Waffenverlegung - Gun laying

Selbstfahrende Haubitze der US-Armee direktes Feuer.

Beim Waffenlegen wird ein Artilleriegeschütz oder ein Turm wie eine Waffe , eine Haubitze oder ein Mörser an Land, in der Luft oder auf See gegen Oberflächen- oder Luftziele gerichtet. Es kann sich um ein direktes Feuer handeln, bei dem die Waffe ähnlich wie ein Gewehr gerichtet ist, oder um ein indirektes Feuer , bei dem die Schussdaten berechnet und auf die Visiere angewendet werden. Der Begriff umfasst automatisiertes Zielen unter Verwendung beispielsweise von Radar abgeleiteter Zieldaten und computergesteuerter Waffen.

Beschreibung

Manuelle Überquerung für einen Eland-Panzerwagen . Die Pistolenhöhe wird durch das linke Traversenrad gesteuert, die horizontale Revolverdrehung durch das rechte.

Das Verlegen von Waffen ist eine Reihe von Aktionen, mit denen die Achse eines Waffenrohrs so ausgerichtet wird, dass sie in die gewünschte Richtung zeigt. Diese Ausrichtung erfolgt in der horizontalen und vertikalen Ebene. Eine Waffe wird "durchquert" (in einer horizontalen Ebene gedreht), um sie am Ziel auszurichten, und " angehoben " (in der vertikalen Ebene bewegt), um sie zum Ziel zu bringen. Das Legen der Waffe kann für direktes Feuer erfolgen, bei dem die Schicht das Ziel sieht, oder für indirektes Feuer , bei dem das Ziel von der Waffe aus möglicherweise nicht sichtbar ist. Das Legen von Waffen wurde manchmal als "Training der Waffe" bezeichnet.

Bei der Verlegung in der vertikalen Ebene (Höhenwinkel) werden Daten verwendet, die aus Versuchen oder empirischen Erfahrungen stammen. Für jeden Kanonen- und Projektiltyp spiegelt er die Entfernung zum Ziel und die Größe der Treibladung wider. Es enthält auch Höhenunterschiede zwischen Waffe und Ziel. Bei indirektem Feuer können auch andere Variablen berücksichtigt werden.

Bei direktem Feuer ist das Legen in der horizontalen Ebene lediglich die Sichtlinie zum Ziel, obwohl die Schicht den Wind berücksichtigen kann, und bei Gewehrgewehren können die Visiere die "Drift" des Projektils ausgleichen. Bei indirektem Feuer ist der horizontale Winkel relativ zu etwas, typischerweise dem Zielpunkt der Waffe, obwohl es sich bei modernen elektronischen Visieren um einen nach Norden suchenden Kreisel handeln kann .

Abhängig von der Pistolenhalterung stehen normalerweise zwei Flugbahnen zur Auswahl. Der Teilungswinkel zwischen den Trajektorien beträgt ungefähr 45 Grad (normalerweise zwischen 0 Grad und 90 Grad) und variiert geringfügig aufgrund von pistolenabhängigen Faktoren. Unterhalb von 45 Grad wird die Flugbahn als "niedriger Winkel" (oder unteres Register) bezeichnet, oberhalb von 45 Grad als "hoher Winkel" (oder oberes Register). Die Unterschiede bestehen darin, dass Feuer mit niedrigem Winkel eine kürzere Flugzeit, einen niedrigeren Scheitelpunkt und einen flacheren Abstiegswinkel hat.

Alle Waffen haben Wagen oder Halterungen, die die Laufbaugruppe tragen ( in einigen Ländern als Kampfmittel bezeichnet ). Frühe Geschütze konnten nur durch Bewegen ihres gesamten Wagens oder ihrer Montage durchquert werden, und dies dauerte mit schwerer Artillerie bis in den Zweiten Weltkrieg. Halterungen können in Traversen auf Schiffen, Küstenverteidigungen oder Panzern angebracht werden. Ab circa 1900 Feldartillerie Wagen vorgesehen Traverse , ohne die Räder und Spur zu bewegen.

Durch den Schlitten oder die Montage konnte der Lauf auch auf den erforderlichen Höhenwinkel eingestellt werden. Bei einigen Waffenhalterungen ist es möglich, die Waffe niederzudrücken, dh in der vertikalen Ebene zu bewegen, um sie unter den Horizont zu richten. Einige Waffen benötigen zum Laden eine nahezu horizontale Höhe. Eine wesentliche Fähigkeit für jeden Hebemechanismus besteht darin, zu verhindern, dass das Gewicht des Laufs sein schwereres Ende nach unten drückt. Dies wird erheblich dadurch unterstützt, dass sich im Schwerpunkt Zapfen (um die sich die Hebemasse vertikal dreht) befinden, obwohl ein Ausgleichsmechanismus verwendet werden kann. Dies bedeutet auch, dass das Hebezeug stark genug sein muss, um einem erheblichen Druck nach unten standzuhalten, aber dennoch leicht für die Pistolenschicht zu verwenden ist.

Bis im späten 19. Jahrhundert Rückstoßsysteme erfunden und in den Waffenwagen oder die Waffenhalterung integriert wurden, bewegten sich die Waffen beim Schießen wesentlich rückwärts und mussten vorwärts bewegt werden, bevor sie gelegt werden konnten. Mörser, bei denen die Rückstoßkräfte direkt in den Boden übertragen wurden (oder Wasser, wenn es auf einem Schiff montiert war), erforderten jedoch nicht immer eine solche Bewegung. Mit der Einführung von Rückstoßsystemen für die Feldartillerie wurde es normal, den Sattel am unteren Schlitten zu schwenken. Anfangs betrug diese "obere Traverse" nur wenige Grad, bot aber bald einen vollen Kreis, insbesondere für Flugabwehrgeschütze. Die Einführung von Rückstoßsystemen war ein wichtiger Meilenstein.

Geschichte

Hintergrund

Die frühesten Waffen wurden aus der Mündung geladen. Sie waren in der Regel kaum mehr als bloße Fässer, die in Wagen bewegt und zum Brennen auf den Boden gestellt wurden. Dann wurden Holzrahmen und Betten eingeführt. Die horizontale Ausrichtung mit dem Ziel erfolgte mit dem Auge, während die vertikale Verlegung durch Anheben der Mündung mit Holz oder durch Graben eines Lochs für das geschlossene Ende erfolgte.

Waffenwagen wurden im 15. Jahrhundert eingeführt. Zwei Räder mit großem Durchmesser, ein Achsbaum und ein Trail wurden zum Standardmuster für den Feldeinsatz. Der Lauf wurde in einer Holzwiege mit Zapfen montiert, um ihn am Wagen zu montieren. Als sich die Technologie verbesserte, wurden die Zapfen Teil des Laufs und die Wiege wurde verlassen. Trotzdem waren sie relativ groß und schwer.

Bei der horizontalen Ausrichtung ging es darum, den Pfad zu bewegen. Um den erforderlichen Höhenwinkel zu erreichen, wurden verschiedene Anordnungen verwendet. Im einfachsten Fall handelte es sich um Keile oder Quoins zwischen dem Verschluss und dem Pfad, aber auch Holzquadranten oder einfache Gerüste, die auf dem Pfad montiert waren, wurden verwendet, um den Verschluss zu stützen, und boten eine größere Auswahl an Höhenwinkeln. Schon im 16. Jahrhundert wurden auch Schraubenhebegeräte eingesetzt.

Eine Marinekanone, die auf ihrem Waffenwagen montiert war . Das Verschlussseil ist sichtbar.

Marine- und einige Festungswagen und -befestigungen entwickelten sich jedoch unterschiedlich. Feldmobilität war nicht erforderlich, daher waren große Räder und Wege irrelevant. Der Headspace unter Deck war oft gering. Dies führte zu kompakten Wagen, meist auf vier kleinen Rädern. Offensichtlich waren große horizontale Traversen schwieriger, aber solche Dinge waren beim Schießen auf die Breitseite nicht erforderlich. In Festungen war jedoch eine breitere Durchquerung erforderlich. Eine Lösung waren Plattform- und Gleitbefestigungen. Eine breite Traverse war auch bei einigen Schiffskanonen nützlich .

Erforderliche Sehenswürdigkeiten legen . Im einfachsten Fall bedeutet dies nichts anderes, als die Waffen in die richtige Richtung zu richten. Es entstanden jedoch verschiedene Hilfsmittel. Beim horizontalen Zielen wurde entlang des Laufs gesichtet. Dies wurde durch eine Kerbe im Ring um den Lauf am Verschlussende und eine Eichel am Ring um die Mündung verstärkt . Dies wurde in einigen Fällen noch im 19. Jahrhundert verwendet.

Der Bereich mit einer flachen Flugbahn wurde als "Point Blank" -Bereich bezeichnet. Während für einige Zwecke aus nächster Nähe ausreichend war, benötigten Feldartillerie (ob mobil oder statisch) und Kanonen in Festungen eine größere Reichweite. Dies erforderte Möglichkeiten, Höhenwinkel zu messen und die Beziehung zwischen dem Höhenwinkel und dem Bereich zu kennen.

Frühe mechanische Schießhilfen

Verschiedene Artilleriegeschütze aus dem 16. Jahrhundert, darunter Culverin , Falconet und Mörser

Das erste aufgezeichnete Gerät zur Messung eines Höhenwinkels war Niccolò Tartaglias Erfindung eines Kanonierquadranten um 1545. Dieses Gerät hatte zwei Arme im rechten Winkel, die durch einen mit Winkelabstufungen markierten Bogen verbunden waren. Ein Arm wurde in die Mündung gelegt, und ein gegen den Bogen hängendes Lot zeigte den Elevationswinkel. Dies führte zu vielen Berechnungen, die den Höhenwinkel mit dem Bereich in Beziehung setzten.

Das Problem war, dass diese Berechnungen eine sogenannte " In-Vacuo " -Trajektorie voraussetzten - sie berücksichtigten nicht den Luftwiderstand gegen das Projektil. Was benötigt wurde, waren Entfernungs- und Genauigkeitsversuche, um die tatsächliche Beziehung zwischen Entfernung und Höhenwinkel zu bestimmen. Der praktische Ansatz wurde von William Eldred , Master Gunner in Dover Castle, in Schießversuchen in den Jahren 1613, 1617 und 1622 durchgeführt. Er verwendete eine Vielzahl von Waffen, darunter Culverin , Demiculverin , Falconet und Saker . Aus den Ergebnissen dieser Versuche erstellte er Reichweitentabellen für Höhen bis zu 10 Grad für jeden Typ mit einem Standard- Treibladungsgewicht .

Ein Problem bei der Waffenverlegung war die sich verjüngende äußere Laufform . Dies wirkte sich auf die Höhe aus, wenn die Waffe durch Zielen auf die Oberseite des Laufs gerichtet wurde. Zu Beginn des 17. Jahrhunderts wurde dies durch "Dispart Sightings" kompensiert. Dies war ein Stück Metall, das auf die Mündung gelegt wurde, um die Sichtlinie parallel zur Achse der Bohrung zu machen. Eine andere Technik umfasste das Messen der Tiefe des Laufs durch das Berührungsloch und an der Mündung, wobei der Unterschied in der Keilgröße besteht, die zum Ausgleich des sich verjüngenden Laufs erforderlich ist.

Ballistisches Pendel , erfunden von Benjamin Robins zur Berechnung der Mündungsgeschwindigkeit.

Das ballistische Pendel wurde 1742 vom englischen Mathematiker Benjamin Robins erfunden und in seinem Buch New Principles of Gunnery veröffentlicht , das die Wissenschaft der Ballistik revolutionierte , da es die erste Möglichkeit darstellte, die Geschwindigkeit einer Kugel genau zu messen.

Robins verwendete das ballistische Pendel, um die Projektilgeschwindigkeit auf zwei Arten zu messen. Das erste war, die Waffe am Pendel zu befestigen und den Rückstoß zu messen . Da der Impuls der Waffe gleich dem Impuls des Auswurfs ist und das Projektil (in diesen Experimenten) den größten Teil der Masse des Auswurfs ausmachte, konnte die Geschwindigkeit des Geschosses angenähert werden. Die zweite und genauere Methode bestand darin, den Kugelimpuls direkt zu messen, indem er in das Pendel abgefeuert wurde. Robins experimentierte mit Musketenbällen von etwa 30 g Masse, während andere Zeitgenossen seine Methoden mit Kanonenschüssen von 0,45 bis 1,36 kg einsetzten.

Das erste System, das ballistische Pendel durch direkte Messungen der Projektilgeschwindigkeit ersetzte, wurde 1808 während der Napoleonischen Kriege erfunden und verwendete eine schnell rotierende Welle bekannter Geschwindigkeit mit zwei Papierscheiben darauf. Die Kugel wurde parallel zum Schaft durch die Scheiben abgefeuert, und der Winkeldifferenz in den Aufprallpunkten lieferte eine verstrichene Zeit über den Abstand zwischen den Scheiben. Eine direkte elektromechanische Uhrwerkmaßnahme erschien 1840, bei der eine federgetriebene Uhr von Elektromagneten gestartet und gestoppt wurde, deren Strom durch die Kugel unterbrochen wurde, die durch zwei Maschen feiner Drähte floss, was wiederum die Zeit zum Überqueren der angegebenen Strecke lieferte.

Tangente Sehenswürdigkeiten wurden im 19. Jahrhundert eingeführt. Diese versahen das Visier mit einer "Eichel" oder einer ähnlichen Voraussicht an der Mündung. Das Tangentialvisier war in einer Halterung neben oder hinter dem Verschluss angebracht, das Okular (ein Loch oder eine Kerbe) befand sich auf einer vertikalen Stange, die sich in der Halterung auf und ab bewegte. Die Leiste wurde in Metern oder Grad markiert. Dieses Direktfeuersichtgerät wurde auf das Ziel gerichtet, indem der Pfad horizontal bewegt und der Lauf angehoben oder gedrückt wurde . Bis zum Ende des 19. Jahrhunderts wurden die einfachen offenen Tangentenvisiere durch optische Teleskope auf Halterungen mit einer Höhenskala und einer Schraube ersetzt, die an der Achse der Bohrung ausgerichtet waren.

Moderne Ära des Schießens

Canon de 75 modèle 1897 Verschlussmechanismus.

Rifled und Hinterlader Artillerie wurden aus der Mitte des 19. Jahrhunderts eingeführt, vor allem von William Armstrong , dessen Gewehr ausgestattet Royal Navy Kriegsschiffe aus den 1850er Jahren. Ein wichtiger Fortschritt in der Kunst des Waffenlegens war die Einführung der ersten Rückstoßmechanismen . Der Rückstoß des Laufs wurde von Hydraulikzylindern absorbiert, und dann wurde der Lauf durch eine Feder , die einen Teil der Rückstoßenergie gespeichert hatte, in seine Zündposition zurückgebracht . Dies bedeutete, dass die Waffe nicht nach jedem Schuss neu positioniert werden musste.

Ein früher Prototyp mit diesem Konstruktionsmerkmal wurde 1872 vom russischen Ingenieur Vladimir Stepanovich Baranovsky gebaut. Seine 2,5-Zoll-Schnellfeuerwaffe war außerdem mit einem Schraubenverschluss und einem selbstspannenden Zündmechanismus ausgestattet und feuerte eine feste Patrone ab (Granate und Patronenhülse zusammen). Der Rückstoßmechanismus war in der Pistolenhalterung enthalten.

Trotz dieser Bemühungen folgte nichts daraus, und erst mit der Einführung der französischen 75 mm im Jahr 1897 begannen sich Rückstoßsysteme zu normalisieren. Der Lauf der Waffe rutschte auf Rollen zurück und drückte einen Kolben in einen ölgefüllten Zylinder. Diese Aktion absorbierte den Rückstoß progressiv, als der innere Luftdruck anstieg, und erzeugte am Ende des Rückstoßes einen starken, aber abnehmenden Gegendruck, der die Waffe nach vorne in ihre ursprüngliche Position zurückbrachte. Zu dieser Zeit rauchlosem Pulver hatte ersetzt Schießpulver als Standardtreibmittel.

Instrumente zur Seeentfernung von 1936.

Der erste praktische Entfernungsmesser wurde von Barr & Stroud, einem wegweisenden schottischen Unternehmen für optische Technik , entwickelt. Archibald Barr und William Stroud wurden ab 1888 assoziiert. 1891 wurden sie von der Admiralität gebeten, einen Entwurf für einen Kurzstrecken-Entfernungsmesser zur Prüfung vorzulegen, und 1892 erhielten sie einen Auftrag für sechs ihrer Entfernungsmesser. Das Gerät, das von einer Person bedient wurde, brachte zwei Bilder von einem Entfernungsobjekt in Übereinstimmung, so dass die Entfernung aus ihren relativen Bewegungen berechnet werden konnte.

Okularbild eines Marine-Entfernungsmessers, das das verschobene Bild zeigt, wenn es noch nicht auf die Reichweite eingestellt ist.

Nachdem der Lauf nach dem Schießen auf das Ziel ausgerichtet blieb, wurde das primitivere Tangentenvisier durch das Schaukelstangenvisier für die Direktfeuersichtung ersetzt. Diese wurden ab 1887 an der QF 4,7-Zoll- Schnellfeuerwaffe Mk I - IV installiert . Das Schaukelstangenvisier (oder „Stangen- und Trommelvisier“) hatte eine Höhenskala, konnte sowohl ein Teleskop als auch das offene Visier montieren und war vorgesehen eine kleine Menge horizontaler Auslenkung. Diese boten eine "unabhängige Sichtlinie", da sie es ermöglichten, Daten auf der Halterung und dem Teleskop (oder der offenen Sicht) einzustellen, die unabhängig von der Laufhöhe auf das Ziel gerichtet waren.

Ein damit verbundenes Problem, insbesondere bei Kanonen mit großer und größerer Reichweite, bestand darin, dass sich die Räder aufgrund der Neigung des Bodens in unterschiedlichen Höhen befinden konnten, was zu Ungenauigkeiten führte. Vor dem Ersten Weltkrieg wurde die britische 60-Pfünder-Kanone BL mit oszillierenden (hin- und hergehenden) Visieren ausgestattet, wobei Visierteleskope, ein Visierklinometer und eine Entfernungsskala sowie eine Ablenktrommel für das Teleskop verwendet wurden. Diese Halterungen konnten quer ausgerichtet werden, so dass der Waffenführer keine Durchbiegungskorrektur für unebene Räder berechnen musste. Durch das Nivellieren wurde die dritte Achse in das Verlegen eingeführt.

Indirektes Artilleriefeuer

Das moderne indirekte Feuer stammt aus dem späten 19. Jahrhundert. Im Jahr 1882 veröffentlichte der russische Oberstleutnant KG Guk Feldartilleriefeuer aus abgedeckten Positionen , in dem eine bessere Methode der indirekten Verlegung beschrieben wurde (anstatt Punkte in Übereinstimmung mit dem Ziel zu zielen). Im Wesentlichen war dies die Geometrie der Verwendung von Winkeln zum Zielen von Punkten, die sich in einer beliebigen Richtung relativ zum Ziel befinden können. Das Problem war das Fehlen eines Azimutinstruments, um dies zu ermöglichen; Klinometer für die Höhe existierten bereits.

Die Deutschen lösten dieses Problem, indem sie um 1890 die Richtfläche erfanden. Dies war ein auf einer Pistole montiertes drehbares offenes Visier, das in Ausrichtung mit der Bohrung montiert war und große Winkel von dieser messen konnte. Ähnliche Konstruktionen, die normalerweise Winkel in einem vollen Kreis messen können, wurden im folgenden Jahrzehnt weitgehend übernommen. In den frühen 1900er Jahren wurde das offene Visier manchmal durch ein Teleskop ersetzt, und der Begriff Goniometer hatte im Englischen "Auskleidungsebene" ersetzt.

Der erste unumstößliche, dokumentierte Einsatz von indirektem Feuer im Krieg nach Guks Methoden, allerdings ohne Visier, wurde am 26. Oktober 1899 von britischen Kanonieren während des Zweiten Burenkrieges durchgeführt . Obwohl beide Seiten schon früh im Konflikt demonstrierten, dass sie die Technik effektiv einsetzen könnten, befahlen britische Kommandeure in vielen nachfolgenden Schlachten der Artillerie, "weniger schüchtern" zu sein und vorwärts zu gehen, um die Bedenken der Truppen hinsichtlich ihrer Waffen, die sie verlassen, auszuräumen. Die Briten verwendeten improvisierte Kanonenbögen mit Haubitzen; Die Sichtungsregelungen der Buren mit ihren deutschen und französischen Kanonen sind unklar.

Ein russisches Auskleidungsvisier von 1904.

In den ersten Jahren des 20. Jahrhunderts tauchten optische Sehenswürdigkeiten auf, und das deutsche Goerz- Panorama wurde zum Muster für den Rest des 20. Jahrhunderts. Sie wurden in Grad und 5-Minuten-Intervallen, Dezigrad oder Mil (4320, 4000 oder 6000/6300/6400 zu einem Kreis) abgestuft.

Ein Merkmal der Verlegung im 20. Jahrhundert war die Verwendung der Ein- oder Zwei-Mann-Verlegung. Die USA zeichneten sich durch Zwei-Mann-Verlegung aus, horizontal auf einer Seite der Waffe, Elevation auf der anderen. Die meisten anderen Nationen verwendeten meistens Ein-Mann-Legung. Der Verlegebohrer, der sich mit allen drei Achsen befasste, übernahm typischerweise diese Reihenfolge: "ungefähr für die Linie, ungefähr für die Höhe, quer zur Ebene, genau für die Linie, genau für die Höhe".

Der andere Hauptunterschied bei den Visieranordnungen war die Verwendung eines Höhenwinkels oder alternativ der Reichweite. Dieses Problem wurde kompliziert mehr in Ersten Weltkrieg , als die Auswirkungen des Lauf Verschleiß in wechselnder Mündungsgeschwindigkeit wurden in vollem Umfang anerkannt. Dies bedeutete, dass verschiedene Geschütze einen unterschiedlichen Höhenwinkel für dieselbe Reichweite benötigten. Dies führte dazu, dass viele Armeen einen Höhenwinkel verwendeten, der in einem Batteriekommandoposten berechnet wurde . In den 1930er Jahren nahmen die Briten jedoch Kalibriervisiere an, in denen der Bereich auf das Visier eingestellt war, wodurch der Unterschied der Mündungsgeschwindigkeit vom Standard automatisch ausgeglichen wurde.

Eine Alternative dazu war eine "Waffenregel" für jede Waffe; In diesem Fall wurde der Bereich anhand der Regel festgelegt und ein Höhenwinkel abgelesen und der Ebene zum Festlegen des Visiers zugewiesen. Das Problem wurde schließlich durch die Einführung digitaler Computer im Batteriebefehlsposten behoben , die den korrekten Höhenwinkel für die Reichweite und die Mündungsgeschwindigkeit genau und schnell berechneten.

Abgesehen von der Kalibrierung der Visiere gab es während des größten Teils des 20. Jahrhunderts keinen signifikanten Unterschied in der Anordnung der Feldartillerie. In den 1990er Jahren begannen neue oder modifizierte Geschütze mit der Einführung digitaler Visiere, nachdem sie erfolgreich in dem in den 1970er Jahren entwickelten Mehrfachraketensystem eingesetzt worden waren. In diesen wurden der Azimut und die Höhe manuell oder automatisch in einen Ebenencomputer eingegeben und dann die Verwendung von Horizontal- und Höhensteuerelementen durch die Ebene gesteuert, bis sich der Lauf in der erforderlichen horizontalen und vertikalen Ausrichtung befand. Dies berechnete eine Korrektur für den Querpegel der Pistole und verwendete Rückkopplungen von elektromechanischen Geräten wie Gyroskopen und elektronischen Klinometern , die auf die Achse der Bohrung ausgerichtet waren. Diese Geräte wurden anschließend durch Ringlaserkreisel ersetzt.

Fortschritte beim Legen von Küsten- und Marinegeschützen

Das Range Finder-Gebäude, das in die Felswand der St. David's Battery auf Bermuda eingebaut wurde , erfasste Daten, die im Plotterraum zur Erstellung von Daten zur Waffenverlegung verwendet wurden.

Die meiste Küstenartillerie befand sich in fester Verteidigung, in irgendeiner Form "Festungen". Ihre Ziele bewegten sich in zwei Dimensionen, und die Waffe musste auf die zukünftige Position des Ziels gerichtet sein. Einige Geschütze hatten ein relativ kleines Kaliber und befassten sich mit relativ nahen Zielen, andere waren für Ziele mit großer Reichweite viel größer.

Die Küstenartillerie setzte direktes Feuer ein , und bis zum Ende des 19. Jahrhunderts hatte sich die Verlegung im Laufe der Jahrhunderte kaum verändert, abgesehen von der Erlangung von Zielfernrohren .

Verbesserungen des Waffendesigns und der Munition im 19. Jahrhundert erweiterten ihre effektive Reichweite erheblich. 1879 erfand Major HS Watkins von der Royal Garrison Artillery den Depressions-Entfernungsmesser , den Positionsentfernungsmesser und die dazugehörigen Feuerleitsysteme .

Seine Beschreibung erklärt sein Wesen:

"Der Positionsfinder verfolgt den Kurs des Schiffes und sagt, wenn die Kanonen bereit sind zu legen, die Position voraus, die das Schiff eine halbe Minute oder länger im Voraus einnehmen wird. Die Wählscheiben auf dem Waffenboden zeigen automatisch die Reichweite und das Training an, die getroffen werden sollen die vorhergesagte Position. Wenn die Waffen gelegt werden, wird ein elektrischer Schlauch (dh eine Zündkapsel) eingeführt und das Signal geht an die Beobachtungsstation, dass alles schussbereit ist. Der für den Positionsfinder zuständige Unteroffizier überwacht die Erscheinen des Schiffes im Sichtfeld seines Teleskops, und als sie an den Querdrähten ankommt, drückt sie einen Knopf, und die Kanonen werden abgefeuert. "

Es dauerte fast 20 Jahre, bis die volle Wirksamkeit erreicht war, aber sein allgemeines Prinzip wurde zur Norm für die Kontrolle und Verlegung schwerer Artilleriefeuer. Kurzstreckenwaffen behielten die konventionelle Direktfeuerlage mit Teleskopen viel länger bei. Im 20. Jahrhundert bezog die Küstenartillerie wie das Feld und die größeren Flugabwehrgeschütze Korrekturen für nicht standardmäßige Bedingungen wie Wind und Temperatur in ihre Berechnungen ein.

Feuerleitsysteme

Genaue Brandschutzsysteme wurden im frühen 20. Jahrhundert eingeführt. Abgebildet eine weggeschnittene Ansicht eines Zerstörers. Der Analogcomputer unter Deck wird in der Mitte der Zeichnung angezeigt und trägt die Bezeichnung "Gunnery Calculating Position".

Die Marineartillerie an Bord von Großschiffen übernahm bald Schießregeln, die weitgehend dem Küstenartillerie-Muster von Major Watkins ähnelten. Die Einführung von Verschlussladekanonen , Rückstoßsystemen und rauchfreiem Pulver vervollständigte den Wechsel der Kriegsschiffbewaffnung von am Rumpf montierten zu Revolverkanonen .

Schiffe hatten jedoch eine Komplikation im Vergleich zu landgestützten Kanonen: Sie feuerten von einer beweglichen Plattform aus. Dies bedeutete, dass ihre Verlegungsberechnungen die zukünftige Position von Schiff und Ziel vorhersagen mussten. Zunehmend ausgefeilte mechanische Taschenrechner wurden für die ordnungsgemäße Waffenverlegung eingesetzt, wobei typischerweise verschiedene Spotter und Entfernungsmessungen an eine zentrale Plotstation tief im Schiff gesendet wurden. Dort gaben die Feuerleitenteams den Standort, die Geschwindigkeit und die Richtung des Schiffes und seines Ziels sowie verschiedene Anpassungen für den Coriolis-Effekt , Wettereffekte in der Luft und andere Anpassungen ein.

Die resultierenden Richtungen, die als Brennlösung bekannt sind, würden dann zum Verlegen an die Türme zurückgeführt. Wenn die Runden fehlten, konnte ein Beobachter herausfinden, wie weit und in welche Richtung sie verfehlt hatten, und diese Informationen konnten zusammen mit Änderungen an den restlichen Informationen und einem weiteren versuchten Versuch in den Computer zurückgespeist werden.

Rudimentäre Marine-Feuerleitsysteme wurden erstmals um die Zeit des Ersten Weltkriegs entwickelt . Arthur Pollen und Frederic Charles Dreyer entwickelten unabhängig voneinander die ersten derartigen Systeme. Pollen begann mit der Arbeit an dem Problem, nachdem er 1900 bei einer Schießpraxis in der Nähe von Malta die schlechte Genauigkeit der Marineartillerie festgestellt hatte . Lord Kelvin , weithin als Großbritanniens führender Wissenschaftler angesehen, schlug zunächst vor, einen analogen Computer zu verwenden, um die Gleichungen zu lösen, die sich aus der Relativbewegung der Schiffe, die in die Schlacht verwickelt sind, und die Zeitverzögerung im Flug der Granate, um die erforderliche Flugbahn und damit die Richtung und Höhe der Kanonen zu berechnen.

Pollen zielte darauf ab, einen kombinierten mechanischen Computer und eine automatische Darstellung von Bereichen und Raten für die Verwendung in der zentralen Brandbekämpfung zu erstellen . Um genaue Daten über die Position und die relative Bewegung des Ziels zu erhalten, entwickelte Pollen eine Ploteinheit (oder einen Plotter), um diese Daten zu erfassen. Er fügte ein Gyroskop hinzu, um das Gieren des schießenden Schiffes zu ermöglichen. Dies erforderte wiederum eine wesentliche Entwicklung des zu dieser Zeit primitiven Gyroskops, um eine kontinuierliche zuverlässige Korrektur bereitzustellen. Die Versuche wurden 1905 und 1906 durchgeführt, was, obwohl völlig erfolglos, vielversprechend war. Er wurde in seinen Bemühungen von der schnell wachsenden Zahl von Admiral Jackie Fisher , Admiral Arthur Knyvet Wilson und dem Direktor für Marineverordnung und Torpedos (DNO), John Jellicoe , ermutigt . Pollen setzte seine Arbeit fort, wobei zeitweise Tests an Kriegsschiffen der Royal Navy durchgeführt wurden.

Admiralitäts-Brandschutztisch in der Sendestation der HMS Belfast .

In der Zwischenzeit entwarf eine von Dreyer geleitete Gruppe ein ähnliches System. Obwohl beide Systeme für neue und bestehende Schiffe der Royal Navy bestellt wurden, fand das Dreyer-System bei der Marine in seiner endgültigen Mark IV * -Form schließlich den größten Anklang. Die Hinzufügung einer Direktorkontrolle ermöglichte ein vollständiges, praktikables Feuerkontrollsystem für Schiffe des Ersten Weltkriegs, und die meisten RN-Großschiffe waren bis Mitte 1916 so ausgestattet. Der Direktor befand sich hoch über dem Schiff, von dem aus die Betreiber einen überlegenen Blick auf jeden Schützen in der Welt hatten Türme . Es war auch in der Lage, das Feuer der Türme so zu koordinieren, dass ihr kombiniertes Feuer zusammenarbeitete. Dieses verbesserte Zielen und größere optische Entfernungsmesser verbesserten die Schätzung der Position des Feindes zum Zeitpunkt des Schusses. Das System wurde schließlich durch den verbesserten " Admiralty Fire Control Table " für Schiffe ersetzt, die nach 1927 gebaut wurden.

In den 1950er Jahren waren Geschütztürme zunehmend unbemannt, und das Verlegen von Geschützen wurde vom Kontrollzentrum des Schiffes aus mithilfe von Eingaben von Radar und anderen Quellen ferngesteuert .

Teleskopvisiere für Panzer wurden vor dem Zweiten Weltkrieg eingeführt , und diese Visiere hatten normalerweise die Möglichkeit, auf Zielbewegungen und Raster abzustimmen, die für verschiedene Entfernungen markiert waren. Es gab zwei allgemeine Arten von Panzervisieren. Entweder befand sich das Visier in fester Ausrichtung mit der Achse der Bohrung, wobei die Bereiche im Visier markiert waren, und der Schütze legte die Entfernungsmarkierung auf das Ziel. Oder stellen Sie den Schützen während des Verlegens physisch so ein, dass die Achse der Bohrung von der Achse des Visiers um den richtigen Betrag versetzt und mit der Mittelmarkierung im Visier verlegt wird.

Einige Sehenswürdigkeiten hatten eine Möglichkeit, die Reichweite abzuschätzen, beispielsweise unter Verwendung einer stadiametrischen Methode. Andere Panzer verwendeten einen optisch zusammenfallenden Entfernungsmesser oder nach dem Zweiten Weltkrieg ein Maschinengewehr. Ab den 1970er Jahren wurden diese durch Laser-Entfernungsmesser ersetzt. Panzerkanonen konnten jedoch während der Bewegung nicht genau abgefeuert werden, bis die Pistolenstabilisierung eingeführt wurde. Dies erschien am Ende des Zweiten Weltkriegs. Einige waren hydraulisch, während andere elektrische Servos verwendeten. In den 1970er Jahren wurden Panzer mit digitalen Computern ausgestattet.

Flugabwehrkanonen legen

Eine französische Flugabwehr-Motorbatterie (motorisierte AAA-Batterie), die einen Zeppelin in der Nähe von Paris zum Absturz brachte . Aus der Zeitschrift Horseless Age , 1916.

Die Notwendigkeit, Ballons und Luftschiffe sowohl vom Boden als auch von Schiffen aus anzugreifen, wurde zu Beginn des 20. Jahrhunderts erkannt. Flugzeuge wurden bald in die Liste aufgenommen und die anderen verloren an Bedeutung. Flugabwehr war direktes Feuer, die Schicht zielte auf das Flugzeug. Das Ziel bewegt sich jedoch in drei Dimensionen, was es zu einem schwierigen Ziel macht. Das Grundproblem besteht darin, dass entweder die Schicht auf das Ziel zielt und ein Mechanismus die Waffe auf die zukünftige Position (Flugzeit) des Ziels ausrichtet oder die Schicht auf die zukünftige Position des Flugzeugs zielt. In beiden Fällen besteht das Problem darin, die Höhe, Geschwindigkeit und Richtung des Ziels zu bestimmen und in der Lage zu sein, für die Flugzeit des Flugabwehrprojektils zu zielen (manchmal auch als Ablenkungslage bezeichnet).

Die deutschen Luftangriffe auf die britischen Inseln begannen zu Beginn des Ersten Weltkriegs. Flugabwehrgeschütze waren ein schwieriges Geschäft. Das Problem bestand darin, eine Granate erfolgreich so zu zielen , dass sie nahe an der zukünftigen Position ihres Ziels platzt, wobei verschiedene Faktoren die vorhergesagte Flugbahn der Granate beeinflussen . Dies wurde als Ablenkpistolenverlegung bezeichnet. Versetzte Winkel für Reichweite und Höhe wurden auf das Visier eingestellt und aktualisiert, wenn sich das Ziel bewegte. Bei dieser Methode wurde der Lauf auf die zukünftige Position des Ziels gerichtet, wenn das Visier auf das Ziel gerichtet war. Reichweite und Höhe des Ziels bestimmen die Zünderlänge. Die Schwierigkeiten nahmen zu, als sich die Flugzeugleistung verbesserte.

Die Briten befassten sich zuerst mit der Entfernungsmessung, als erkannt wurde, dass die Reichweite der Schlüssel zur Erzielung einer besseren Sicherungseinstellung ist. Dies führte zum Height / Range Finder (HRF). Das erste Modell war der Barr & Stroud UB2, ein 2-Meter- Entfernungsmesser , der auf einem Stativ montiert ist. Es maß die Entfernung zum Ziel und den Höhenwinkel, die zusammen die Höhe des Flugzeugs ergaben. Dies waren komplexe Instrumente und es wurden auch verschiedene andere Methoden angewendet. Der HRF wurde bald der Höhen- / Zünderindikator (HFI) hinzugefügt, der mit Höhenwinkeln und Höhenlinien markiert war, die mit Zünderlängenkurven überlagert waren. Unter Verwendung der vom HRF-Bediener angegebenen Höhe konnte die erforderliche Sicherungslänge abgelesen werden.

Eine kanadische Flugabwehreinheit von 1918, die zu Stationen fährt.

Das Problem der Ablenkungseinstellungen - "Aus-Aus" - erforderte jedoch die Kenntnis der Änderungsrate der Zielposition. Sowohl Frankreich als auch Großbritannien führten tachymetrische Geräte ein, um Ziele zu verfolgen und vertikale und horizontale Ablenkwinkel zu erzeugen. Das französische Brocq-System war elektrisch, der Bediener betrat den Zielbereich und hatte Anzeigen an Waffen; es wurde mit ihren 75 mm verwendet. Der britische Waffendirektor von Wilson-Dalby verwendete ein Paar Tracker und mechanische Tachymetrie. Der Bediener gab die Sicherungslänge ein und die Ablenkwinkel wurden von den Instrumenten abgelesen

1925 nahmen die Briten ein neues Instrument an, das von Vickers entwickelt wurde . Es war ein mechanischer analoger Computer, Prädiktor AA Nr. 1. Angesichts der Zielhöhe verfolgten seine Bediener das Ziel und der Prädiktor erzeugte Peilung, Quadrantenhöhe und Zündereinstellung. Diese wurden elektrisch an die Waffen weitergeleitet, wo sie auf Repeater-Wählscheiben an die Schichten angezeigt wurden, die mit den Zeigern (Zieldaten und tatsächlichen Daten der Waffe) übereinstimmten, um die Waffen zu legen. Dieses System von elektrischen Repeater-Wählscheiben basiert auf den in den 1880er Jahren von der britischen Küstenartillerie eingeführten Arrangements , und die Küstenartillerie war der Hintergrund vieler AA-Offiziere. Ähnliche Systeme wurden in anderen Ländern eingeführt, und beispielsweise wurde das spätere Sperry-Gerät mit der Bezeichnung M3A3 in den USA auch von Großbritannien als Predictor AA Nr. 2 verwendet. In Großbritannien nahmen auch die Höhenmesser zu, in Großbritannien Barr & Stroud aus dem Ersten Weltkrieg UB 2 (7 Fuß (2,1 m) optische Basis) wurde durch UB 7 (7 Fuß (2,1 m) optische Basis) und UB 10 (18 Fuß (5,5 m) optische Basis) ersetzt, die nur an statischen AA-Standorten verwendet wurden. . Goertz in Deutschland und Levallois in Frankreich produzierten 5-Meter-Instrumente.

Bis zum Zweiten Weltkrieg war die Situation weitgehend wie folgt: Für Ziele in einer Entfernung von bis zu einigen tausend Metern wurde eine automatische Waffe mit kleinerem Kaliber verwendet, mit einfachen Visieren, die es einer Schicht ermöglichten, die Führung anhand von Schätzungen der Zielreichweite und -geschwindigkeit zu beurteilen. Für Ziele mit größerer Reichweite wurden manuell gesteuerte Prädiktoren verwendet, um das Ziel zu verfolgen, Eingaben von optischen oder Radar-Entfernungsmessern zu erhalten und Schussdaten für die Kanonen zu berechnen, einschließlich der Berücksichtigung von Wind und Temperatur.

Nach dem Zweiten Weltkrieg wechselten die Prädiktoren von elektromechanischen analogen zu digitalen Computern , aber zu diesem Zeitpunkt waren schwere Flugabwehrgeschütze durch Raketen ersetzt worden, aber die Elektronik ermöglichte es kleineren Geschützen, vollautomatisch zu legen.

Siehe auch

Anmerkungen

Verweise