Приборы управления торпедной стрельбы, они же директоры торпедной стрельбы, они же счётно-решающие приборы времён ВМВ ВМФ США

Nov 24 2014
+
19
-

Первым электромеханическим прибором, используемым для управления торпедной стрельбой был американский Torpedo Data Computer (TDC) — наиболее близкий перевод «Компьютер Торпедных Данных».

Данная система была разработана для замены стандартных директоров торпедной стрельбы типа «банджо», которые представляли из себя механические калькуляторы(нечто вроде логарифмической линейки)(Илл. 1).

     

Иллюстрация 1.

Визуально выглядел как стенд, с большим количеством циферблатов, рукояток и переключателей(Илл.2). Располагался в большинстве случаев на центральном посту.

                 

Иллюстрация 2.

Устройство требовало введения следующих данных:

  1. Данные о платформе — т.е. данные о носителе оружия, подводной лодке, а именно курс и скорость движения. Эти данные поступали в автоматическом режиме с гирокомпас лодки и питометра(разновидность трубки Пито, прибор для изменения скорости потока) соответственно;

  2. Данные о цели — курс цели, скорость цели, и расстояние до цели. Эти данные, поступали с приборов наблюдения — перископа лодки(в подводном положении) или мощного вращающегося устройства(Target Bearing Transmitter, сокр. TBT), по сути — буссоли, т.е. соединения воедино компаса, азимутального круга и бинокля.(в надводном положении). В дальнейшем, с развитием гидролокации данные о цели поступали с сонаров(при помощи Sound Bearing Conventer, сокр. SBC).

  3. Данные о поражающем элементе, т.е. Торпеде — тип торпеды, скорость движения, глубину хода. Устройство позволяло использовать различные типы торпед.

Получая входящие данные устройство решало тригонометрические уравнения(Илл.3), и автоматически устанавливало требуемый угол гироскопов торпед, после чего торпеда была готовой к стрельбе. Вся операция занимала несколько секунд.

           

Иллюстрация 3.

История создания.

В 1932 г. Бюро Вооружений(Burea of Ordanance - BuOrd) США выдало заказ на разработку автоматизированной системы управления торпедной стрельбы(TDC) компаниям Arma Corporation и Ford Instruments. Система была создана достаточно быстро — первой лодкой, получившей TDC Mark I была SS-170 «Cachalot»(вошла в состав флота в октябре 1933г.). Начиная с этого момента устанавливалась в различных модификациях на все ПЛ US Navy, также установлена на лодку более старого проекта SS -169 “Dolphin” при модернизации. Первой специально спроектированной лодкой для использования TDC была SS-198 “Tambor”(вошла в состав флота в1940 г.)

Основной модификацией TDC была Mark III, доработанная для использования новых видов торпед и имеющая SBC. Последней, испольуемой в ВМВ Mark IV(доработана для использования торпед Mark 18).

Конструктивные особенности.

Главной конструктивной особенностью TDC является то, что он состоит из двух самостоятельных, но взаимосвязанных систем. Конструктивно прибор является электромеханическим, входящие данные от различных устройство ввода преобразовывались в электрические сигналы, затем эти сигналы передавались на устройство вывода информации — цифеблаты, указатели, индикаторы, счётчики; преобразование осуществлялось элекромеханическим способом(что-то вроде электрических счётчиков старых образцов, только гораздо сложнее)(Илл. 4-8).

           

Иллюстрация 4.

Иллюстрация 5.

Иллюстрация 6.

Иллюстрация 7.

Иллюстрация 8.

Отображение было весьма наглядным, в режиме реального времени можно было видеть скорость цели, курс, а также данные о взаимном расположении своего корабля и корабля-цели, т.е. пеленг на цель. Выражаясь современным языком, это была система обнаружения и слежения за целью. Это и являлось первой самостоятельной системой. Второй системой была система расчёта и установки требуемого угла гироскопа торпеды. Используя данные от системы наведения и слежения, а также данные торпеды, она решая тригонометрические уравнения(опять же, использовался механический калькулятор, что-то вроде логарифмической линейки, только взаимное перемещение частей этой «линейки» было механизированно), полученные данные предавались в торпедный отсек, где толкателем устанавливался угол гироскопа. Вручную этого делать было не нужно. После этого торпеда была готова к стрельбе. Система контролировала все(обычно 10) торпедные аппараты, для носовых и кормовых торпедных аппаратов имелись свои калькуляторы. В расчётах учитывалось разница в расположении точки прицеливания и точки стрельбы(расстояние определялось с боевой рубки, а торпедные аппараты находились в носу/корме лодки), реальная траектория движения торпеды(т.е. то, что торпеда не сразу наберёт максимальную скорость и не сразу ляжет на боевой курс)(Илл. 9), эффект параллакса. На современном языке вторая система — это система наведения и целеуказания.

Иллюстрация 9.

Основной особенностью TDC, безусловно, являлась система обнаружения и слежения. Эта система позволяла лодке во время проведения атаки активно маневрировать, быстро изменять свое положение относительно цели, осуществлять в коротки промежуток времени несколько заходов на цель. Само понятие «лодка заняла позицию для атаки», обрело новый смысл. Эта система ВМФ США была новаторской для своего времени, ничего подобного другие флоты не имели. Что же касаемо системы целеуказания, то ничего подобного, о ней сказать нельзя. Она была одной из многих, и далеко не лучшей из подобных систем стран участниц ВМВ. Однако бросать камень в огород разработчиков было бы несправедливо — для тех торпед, что стояли на вооружении ВМФ США к началу ВМВ, и эта система была избыточной. Но это уже совсем другая история;-)

Источники:

http://www.maritime.org/doc/attack/index.htm

http://www.navsource.org/archives/08/08198.htm

http://maritime.org/tech/tdc.htm

http://www.fleetsubmarine.com/sublist.html

http://www.dreadnoughtproject.org/tfs/index.php/Torpedo_Deflection_Sight...

Кое-какие картинки взяты с

http://en.wikipedia.org/wiki/Torpedo_Data_Computer

 

Comment viewing options

Выберите нужный метод показа комментариев и нажмите "Сохранить установки".
СЕЖ's picture
Submitted by СЕЖ on Thu, 27/11/2014 - 21:36.

А на сколько рано может появиться прибор управления стрельбой?

Tatcelvurm's picture
Submitted by Tatcelvurm on ср, 26/11/2014 - 19:12.

Через много много лет после описываемого

Почти такой же шкафчик, только в два раза меньше стоял у меня перед носом в Шилке. Назывался он СРП ( счетно-решающий прибор ) Считал точку упреждения, то место  куда нужно было послать снаряд для встречи с целью.

Принцип действия следующий:

На СРП поступают данные о угле места цели и ее азимуте. Данные поступают или от сельсинов антенной системы РЛС или от сельсинов  оптического прибора наведения ( если стрельба ведется в условиях афигенной видимости и охорененных помех )

 

Сельсин это пара устройств работающих синхронно - один провернулся на 90 градусов - второй отработал точно так же. Далее, уже в недрах ящика, работал механический вычислитель принимавший данные о угле места азимуте и дальности, и выдававший данные  на механизмы наводки пушки через такие же сельсин-пары. Все операции производилось с доли секунды и пушка постоянно отслеживала точку упреждения. Фактически СРП не требовал вмешательства. Стоит себе шкаф, жужжит колесиками и не греется. Жди когда цель подлетит на приемлемое расстояние жми клавишу охлаждение и огонь.

Это положени стояще машины. В случае стрельбы с ходу, в СРП добпалялись данные от ГАГ( гиро-азимут-горизонт)  и шкаф вносил коррективы.

Почему не современный ( уже в космос вышли ) расчетчик на микросборках, транзисторах?

Потому же , почему все аппаратура РПК Шилки была накручена на лампах. Жутко прожорливых, но по уверениям  "мозгов" устойчивых в ЭМИ.

 

Не важно веришь  ли ты в Господа сын мой. Взвод! Цельсь! Пли!

Слащёв's picture
Submitted by Слащёв on ср, 26/11/2014 - 14:16.

Очень интересная статья

Слащёв

elephant_white's picture
Submitted by elephant_white on ср, 26/11/2014 - 15:52.

Спасибо на добром слове)

"Don't 

LPGMASTER's picture
Submitted by LPGMASTER on Tue, 25/11/2014 - 15:28.

именно это (определение параметров цели) и является основным время затратным действием. заметим, описание прибора, стыдливо обходит этот процесс. я его опишу с вашего разрешения:

1. удерживаем курс и скорость лодки постоянными.

2. поднять перископ, снять КУ и вертикальный угол на цель, определяем пеленг и дистанцию до цели, наносим на планшет точку 1.

3. поднять перископ, снять КУ и вертикальный угол на цель, определяем пеленг и дистанцию до цели, наносим на планшет точку 2 (это действо производим с дискретностью 3 минуты). 

4. соединяем точку 1 и точку 2, получаем лод цели, "втыкаем" вектор лодки а точку 1и соединив начало вектора лодки и точки 2 получаем вектор Цели (курс и скорость).

 

весь процесс займет 3 мин 30 сек как минимум, но я описал минимум минимума для определения только Параметров Цели, это без расчета торпедного треугольника и ввода данных в ТО.

 

elephant_white's picture
Submitted by elephant_white on Tue, 25/11/2014 - 16:09.

заметим, описание прибора, стыдливо обходит этот процесс. 

с чего Вы взяли, что стыдливо?)

я его опишу с вашего разрешения:

Да ради Бога)

1. удерживаем курс и скорость лодки постоянными.

2. поднять перископ, снять КУ и вертикальный угол на цель, определяем пеленг и дистанцию до цели, наносим на планшет точку 1.

3. поднять перископ, снять КУ и вертикальный угол на цель, определяем пеленг и дистанцию до цели, наносим на планшет точку 2 (это действо производим с дискретностью 3 минуты). 

4. соединяем точку 1 и точку 2, получаем лод цели, "втыкаем" вектор лодки а точку 1и соединив начало вектора лодки и точки 2 получаем вектор Цели (курс и скорость).

 

весь процесс займет 3 мин 30 сек как минимум, но я описал минимум минимума для определения только Параметров Цели, это без расчета торпедного треугольника и ввода данных в ТО.

Коллега, при написании сего опуса не ставилась цели описать методы стрельбы. Но раз Вы настаиваете... По первой ссылке, В Главе 7-й, всё чётко расписано - последовательность действий оператора TDC, его помошника, что офицера по "сближению" и т.д. и т.п. Описаны три метода стрельбы, и описаный Вами ни к одному из них отношения не имеет.

Так, навскидку: лодка могла активно маневрировать, и ни на какой планшет ничего наносить было не нужно. Если интересно, почитайте, если лень - могу вечерком перевести и сюда выложить.

"Don't 

Ussuri's picture
Submitted by Ussuri on Tue, 25/11/2014 - 15:07.

Здорово! Особенно фото потрохов, сколько цветмета! ;) Помню потроха КШМки разбирал, шестерёнки, подшипнички, ламповые конденсаторы, моторчики, генераторы. Мне б такое богатство годе в 87. А о приборах управления артстрельбой цикл будет? И я не понял как дальномер в перископ запихать, я как то спрашивал почему вертикальные дальномеры не делали, меня послали ;(

Отдохни днём, чтобы ночью ты мог поспать!

Alex-cat's picture
Submitted by Alex-cat on Tue, 25/11/2014 - 09:01.

интересная шарманка.Нам бы такую ..у нас кстати что стояло?

ну ладно..скорость своей посудины и курс известны, скорость торпед тож допустим стабильна..Но как узнать курс и скорость цели?  

elephant_white's picture
Submitted by elephant_white on Tue, 25/11/2014 - 11:34.

Нам бы такую ..у нас кстати что стояло?

механический калькулятор(((( - См. Илл. 1

Но как узнать курс и скорость цели?  

Ну как. Определяется азимут - т.е. угол между направлением на север и целью(для чего "шарманка" связана с азимутальным кругом и гирокомпасом) и дальность до цели - дальномером. Затем всё повторяется несколько раз. В итоге, изменение азимута даёт курс цели, изменение расстояния - её скорость. Естественно, нужно знать свой курс и свою скорость - ну а дальше дело техники - в прямом смысле;-)))))

"Don't 

Alex-cat's picture
Submitted by Alex-cat on Tue, 25/11/2014 - 12:15.

механический калькулятор(((( - См. Илл. 1

Фигово.Лучший друг всех советских подводников Адольф мог и продать чего.У них-то наверно было?

и дальность до цели - дальномером.

про дальномер сомнительно. Я думал рисочками на дальномере по основным элементам судна или еще как с точностью плюс-минус лапоть.( Амеровские журналы судов как раз дают силуэт с цифирками (в футах или в попугаях) - высота мачты , рубки и трубы там. Те я к  тому что..представленный девайс вещь несомненно нужная и полезная. Но опыт мастерство и стреляющего тож не последнюю роль играют. )

http://alternathistory.org.ua/files/users/user26619/plam%20mol.JPG

 

elephant_white's picture
Submitted by elephant_white on Tue, 25/11/2014 - 12:31.

У них-то наверно было?

У них... Ну как сказать... У них последовательно совершенствовалось, и если говорить о середине 30-х, то нет, не было. Годам к 40-41, да было). Вообще, если коллегам будет интересно, то планировал написать по подобным девайсам других стран-участниц ВМВ.

( Амеровские журналы судов как раз дают силуэт с цифирками (в футах или в попугаях) - высота мачты , рубки и трубы там.

Коллега, а это в каком году? И для каких судов(или, всё же кораблей?) В рассматриваемый период уже были стереодальномеры.

Но опыт мастерство и стреляющего тож не последнюю роль играют. )

Естественно.

"Don't 

Alex-cat's picture
Submitted by Alex-cat on Tue, 25/11/2014 - 13:39.

 то планировал написать по подобным девайсам других стран-участниц ВМВ.

это будет занятно.

 а это в каком году? И для каких судов(или, всё же кораблей?) В рассматриваемый период уже были стереодальномеры.

в 43-44 еще были.

http://www.hnsa.com/doc/id/

http://www.hnsa.com/doc/id/oni208j-japan-merchant-ships/index.htm

просто принцип работы стереодальномера на моноперископе мне непонятен.  (Не..сам принцип я понимаю когда , допустим, два перископа..база между ними известна, угол поворота каждого известен, дальность посчитать можно тригонометрией.) Рисочками это просто и понятно. 

 

elephant_white's picture
Submitted by elephant_white on Tue, 25/11/2014 - 15:57.

в 43-44 еще были.

Если я правильно понял, приведенные Вами источники - это что-то вроде мануалов для визуального опознания различных японских кораблей. но это же не значит, что это есть единственный способ определить дальность до них?)

 

"Don't 

Alex-cat's picture
Submitted by Alex-cat on Thu, 27/11/2014 - 07:06.

Теоретически способов определить дальность много.А практически по первой ссылке как раз рисочками.

http://www.maritime.org/doc/attack/img/plateii.jpg

а вот и линеечка

http://www.maritime.org/doc/attack/img/plateiii.jpg