نظام مكافحة الحرائق

نظام التحكم في إطلاق النار ( FCS ) هو نظام متكامل من المكونات يساعد الرامي في تنفيذ المهام اللازمة لتحقيق دقة عالية في إطلاق النار، وذلك من خلال التشغيل الآلي الكامل أو شبه الآلي. ويؤدي هذا النظام نفس مهمة الرامي البشري في إطلاق النار، ولكنه يسعى إلى القيام بذلك بشكل أسرع وأكثر دقة.
التحكم في النيران البحرية
الأصول
تم تطوير أنظمة مكافحة الحرائق الأصلية للسفن.
هيمنت على تاريخ التحكم النيراني البحري المبكر استهداف الأهداف ضمن مدى الرؤية (المعروف أيضًا بالنيران المباشرة ). في الواقع، جرت معظم الاشتباكات البحرية قبل عام 1800 على مسافات تتراوح بين 20 و50 ياردة (20 إلى 50 مترًا) . [ 1 ] حتى خلال الحرب الأهلية الأمريكية ، غالبًا ما جرت المواجهة الشهيرة بين يو إس إس مونيتور وسي إس إس فيرجينيا على مسافة تقل عن 100 ياردة (90 مترًا) . [ 2 ]
أدت التحسينات التقنية السريعة في أواخر القرن التاسع عشر إلى زيادة كبيرة في مدى فعالية نيران المدفعية. فالمدافع ذات السبطانات الحلزونية الأكبر حجمًا، والتي تطلق قذائف متفجرة أخف وزنًا نسبيًا (مقارنةً بالقذائف المعدنية)، زادت من مدى المدافع لدرجة أن المشكلة الرئيسية أصبحت في توجيهها أثناء تحرك السفينة على الأمواج. وقد حُلّت هذه المشكلة مع إدخال الجيروسكوب ، الذي صحّح هذه الحركة ووفر دقة تصل إلى أقل من درجة. وأصبح بإمكان المدافع أن تنمو إلى أي حجم، وسرعان ما تجاوز عيارها 250 ملم (10 بوصات) بحلول تسعينيات القرن التاسع عشر. وبفضل مداها الهائل، أصبح القيد الأساسي هو رؤية الهدف، مما أدى إلى استخدام صواري عالية على السفن.
كان من بين التحسينات التقنية الأخرى إدخال التوربينات البخارية التي رفعت أداء السفن بشكل كبير. ففي السابق، كانت السفن الحربية الرئيسية التي تعمل بمحركات ترددية قادرة على بلوغ سرعة 16 عقدة تقريبًا، بينما بلغت سرعة أولى السفن التوربينية الكبيرة أكثر من 20 عقدة. وبالإضافة إلى المدى البعيد للمدافع، فقد مكّن هذا السفينة المستهدفة من قطع مسافة كبيرة، تعادل عدة أطوال سفينة، بين لحظة إطلاق القذائف ولحظة سقوطها. ولم يعد بالإمكان تحديد الهدف بالعين المجردة بدقة. علاوة على ذلك، في المعارك البحرية، من الضروري أيضًا التحكم في إطلاق النار من عدة مدافع في آن واحد.
قد ينطوي التحكم في إطلاق النار بالمدفعية البحرية على ثلاثة مستويات من التعقيد. بدأ التحكم المحلي مع تركيبات مدفعية بدائية كان يوجهها طاقم كل مدفع على حدة. أما التحكم الموجه فيوجه جميع المدافع على متن السفينة نحو هدف واحد. وكان إطلاق النار المنسق من تشكيل سفن على هدف واحد محور عمليات أساطيل البوارج. وتُجرى تصحيحات لسرعة الرياح السطحية، وميلان السفينة أثناء الإطلاق، ودرجة حرارة مخزن البارود، وانحراف القذائف الحلزونية، وقطر ماسورة كل مدفع مع تعديله لتوسيع المسافة بين الطلقات، ومعدل تغير المدى، مع تعديلات إضافية على حل الإطلاق بناءً على ملاحظة الطلقات السابقة.
تُرسل التوجيهات الناتجة، والمعروفة باسم حلول إطلاق النار ، إلى الأبراج لتحديد الأهداف. إذا أخطأت الطلقات الهدف، يمكن للمراقب تحديد مدى الخطأ واتجاهه، وتُعاد هذه المعلومات إلى الحاسوب مع أي تغييرات في البيانات الأخرى، ثم تُجرى محاولة إطلاق نار أخرى.
في البداية، كانت المدافع تُصوَّب باستخدام تقنية تحديد مواقع القذائف المدفعية . تضمنت هذه التقنية إطلاق النار على الهدف، ومراقبة نقطة ارتطام القذيفة (سقوطها)، وتصحيح التصويب بناءً على مكان سقوطها، وهو ما أصبح أكثر صعوبة مع ازدياد مدى المدفع. [ 1 ] [ أ ]
بين الحرب الأهلية الأمريكية وعام 1905، أُدخلت تحسينات طفيفة عديدة على أنظمة التحكم في النيران، مثل المناظير التلسكوبية وأجهزة تحديد المدى البصرية . كما طرأت تحسينات إجرائية، مثل استخدام لوحات التخطيط للتنبؤ اليدوي بموقع السفينة أثناء الاشتباك. [ 3 ]
الحرب العالمية الأولى
ثم استُخدمت آلات حاسبة ميكانيكية متطورة بشكل متزايد لتحديد مواقع المدافع بدقة ، حيث كانت تُرسل بيانات القياسات والمسافات إلى محطة رسم مركزية في عمق السفينة. هناك، كانت فرق توجيه النيران تُدخل موقع السفينة وسرعتها واتجاهها، بالإضافة إلى تعديلات مختلفة لتأثير كوريوليس ، وتأثيرات الطقس، وغيرها. حوالي عام 1905، بدأت تتوفر وسائل مساعدة ميكانيكية للتحكم في النيران، مثل طاولة دراير ، ودوماريسك (الذي كان جزءًا من طاولة دراير أيضًا)، وساعة أرجو ، لكن هذه الأجهزة استغرقت عدة سنوات قبل أن تنتشر على نطاق واسع. [ 4 ] [ ب ] كانت هذه الأجهزة أشكالًا مبكرة من أجهزة تحديد المدى .
قام آرثر بولين وفريدريك تشارلز دراير بشكل مستقل بتطوير أول هذه الأنظمة. بدأ بولين العمل على المشكلة بعد أن لاحظ ضعف دقة المدفعية البحرية في تدريب على الرماية بالقرب من مالطا عام 1900. [ 5 ] اقترح اللورد كلفن ، الذي يُعتبر على نطاق واسع العالم البريطاني الرائد، استخدام حاسوب تناظري لحل المعادلات الناشئة عن الحركة النسبية للسفن المشاركة في المعركة والتأخير الزمني في مسار القذيفة لحساب المسار المطلوب، وبالتالي اتجاه وارتفاع المدافع.
كان هدف بولين هو إنتاج حاسوب ميكانيكي مدمج مع نظام رسم آلي للمدى ومعدلات إطلاق النار لاستخدامه في أنظمة التحكم المركزية في النيران. وللحصول على بيانات دقيقة عن موقع الهدف وحركته النسبية، طوّر بولين وحدة رسم (أو جهاز رسم بياني) لالتقاط هذه البيانات. وأضاف إليها جيروسكوبًا لرصد انحراف السفينة المُطلقة. ومثل جهاز الرسم البياني، تطلّب الجيروسكوب البدائي في ذلك الوقت تطويرًا كبيرًا لتوفير توجيه مستمر وموثوق. [ 6 ] على الرغم من أن التجارب التي أُجريت عامي 1905 و1906 لم تُكلل بالنجاح، إلا أنها كانت واعدة. وقد شجّع بولين في جهوده كلٌّ من الأدميرال جاكي فيشر ، والأدميرال آرثر كنيفيت ويلسون ، ومدير الذخائر والطوربيدات البحرية (DNO) جون جيلكو ، الذين كانوا يصعدون بسرعة في سلم المناصب. وواصل بولين عمله، مع إجراء اختبارات متفرقة على سفن حربية تابعة للبحرية الملكية.
في غضون ذلك، صممت مجموعة بقيادة دراير نظامًا مشابهًا. ورغم أن كلا النظامين طُلبا لسفن البحرية الملكية الجديدة والقائمة، إلا أن نظام دراير حظي في النهاية بأكبر قدر من الاستحسان لدى البحرية في شكله النهائي مارك IV*. وقد سهّلت إضافة وحدة التحكم في التوجيه إنشاء نظام تحكم كامل وعملي في إطلاق النار لسفن الحرب العالمية الأولى، وتم تجهيز معظم سفن البحرية الملكية الرئيسية بهذا النظام بحلول منتصف عام 1916. كانت وحدة التحكم في التوجيه مثبتة في مكان مرتفع فوق السفينة، مما أتاح للمشغلين رؤية أفضل لأي رامي مدافع في الأبراج . كما كانت قادرة على تنسيق نيران الأبراج بحيث تعمل نيرانها مجتمعة بتناغم. وقد حسّن هذا من دقة التصويب، كما حسّنت أجهزة تحديد المدى البصرية الأكبر حجمًا من تقدير موقع العدو وقت إطلاق النار. وفي النهاية، تم استبدال النظام بـ " جدول التحكم في إطلاق النار للأميرالية " المُحسّن للسفن التي بُنيت بعد عام 1927. [ 7 ]
الحرب العالمية الثانية

خلال فترة خدمتها الطويلة، جرى تحديث أجهزة تحديد المدى باستمرار مع تطور التكنولوجيا، وبحلول الحرب العالمية الثانية، أصبحت جزءًا أساسيًا من نظام متكامل للتحكم في النيران. وقد مكّن دمج الرادار في نظام التحكم في النيران في بداية الحرب العالمية الثانية السفن من تنفيذ عمليات إطلاق نار فعّالة على مسافات بعيدة في الأحوال الجوية السيئة وفي الليل. [ ج ] للاطلاع على أنظمة التحكم في نيران المدفعية التابعة للبحرية الأمريكية، انظر أنظمة التحكم في نيران مدفعية السفن .
أدى استخدام نظام إطلاق النار المُتحكم به بواسطة جهاز التوجيه، بالإضافة إلى حاسوب التحكم في النيران، إلى نقل التحكم في توجيه المدافع من الأبراج الفردية إلى موقع مركزي؛ مع احتفاظ حوامل المدافع الفردية والأبراج متعددة المدافع بخيار تحكم محلي لاستخدامه عندما تحدّ أضرار المعركة من نقل معلومات جهاز التوجيه (وكانت هذه نسخًا أبسط تُسمى "جداول الأبراج" في البحرية الملكية). وبذلك، أمكن إطلاق المدافع في وابلات مُخططة، حيث يُعطي كل مدفع مسارًا مختلفًا قليلًا. وكان تشتت الطلقات الناتج عن الاختلافات بين المدافع الفردية، والقذائف الفردية، وتسلسلات اشتعال البارود، والتشوه المؤقت لهيكل السفينة كبيرًا بشكل غير مرغوب فيه في نطاقات الاشتباك البحري النموذجية. وكانت أجهزة التوجيه الموجودة في أعلى البنية الفوقية توفر رؤية أفضل للعدو من منظار البرج، وكان الطاقم الذي يُشغلها بعيدًا عن صوت المدافع وصدمتها. وكانت أجهزة توجيه المدافع في الأعلى، وتبرز نهايات أجهزة تحديد المدى البصرية من جوانبها، مما يمنحها مظهرًا مميزًا.
تطلّبت العوامل الباليستية غير المقاسة والتي لا يمكن التحكم بها، مثل درجة الحرارة والرطوبة والضغط الجوي واتجاه الرياح وسرعتها على ارتفاعات عالية، ضبطًا نهائيًا من خلال مراقبة سقوط القذيفة. كان قياس المدى البصري (للهدف وتناثر القذائف) صعبًا قبل توفر الرادار. فضّل البريطانيون أجهزة تحديد المدى بالتزامن ، بينما فضّل الألمان النوع المجسم . كان النوع الأول أقل قدرة على تحديد المدى لهدف غير واضح، ولكنه أسهل على المستخدم على المدى الطويل، أما النوع الثاني فكان عكس ذلك.

زُوِّدت الغواصات أيضاً بحواسيب للتحكم في إطلاق النار للأسباب نفسها، لكن مشكلتها كانت أكثر وضوحاً؛ ففي عملية إطلاق نموذجية، كان الطوربيد يستغرق من دقيقة إلى دقيقتين للوصول إلى هدفه. وكان حساب "التقدم" المناسب بالنظر إلى الحركة النسبية للسفينتين أمراً بالغ الصعوبة، ولذا أُضيفت حواسيب بيانات الطوربيد لتحسين سرعة هذه الحسابات بشكل كبير.
في سفينة بريطانية نموذجية من سفن الحرب العالمية الثانية، كان نظام التحكم بالنيران يربط أبراج المدافع الفردية ببرج التوجيه (حيث توجد أجهزة التصويب) والحاسوب التناظري الموجود في قلب السفينة. في برج التوجيه، كان المشغلون يوجهون مناظيرهم نحو الهدف؛ يقيس أحد المناظير الارتفاع والآخر الاتجاه. أما مناظير تحديد المدى، المثبتة على حامل منفصل، فكانت تقيس المسافة إلى الهدف. ثم يقوم نظام التحكم بالنيران بتحويل هذه القياسات إلى اتجاهات وارتفاعات تُطلق عليها المدافع. في الأبراج، كان رماة المدافع يضبطون ارتفاع مدافعهم ليطابق مؤشر الارتفاع المُرسل من نظام التحكم بالنيران، بينما يقوم رامي البرج نفسه بضبط الاتجاه. وعندما تكون المدافع موجهة نحو الهدف، تُطلق النار بشكل مركزي. [ 8 ]
حتى مع كل هذه الميكنة في العملية، فقد تطلبت عنصرًا بشريًا كبيرًا؛ محطة الإرسال (الغرفة التي كانت تضم طاولة دراير) للمدافع الرئيسية لسفينة إتش إم إس هود كانت تضم 27 فردًا من الطاقم .
كان الموجهون غير محميين إلى حد كبير من نيران العدو. كان من الصعب وضع دروع ثقيلة في هذا الجزء المرتفع من السفينة، وحتى لو صدّ الدرع قذيفة، فإن قوة الاصطدام وحدها كفيلة على الأرجح بإخراج الأجهزة عن محاذاتها. وكان الحد الأقصى للدروع هو ما يكفي للحماية من القذائف الصغيرة وشظاياها الناتجة عن إصابة أجزاء أخرى من السفينة.

كان أداء الحاسوب التناظري مثيرًا للإعجاب. فقد تمكنت البارجة يو إس إس نورث كارولينا، خلال اختبار أُجري عام 1945، من الحفاظ على دقة عالية في إطلاق النار على هدف ما أثناء سلسلة من المناورات السريعة. [ 9 ] وتُعد القدرة على المناورة أثناء الاشتباك مع هدف ما ميزةً رئيسيةً للسفينة الحربية.
أصبحت الاشتباكات البحرية الليلية بعيدة المدى ممكنة عندما أمكن إدخال بيانات الرادار إلى جهاز تحديد المدى. وقد تجلى نجاح هذا الجمع في نوفمبر 1942 في معركة جزيرة سافو الثالثة، عندما اشتبكت المدمرة الأمريكية واشنطن مع البارجة اليابانية كيريشيما على مسافة 7.7 كيلومتر (8400 ياردة ) ليلاً. اشتعلت النيران في كيريشيما ، وتعرضت لعدد من الانفجارات، وقام طاقمها بإغراقها. أصيبت كيريشيما بما لا يقل عن تسع قذائف عيار 410 ملم (16 بوصة) من أصل 75 قذيفة أُطلقت (بنسبة إصابة 12%). [ 1 ] تم اكتشاف حطام كيريشيما عام 1992، وتبين أن مقدمة السفينة بأكملها كانت مفقودة. [ 10 ] لم يطور اليابانيون خلال الحرب العالمية الثانية أنظمة الرادار أو أنظمة التحكم الآلي في إطلاق النار بمستوى البحرية الأمريكية، مما وضعهم في وضع غير مواتٍ للغاية. [ 11 ]
ما بعد عام 1945
بحلول خمسينيات القرن العشرين، أصبحت أبراج المدافع غير مأهولة بشكل متزايد، حيث يتم التحكم في توجيه المدافع عن بعد من مركز التحكم في السفينة باستخدام مدخلات من الرادار ومصادر أخرى.
كان آخر عمل قتالي لحراس المدى التناظريين، على الأقل بالنسبة للبحرية الأمريكية، في حرب الخليج الفارسي عام 1991 [ 12 ] عندما قام حراس المدى على متن البوارج من فئة أيوا بتوجيه آخر جولاتهم في القتال.
مكافحة الحرائق من الطائرات
أجهزة التصويب بالقنابل في الحرب العالمية الثانية
استُخدمت أنظمة التحكم في إطلاق النار مبكراً في الطائرات القاذفة ، وذلك باستخدام أجهزة توجيه القنابل الحاسوبية التي تستقبل معلومات الارتفاع وسرعة الطائرة للتنبؤ بنقطة اصطدام القنبلة وعرضها. ويُعدّ جهاز نوردن لتوجيه القنابل أشهر الأجهزة الأمريكية في هذا المجال .
مناظير المدفعية الجوية في الحرب العالمية الثانية
ظهرت أنظمة بسيطة، تُعرف باسم مناظير الحوسبة المتقدمة، داخل الطائرات في أواخر الحرب كمناظير جيروسكوبية . استخدمت هذه الأجهزة جيروسكوبًا لقياس معدلات الدوران، وحركت نقطة التصويب في المنظار لمراعاة ذلك، حيث عُرضت نقطة التصويب من خلال منظار عاكس . كان الإدخال اليدوي الوحيد للمنظار هو مسافة الهدف، والتي كانت تُحدد عادةً بضبط حجم جناح الهدف عند مدى معروف. أُضيفت وحدات رادار صغيرة في فترة ما بعد الحرب لأتمتة هذا الإدخال أيضًا، ولكن استغرق الأمر بعض الوقت قبل أن تصبح سريعة بما يكفي لإرضاء الطيارين تمامًا. كان أول تطبيق لنظام تحكم مركزي في إطلاق النار في طائرة إنتاجية على متن قاذفة القنابل B-29 . [ 13 ]
أنظمة ما بعد الحرب العالمية الثانية
مع بداية حرب فيتنام، بدأ دمج نظام تنبؤ قصف محوسب جديد، يُسمى نظام القصف على ارتفاعات منخفضة (LABS)، في أنظمة الطائرات المجهزة بحمل أسلحة نووية. كان هذا الحاسوب الجديد للقنابل ثوريًا، إذ كان يُصدر أمر إطلاق القنبلة من الحاسوب نفسه، وليس من الطيار؛ حيث يُحدد الطيار الهدف باستخدام الرادار أو أي نظام توجيه آخر ، ثم يُعطي موافقته على إطلاق السلاح، ليقوم الحاسوب بعد ذلك بإطلاقه عند "نقطة إطلاق" محسوبة بعد بضع ثوانٍ. يختلف هذا اختلافًا كبيرًا عن الأنظمة السابقة، التي، على الرغم من أنها أصبحت محوسبة أيضًا، كانت لا تزال تحسب "نقطة الارتطام" التي تُظهر مكان سقوط القنبلة إذا أُطلقت في تلك اللحظة. الميزة الرئيسية هي إمكانية إطلاق السلاح بدقة حتى أثناء مناورة الطائرة. كانت معظم أجهزة التصويب بالقنابل حتى ذلك الحين تتطلب من الطائرة الحفاظ على وضعية ثابتة (عادةً أفقية)، على الرغم من شيوع أجهزة التصويب الخاصة بالقصف الانقضاضي.
صُمم نظام LABS في الأصل لتسهيل تكتيك يُعرف باسم "القصف القذفي" ، والذي يسمح للطائرة بالبقاء خارج نطاق انفجار السلاح . ومع ذلك، دُمج مبدأ حساب نقطة الإطلاق لاحقًا في حواسيب التحكم في إطلاق النار للقاذفات والطائرات الهجومية اللاحقة، مما أتاح تنفيذ عمليات القصف الأفقي والغوص والقذفي. إضافةً إلى ذلك، ومع دمج حاسوب التحكم في إطلاق النار مع أنظمة الذخائر، أصبح بإمكانه مراعاة خصائص طيران السلاح المراد إطلاقه.
مكافحة الحرائق البرية
مكافحة النيران المضادة للطائرات
مع بداية الحرب العالمية الثانية ، تحسّن أداء الطائرات في الارتفاع بشكل كبير لدرجة أن المدافع المضادة للطائرات واجهت مشاكل تنبؤية مماثلة، ولذا زُوّدت بشكل متزايد بحواسيب للتحكم في إطلاق النار. كان الاختلاف الرئيسي بين هذه الأنظمة وتلك الموجودة على السفن هو الحجم والسرعة. تُعدّ النسخ الأولى من نظام التحكم بزاوية عالية (HACS) التابع للبحرية الملكية البريطانية مثالًا على نظام يتنبأ بناءً على افتراض ثبات سرعة الهدف واتجاهه وارتفاعه خلال دورة التنبؤ، والتي تشمل وقت تفجير القذيفة ووقت وصولها إلى الهدف. اعتمد نظام Mk 37 التابع للبحرية الأمريكية افتراضات مماثلة، باستثناء قدرته على التنبؤ بافتراض معدل ثابت لتغير الارتفاع. يُعدّ نظام كيريسون للتنبؤ مثالًا على نظام صُمّم لحل مشكلة تحديد الموقع "في الوقت الفعلي"، ببساطة عن طريق توجيه الموجّه نحو الهدف ثم توجيه المدفع نحو المؤشر الذي يُشير إليه. كما صُمّم النظام عمدًا ليكون صغيرًا وخفيفًا، ليسهل نقله مع المدافع التي يخدمها.
استُخدم نظام الدفاع الجوي M-9/SCR-584 ، القائم على الرادار، لتوجيه مدفعية الدفاع الجوي منذ عام 1943. وكان نظام SCR-584، التابع لمختبر الإشعاع في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، أول نظام رادار مزود بخاصية التتبع التلقائي. أما نظام M-9، التابع لمختبر بيل [ 14 ] ، فكان حاسوبًا إلكترونيًا تناظريًا للتحكم في إطلاق النار، حلّ محل الحواسيب الميكانيكية المعقدة والتي يصعب تصنيعها (مثل نظام سبيري M-7 أو جهاز كيريسون البريطاني للتنبؤ). وبالاقتران مع صمام التقارب VT ، حقق هذا النظام إنجازًا مذهلاً بإسقاط صواريخ V-1 الجوالة بأقل من 100 قذيفة لكل طائرة (بينما كانت الآلاف من القذائف شائعة في أنظمة الدفاع الجوي السابقة). [ 15 ] [ 16 ] وكان لهذا النظام دورٌ حاسم في الدفاع عن لندن وأنتويرب ضد صواريخ V-1.
على الرغم من إدراجها في قسم أنظمة التحكم في النيران البرية، إلا أنه يمكن العثور على أنظمة التحكم في النيران المضادة للطائرات أيضًا في الأنظمة البحرية والجوية.
التحكم في نيران المدفعية الساحلية

في سلاح المدفعية الساحلية التابع لجيش الولايات المتحدة ، بدأ تطوير أنظمة التحكم في إطلاق النار للمدفعية الساحلية في نهاية القرن التاسع عشر واستمر التقدم خلال الحرب العالمية الثانية. [ 17 ]
استخدمت الأنظمة المبكرة محطات مراقبة أو محطات طرفية متعددة (انظر الشكل 1 ) للعثور على الأهداف التي تهاجم الموانئ الأمريكية وتتبعها. ثم نُقلت البيانات من هذه المحطات إلى غرف التخطيط ، حيث استُخدمت أجهزة ميكانيكية تناظرية، مثل لوحة التخطيط ، لتقدير مواقع الأهداف واستخلاص بيانات إطلاق النار لبطاريات المدافع الساحلية المخصصة لاعتراضها.
كانت حصون المدفعية الساحلية الأمريكية [ 18 ] مليئة بمجموعة متنوعة من الأسلحة، بدءًا من مدافع الهاون للدفاع الساحلي عيار 12 بوصة، مرورًا بالمدفعية متوسطة المدى عيار 3 بوصات و6 بوصات، وصولًا إلى المدافع الأكبر حجمًا، والتي تضمنت مدافع باربيت عيار 10 بوصات و12 بوصة ومدافع العربات المخفية، ومدفعية السكك الحديدية عيار 14 بوصة، ومدافع عيار 16 بوصة تم تركيبها قبل الحرب العالمية الثانية وخلالها.
أصبحت أنظمة التحكم في إطلاق النار في المدفعية الساحلية أكثر تطوراً من حيث تصحيح بيانات الإطلاق وفقاً لعوامل مثل الأحوال الجوية، وحالة البارود المستخدم، ودوران الأرض. كما وُضعت آليات لتعديل بيانات الإطلاق بناءً على سقوط القذائف. وكما هو موضح في الشكل 2، كانت جميع هذه البيانات تُرسل إلى غرف التخطيط وفق جدول زمني دقيق يُتحكم فيه بواسطة نظام أجراس تُطلق على فترات زمنية محددة في جميع أنحاء أنظمة الدفاع عن الموانئ. [ 19 ]
لم يبدأ استخدام حواسيب بيانات المدافع الكهروميكانيكية ، المتصلة برادارات الدفاع الساحلي، في استبدال أساليب المراقبة البصرية والتخطيط اليدوي في التحكم بمدفعية السواحل إلا في وقت لاحق من الحرب العالمية الثانية. وحتى ذلك الحين، تم الإبقاء على الأساليب اليدوية كخيار احتياطي حتى نهاية الحرب.
أنظمة مكافحة الحرائق المباشرة وغير المباشرة
يمكن استخدام أنظمة التحكم النيراني الأرضية للمساعدة في كل من الاشتباك المباشر وغير المباشر بالأسلحة. وتوجد هذه الأنظمة في أسلحة تتراوح من المسدسات الصغيرة إلى المدفعية الثقيلة.
أنظمة حديثة لمكافحة الحرائق
أجهزة التحكم النيراني الحديثة، كغيرها من أجهزة الحاسوب عالية الأداء، رقمية. يتيح الأداء المحسّن إضافة أي مدخلات تقريبًا، بدءًا من كثافة الهواء والرياح، وصولًا إلى تآكل السبطانات والتشوه الناتج عن التسخين. هذه التأثيرات ملحوظة في جميع أنواع الأسلحة، وقد بدأت أجهزة التحكم النيراني بالظهور على منصات أصغر فأصغر. كانت الدبابات من أوائل استخدامات التوجيه الآلي للمدافع، باستخدام جهاز تحديد المدى بالليزر ومقياس تشوه السبطانة. لا تقتصر فائدة أجهزة التحكم النيراني على توجيه المدافع الكبيرة فحسب ، بل تشمل أيضًا توجيه الرشاشات والمدافع الصغيرة والصواريخ الموجهة والبنادق والقنابل اليدوية والصواريخ - أي نوع من الأسلحة التي يمكن تغيير معايير إطلاقها أو إطلاقها. تُركّب هذه الأجهزة عادةً على السفن والغواصات والطائرات والدبابات ، وحتى على بعض الأسلحة الصغيرة - على سبيل المثال، قاذفة القنابل اليدوية المصممة للاستخدام على بندقية الهجوم Fabrique Nationale F2000 ذات التصميم المدمج. لقد مرت أجهزة الكمبيوتر الخاصة بالتحكم في الحرائق بجميع مراحل التكنولوجيا التي مرت بها أجهزة الكمبيوتر، حيث اعتمدت بعض التصاميم على التكنولوجيا التناظرية ، ثم على أنابيب التفريغ التي تم استبدالها لاحقًا بالترانزستورات .
غالبًا ما تُربط أنظمة التحكم في إطلاق النار بأجهزة استشعار (مثل السونار والرادار وأنظمة البحث والتتبع بالأشعة تحت الحمراء وأجهزة قياس المدى بالليزر ومقاييس سرعة الرياح ومؤشرات اتجاه الرياح ومقاييس الحرارة ومقاييس الضغط الجوي ، إلخ) لتقليل أو إلغاء كمية المعلومات التي يجب إدخالها يدويًا لحساب حل فعال. يمكن للسونار والرادار وأنظمة البحث والتتبع بالأشعة تحت الحمراء وأجهزة قياس المدى تزويد النظام باتجاه الهدف و/أو المسافة إليه. بدلاً من ذلك، يمكن توفير منظار بصري يُوجهه المشغل ببساطة نحو الهدف، وهو أسهل من إدخال المسافة يدويًا باستخدام طرق أخرى، كما أنه يُقلل من إنذار الهدف بأنه مُتعقب. عادةً ما تحتاج الأسلحة التي تُطلق لمسافات طويلة إلى معلومات بيئية؛ فكلما زادت المسافة التي تقطعها الذخيرة ، زاد تأثير الرياح ودرجة الحرارة وكثافة الهواء، إلخ، على مسارها، لذا فإن الحصول على معلومات دقيقة أمر ضروري لحل جيد. في بعض الأحيان، بالنسبة للصواريخ بعيدة المدى جدًا، يجب الحصول على بيانات بيئية على ارتفاعات عالية أو بين نقطة الإطلاق والهدف. غالباً ما تُستخدم الأقمار الصناعية أو البالونات لجمع هذه المعلومات.
بمجرد حساب مسار الإطلاق، تستطيع العديد من أنظمة التحكم النيراني الحديثة توجيه السلاح وإطلاق النار. وهذا يصب في مصلحة السرعة والدقة، وفي حالة المركبات كالطائرات والدبابات، لتمكين الطيار/الرامي/إلخ من القيام بمهام أخرى في الوقت نفسه، مثل تتبع الهدف أو قيادة الطائرة. حتى لو لم يتمكن النظام من توجيه السلاح بنفسه، كما في حالة المدفع الثابت في الطائرة، فإنه قادر على تزويد المشغل بإرشادات حول كيفية التصويب. عادةً، يُوجّه المدفع للأمام مباشرةً، ويتعين على الطيار مناورة الطائرة لتوجيهها بشكل صحيح قبل الإطلاق. في معظم الطائرات، تأخذ إشارة التصويب شكل مؤشر يُعرض على شاشة العرض الأمامية (HUD). يُظهر هذا المؤشر للطيار موقع الهدف بالنسبة للطائرة لإصابته. بمجرد أن يُحكم الطيار مناورة الطائرة بحيث تتطابق صورة الهدف مع صورة جهاز تحديد الهدف، يُطلق الصاروخ، أو في بعض الطائرات يُطلق الصاروخ تلقائيًا عند هذه النقطة، لتجاوز أي تأخير من الطيار. في حالة إطلاق صاروخ، قد يُزوّد حاسوب التحكم في إطلاق النار الطيار بمعلومات حول ما إذا كان الهدف ضمن مدى الصاروخ، ومدى احتمالية إصابة الهدف في أي لحظة. ينتظر الطيار بعد ذلك حتى تصبح قراءة الاحتمالية عالية بما يكفي قبل إطلاق الصاروخ.
انظر أيضاً
ملحوظات
- أدى ازدياد مدى المدافع إلى إجبار السفن على إنشاء نقاط مراقبة مرتفعة للغاية، تُمكّن أجهزة تحديد المدى البصرية ومراقبي المدفعية من رصد المعركة. وكانت الحاجة إلى رصد قذائف المدفعية أحد الأسباب الرئيسية وراء تطوير الطيران البحري، حيث استُخدمت الطائرات المبكرة لرصد نقاط سقوط نيران المدفعية البحرية. وفي بعض الحالات، أطلقت السفن بالونات مراقبة مأهولة كوسيلة لرصد المدفعية. وحتى اليوم، يُعد رصد المدفعية جزءًا مهمًا من توجيه النيران، على الرغم من أن الرصد يتم غالبًا بواسطة طائرات بدون طيار . فعلى سبيل المثال، خلال حرب الخليج الثانية ،رصدت طائرات بدون طيار النيران لصالح البوارج من فئة آيوا المشاركة في قصف السواحل.
- ↑ إن أسباب هذا الانتشار البطيء معقدة. فكما هو الحال في معظم البيئات البيروقراطية، تسبب الجمود المؤسسي والطبيعة الثورية للتغيير المطلوب في تباطؤ القوات البحرية الرئيسية في تبني هذه التقنية.
- ↑ تفاوتت درجة التحديث باختلاف البلدان. فعلى سبيل المثال، استخدمت البحرية الأمريكية آليات مؤازرة لتوجيه مدافعها تلقائيًا في كلٍ من السمت والارتفاع. بينما استخدم الألمان آليات مؤازرة لتوجيه مدافعهم في الارتفاع فقط، وبدأ البريطانيون في تطبيق نظام التحكم عن بُعد في الارتفاع والانحراف لمدافع عيار 4 بوصات و4.5 بوصات و5.25 بوصات في عام 1942، وفقًا لكتاب "الأسلحة البحرية في الحرب العالمية الثانية" لكامبل. فعلى سبيل المثال، تم تحديث مدافع السفينة الحربية البريطانية "إتش إم إس أنسون " عيار 5.25 بوصة إلى نظام تحكم عن بُعد كامل في الوقت المناسب لانتشارها في المحيط الهادئ.
- ↑ حافظ مسؤول المدى في هذا التمرين على دقة إطلاق النار ضمن نطاق بضع مئات من الأمتار، وهو النطاق المطلوب لإطلاق وابل متأرجح فعال . وقد استخدمت البحرية الأمريكية هذا النوع من الإطلاق للحصول على التصحيحات النهائية اللازمة لإصابة الهدف.
مراجع
- ١ ٢ ٣ أ. بن كلايمر (١٩٩٣). "الحواسيب التناظرية الميكانيكية لهانيبال فورد وويليام نيويل" (ملف PDF) . حوليات IEEE لتاريخ الحوسبة . ١٥ (٢): ١٩-٣٤ . doi : 10.1109/85.207741 . S2CID 6500043. تاريخ الاسترجاع: ٢٠٠٦-٠٨-٢٦ .
- ↑ "التسلسل الزمني لسفينة يو إس إس مونيتور: من البداية إلى الغرق" . متحف البحارة . مركز يو إس إس مونيتور. مؤرشف من الأصل بتاريخ 13 يوليو 2006. تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 أغسطس 2006 .
- ↑ انظر، على سبيل المثال، نظام التحكم في إطلاق النار التابع للبحرية الأمريكية، 1918 .
- ↑ ميندل، ديفيد (2002). بين الإنسان والآلة . بالتيمور: جونز هوبكنز. ص 25-28 . ISBN 0-8018-8057-2.
- ↑ حبوب اللقاح 'المدفعية' ص 23
- ↑ حبوب اللقاح 'المدفعية' ص 36
- ↑ للاطلاع على وصف لجدول التحكم في إطلاق النار التابع للأميرالية أثناء العمل: كوبر، آرثر. "لمحة عن المدفعية البحرية" . أهوي: التاريخ البحري الأسترالي.
- ↑ BR 901/43، دليل ساعة التحكم في إطلاق النار التابعة للأميرالية من النوع الأول والثاني*
- ↑ جورينز، دبليو جيه (1991). "تطور مدفعية السفن الحربية في البحرية الأمريكية، 1920-1945" . مجلة السفن الحربية الدولية (3): 255. مؤرشف من الأصل بتاريخ 20 نوفمبر 2006. تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 أكتوبر 2006 .
- ↑ أنتوني ب. تولي (2003). "مواقع حطام السفن التابعة للبحرية الإمبراطورية اليابانية التي تم تحديدها/مسحها" . ألغاز/قصص غير مروية عن البحرية الإمبراطورية اليابانية . CombinedFleet.com . تاريخ الاسترجاع: 26-09-2006 .
- ↑ ميندل، ديفيد (2002). بين الإنسان والآلة . بالتيمور: جونز هوبكنز. ص 262-263 . ISBN 0-8018-8057-2.
- ↑ "الأسلحة القديمة تصمد في حرب التكنولوجيا المتقدمة" . صحيفة دالاس مورنينغ نيوز . ١٠ فبراير ١٩٩١. مؤرشف من الأصل في ٦ أكتوبر ٢٠٠٦. تم الاطلاع عليه في ٣٠ سبتمبر ٢٠٠٦ .
- ↑ مور، كريستوفر (12 أغسطس 2020). "الدفاع عن القاذفة العملاقة: نظام التحكم المركزي في إطلاق النار للطائرة بي-29" . المتحف الوطني للطيران والفضاء . مؤسسة سميثسونيان . تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 أغسطس 2020 .
- ↑ "نفخ ساخن - نفخ بارد - لم يفشل جهاز M9 أبدًا" . سجل مختبرات بيل . 24 (12): 454-456 . ديسمبر 1946.
- ↑ باكستر، "علماء ضد الزمن"
- ↑ بينيت، "تاريخ هندسة التحكم"
- ↑ للاطلاع على معلومات أساسية مبكرة، انظر "التحكم في النيران وتحديد المواقع: معلومات أساسية" بقلم بولينج دبليو سميث في مارك بيرهاو، محرر، "الدفاعات الساحلية الأمريكية: دليل مرجعي"، مطبعة CDSG، ماكلين، فيرجينيا، 2004، ص 257.
- ↑ انظر على سبيل المثال، التقرير عن حصن أندروز في ميناء بوسطن للحصول على ملخص لأصول المدفعية وأنظمة التحكم في النيران النموذجية لهذه الدفاعات.
- ↑ للحصول على وصف كامل للتحكم في النيران في مدفعية السواحل، انظر "FM 4-15 دليل ميداني لمدفعية السواحل - التحكم في النيران وتحديد المواقع لمدفعية السواحل"، وزارة الحرب الأمريكية، مكتب الطباعة الحكومي، واشنطن، 1940.
للمزيد من القراءة
- باكستر، جيمس فيني (1946). علماء ضد الزمن . ليتل، براون وشركاه. رقم ISBN 0-26252-012-5.
{{cite book}}عدم توافق رقم ISBN / التاريخ ( مساعدة ) - كامبل، جون (1985). الأسلحة البحرية في الحرب العالمية الثانية . مطبعة المعهد البحري. رقم ISBN 0-87021-459-4.
- فيرفيلد، أ.ب. (1921). الذخائر البحرية . مطبعة اللورد بالتيمور.
- فريدن، ديفيد ر. (1985). مبادئ أنظمة الأسلحة البحرية . مطبعة المعهد البحري. ISBN 0-87021-537-X.
- فريدمان، نورمان (2008). القوة النارية البحرية: مدافع السفن الحربية والمدفعية في عصر الدريدنوت . سي فورث. ISBN 978-1-84415-701-3.
- هانز، مورت؛ تارانوفيتش، ستيف (10 ديسمبر 2012). "نظرة إلى تصميم قاذفة قنابل من الحرب العالمية الثانية من منظور مدفعي الذيل، الجزء الأول" . EDN . تاريخ الاسترجاع: 18 أغسطس 2020 .
- بولين، أنتوني (1980). فضيحة المدفعية الكبرى - لغز يوتلاند . كولينز. ISBN 0-00-216298-9.
- روش، أكسل. "التحكم في إطلاق النار والتفاعل بين الإنسان والحاسوب: نحو تاريخ فأرة الحاسوب (1940-1965)" . جامعة ستانفورد . مؤرشف من الأصل في 15 فبراير 2020. تم الاطلاع عليه في 18 أغسطس 2020 .
- شليهوف، ويليام (2001). "دوماريسك ودراير". مجلة السفن الحربية الدولية . 38 (1). المنظمة الدولية لأبحاث البحرية: 6-29 . الرقم الدولي الموحد للدوريات 0043-0374 .
- شليهوف، ويليام (2001). "دوماريسك ودراير، الجزء الثاني". مجلة السفن الحربية الدولية . 38 (2). المنظمة الدولية لأبحاث البحرية: 164-201 . الرقم الدولي الموحد للدوريات 0043-0374 .
- شليهوف، ويليام (2001). "دوماريسك ودراير، الجزء الثالث". مجلة السفن الحربية الدولية . 38 (3). المنظمة الدولية لأبحاث البحرية: 221-233 . الرقم الدولي الموحد للدوريات 0043-0374 .
- رايت، كريستوفر سي. (2004). "أسئلة حول فعالية مدفعية البوارج التابعة للبحرية الأمريكية: ملاحظات حول أصل حراس نطاق نظام التحكم في إطلاق النار التابع للبحرية الأمريكية". مجلة Warship International . 41 (1): 55-78 . ISSN 0043-0374 .
روابط خارجية
- الحواسيب العسكرية
- عملية مدفعية
- معدات الرؤية والتصويب لمركبة قتالية مدرعة
- تطبيقات هندسة التحكم
- مكونات المدفعية
- المدفعية الساحلية
- أجهزة كمبيوتر التحكم في إطلاق النار في الحرب العالمية الثانية
