نظام التحكم في إطلاق النار لمدفعية الساحل

في سلاح المدفعية الساحلية التابع للجيش الأمريكي ، [ملاحظة 1] كان مصطلح نظام التحكم في النيران يُستخدم للإشارة إلى الأفراد والمرافق والتكنولوجيا ^{والإجراءات التي استُخدمت} لمراقبة الأهداف المحددة ، وتقدير مواقعها ، وحساب بيانات إطلاق النار للمدافع الموجهة لضرب تلك الأهداف، وتقييم فعالية هذا إطلاق النار، وإجراء التصحيحات عند الضرورة. ^{[ 1 ]}

دعمت أجهزة التحكم النيراني المبكرة لمدفعية السواحل تحديد المدى وتحديد المواقع بصريًا، سواءً كان ذلك على أساس أفقي أو رأسي، وكان كلا النظامين موجودًا عادةً في كل حصن. تطلّب تحديد المدى على أساس أفقي في البداية جهازي قياس سمت (يُعرفان أيضًا بالاتجاه أو الانحراف )، ويفضل أن يكونا متباعدين على نطاق واسع، ونظام اتصالات لنقل البيانات إلى غرفة رسم الخرائط ثم إلى المدافع. غالبًا ما كانت الأجهزة موجودة في ملاجئ تُسمى محطات نهاية القاعدة ، لأنها تُحدد نقاط نهاية خط الأساس. قد تكون محطة نهاية القاعدة مبنىً من طابقين مع غرفة رسم خرائط أو أجهزة أو مرافق أخرى في الطابق السفلي. بحلول عشرينيات القرن العشرين، كانت أجهزة تحديد المدى بالتزامن، وهي أجهزة مستقلة ذات أساس أفقي، قيد الاستخدام إلى جانب الطرق الأخرى. على الرغم من إمكانية استخدامها بسرعة، إلا أن خطوط أساسها كانت قصيرة جدًا، مما قلل من دقتها ومدى فعاليتها الأقصى. ^{[ 2 ]}

استُخدم في تحديد المدى باستخدام قاعدة عمودية جهاز تحديد موقع الانخفاض (DPF) أحادي القاعدة، مُثبّتًا في أعلى نقطة ممكنة فوق مستوى الماء؛ وقد استُمدّت هذه الأجهزة من أجهزة بريطانية مماثلة، وبدأ اعتمادها عام 1896. إلى جانب سمت الهدف، كانت هذه الأجهزة تقيس الزاوية العمودية من الجهاز إلى الهدف؛ وبمعرفة ارتفاع الجهاز فوق الماء، يُحدّد مدى الهدف. كانت الحاجة إلى الارتفاع تدريجيًا فوق الماء مع ازدياد ميادين الرماية عاملًا مُقيّدًا للغاية لجهاز تحديد موقع الانخفاض، ولذلك كان يُستكمل عادةً بأنظمة قاعدة أفقية. ومع استمرار ازدياد ميادين الرماية، في عشرينيات القرن العشرين، تم تركيب أنظمة قاعدة أفقية وعمودية إضافية في أبراج مراقبة النيران العالية في بعض المواقع، بما في ذلك دفاعات ميناء بورتسموث (نيو هامبشاير) ودفاعات ميناء ديلاوير . ^{[ 3 ]}

بحلول الحرب العالمية الثانية ، أصبح الرادار وسيلةً أفضل لتحديد موقع الهدف. ^{[ 2 ] [ 4 ]} ومع ذلك، في قصف غواصة يابانية لحصن ستيفنز في 21 يونيو 1942، وهي المرة الوحيدة التي تعرض فيها موقع دفاع ساحلي في الولايات المتحدة المتجاورة للهجوم، استخدم قائد الحصن جهاز تحديد المواقع لتحديد أن الغواصة كانت خارج نطاق القصف، وبالتالي لم يردّ بإطلاق النار. ^{[ 5 ]}

استُخدمت غرف التخطيط من قِبل فيلق المدفعية الساحلية لإيواء فريق من الجنود المسؤولين عن توجيه نيران مدافع بطارية المدفعية الساحلية . استُخدمت غرف التخطيط منذ حوالي عام 1895 وحتى نهاية الحرب العالمية الثانية، حين تم حلّ فيلق المدفعية الساحلية الأمريكي. في بعض بطاريات المدفعية الساحلية الأحدث خلال الحرب العالمية الثانية، سُميت هذه الغرف بغرف التخطيط والتحويل والراديو (PSR)، وكانت غالبًا (ولكن ليس دائمًا) مُدمجة مع المخابئ الموجودة في البطارية والتي استُخدمت أيضًا لتخزين الذخيرة والمولدات الكهربائية ووظائف دعم أخرى. بالنسبة للمدافع عيار 16 بوصة، كان مخبأ PSR يقع على مسافة من مخبأ بطارية المدفع، لتجنب تأثير صدمة إطلاق النار على معدات غرفة التخطيط. ^{[ 3 ]}

كانت غرفة التخطيط متصلة بخطوط الهاتف (وأحيانًا عبر الراديو) بمحطات طرفية ترصد مواقع سفن العدو وترسل البيانات إلى جنود غرفة التخطيط الذين يستخدمون معدات مثل لوحات التخطيط لحساب اتجاه توجيه المدافع وتوقيت إطلاق النار. كما امتدت خطوط الهاتف من غرفة التخطيط إلى المدافع لنقل بيانات إطلاق النار. واستُخدمت أجهزة أخرى، مثل "لوحات تصحيح المدى" أو "لوحات الانحراف"، في غرفة التخطيط لحساب بيانات إطلاق النار المصححة (الموصوفة أدناه) أو لضبط المدى والسمت بعد أن رصد المراقبون في محطات المراقبة البعيدة مواقع سقوط الطلقات السابقة. ^{[ 4 ]}

كانت غرف التخطيط تُبنى أحيانًا من الخرسانة وتُدفن تحت الأرض (للحماية)، أو تقع في حصون مدفعية السواحل المحصنة بالخرسانة المسلحة. كما كانت توجد غرف التخطيط في مبانٍ قائمة بذاتها، إما أبراج منخفضة أو مبانٍ خشبية وجصية من طابق أو طابقين، والتي قد تضم مرافق لعدة بطاريات متجاورة في هياكل شبيهة بالثكنات. وقد تحتوي هذه المنشآت متعددة البطاريات أيضًا على أماكن للنوم ومرافق صحية قريبة. وفي بعض الأحيان، كانت غرف التخطيط تقع على بعد مئات الأمتار من البطاريات التي تسيطر عليها، وغالبًا ما كانت تقع على قمم التلال أو سلاسل التلال القريبة. ^{[ 3 ]}

تم إدخال حواسيب بيانات المدفعية ، وهي حواسيب كهروميكانيكية، إلى سلاح المدفعية الساحلية في أربعينيات القرن العشرين، لا سيما في بطاريات المدافع الجديدة من سلسلتي 100 و200 عيار 16 بوصة و 6 بوصات التي دخلت الخدمة خلال تلك الفترة. وكانت بعض هذه الحواسيب تتلقى البيانات مباشرة من أجهزة الاتصال المتصلة بأجهزة الرصد في محطات التحكم بالنيران أو من معدات الرادار التابعة لسلاح المدفعية الساحلية. ^{[ 6 ]}

باختصار، اعتمد نظام التحكم بالنيران المستخدم منذ حوالي عام 1900 وحتى الحرب العالمية الثانية على مراقبين، غالباً ما كانوا يتمركزون في محطات طرفية أو أبراج تحكم أخرى ، يستخدمون أدوات بصرية (مثل التلسكوبات السمتية أو أجهزة تحديد مواقع الانخفاض ) لقياس اتجاهات و/أو مسافات الأهداف (عادةً سفن متحركة). ^{[ ملاحظة 2 ]} استُخدمت أنظمة تحديد المدى الأفقية والرأسية . ^{[ 7 ]} نُقلت هذه الملاحظات إلى الأفراد في غرف تخطيط البطاريات ، الذين استخدموا جهازاً ميكانيكياً يُسمى لوحة التخطيط لتحديد موقع الهدف على خريطة المنطقة. يشير الرقم الأحمر "1" في الرسم التوضيحي على اليمين إلى هذه المرحلة الأولى من عملية التحكم بالنيران.

بعد تحديد عدة مواقع للهدف (الدوائر الزرقاء في الشكل 1 على اليسار)، قام مشغلو لوحة التحديد بتقدير موقع الهدف في اللحظة المتوقعة لسقوط وابل القذائف من البطارية. يُطلق على هذا الموقع اسم "نقطة التوجيه الأمامي" (المربع الأخضر في الشكل 1)، لأنه يتضمن "توجيه" الموقع المتوقع للهدف (بافتراض استمرار حركته للأمام بنفس السرعة وفي نفس الاتجاه) خلال فترتين زمنيتين: (1) "الزمن الميت" بين وقت الملاحظة ووقت إطلاق النار الفعلي على الهدف، بالإضافة إلى (2) "زمن الطيران" - أي الوقت الذي يقضيه المقذوف في الهواء قبل إصابة الهدف. تم التعبير عن نقطة التوجيه الأمامي ببيانات إطلاق النار: المدى (بالياردات) والسمت (اتجاه البوصلة بالدرجات) ^{[ ملاحظة 3 ]} الذي يجب أن يوجه إليه طاقم المدفع (أو المدافع) لإصابة الهدف.

قبل إرسال بيانات إطلاق النار هذه إلى المدافع، جرى تصحيحها لمراعاة مجموعة متنوعة من "الظروف غير القياسية"، مثل درجة الحرارة (التي تؤثر على قوة انفجار شحنة البارود) أو قوة الرياح واتجاهها (التي تؤثر على مسار المقذوف). يشير الرقم "2" الأحمر في الرسم البياني على اليمين إلى هذه المرحلة من عملية التحكم في إطلاق النار. استُخدمت أجهزة خاصة، مثل "لوحة الانحراف" (لتصحيح السمت) أو "لوحة تصحيح المدى" (لتصحيح المدى)، لإنتاج بيانات إطلاق نار مصححة (موصوفة أدناه). ^{[ ملاحظة 4 ] [ 8 ]}

تتعلق المرحلة الأخيرة (المشار إليها بالرقم "3" الأحمر في الرسم البياني على اليمين) باستخدام بيانات مراقبي البطارية، الذين رصدوا سقوط القذائف (فوق أو تحت المدى، يمينًا أو يسارًا في السمت، أو على الهدف) وأرسلوا بياناتهم هاتفيًا إلى غرفة التخطيط لتصحيح تصويب المدافع في الطلقات اللاحقة. ^{[ ملاحظة 5 ] [ 9 ]}

تضمنت عملية التحكم بالنيران في مدفعية السواحل سلسلة من الخطوات المتكررة أثناء تتبع الهدف وإطلاق النار عليه. في البداية، يقوم المراقبون بتحديد الهدف وإرسال ملاحظاتهم إلى غرفة التخطيط. بعد ذلك، يحسب المخططون موقع الهدف وحركته المستقبلية المحتملة، بالإضافة إلى تعديلات المدى والسمت (الاتجاه). ثم تُرسل بيانات إطلاق النار إلى البطاريات ويستخدمها طاقم المدفعية لتوجيه مدافعهم. تُطلق المدافع. أخيرًا، قد يرصد المراقبون سقوط القذائف، ويرسلون هذه المعلومات إلى غرفة التخطيط لاستخدامها في تصحيح النيران. بعد ذلك، يرصد المراقبون الموقع (الجديد) للهدف، ليبدأوا دورة أخرى. تُسمى الفترة الزمنية بين عمليات الرصد المتتالية من قبل المراقبين "فترة الرصد". ^{[ 10 ]} وعادةً ما تُحدد بـ 20 ثانية للتحكم في بطاريات المدافع التي يزيد عيارها عن 3 بوصات .

لم يكن على جميع العاملين في نظام التحكم في النيران فقط أن يظلوا متزامنين (على سبيل المثال، معرفة أي من سلسلة مجموعات بيانات التحكم في النيران كانوا يعملون بها في أي وقت معين) ولكن كان لا بد من تنفيذ وظائف معينة (لا سيما تحديد الأهداف من قبل المراقبين وإطلاق النار من قبل أطقم المدافع) على فترات زمنية دقيقة إذا كان من المقرر الحفاظ على دقة النظام.

لتمكين جميع أفراد البطارية من البقاء على انسجام، يُقرع جرس (أو جهاز تنبيه) في كل محطة رصد أو تحديد مواقع تابعة للبطارية، وفي غرفة التخطيط، وعند كل مدفع، باستخدام أجراس أو أجهزة تنبيه موصولة بساعة رئيسية مركزية. ^{[ ملاحظة 6 ] [ 11 ]} قبل خمس ثوانٍ من بدء الدورة التالية، يُقرع الجرس. وبعد تأخير ثانية واحدة، يُقرع مرة أخرى. وبعد فاصل زمني آخر مدته ثانية واحدة، يُقرع الجرس للمرة الثالثة، وعند هذه الرنة الثالثة تُجرى عمليات الرصد مرة أخرى و/أو تُطلق المدافع.

يمكن لبطارية مدربة تدريباً جيداً رصد بيانات إطلاق النار وتخطيطها وتعديلها وإرسالها إلى مدافعها، التي يمكن بعد ذلك تحميلها وتوجيهها، كل ذلك قبل انطلاق جرس العشرين ثانية التالي، وعندها تُطلق المدافع. ^{[ ملاحظة 7 ]} إذا لم تتلقَ المدافع بيانات إطلاق النار في الوقت المناسب لسبب ما، أو إذا حدث تأخير أو خلل في الإطلاق، يُستأنف الإطلاق في نهاية الفترة التالية. في هذه الحالة، يُصدر الأمر "إعادة الإرسال!" (إعادة الإرسال) إلى المدافع. ^{[ ملاحظة 8 ]}

كانت بيانات إطلاق النار المصححة مصطلحًا يُستخدم في سلاح المدفعية الساحلية لأغراض التحكم في النيران في الفترة ما بين عامي 1890 و1945 تقريبًا. ويشير هذا المصطلح إلى بيانات إطلاق النار (المدى والسمت (المعروف أيضًا بالاتجاه أو الانحراف ) بالنسبة للهدف) التي تم تصحيحها لمراعاة مختلف "الظروف غير القياسية". في مصطلحات المدفعية الساحلية، كان مصطلح "التصحيح" يشير عادةً إلى التغييرات في المدى أو الانحراف (الاتجاه) المُقدَّر التي تُجرى قبل إطلاق النار. أما مصطلح "التعديل" فكان يشير عادةً إلى التغييرات التي تُجرى بعد إطلاق النار، وتُستخدم لتعديل هدف المدفع (المدافع) للطلقة التالية. وكانت التعديلات تُجرى عادةً من خلال مراقبة ورسم مسار سقوط القذائف (الارتطام) والإبلاغ عن مقدار انحرافها يمينًا أو يسارًا في السمت، أو مقدار تجاوزها أو نقصها في المدى. ^{[ 12 ]}

• نظام مكافحة الحرائق
• الدفاع الساحلي في الولايات المتحدة
• قيادة الدفاع عن الميناء
• قائمة بمعدات التحكم في إطلاق النار والتصويب التابعة للجيش الأمريكي حسب تصنيف كتالوج التوريد

• مدفعية السواحل: التحكم في النيران على موقع مجموعة دراسة الدفاع الساحلي