеса будет соответствовать половине оборота второго, а значит, число поворотов второго колеса будет равно числу поворотов первого колеса, делённому на 2 или умноженному на 0,5. Причём верно это и для неполного числа оборотов.

Зубчатое колесо может примыкать к зубчатой рейке, такая передача называется реечной. Она позволяет преобразовать круговое движение зубчатого колеса в линейное движение рейки и наоборот.

Дифференциал, используемый в трансмиссии автомобиля, позволяет ведущим колёсам машины вращаться с разной скоростью без пробуксовки, а в механических компьютерах — осуществлять сложение и вычитание. Дифференциал с двумя входными валами позволяет получить на выходе среднее арифметическое двух чисел, соответствующих градусу поворота каждого из валов. Если это значение удвоить, можно получить сумму двух чисел. Например, если один входной вал совершает три оборота, а другой — один, то шестерни дифференциала заставят выходной вал повернуться дважды: (1 + 3) / 2 = 2.

Подобные механизмы годятся для простых арифметических действий, но для функций более высокого порядка, например для расчёта баллистических кривых, механические компьютеры нуждаются в более сложных деталях. Некоторые сложные функции можно вычислять при помощи вращающихся поверхностей. Представьте себе кулачок, переменный радиус которого, соответствующий углу x, равен, например, x2. Поворачиваясь, такой кулачок будет перемещать примыкающую к нему рейку на расстояние, равное квадрату угла поворота кулачка. Аналогичным образом можно представить и более сложные функции, например тригонометрические. Чтобы увеличить область определения функции, кулачок можно заменить на диск со спиралевидным жёлобом, в который будет входить боковой выступ рейки. Добавив кулачку «глубину», можно получить барабан, воплощающий в своей форме функцию двух переменных.

Рис. 35. Вращающиеся поверхности для вычисления различных функций

Все эти механические ухищрения были известны, по всей видимости, ещё создателям первых астрономических калькуляторов, хотя точность обработки деталей и была далека от той, которая стала возможной при использовании инструментов индустриальной эпохи. Но есть ещё один элемент, позволяющий собрать воедино всё необходимое для выполнения сложных вычислений при прогнозировании местоположения цели в баллистических расчётах, и этот элемент — интегратор. Это устройство, которое использует различные скорости вращения диска, чтобы выполнять роль бесступенчатой дифференциальной передачи.

Изначально разработанный профессором Джеймсом Томсоном из Белфаста в 1876 г. интегратор был усовершенствован его братом сэром Уильямом Томсоном, будущим лордом Кельвином, в качестве «анализатора гармоник» (harmonic analyzer). Это устройство предназначалось для прогнозирования высоты приливов: основываясь на таблице последовательных замеров приливных высот в той или иной гавани, анализатор гармоник вычерчивал на бумаге кривую будущих приливов и отливов как функцию времени. Устройства подобного типа вскоре получили широкое распространение, поскольку позволяли создавать приливные таблицы с минимальными трудозатратами. Спустя более чем полвека анализатор гармоник использовался при планировании высадки союзников в Нормандии, тем самым внеся непосредственный вклад в исход Второй мировой войны.

Однако потенциал применения в военно-морском ведомстве созданного Томсоном механизма простирался гораздо дальше решения задачи построения приливно-отливных таблиц. Война начала XX в. уже оделась в стальную броню дредноутов и дышала огнём циклопических дальнобойных орудий. Военно-промышленные комплексы ведущих стран ввязались в изнурительное состязание, стремясь выжать максимум из доступных к тому времени технологий. При километровых дистанциях огня, чудовищной разрушительной мощи артиллерии (платой за которую становились её сравнительно низкая скорострельность и ограниченный боезапас) особенное значение приобретала точность огня, а она-то как раз оставляла желать лучшего.

В 1900 г. Артур Поллен, управляющий директор The Linotype Company, выпускающей полиграфическое оборудование (в правлении которой на тот момент состоял лорд Кельвин), приехал на Мальту навестить родственников. Его двоюродный брат Уильям Гуденаф, лейтенант-коммандер[1] на крейсере «Дидо» (HMS Dido), пригласил Артура посмотреть на учебные стрельбы в море[2]. Поллен поинтересовался, почему корабль выполнял стрельбы с дистанции около 1400 ярдов[3], в то время как на суше аналогичные орудия вели огонь по позициям буров в Южной Африке с дистанции около 8000 ярдов[4]. Гуденаф ответил, что всему виной неадекватные средства определения дальности от «Барр и Страуд» (Barr & Stroud), которые не пользовались любовью и доверием британских военных.

Поллен заинтересовался вопросом определения дальности. Чтобы представить задачу стрельбы в графическом виде, Артур нарисовал пути кораблей, идущих со скоростью 25 узлов[5] навстречу друг другу. На него произвело впечатление то, как быстро изменялась дистанция между кораблями: позже он заявлял, что первым понял важность величины изменения расстояния (range rate). Поллен рассматривал графическое построение в качестве способа визуализации и вычисления расстояния, однако на практике решение этой задачи столкнулось с рядом инженерных трудностей. Например, скорость реакции магнитных компасов была недостаточной, чтобы компенсировать отклонение корабля от курса.

Опираясь на ресурсы фирмы, Поллен разработал дальномер, действующий по принципу двух наблюдателей: дирекционные углы (углы направления на цель) замерялись одновременно из двух разнесённых постов наблюдения, а затем передавались на дальномерную машину. В начале 1901 г. Поллен первый раз обратился в Адмиралтейство, представив эскиз вычислительной машины. В своём обращении он, в частности, писал, что «наблюдение в течение восьми секунд… с помощью телескопических прицелов… не должно быть трудным делом» и что «были сделаны важные изобретения… для объединения подзорной трубы с одним или несколькими гиростатами»[6]. За письмами последовала брошюра, в которой декларировалось, что при 150 футах[7] между постами наблюдения точность определения направления может всё ещё приводить к ошибкам расчёта дальности в 621 ярд[8] на 20 000 ярдов[9] расстояния.

Адмиралтейство отклонило предложение Поллена, несмотря на поддержку лорда Уолтера Керра, друга семьи Поллена и его единоверца (они были католиками), занимавшего в то время пост Первого морского лорда. Основной причиной отказа, по всей видимости, был тот факт, что ещё в 1892 г. в ходе испытаний на борту крейсера «Аретуза» (HMS Arethusa) дальномеры Уоткина, также использовавшие два поста наблюдения, показали неважные результаты, что и привело тогда к победе дальномеров Барра и Страуда[10].

Однако Поллен всё же решил продолжать свою работу.

Завершив разработку конструкции вычислительной машины, Поллен и его инженеры обратились к гораздо более сложной проблеме одновременного получения и передачи дирекционных углов (пеленгов) цели. В двух брошюрах, выпущенных в 1904 г., описывались не только дальномер и вычислитель, но и чертёжный аппарат и «циферблат» (clock) — вычислительное устройство, сердцем которого был интегратор Томсона. Основываясь на полученных данных о расстоянии до цели, «циферблат» мог рассчитывать, как будут изменяться это расстояние и дирекционный угол цели с течением времени[11].

Артур Поллен не был единственным специалистом, работавшим в эти годы над вычислительными системами управления огнём на военных кораблях. В 1902 г. лейтенант-коммандер Джон Дюмареск предложил конструкцию портативного механического вычислительного устройства, получившего название «калькулятор Дюмареска» или просто «дюмареск». В калькулятор вводились курс и скорость корабля, курс и скорость цели, а также пеленг цели. Калькулятор выдавал величину изменения расстояния до цели и величину изменения дирекционного угла. Однако использование устройства требовало высокой квалификации наблюдателя, поскольку входные данные для расчётов вводились в калькулятор вручную и должны были измеряться с очень высокой точностью. Несмотря на отсутствие интеграции с другими системами корабля, калькуляторы Дюмареска получили широкое распространение на флоте. В последующие годы было создано множество улучшенных версий калькулятора, способных, например, учитывать поправку на ветер[12].

В 1904 г. Адмиралтейство провело серию опытов, в результате которой на вооружение был принят механический указатель дистанции производства оружейной компании «Виккерс» (Vickers), названный «циферблатом Виккерса» (Vickers Range Clock). В его основе лежала конструкция, разработанная Перси Скоттом. Устройство состояло из пружинного двигателя, который вращал стрелку по циферблату, проградуированному в тысячах ярдов. Наводчик устанавливал начальное значение дистанции до цели, а затем двигатель вращал стрелку со скоростью, соответствующей скорости изменения расстояния между кораблём и целью, вычисленной при помощи калькулятора Дюмареска. Если скорость изменения расстояния до цели была постоянной или менялась по линейному закону, то циферблат выдавал правильную дистанцию до цели в любой момент[13].

Рис. 36. Циферблат Виккерса

Но вернёмся к Артуру Поллену. Итак, в 1904 г. Поллен впервые описал «циферблат», который предсказывал расстояние до цели и передавал его орудиям. Но изложенная концепция была неполной, поскольку циферблат имел шкалы для установки скорости и курса цели, но не для её пеленга. Также брошюра не содержала ни одного упоминания проблемы упреждения при стрельбе. Приблизительно одновременно с публикацией брошюры Поллен получил разрешение от вице-адмирала Чарльза Бересфорда обратиться за советом к артиллерийским специалистам из Флота Канала[14]. Результатом данных консультаций стала изданная в декабре новая брошюра, демонстрирующая более глубокое понимание автором всех факторов, оказывающих влияние при артиллерийском огне на дальние дистанции. Также в брошюре упоминаются наиболее современные на тот момент инструменты, в частности калькулятор Дюмареска и циферблат Виккерса. Кроме того, Поллен описывает концепцию циферблата, способного предсказывать изменение расстояния до цели и пеленга, а также предлагает создать отдельную машину для расчёта упреждения.

Одновременно с работами по развитию системы Поллен не оставляет попыток получить контракт от Адмиралтейства. 9 мая 1904 г. отчим Поллена, посвящённый теперь в рыцарское достоинство и ставший членом Парламента, обращается к Первому лорду Адмиралтейства Уильяму Палмеру, сообщая об успехах в создании вычислительной машины и намекая на то, что устройство может быть запатентовано и использовано в интересах иностранных флотов. 27 мая Поллен встречается с Генри Барри, возглавлявшим на тот момент Директорат морских боеприпасов и торпед (Directorate of Naval Ordnance and Torpedoes, DNO). В ходе беседы Поллену не удалось в полной мере убедить Барри заключить контракт, и после встречи отчим Поллена пишет ещё одно письмо Палмеру, снова намекая на возможность коммерциализации устройства и утраты Адмиралтейством шансов на приобретение монопольных прав.

Несмотря на все усилия Поллена и его отчима, реального прогресса в деле продвижения системы удалось достичь лишь годом позже, когда DNO возглавил Джон Джеллико. 3 апреля 1905 г. капитан[15] Эдвард Хардинг, один из помощников директора, представил весьма благожелательный отчёт о первичных испытаниях элементов системы Поллена на борту броненосного крейсера «Нарцисс» (HMS Narcissus), а месяцем позже условия Поллена были приняты. Подписанный контракт предполагал поставку не позднее 1 октября 1905 г. двух наблюдательных модулей с системами передачи пеленга, машины для расчёта дистанции на основе пеленгов и чертёжного устройства. Поставленную систему планировали испытать на борту додредноутного линейного корабля «Юпитер» (HMS Jupiter).

Как это часто бывает, испытания продемонстрировали, что реальные достижения куда более скромны, чем амбиции изобретателя. Из-за проблем с синхронизацией пеленгов между постами наблюдения система не смогла обеспечить требуемой точности. Но, несмотря на неудачу, сотрудничество Поллена и Адмиралтейства продолжилось. Предложив временно отказаться от системы для измерения расстояний на основе данных двух наблюдателей, в 1906 г. Поллен подготовил предложения по созданию устройства для гироскопической стабилизации нового дальномера от Barr & Stroud и автоматического построителя курса. Адмиралтейство заказало новые приборы для испытания и согласилось с тем, что в случае размещения производственного заказа Поллен получит 100 000 фунтов стерлингов отчислений.

В январе 1908 г. адмирал флота Артур Уилсон провёл испытания оборудования Поллена на борту бронепалубного крейсера «Ариадна» (HMS Ariadne). В качестве помощника при проведении испытаний выступил недавно назначенный коммандером[16] Фредерик Дрейер[17]. Этому офицеру предстояло сыграть крайне важную роль в жизни Артура Поллена, судьбе его изобретений и развитии баллистических вычислительных устройств в XX в.

Фредерик Дрейер родился 8 января 1878 г. в ирландском городке Парсонстауне в графстве Кингс (ныне город Бирр, графство Оффали) в семье датского астронома Джона Луи Эмиля Дрейера, занимавшего пост директора Арманской обсерватории. Получив образование в Королевской школе города Арма, в 1891 г. Дрейер был зачислен в состав Королевского флота и поступил в Королевский военно-морской колледж в Дартмуте. Затем он служил мичманом на додредноутном линейном корабле «Ансон» (HMS Anson) и эскадренном броненосце «Барфлёр» (HMS Barfleur). Почти во всех своих последующих экзаменах на повышение он получал сертификаты первого класса — младшего лейтенанта, лейтенанта, а затем артиллерийского специалиста [gunnery lieutenant]. В 1900 г. он написал книгу «Как стать первоклассным в морском деле: руководство для мичмана Королевского флота» (How to Get a First Class in Seamanship: A Guide for Midshipmen of the Royal Navy). Он стал лучшим на продвинутом курсе для артиллерийских и торпедных лейтенантов в Королевском военно-морском колледже в Гринвиче в 1901 г., после чего был принят в состав персонала школы стрельбы в Ширнессе. Затем он служил офицером по стрельбе на крейсере «Сцилла» (HMS Scylla), бронепалубном крейсере «Хоук» (HMS Hawke) и додредноутном линкоре «Худ» (HMS Hood).

В 1903 г. Дрейера назначили артиллерийским офицером на недавно введённый в эксплуатацию додредноутный линкор «Эксмут» (HMS Exmouth). В 1904 г. «Эксмут» стал флагманом британского Флота метрополии (Home Fleet), после чего Дрейер получил пост советника по артиллерийской стрельбе у командующего — адмирала Артура Уилсона. С 1904 по 1907 г. «Эксмут» был первым в испытаниях и боевых методах стрельбы из Флота метрополии (позднее — Флот Канала). В 1905 г. Дрейер работал в калибровочном комитете под председательством контр-адмирала Перси Скотта, уже упоминавшегося нами как изобретателя прообраза циферблата Виккерса. Он был назначен офицером по экспериментальной стрельбе на «Дредноуте» (HMS Dreadnought) во время его испытательного похода 1907 г.[18]

Главным противником Поллена во время испытаний 1908 г. на борту «Ариадны» стало предубеждение адмирала флота Уилсона: по сути дела, тот уже решил, каким должен быть результат. Уилсон был убеждён, что более дешёвые ручные устройства могут быть не менее эффективными, чем дорогая система Поллена. В отличие от предыдущих тестов, здесь инструменты Поллена проявили себя с лучшей стороны, но производственный заказ не был размещён. Впрочем, в итоге Адмиралтейство всё-таки выделило Поллену некоторое количество денежных средств, чтобы дать ему возможность продолжить работу над системой[19].

В октябре 1907 г. Адмиралтейство ставило целью достичь погрешности не более 1% при измерении расстояния в 15 000 ярдов[20]. В то время это было не под силу инструментам, применявшимся на Королевском флоте. Растущие требования к точности и дальности стрельбы стимулировали разработку более сложных дальномерных инструментов как части артиллерийской системы корабля. В конце концов утвердилось понимание того, что большие военно-морские дальномеры не могут далее рассматриваться как инструменты, изолированные от прочего вооружения корабля[21].

В сентябре 1909 г. новые конструкции крепления дальномера и построителя курса были готовы к испытанию на крейсере «Наталь» (HMS Natal), которым командовал капитан Фредерик Огилви, признанный эксперт в области артиллерии. Под его командованием в 1909 г. «Наталь» одержал победу в соревнованиях флота по стрельбе [Gunlayer’s Test]. Огилви ранее отвечал за эксперименты по управлению огнём на додредноутном линкоре «Ривендж» (HMS Revenge), где на собственном опыте убедился в неэффективности ручных методов и заинтересовался возможностью автоматизации. Он проявил интерес к разработкам Поллена и после испытаний высказал уверенность в том, что, несмотря на имеющиеся недостатки системы, в будущем её ожидает успех. В лице Огилви Поллен нашёл ценного союзника, поскольку ко мнению первого прислушивались лорды Адмиралтейства. Взгляды Огилви на работу Поллена разделял и контр-адмирал Людвиг фон Баттенберг, командующий Атлантическим флотом Великобритании (Atlantic Fleet). К сожалению, в декабре 1909 г. Огилви скоропостижно скончался от тифа[22].

Дальнейшим развитием системы Поллена стал циферблат Argo Clock Mark I[23], появившийся на свет в начале 1910 г. В апреле того же года «Арго» получила производственный заказ на 45 гиростабилизированных креплений для дальномеров. Однако прототипы приборов оказались ненадёжными.

Тем временем Дрейер приступил к разработке собственной системы управления огнём, в которой расстояние до цели и пеленг отрисовывались на графике в зависимости от времени, чтобы получить скорости их изменения. В сентябре 1910 г. Дрейер запатентовал единую систему управления огнём, а затем его идеи были превращены в рабочие конструкции фирмой Elliott Brothers под руководством Кейта Элфинстоуна. Устройство вошло в историю под названием «столик Дрейера». Первая его версия была испытана на борту додредноутного линкора «Принц Уэльский» (HMS Prince of Wales) в конце 1911 г.

В то же время компания «Арго» заканчивала разработку совершенно нового дизайна циферблата, получившего название Argo Clock Mark IV. Поллен также разработал свой собственный скоростной графопостроитель, который, вместе с новым циферблатом, должен был пройти испытания на сверхдредноуте «Орион» (HMS Orion).

Рис. 37. Сверхдредноут «Орион» (HMS Orion)

Весной 1912 г. глава DNO контр-адмирал Гордон Мур попросил Поллена назначить цену за поставку дополнительных циферблатов и графопостроителей, однако в итоге договориться не удалось. В августе (после назначения на должность контролёра Флота) Мур рекомендовал не продлевать соглашение о секретности и монополии между Адмиралтейством и компанией «Арго». Последний заказ на пять (позднее — шесть) циферблатов был размещён в октябре, ещё до успешного испытания оборудования на «Орионе», состоявшегося через месяц. Отношения ухудшились ещё больше, и, после того как летом 1913 г. разногласия стали достоянием публики, Адмиралтейство разорвало все связи с Полленом, полностью сфокусировавшись на использовании столиков Дрейера[24]. Впрочем, к началу Первой мировой войны только один 12-дюймовый дредноут Гранд-Флита был оснащён системой Дрейера.

Война резко ускорила процесс оснащения кораблей, и к декабрю 1915 г. столиками были оснащены 24 линкора[25]. В большинстве случаев на корабли устанавливались различные варианты столика Дрейера в комбинации с циферблатом Виккерса, и в мае 1916 г. треть линкоров и половина линейных крейсеров использовали именно такие варианты системы[26]. Флот обладал лишь шестью экземплярами циферблатов «Арго», которые в составе столиков Дрейера были установлены на линейный крейсер «Куин Мэри» (HMS Queen Mary) и на линкоры «Конкерор» (HMS Conqueror), «Аякс» (HMS Ajax), «Центурион» (HMS Centurion), а также «Одейшес» (HMS Audacious), погибший 27 октября 1914 г. в результате подрыва на мине. Упомянутый ранее «Орион» был единственным кораблём, полностью оснащённым системой Поллена[27].

Крупнейшим испытанием морской артиллерии времён Первой мировой войны «в реальных условиях» стало Ютландское сражение. Встреча британского Гранд-Флита и германского Hochseeflotte (Флота открытого моря) состоялась 31 мая 1916 г. в Северном море близ датского полуострова Ютландия, в проливе Скагеррак. Несмотря на существенное численное превосходство Гранд-Флита по всем типам кораблей, кроме додредноутов (28 британских линкоров против 16 германских, 9 линейных крейсеров против 5, 8 броненосных крейсеров против 0, 26 лёгких крейсеров против 11, 73 эсминца против 61 и т. д.), тактическую победу одержал германский флот: потери британцев по тоннажу потопленных судов превосходили германские потери почти в два раза (119 980 т против 62 233 т), а по числу погибших — более чем вдвое (5672 человека против 2115). Урон, полученный британским флотом, не был для него катастрофическим и не смог существенно поколебать доминирование Гранд-Флита на море. Однако ощутимые потери вызвали к жизни ожесточённую полемику, отголоски которой не затихают до сих пор.

Одним из наиболее жарких споров стал спор о системах управления огнём. Спустя менее чем два месяца после сражения Поллен опубликовал собственный анализ его результатов на страницах журнала Land & Water. В нём он, в частности, писал: «Никогда ещё потенциальная мощь военно-морских сил не стояла в таком резком контрасте с их реальной эффективностью в бою»[28]. Под влиянием исследований профессора Джона Сумиды в литературе на долгие годы утвердилась точка зрения о том, что тяжёлые потери в Ютландском сражении были платой за ошибочный выбор, сделанный в пользу системы Дрейера[29]. Профессор Дэвид Минделл в своей книге сообщает о том, что в ходе Ютландского сражения менее 3% снарядов, выпущенных британской артиллерией, достигли цели. Он также указывает на то, что наибольшей точности стрельбы удалось достичь «единственному кораблю, оснащённому механизированной вычислительной системой»[30]. Эта поучительная картина могла бы стать прекрасной иллюстрацией торжества передовых вычислительных технологий, однако более тщательное рассмотрение проблемы, к сожалению, ставит под сомнение столь прямолинейную интерпретацию произошедшего. Во-первых, кораблём, название которого опущено в тексте Минделла, являлся линейный крейсер «Куин Мэри», потопленный в первой фазе сражения (так называемом «беге на юг»). Из шести линейных крейсеров под командованием адмирала Битти все, кроме «Куин Мэри», были оснащены столиками Дрейера, и, хотя формально «Куин Мэри» и добился наилучшей точности стрельбы на первой стадии боя, речь идёт всего о четырёх попаданиях[31]. При этом единственным германским большим кораблём, потопленным огнём крупнокалиберной артиллерии, стал линейный крейсер «Лютцов» (SMS Lützow), выведенный из строя орудиями линейного крейсера «Инвинсибл» (HMS Invincible), оснащённого столиком Дрейера[32]. Во-вторых, в первой фазе боя корабли часто меняли курс, что практически сводило на нет преимущества системы Поллена. Плохая видимость в ходе боя ставила под сомнение саму возможность эффективного применения систем автоматического управления огнём. В пользу этого свидетельствуют рапорты капитанов кораблей, участвовавших в «беге на юг», полученные в ответ на распоряжение Адмиралтейства предоставить графики со столиков Дрейера[33].

В полемике по поводу событий Ютландского сражения и предшествовавшей ему конкуренции Поллена и Дрейера активно участвовали не только непосредственные участники событий, но и их потомки. Свои работы по этому вопросу опубликовали Энтони Поллен, сын Артура Поллена[34], адмирал Дезмонд Дрейер[35], а также внук Джона Джеллико — Николас Джеллико[36]. В числе факторов, повлиявших на исход боя, в разное время назывались недостаточный уровень артиллерийской подготовки команд британских кораблей, недостатки боеприпасов (более ранняя детонация британских снарядов, начинённых кордитом, по сравнению с германскими снарядами на основе тротила), более высокие показатели германских команд в борьбе за живучесть кораблей, ошибки в тактике, допущенные адмиралом Битти, более выгодная позиция германского флота и так далее. При наличии такого множества факторов весьма трудно оценить, действительно ли система Поллена обладала существенными преимуществами по сравнению со столиками Дрейера в реальных боевых условиях.

Однако в конечном счёте история всё же позволила Поллену взять реванш в споре с Дрейером. В августе 1925 г. Королевская комиссия по наградам изобретателям (Royal Commission on Awards to Inventors) постановила выплатить Поллену сумму в 30 000 фунтов стерлингов в качестве компенсации за плагиат в отношении конструкции циферблата, осуществлённый в 1911 г. Впрочем, современный сравнительный анализ конструкций Поллена и Дрейера не позволяет говорить о заимствовании последним конкретных инженерных решений конкурента, скорее речь может идти об общей концепции элементов устройства[37].

Если не принимать в расчёт улучшения, призванные повысить надёжность устройства при использовании его на корабле, интеграторы систем управления огнём, использовавшиеся в конце XX в., в основном имели ту же конструкцию, что и устройство Томсона, а сами системы были улучшенными версиями систем Поллена и Дрейера. Ганнибал Форд, создатель компьютера для управления огнём Range Keeper Mark I, улучшил интегратор Томсона, догадавшись использовать пару шариков в каретке для передачи информации о повороте с поворотного диска, но основные принципы конструкции и работы дискового интегратора оставались неизменными.

Системы управления огнём времён Первой мировой войны были в значительной степени представлены автономными устройствами, связанными между собой при помощи голосовых сигналов, передаваемых операторами по телефонным линиям и переговорным трубам корабля. Одними из первых параметров, значение которых стало вводиться в систему автоматически, стали курс корабля — благодаря репитеру (повторителю) гирокомпаса[38] — и скорость корабля — благодаря механическому лагу. Развитие электрических систем в течение последовавшего за войной десятилетия внесло в эту картину существенные коррективы, не отразившиеся, однако, на самом принципе механических вычислений.

Рис. 38. Созданный в начале 1930-х гг. компьютер для управления огнём Mark 1A

Безраздельная власть механических аналоговых компьютеров в баллистике продолжалась вплоть до 1950-х гг.[39], а последнее боевое применение подобных систем пришлось на войну в Персидском заливе (1991), в которой участвовал линкор «Миссури», оборудованный механической системой управления огнём[40].

  1. ↑ * Lieutenant Commander, соответствует званию капитана третьего ранга или армейского майора.
  2. ↑ Brooks J. (2004). Dreadnought Gunnery and the Battle of Jutland: The Question of Fire Control. Taylor & Francis // https://books.google.ru/books?id=dEmRAgAAQBAJ
  3. ↑ ** Примерно 1280 м.
  4. ↑ *** Примерно 7300 м.
  5. ↑ **** Примерно 46,3 км/ч.
  6. ↑ * Гиростат (gyrostat) — модифицированный вариант гироскопа. Гироскоп — используемый для автоматического регулирования устойчивости прибор с диском и свободной осью, всегда сохраняющей неизменное положение.
  7. ↑ ** Примерно 45 м.
  8. ↑ *** Примерно 565 м.
  9. ↑ **** Примерно 18 200 м.
  10. ↑ Friedman N. (2013). Naval Firepower: Battleship Guns and Gunnery in the Dreadnought Era. Pen & Sword Books Limited // https://books.google.ru/books?id=h5m9AwAAQBAJ
  11. ↑ Brooks J. (2004). Dreadnought Gunnery and the Battle of Jutland: The Question of Fire Control. Taylor & Francis // https://books.google.ru/books?id=dEmRAgAAQBAJ
  12. ↑ Cockshott W. P., Cockshott P., Mackenzie L. M., Michaelson G. (2012). Computation and Its Limits. OUP Oxford // https://books.google.ru/books?id=U1Gcp1S__hEC
  13. ↑ Sweetman J. (1997). The Great Admirals: Command at Sea, 1587–1945. Naval Institute Press // https://books.google.ru/books?id=_9Wi8IYe00wC
  14. ↑ * Channel Fleet, старейший английский флот, чьей задачей являлась защита Британских островов со стороны Ла-Манша.
  15. ↑ * Captain, соответствует званию капитана первого ранга или армейского полковника.
  16. ↑ ** Commander, соответствует званию капитана второго ранга, или армейского подполковника.
  17. ↑ Brooks J. (2004). Dreadnought Gunnery and the Battle of Jutland: The Question of Fire Control. Taylor & Francis // https://books.google.ru/books?id=dEmRAgAAQBAJ
  18. ↑ Stewart W. (2014). Admirals of the World: A Biographical Dictionary, 1500 to the Present. McFarland, Incorporated, Publishers // https://books.google.ru/books?id=S1VimlFIjQoC
  19. ↑ Brooks J. (2004). Dreadnought Gunnery and the Battle of Jutland: The Question of Fire Control. Taylor & Francis // https://books.google.ru/books?id=dEmRAgAAQBAJ
  20. ↑ * Примерно 13 700 м.
  21. ↑ Sambrook S. C. (2015). The Optical Munitions Industry in Great Britain, 1888–1923. Taylor & Francis // https://books.google.ru/books?id=gJBECgAAQBAJ
  22. ↑ Sumida J. T. (1989). In Defence of Naval Supremacy: Finance, Technology and British Naval Policy, 1889–1914. Unwin Hyman Limited // https://books.google.ru/books?id=_Z7fAAAAMAAJ
  23. ↑ ** «Арго» здесь — название новой компании Поллена, созданной им в 1909 г.
  24. ↑ Brooks J. (2004). Dreadnought Gunnery and the Battle of Jutland: The Question of Fire Control. Taylor & Francis // https://books.google.ru/books?id=dEmRAgAAQBAJ
  25. ↑ Sumida J. T. (1989). In Defence of Naval Supremacy: Finance, Technology and British Naval Policy, 1889–1914. Unwin Hyman Limited // https://books.google.ru/books?id=_Z7fAAAAMAAJ
  26. ↑ Jellicoe N. (2016). Jutland: The Unfinished Battle: A Personal History of a Naval Controversy. Seaforth Publishing // https://books.google.ru/books?id=2oMmDQAAQBAJ
  27. ↑ Brooks J. (2016). The Battle of Jutland. Cambridge University Press // https://books.google.ru/books?id=lu0IDAAAQBAJ
  28. ↑ Pollen A. (1916). Naval events reviewed / Land & water, August 10 // https://archive.org/details/1916landawater200belluoft/page/152
  29. ↑ Brooks J. (2004). Dreadnought Gunnery and the Battle of Jutland: The Question of Fire Control. Taylor & Francis // https://books.google.ru/books?id=dEmRAgAAQBAJ
  30. ↑ Mindell D. A. (2002). Between Human and Machine: Feedback, Control, and Computing Before Cybernetics. Johns Hopkins University Press //https://archive.org/details/B-001-002-575/page/n39
  31. ↑ Brooks J. (2004). Dreadnought Gunnery and the Battle of Jutland: The Question of Fire Control. Taylor & Francis // https://books.google.ru/books?id=dEmRAgAAQBAJ
  32. ↑ Nathanial G. Ott (2010). Battlecruisers at Jutland: A Comparative Analysis of British and German Warship Design and its Impact on the Naval War. The Ohio State University // https://kb.osu.edu/bitstream/handle/1811/46765/Nathan_Ott_Thesis.pdf
  33. ↑ Brooks J. (2004). Dreadnought Gunnery and the Battle of Jutland: The Question of Fire Control. Taylor & Francis // https://books.google.ru/books?id=dEmRAgAAQBAJ
  34. ↑ Pollen A. (1980). The Great Gunnery Scandal: The Mystery of Jutland. Collins // https://books.google.ru/books?id=3yggAAAAMAAJ
  35. ↑ Dreyer D. (1986). Early Developments in Naval Fire Control / The Naval Review, July 1986, pp. 238–241.
  36. ↑ Jellicoe N. (2016). Jutland: The Unfinished Battle: A Personal History of a Naval Controversy. Seaforth Publishing // https://books.google.ru/books?id=2oMmDQAAQBAJ
  37. ↑ Brooks J. (2004). Dreadnought Gunnery and the Battle of Jutland: The Question of Fire Control. Taylor & Francis // https://books.google.ru/books?id=dEmRAgAAQBAJ
  38. ↑ * Гирокомпас — механический указатель направления истинного (географического) меридиана, предназначенный для определения курса объекта, а также азимута (пеленга) ориентируемого направления. Принцип действия гирокомпаса основан на использовании свойств гироскопа и суточного вращения Земли. Идея гирокомпаса была предложена французским учёным Жаном Фуко.
  39. ↑ Clymer A. B. (1993). The mechanical analog computers of Hannibal Ford and William Newell. IEEE Annals of the History of Computing, Vol. 15, Iss. 2, pp. 19–34.
  40. ↑ Gallagher S. (2020). Gears of war: When mechanical analog computers ruled the waves / Ars Technica // https://arstechnica.com/information-technology/2020/05/gears-of-war-when-mechanical-analog-computers-ruled-the-waves/

‎

Loading comments...
Источник — http://wiki.markoff.science/index.php?title=2.6_Вершины_механических_вычислительных_систем:_военные_баллистические_вычислители&oldid=1098