ترس التزامن

📅 آخر تحديث: ٢٧ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٧ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 28 صور
الموسوعة الحرة
تم ضبط جهاز التزامن لطائرة مسرشميت بي إف 109 إي1 (يناير 1941). ويُستخدم قرص خشبي مُثبّت على المروحة للإشارة إلى مكان مرور كل طلقة عبر قوس المروحة.

كانت آلية التزامن (المعروفة أيضًا باسم آلية تزامن المدفع أو آلية المقاطعة ) جهازًا يمكّن الطائرة ذات المحرك الواحد من إطلاق سلاحها الأمامي عبر قوس مروحتها الدوارة دون أن تصطدم الرصاصات بالشفرات. وهذا يسمح بتوجيه الطائرة، بدلاً من المدفع، نحو الهدف.

كانت هناك العديد من المشاكل العملية، والتي نشأت في معظمها من الطبيعة غير الدقيقة لإطلاق النار من المدفع الآلي ، والسرعة الكبيرة (والمتغيرة) لشفرات المروحة الدوارة، والسرعة العالية جدًا التي يجب أن تعمل بها أي تروس لمزامنة الاثنين. عمليًا، عملت جميع التروس المعروفة على مبدأ إطلاق كل طلقة بشكل فعال، على غرار السلاح شبه الآلي .

بدأ تصميم وتجربة أنظمة مزامنة المدافع في فرنسا وألمانيا خلال عامي 1913 و 1914، استنادًا إلى أفكار أوغست أويلر ، الذي يُعتقد أنه أول من اقترح تركيب مدفع ثابت يُطلق النار في اتجاه الطيران (عام 1910). مع ذلك، كان أول نظام عملي - وإن كان بعيدًا عن الموثوقية - يدخل الخدمة العملياتية هو ذلك المُركّب على مقاتلات فوكر إينديكر ، التي انضمت إلى أسراب سلاح الجو الألماني في منتصف عام 1915. أدى نجاح إينديكر إلى ظهور العديد من أجهزة مزامنة المدافع، وبلغت ذروتها في نظام كونستانتينسكو الروماني الهيدروليكي ذي الموثوقية المعقولة عام 1917. وبحلول نهاية الحرب العالمية الأولى ، كان المهندسون الألمان قد قطعوا شوطًا كبيرًا نحو إتقان نظام يستخدم وصلة كهربائية، بدلًا من الوصلة الميكانيكية أو الهيدروليكية، بين المحرك والمدفع، حيث يتم تشغيل المدفع بواسطة ملف لولبي كهروميكانيكي .  

من عام ١٩١٨ وحتى منتصف ثلاثينيات القرن العشرين، ظل التسليح القياسي للطائرات المقاتلة عبارة عن مدفعين رشاشين متزامنين من عيار البندقية، يطلقان النار للأمام عبر قوس المروحة. إلا أنه في أواخر ثلاثينيات القرن العشرين، أصبح يُنظر إلى الدور الرئيسي للمقاتلة بشكل متزايد على أنه تدمير القاذفات الكبيرة المصنوعة بالكامل من المعدن ، والتي لم يكن هذا التسليح كافيًا لمواجهتها. ولأنه كان من غير العملي تركيب أكثر من مدفعين في المساحة المحدودة المتاحة في مقدمة جسم الطائرة ذات المحرك الواحد ، بدأ تركيب المدافع في الأجنحة بدلاً من ذلك، حيث تطلق النار خارج قوس المروحة، وبالتالي لا تتطلب تزامنًا. وأصبح التزامن غير ضروري في جميع الطائرات مع ظهور الدفع النفاث بدون مراوح .

التسمية

يمكن وصف الآلية التي تُحقق إطلاق النار بين شفرات المروحة الدوارة دون الاصطدام بها بأنها "مقاطعة" لإطلاق النار (بحيث لا يعود يعمل كسلاح آلي على الإطلاق)، وأيضًا بأنها "مزامنة" أو "توقيت" إطلاق النار ليتزامن مع دورات المروحة. هذه المصطلحات مُضللة إلى حد ما، على الأقل فيما يتعلق بتفسير ما يحدث عند تشغيل الآلية. [ 1 ]

يشير مصطلح "المُقاطع" إلى أن الجهاز يُوقف إطلاق النار عند مرور إحدى شفرات المروحة أمام فوهة المدفع. مع ذلك، حتى مراوح طائرات الحرب العالمية الأولى، التي كانت تدور ببطء نسبيًا، كانت تدور عادةً مرتين أو حتى ثلاث مرات لكل طلقة يمكن أن يطلقها مدفع رشاش حديث. وبالتالي، يمكن لمروحة ذات شفرتين أن تعيق المدفع حتى ست مرات في كل دورة إطلاق، بينما تعيق مروحة ذات أربع شفرات المدفع اثنتي عشرة مرة. سيتعرض المدفع المُجهز بهذه الطريقة للمقاطعة أكثر من أربعين مرة في الثانية، [ 2 ] بينما لا يُطلق سوى حوالي سبع طلقات في الثانية. ليس من المستغرب أن مصممي ما يُسمى بأجهزة المقاطعة وجدوا هذا الأمر بالغ الصعوبة بحيث لا يُمكن تجربته بجدية، لأن الفترات الفاصلة بين المقاطعات ستكون قصيرة جدًا بحيث لا تسمح للمدفع بإطلاق النار على الإطلاق. [ 3 ]

مع ذلك، فإن التزامن الحقيقي، بحيث يتناسب معدل إطلاق النار في المدفع الرشاش تناسبًا طرديًا مع سرعة دوران مروحة الطائرة، يتطلب مستوىً غير عملي من التعقيد. [ 4 ] يُطلق المدفع الرشاش النار عادةً بمعدل ثابت، ورغم إمكانية تغيير هذا المعدل بتعديل المدفع، إلا أنه لا يمكن تغييره حسب الرغبة أثناء تشغيله. في الوقت نفسه، كان معدل دوران مروحة الطائرة، خاصةً قبل ظهور المروحة ذات السرعة الثابتة ، يتفاوت بشكل كبير تبعًا لضبط الخانق والمناورات الجارية. حتى لو كان من الممكن تحديد نقطة معينة على مقياس سرعة دوران محرك الطائرة تسمح لمعدل دوران المدفع الرشاش بإطلاق النار خلال قوس المروحة، فإن هذا سيكون محدودًا للغاية. [ 5 ]

عناصر

كانت أجهزة التزامن النموذجية تتكون من ثلاثة مكونات أساسية.

عند المروحة

مروحة طائرة ألباتروس سي.3، وقد انقطعت إحدى شفراتها نتيجة خلل في جهاز التزامن أو خلل في الضبط.

أولًا، كان لا بد من إيجاد طريقة لتحديد موضع المروحة في لحظة معينة. عادةً، تقوم كامة ، تُدار إما مباشرةً من عمود المروحة نفسه، أو من جزء من نظام الدفع يدور بنفس سرعة المروحة، بتوليد سلسلة من النبضات بنفس معدل دوران المروحة. [ 6 ] لكن كانت هناك استثناءات. ففي بعض التروس، وُضعت الكامة داخل آلية إطلاق النار نفسها، وكان يتم ضبط توقيت نبضات الإطلاق أحيانًا لتحدث كل دورتين أو ثلاث دورات للمروحة، أو، خاصةً في حالة التروس الهيدروليكية أو الكهربائية، بمعدل نبضتين أو أكثر لكل دورة. تفترض الرسوم البيانية في هذا القسم، تبسيطًا للأمر، نبضة واحدة لكل دورة، بحيث تكون كل طلقة متزامنة "موجهة" إلى نقطة واحدة على قرص المروحة.

إطلاق النار المتزامن بشكل سيئ "غير متزامن". تصيب جميع الطلقات أو معظمها شفرة واحدة من المروحة، مما يؤدي إلى تدميرها بسرعة.

كان لا بد من ضبط توقيت كل نبضة ليتزامن مع فترة "آمنة"، عندما تكون شفرات المروحة بعيدة تمامًا عن مسار الإطلاق، وكان يجب فحص هذا الضبط على فترات منتظمة، خاصةً عند تغيير المروحة أو إعادة تركيبها، وكذلك بعد إجراء صيانة شاملة للمحرك. قد تؤدي الأعطال في هذا الضبط (على سبيل المثال، انزلاق عجلة الكامة مليمترًا أو اثنين، أو انثناء قضيب الدفع) [ ملاحظة 1 ] إلى إصابة كل رصاصة تُطلق بالمروحة، وهي نتيجة أسوأ من إطلاق النار عبر المروحة دون أي تحكم. أما النوع الرئيسي الآخر من الأعطال فيؤدي إلى انخفاض عدد نبضات الإطلاق أو انعدامها، وعادةً ما يكون ذلك بسبب تعطل المولد أو الوصلات أو انقطاعها. وكان هذا سببًا شائعًا لتعطل المدافع المتزامنة.

تتغير سرعة المروحة، وبالتالي المسافة التي تقطعها بين إطلاق النار ووصول الرصاصة إلى قرص المروحة، بتغير معدل دوران المحرك. عندما تكون سرعة الفوهة عالية جدًا، والمدافع مثبتة في مقدمة الطائرة بحيث تكون المسافة بين الرصاصة وقرص المروحة قصيرة جدًا، يمكن تجاهل هذا الفرق إلى حد كبير. أما في حالة الأسلحة ذات سرعة الفوهة المنخفضة نسبيًا، أو أي مدفع مثبت بعيدًا عن المروحة، فقد يصبح الأمر بالغ الأهمية، [ 7 ] وفي بعض الحالات، كان على الطيار مراجعة عداد دورات المحرك، والتأكد من أن دورات المحرك ضمن نطاق "آمن" قبل إطلاق النار، وإلا فإنه يُخاطر بتدمير المروحة بسرعة. [ ملاحظة 2 ]

عند إطلاق النار

محاولة لمزامنة سلاح غير مناسب أو ذخيرة معيبة/متباينة - طلقات "مارقة" - بعضها قد يصطدم بالمروحة.

كان الشرط الثاني هو وجود سلاح يُطلق النار (أو يُبقي إطلاقه) بدقة عند الحاجة. لم تكن جميع الأسلحة الآلية قابلة للمزامنة بنفس القدر. فعندما يكون المدفع الرشاش المتزامن جاهزًا للإطلاق، كان يحتاج إلى وجود طلقة في حجرة الإطلاق، وإغلاقها، وتجهيز آلية الإطلاق (ما يُعرف بوضع " الترباس المغلق "). [ 8 ] العديد من الأسلحة الآلية واسعة الانتشار (ولا سيما مدفع لويس ومدفع ريفيلي الإيطالي ) كانت تُطلق من وضع الترباس المفتوح ، مع فاصل زمني غير متوقع بين الضغط على الزناد والإطلاق، [ 9 ] وبالتالي لم تكن مناسبة للمزامنة دون تعديلات واسعة النطاق. [ 10 ]

عمليًا، تبيّن ضرورة إطلاق النار من المدفع في وضع شبه آلي . [ 11 ] مع دوران المروحة، تُرسل سلسلة من نبضات الإطلاق إلى المدفع، كل منها قادر على إطلاق رصاصة واحدة. معظم هذه النبضات تصادف المدفع أثناء إخراج رصاصة فارغة أو تحميل رصاصة جديدة، وبالتالي لا يكون لها أي تأثير؛ ولكن بمجرد اكتمال دورة الإطلاق، يكون المدفع جاهزًا للإطلاق فور تلقيه النبضة التالية من جهاز التزامن. يؤدي التأخير بين نهاية دورة الإطلاق ووصول نبضة الإطلاق التالية إلى إبطاء معدل إطلاق النار مقارنةً بالمدفع الرشاش الحر، الذي يُطلق النار لحظة استعداده؛ ولكن شريطة أن يعمل الجهاز بشكل صحيح، يمكن للمدفع إطلاق النار بسرعة معقولة بين شفرات المروحة الدوارة دون الاصطدام بها. [ 6 ]

أثبتت بعض الرشاشات الأخرى، مثل رشاش شوارزلوز النمساوي ورشاش مارلين الأمريكي ، عدم ملاءمتها التامة للمزامنة، على الرغم من إمكانية تحقيق إطلاق نار "طلقة واحدة" يمكن التنبؤ به في نهاية المطاف، وذلك عادةً عن طريق تعديل آلية الزناد لمحاكاة إطلاق النار "بآلية الترباس المغلق". معظم الأسلحة التي تمت مزامنتها بنجاح (على الأقل خلال فترة الحرب العالمية الأولى) كانت (مثل رشاشي بارابيلوم وسبانداو الألمانيين ورشاش فيكرز البريطاني ) مبنية على رشاش ماكسيم الأصلي لعام 1884، وهو سلاح ذو آلية ترباس مغلق يعمل بارتداد الماسورة. [ 12 ] قبل فهم هذه الفروقات بشكل كامل، أُهدر الكثير من الوقت في محاولات مزامنة أسلحة غير مناسبة. [ 13 ]

حتى الأسلحة ذات الترباس المغلق تحتاج إلى ذخيرة موثوقة. [ 14 ] إذا كان كبسولة الإشعال في الخرطوشة معيبة لدرجة تأخير إطلاق النار لجزء ضئيل من الثانية (وهو أمر شائع في الواقع مع الذخيرة المنتجة بكميات كبيرة)، فإن هذا لا يُشكل مشكلة تُذكر في حالة استخدام سلاح من قِبل المشاة على الأرض، ولكن في حالة مدفع "طائرة" متزامن، قد يُؤدي هذا التأخير إلى إطلاق نار عشوائي، خارج التوقيت بشكل كافٍ ليُعرّض المروحة لخطر الإصابة. [ 15 ] قد تنشأ مشكلة مشابهة جدًا عندما تكون كتلة رصاصة خاصة (مثل الرصاصة الحارقة أو المتفجرة) مختلفة بما يكفي لإحداث فرق كبير في سرعة الفوهة. [ 16 ] ويتفاقم هذا الأمر بسبب الخطر الإضافي الذي يُهدد سلامة المروحة نتيجة لطبيعة الرصاصة.

يمكن أن يتخذ "محرك الزناد" نظريًا شكلين. افترضت براءة الاختراع الأولى (شنايدر، 1913) أن جهاز التزامن سيمنع البندقية من إطلاق النار بشكل دوري ، وبالتالي يعمل كـ"قاطع" حقيقي. عمليًا، جميع أجهزة التزامن "الواقعية"، التي لدينا تفاصيل تقنية موثوقة عنها، كانت تُطلق النار من البندقية مباشرةً : أي أنها تُشغلها كما لو كانت سلاحًا نصف آلي وليس آليًا بالكامل.

الوصلة بين المروحة والمدفع

الشرط الثالث هو تزامن الوصلة بين "الآلتين" (المحرك والمدفع). استخدمت العديد من التروس القديمة وصلة معقدة وهشة بطبيعتها، تتكون من ذراع ناقل الحركة وقضيب الدفع، مما يجعلها عرضة للتعطل أو التلف، خاصةً عند الحاجة للعمل بسرعات أعلى من تلك المصممة لها. كانت هناك عدة طرق بديلة، منها قضيب متذبذب، أو محرك مرن، أو عمود من السائل الهيدروليكي، أو كابل، أو وصلة كهربائية.

عموماً، كانت الأنظمة الميكانيكية أقل كفاءة من الأنظمة الهيدروليكية أو الكهربائية، لكن لم يكن أي منها مثالياً تماماً، وكانت تروس التزامن، في أحسن الأحوال، عرضة للأعطال العرضية. يصف أدولف غالاند، الطيار البارع في سلاح الجو الألماني، في مذكراته عن فترة الحرب " الأول والأخير"، حادثة تزامن خطيرة وقعت عام 1941. [ 17 ]

معدل إطلاق النار

التسليح الأصلي لنموذج فوكر إي.4 الأولي بثلاثة مدافع سبانداو، قبل إزالة المدفع الموجود على الجانب الأيسر. أما نماذج الإنتاج فكانت مزودة بمدفعين، مرتبين بشكل متناظر.

عادةً ما يكون الهدف في مرمى نظر الطيار للحظة وجيزة، لذا كان تركيز الرصاص ضروريًا لإسقاطه. [ 12 ] حتى طائرات الحرب العالمية الأولى الهشة كانت غالبًا ما تتطلب عددًا كبيرًا من الإصابات لإسقاطها، وفيما بعد، أصبحت الطائرات الأكبر حجمًا أكثر صعوبة. كان هناك حلان واضحان : إما تزويد الطائرة بمدفع أكثر كفاءة بمعدل إطلاق نار أعلى ، أو زيادة عدد المدافع المحمولة. [ ملاحظة 3 ] وقد أثر كلا هذين الإجراءين على مسألة التزامن. 

كانت المدافع المتزامنة المبكرة، التي ظهرت بين عامي 1915 و1917، تتميز بمعدل إطلاق نار يبلغ حوالي 400 طلقة في الدقيقة. عند هذا المعدل البطيء نسبيًا، يمكن ضبط جهاز التزامن بحيث يُطلق نبضة واحدة كل دورتين أو ثلاث دورات للمروحة، مما يجعله أكثر موثوقية دون التأثير بشكل كبير على معدل إطلاق النار. أما للتحكم في مدفع أسرع، بمعدل دوري يبلغ 800 أو 1000 طلقة في الدقيقة على سبيل المثال، فكان من الضروري توفير نبضة واحدة على الأقل (إن لم تكن اثنتين) لكل دورة للمروحة، مما يزيد من احتمالية تعطلها. فالآلية المعقدة لنظام الوصلات الميكانيكية، وخاصة من نوع "قضيب الدفع"، قد تتفكك بسهولة عند تشغيلها بهذا المعدل.

جاءت النسخة الأخيرة من طائرة فوكر إينديكر، فوكر إي.4 ، مزودة بمدفعين رشاشين من طراز 1MG 08 "سبانداو" ؛ [ 18 ] وأصبح هذا التسليح قياسيًا لجميع طائرات الاستطلاع الألمانية من طراز D بدءًا من ألباتروس 11. [ ملاحظة 4 ] منذ ظهور طائرتي سوبويث كاميل وسباد إس .13 في منتصف عام 1917، وحتى نهاية تزامن إطلاق المدافع في خمسينيات القرن العشرين، كان تركيب مدفعين هو المعيار الدولي. من الواضح أن إطلاق المدفعين في وقت واحد لم يكن ترتيبًا مُرضيًا. كان من الضروري أن يُطلق كلا المدفعين النار على نفس النقطة على قرص المروحة ، مما يعني أن أحدهما كان يجب أن يُطلق النار متأخرًا بجزء ضئيل من الثانية عن الآخر. لهذا السبب، كان لا بد من تعديل التروس المصممة في البداية لمدفع رشاش واحد للتحكم في مدفعين بشكل مُرضٍ. عمليًا، كان لا بد من تكرار جزء على الأقل من الآلية، حتى لو لم يكن السلاحان متزامنين بشكل منفصل.

تاريخ

استنادًا إلى براءة اختراع أويلر لعام 1910 لمدفع رشاش ثابت يُطلق النار للأمام

منذ بدايات الطيران العملي، نُظر في الاستخدامات العسكرية المحتملة للطائرات، مع أن بعض الكتّاب لم يتوصلوا إلى استنتاجات إيجابية في هذا الشأن. وبحلول عام ١٩١٣، أكدت المناورات العسكرية في بريطانيا وألمانيا وفرنسا الفائدة المحتملة للطائرات في الاستطلاع والمراقبة، ورأى بعض الضباط ذوي النظرة المستقبلية في ذلك ضرورة ردع أو تدمير آلات الاستطلاع التابعة للعدو. وهكذا، لم يكن القتال الجوي مفاجئًا تمامًا، واعتُبر المدفع الرشاش منذ البداية السلاح الأرجح استخدامه. [ ١٩ ]

من المرجح أن تتمتع الطائرة القادرة على إطلاق النار على طائرة معادية بالأفضلية. والسلاح الأنسب هو مدفع رشاش خفيف مبرد بالهواء.

— من تقرير للرائد سيجرت، هيئة الأركان العامة الألمانية، 1 يناير 1914 [ 20 ]

ما لم يتم الاتفاق عليه بشكل عام هو تفوق المدافع الثابتة التي تطلق النار للأمام، والتي يتم توجيهها عن طريق توجيه الطائرة نحو هدفها، على الأقل بالنسبة للطائرة المهاجمة، بدلاً من الأسلحة المرنة التي يتم توجيهها بواسطة مدفعي آخر غير الطيار.

إن فكرة ربط آلية إطلاق النار بدوران المروحة هي مجرد تكلّف. والاعتراض عليها هو نفسه الاعتراض على أي وضعية مدفع ثابتة على طول المحور الطولي للطائرة: إذ يُجبر الطيار على التحليق مباشرة نحو العدو لإطلاق النار. وفي بعض الظروف، يكون هذا الأمر غير مرغوب فيه للغاية.

— من نفس التقرير للرائد سيجيرت [ 21 ]

حتى عام 1916، واجه طيارو المقاتلة DH.2 ذات الدفع الأمامي صعوبة في إقناع ضباطهم الكبار بأن تسليح طائراتهم الأمامي أكثر فعالية إذا كان ثابتًا في اتجاه إطلاق النار بدلًا من أن يكون مرنًا. [ 22 ] من جهة أخرى، كان أوغست أويلر قد حصل على براءة اختراع لفكرة المدفع الثابت في وقت مبكر من عام 1910 - قبل وقت طويل من أن تصبح الطائرات ذات الدفع الأمامي هي السائدة - موضحًا براءة اختراعه برسم تخطيطي لطائرة ذات دفع أمامي مزودة بمدفع رشاش . [ 21 ]

براءة اختراع فرانز شنايدر (1913-1914)

استنادًا إلى أول براءة اختراع معروفة لترس يسمح لسلاح آلي بإطلاق النار عبر شفرات مروحة طائرة دوارة

سواء كان ذلك مستوحى بشكل مباشر من براءة اختراع أويلر الأصلية أم لا، فإن أول مخترع يحصل على براءة اختراع لطريقة إطلاق النار للأمام من خلال مروحة جرار كان المهندس السويسري فرانز شنايدر ، الذي كان يعمل سابقًا في شركة نيوبورت ، ولكنه كان يعمل آنذاك في شركة LVG في ألمانيا. [ 23 ]

نُشرت براءة الاختراع في مجلة الطيران الألمانية "فلوغسبورت" عام 1914، ما يعني أن الفكرة أصبحت معروفة للعامة في وقت مبكر. [ 24 ] يتم الربط بين المروحة والمدفع بواسطة عمود إدارة دوار، بدلاً من قضيب متردد. تُنتج النبضات اللازمة لتشغيل الزناد، أو في هذه الحالة لمنع تشغيله، بواسطة عجلة كامة ذات فصين يفصل بينهما 180 درجة، موجودة على المدفع نفسه، حيث يتم إيقاف إطلاق النار بواسطة شفرتي المروحة. لم تُبذل أي محاولة (على حد علمنا) لبناء أو اختبار آلية تشغيل فعلية بناءً على هذه البراءة، التي لم تحظَ باهتمام رسمي يُذكر في ذلك الوقت. [ 23 ] الشكل الدقيق لآلية التزامن المُركبة على مدفع شنايدر LVG EI لعام 1915 وعلاقتها بهذه البراءة غير معروف، لعدم وجود أي مخططات باقية. [ 25 ]

براءة اختراع ريموند سولنييه (1914)

رسم تخطيطي من رسومات تصميم موران-سولنييه المستندة إلى براءة اختراع فرنسية أصلية (1914)

على عكس تصميم شنايدر الحاصل على براءة اختراع، تم بناء جهاز سولنييه بالفعل، ويمكن اعتباره أول جهاز تزامن عملي يتم اختباره. [ 26 ] ولأول مرة، وُضعت الكامة التي تُنتج الحركة الترددية التي تنقل نبضات الإطلاق إلى البندقية عند المحرك (الذي يُدار في هذه الحالة بواسطة نفس المغزل الذي يُشغل مضخة الزيت ومقياس سرعة الدوران)، وتُنقل النبضات نفسها بواسطة قضيب ترددي بدلاً من عمود شنايدر الدوار. وقد تراجعت فكرة "إيقاف" إطلاق النار حرفيًا (ربما نتيجة للتجربة) لصالح مبدأ سحب الزناد لكل طلقة متتالية، كما هو الحال في الأسلحة شبه الآلية. [ 27 ]

أُشير إلى أن هذا التصميم كان عمليًا وكان من المفترض أن ينجح، لكنه لم ينجح. [ 13 ] وبغض النظر عن التناقضات المحتملة في الذخيرة المُزوَّدة، فإن المشكلة الحقيقية تكمن في أن المدفع المستخدم لتجربة الجهاز، وهو مدفع رشاش هوتشكيس يعمل بالغاز عيار 8  ملم (0.323 بوصة) مُستعار من الجيش الفرنسي، كان غير مناسب أساسًا لإطلاق النار "شبه الآلي". بعد الاختبارات الأولية غير الناجحة، كان لا بد من إعادة المدفع، وتوقفت التجارب. [ 26 ]

مروحة متضررة من طائرة سوبويث بيبي حوالي عام  1916/1917 تظهر ثقوب رصاص من مدفع رشاش تم إطلاقه عبر المروحة بدون جهاز تزامن.

الأسلحة غير المتزامنة ومفهوم "الوتد العاكس"

عندما وصل طيارو سلاح الجو الملكي البريطاني وسلاح الجو البحري الملكي إلى فرنسا عام ١٩١٤، كانوا مجهزين بطائرات ذات محركات دافعة ضعيفة للغاية بحيث لا تستطيع حمل رشاشات مع الحفاظ على فرصة اللحاق بالعدو، وطائرات ذات محركات جرّ يصعب تسليحها بفعالية بسبب وجود المروحة في مسارها. ومن بين المحاولات الأخرى للتغلب على هذه المشكلة - مثل إطلاق النار بشكل مائل متجاوزًا مسار المروحة، وحتى الجهود المحكوم عليها بالفشل لمزامنة مدفع لويس الذي كان آنذاك السلاح القياسي للطائرات البريطانية [ ٢٨ ] - كان هناك حل بديل يتمثل في إطلاق النار مباشرة عبر مسار المروحة على أمل أن تصيب الهدف. [ ٢٩ ] في الوضع الطبيعي، كانت نسبة كبيرة من الرصاصات تمر عبر المروحة دون أن تصيب شفراتها، [ ملاحظة ٥ ] وقد تتحمل كل شفرة عادةً عدة ضربات قبل أن يصبح هناك خطر كبير من تلفها، خاصةً إذا كانت مربوطة بشريط لاصق لمنع تشظيها (انظر الرسم البياني أدناه، والرسم التوضيحي على اليسار). [ ٤ ]  

مدفع غير متزامن – إطلاق نار منتشر بشكل عشوائي تقريبًا حول قرص المروحة – تمر معظم الطلقات ولكن القليل منها يصيب المروحة

بعد فشل تجاربه المبكرة في مجال التزامن، اتبع سولنييه أسلوبًا يعتمد بشكل أقل على الإحصاءات والحظ من خلال تطوير شفرات مراوح مدرعة تقاوم التلف.

مروحة تم انتشالها مع عاكسات تم الاستيلاء عليها من قبل الألمان.

بحلول مارس 1915، عندما تواصل الطيار الفرنسي رولان غاروس مع سولنييه لترتيب تركيب هذا الجهاز على طائرته من طراز مورين-سولنييه تايب إل ، كانت هذه الأجهزة قد اتخذت شكل أسافين فولاذية تعمل على صد الرصاص الذي كان من الممكن أن يُلحق الضرر بالمروحة أو يرتد بشكل خطير. [ 30 ] يُنسب الفضل أحيانًا إلى غاروس نفسه وميكانيكيه الشخصي جول هو في اختبار وتطوير هذه "العواكس". [ 31 ] عمل هذا النظام البدائي بشكل ما، على الرغم من أن الأسافين قللت من كفاءة المروحة، ولا بد أن قوة اصطدام الرصاص بشفرات العاكس، وهي قوة ليست بالهينة، قد تسببت في إجهاد غير مرغوب فيه على عمود مرفق المحرك. [ 23 ]

في الأول من أبريل عام ١٩١٥، أسقط غاروس أول طائرة ألمانية له، مما أسفر عن مقتل طاقمها بالكامل. وفي الثامن عشر من أبريل عام ١٩١٥، وبعد انتصارين آخرين، أُجبر غاروس على الهبوط (بسبب نيران أرضية) خلف خطوط الألمان. ورغم تمكنه من إحراق طائرته، فقد أُسر غاروس، وكان مروحه الخاص سليمًا بما يكفي لإرساله للتقييم من قبل مفتشية سلاح الجو ( Idflieg ) في دوبريتز بالقرب من برلين . [ ٢٤ ]

جهاز التزامن من فوكر ومعدات ألمانية أخرى

تم تجهيز جهاز تزامن فوكر لاختبار إطلاق نار أرضي. يسجل القرص الخشبي النقطة التي مرت بها كل رصاصة على قرص المروحة. يوضح الرسم التخطيطي المقابل النتيجة المحتملة لجهاز يعمل بشكل صحيح. تتضافر عوامل عديدة، منها عدم الدقة المتأصلة في كل من الجهاز وآلية إطلاق المدفع نفسه، بالإضافة إلى عيوب طفيفة في الذخيرة المستخدمة في الخدمة العادية، وحتى اختلاف معدلات دوران المحرك، لتُنتج "انتشارًا" في الإصابات، بدلًا من أن تصيب كل رصاصة القرص في نفس النقطة بدقة.
جهاز التزامن يعمل بشكل صحيح: تم إطلاق جميع الطلقات داخل المنطقة "الآمنة" (بعيدًا عن المروحة).

دفع فحص مروحة طائرة غاروس شركة إيدفليغ إلى محاولة نسخها. أشارت التجارب الأولية إلى أن أسافين الانحراف لن تكون قوية بما يكفي للتعامل مع الذخيرة الألمانية القياسية ذات الغلاف الفولاذي، ودُعي ممثلون عن شركتي فوكر وبفالتس، وهما شركتان كانتا تصنعان نسخًا من طائرة مورين (على الرغم من أن شركة شنايدر LVG لم تكن من بينهما، وهو أمر غريب)، إلى دوبيريتز لفحص الآلية واقتراح طرق لتكرار عملها. [ 32 ]

تمكن أنتوني فوكر من إقناع إيدفليغ بترتيب إعارة مدفع رشاش بارابيلوم وذخيرة حتى يتسنى اختبار جهازه ، ونقل هذه العناصر على الفور إلى شركة فوكر فلوغزويغويرك المحدودة في شفيرين (على الرغم من أنه ربما لم يكن في مقصورة القطار الخاصة به أو "تحت ذراعه"، كما ادعى بعد الحرب). [ 33 ]

لا يُعتقد الآن أن قصة ابتكار وتطوير وتركيب جهاز التزامن لطائرة فوكر خلال 48 ساعة (والتي وردت لأول مرة في سيرة ذاتية مُرخصة لفوكر كُتبت عام 1929) صحيحة. [ 34 ] ثمة تفسير آخر محتمل، وهو أن طائرة موران التابعة لغاروس، والتي دُمرت جزئيًا بفعل الحريق، احتوت على آثار كافية من جهاز التزامن الأصلي، ما مكّن فوكر من تخمين آلية عمله. [ 35 ] ولأسباب مختلفة، يبدو هذا أيضًا غير مرجح، [ ملاحظة 6 ] ويشير الإجماع التاريخي الحالي إلى أن فريق فوكر (بما في ذلك المهندس هاينريش لوب ) كان يعمل على تطوير جهاز التزامن قبل الاستيلاء على طائرة غاروس. [ 27 ]

معدات Fokker Stangensteuerung

تفاصيل عن طائرة فوكر إينديكر المبكرة - تمت إزالة غطاء المحرك، مما يُظهر جهاز التحكم الأصلي من فوكر المتصل مباشرة بمحرك مضخة الزيت في الجزء الخلفي من المحرك.
يقوم الطيار أولاً بالضغط على زر التفعيل، مما يؤدي إلى تفعيل تابع الكامة.
ثم يستطيع الطيار الضغط على ذراع الزناد لإطلاق النار من المدفع الرشاش مع الحفاظ على التزامن مع المروحة.
تم ترميز أجزاء مختلفة من الترس بالألوان على النحو التالي:
  مُفعِّل التشغيل
  ذراع الزناد
  زناد مسدس
  قطعة التوصيل
  قضيب الدفع
  تابع الكاميرا
  الكامة والعمود (موضحان في كل من المنظر الأمامي والمنظر الجانبي)

أياً كان مصدرها النهائي، فإن النسخة الأولية من جهاز تزامن فوكر (انظر الرسم التوضيحي) كانت مطابقةً إلى حد كبير، ليس لبراءة اختراع شنايدر كما ادعى شنايدر وآخرون، [ ملاحظة 7 ] بل لبراءة اختراع سولنييه . وكما هو الحال في براءة اختراع سولنييه، صُمم جهاز فوكر لإطلاق النار من المدفع بشكل فعال بدلاً من إيقافه، ومثل جهاز فيكرز-تشالنجر الذي طُوّر لاحقاً لسلاح الجو الملكي البريطاني، فقد اتبع سولنييه في اعتماده على مضخة الزيت لمحرك دوار كمحرك ميكانيكي أساسي. وكان "نقل الحركة" بين المحرك والمدفع يتم عبر نسخة من قضيب الدفع الترددي لسولنييه. [ 36 ] ويكمن الاختلاف الرئيسي في أنه بدلاً من مرور قضيب الدفع مباشرة من المحرك إلى المدفع نفسه، الأمر الذي كان سيتطلب نفقاً عبر جدار الحماية وخزان الوقود (كما هو موضح في رسومات براءة اختراع سولنييه)، فقد كان يُدار بواسطة عمود يربط مضخة الزيت بكامة صغيرة في أعلى جسم الطائرة. وقد ثبت في النهاية أن هذا غير مُرضٍ، حيث لم يكن عمود الدوران الميكانيكي لمضخة الزيت قويًا بما يكفي لتحمل الحمل الإضافي. [ 36 ]

قبل أن تتضح عيوب النموذج الأول من المعدات، قام فريق فوكر بتكييف النظام الجديد مع مدفع بارابيلوم MG14 الرشاش الجديد، وركبه على طائرة فوكر M.5K ، وهي طائرة كانت آنذاك تخدم بأعداد قليلة مع سلاح الجو الملكي البريطاني (Fliegertruppen) تحت اسم A.III. أصبحت هذه الطائرة، التي تحمل الرقم التسلسلي A.16/15 في دليل الطيران (IdFlieg )، السلف المباشر للنماذج الأولية الخمسة من طراز M.5K/MG التي تم بناؤها قبل الإنتاج، وكانت في الواقع النموذج الأولي لطائرة فوكر EI - أول طائرة مقاتلة أحادية المقعد مُسلحة بمدفع رشاش متزامن. [ 37 ]

عرض فوكر هذا النموذج الأولي على شركة IdFlieg شخصيًا في الفترة من 19 إلى 20 مايو 1915 في ميدان اختبار دوبريتز بالقرب من برلين. وبحلول 30 مايو 1915، كان الملازم أوتو بارشاو يجري تجارب طيران على هذه الطائرة. وبعد ذلك بوقت قصير، خضعت النماذج الخمسة الأولية للإنتاج (التي سُميت في المصنع M.5K/MG ورُقمت من E.1/15 إلى E.5/15 [ 37 ] ) لتجارب عسكرية. وكانت جميعها مُسلحة بمدفع بارابيلوم، مُتزامنًا مع النسخة الأولى من عجلات فوكر. ونظرًا لقصر عمر هذه العجلات النموذجية، كان من الضروري إعادة تصميمها، مما أدى إلى إنتاج النسخة الثانية الأكثر شيوعًا من العجلات.

استُبدل نظام إدارة مضخة الزيت الميكانيكي، القائم على عمود الدوران، في طائرات إينديكر المقاتلة الإنتاجية بعجلة كامة كبيرة، أشبه بعجلة موازنة خفيفة، تُدار مباشرةً من علبة المرافق الدوارة للمحرك . وأصبح قضيب الدفع يستمد حركته الترددية من "تابع" على عجلة الكامة هذه. وفي الوقت نفسه، جرى تغيير المدفع الرشاش المستخدم ، حيث استُبدل بمدفع بارابيلوم المستخدم في النموذج الأولي بمدفع رشاش MG 08 ، المعروف باسم "سبانداو". في ذلك الوقت، كان مدفع بارابيلوم لا يزال نادرًا جدًا، وكانت جميع النماذج المتاحة مطلوبة كأسلحة مراقبة، إذ كان السلاح الأخف وزنًا والأسهل استخدامًا متفوقًا بكثير في هذا الدور. 

يُعتقد الآن أن أول انتصار باستخدام مقاتلة مزودة بمدفع متزامن قد حدث في 1 يوليو 1915 عندما أجبر الملازم كورت وينتجنس من وحدة الطيران الميداني 6ب ، الذي كان يقود طائرة فوكر إم.5كيه/إم جي "إي.5/15" المسلحة بصواريخ بارابيلوم، طائرة مورين-سولنييه من النوع إل الفرنسية على الهبوط شرق لونيفيل . [ 38 ]

مكّن امتلاك جهاز تزامن مدفعي عامل بشكل حصري من تحقيق فترة من التفوق الجوي الألماني على الجبهة الغربية عُرفت باسم " وباء فوكر" . كانت القيادة العليا الألمانية حريصة على حماية نظام التزامن، حيث أصدرت تعليمات للطيارين بعدم المغامرة بالتحليق فوق أراضي العدو خشية إجبارهم على الهبوط وكشف السر، إلا أن المبادئ الأساسية المتعلقة به كانت معروفة للجميع بالفعل، [ 39 ] [ ملاحظة 8 ] وبحلول منتصف عام 1916، كانت العديد من أجهزة التزامن التابعة للحلفاء متوفرة بكميات كبيرة.

نظام التحكم في المدفع الرشاش المتزامن المثبت في مقدمة طائرة ألباتروس سي 3

بحلول هذا الوقت، أصبحت معدات Fokker Stangensteuerung ، التي كانت تعمل بشكل جيد إلى حد معقول لمزامنة مدفع واحد، يطلق النار بمعدل دوري متواضع من خلال مروحة ذات شفرتين مدفوعة بمحرك دوار، قديمة الطراز.

كانت تروس التحكم في المحركات الثابتة، أي المحركات الخطية، تعمل بواسطة كامة صغيرة خلف المروحة مباشرةً (انظر الرسم التوضيحي). وقد أدى ذلك إلى معضلة أساسية: فوجود قضيب دفع قصير ومتين نسبيًا يعني ضرورة تركيب المدفع الرشاش في مقدمة الطائرة، مما يجعل مؤخرة المدفع بعيدة عن متناول الطيار لإزالة الأعطال. أما إذا تم تركيب المدفع في الوضع الأمثل، بحيث يكون في متناول الطيار، فسيتطلب ذلك قضيب دفع أطول بكثير، والذي كان عرضة للانحناء والكسر.

كانت المشكلة الأخرى أن نظام التحكم في المدفع (Stangensteuerung) لم يكن يعمل بكفاءة مع أكثر من مدفع واحد. فمدفعان (أو حتى ثلاثة) مثبتان جنبًا إلى جنب ويطلقان النار في وقت واحد ، كانا سينتجان انتشارًا واسعًا للنيران يستحيل موازنته مع "المنطقة الآمنة" بين شفرات المروحة الدوارة. وكان حل فوكر الأولي لهذه المشكلة هو تركيب "متابعات" إضافية لعجلة الكامة الكبيرة لنظام التحكم في المدفع ، وذلك (نظريًا) لإنتاج وابل "التموج" اللازم لضمان توجيه المدافع إلى نفس النقطة على قرص المروحة. وقد ثبت أن هذا الترتيب غير مستقر بشكل كارثي في ​​حالة ثلاثة مدافع، وكان أقل من مُرضٍ حتى بالنسبة لمدفعين. [ 18 ] ولهذا السبب، اقتصرت معظم طائرات فوكر وهالبرشتات المقاتلة ثنائية السطح المبكرة على مدفع واحد. [ ملاحظة 9 ]

في الواقع، اضطر مصممو طائرات ألباتروس المقاتلة الجديدة ذات المحرك الثابت والمدفعين في أواخر عام 1916 إلى تقديم جهاز تزامن خاص بهم، يُعرف باسم جهاز هيدتك أو هيدتكستيورونغ ، وكان من الواضح أن فوكر سيضطر إلى ابتكار شيء جديد جذريًا. [ 36 ]

معدات Fokker Zentralsteuerung

مدفعان مزدوجان متزامنان بواسطة نظام التحكم المركزي في طائرة فوكر دي.8 المقاتلة. "الأنابيب" التي تربط المدافع بالمحرك عبارة عن أعمدة إدارة مرنة

صُمم هذا الجهاز في أواخر عام ١٩١٦، واتخذ شكل آلية تزامن جديدة خالية تمامًا من القضبان. نُقلت الكامة التي تولد نبضات الإطلاق من المحرك إلى المدفع؛ فأصبح محرك الزناد يُولد نبضات الإطلاق بنفسه. أصبحت الوصلة بين المروحة والمدفع عبارة عن عمود إدارة مرن يربط مباشرةً نهاية عمود كامة المحرك بمحرك الزناد. [ ٤٠ ] يقوم زر إطلاق النار في المدفع ببساطة بتشغيل قابض في المحرك، مما يُحرك عمود الإدارة المرن (وبالتالي محرك الزناد). وبهذا، أصبح الجهاز الجديد أقرب إلى براءة اختراع شنايدر الأصلية (انظر المرجع) .

كانت إحدى المزايا الرئيسية هي أن عملية الضبط (لتحديد موضع اصطدام كل رصاصة بقرص المروحة) أصبحت الآن موجودة في المدفع نفسه. هذا يعني أنه يمكن ضبط كل مدفع على حدة، وهي ميزة مهمة، لأن المدفعين المتزامنين لا يُضبطان للإطلاق في وقت واحد تمامًا، بل عندما يكونان موجهين إلى نفس النقطة على قرص المروحة. يمكن إطلاق كل مدفع بشكل مستقل، لأنه مزود بمحرك مرن خاص به، متصل بعمود كامات المحرك بواسطة صندوق توصيل، وله قابض خاص به. كما أن توفير مجموعة مكونات منفصلة تمامًا لكل مدفع يعني أن أي عطل في تروس أحد المدفعين لا يؤثر على الآخر.

كان هذا الجهاز متوفرًا بأعداد كبيرة بحلول منتصف عام 1917، في الوقت المناسب لتركيبه على طائرة فوكر Dr.I ثلاثية الأجنحة وجميع المقاتلات الألمانية اللاحقة. في الواقع، أصبح جهاز التزامن القياسي لسلاح الجو الألماني (Luftstreitkräfte) طوال الفترة المتبقية من الحرب، [ 41 ] على الرغم من استمرار التجارب لإيجاد جهاز أكثر موثوقية. [ 36 ]

أجهزة مزامنة ألمانية أخرى

LVG EI ، مزودة بحلقة شنايدر ومدفع متزامن يُطلق للأمام، يُفترض أنه مزود بآلية من تصميم شنايدر، والتي لا يُعرف عنها شيء الآن
معدات شنايدر لعام 1915

في يونيو 1915، أُرسلت طائرة أحادية السطح ذات مقعدين، صممها شنايدر لشركة LVG، إلى الجبهة لتقييمها. كان مراقبها مُسلحًا بحلقة شنايدر الجديدة لإطلاق النار، والتي أصبحت قياسية في جميع الطائرات الألمانية ذات المقعدين؛ ويبدو أن الطيار كان مُسلحًا بمدفع رشاش ثابت متزامن. [ 26 ] تحطمت الطائرة في طريقها إلى الجبهة، ولم يُسمع عنها شيء بعد ذلك، ولا عن جهاز التزامن الخاص بها، على الرغم من أنه يُفترض أنه كان مبنيًا على براءة اختراع شنايدر نفسه. [ 25 ]

تروس ألباتروس

زُودت مقاتلات ألباتروس الجديدة في أواخر عام 1916 بمدفعين مزدوجين متزامنين مع جهاز التحكم ألباتروس-هيدتكه ، الذي صممه مهندس ألباتروس هيدتكه. [ 42 ] كان الهدف من هذا النظام تحديدًا هو التغلب على المشاكل التي ظهرت عند تطبيق جهاز التحكم فوكر ستانجنستويرونج على المحركات الخطية وتركيبات المدافع المزدوجة، وكان هذا النظام عبارة عن نسخة معدلة من نظام قضيب الدفع الصلب، الذي يتم تشغيله من الجزء الخلفي من عمود المرفق لمحرك مرسيدس D.III .

استخدم Albatros DV معدات جديدة، صممها Werkmeister Semmler: ( Albatros-Semmler Steuerung ). لقد كانت في الأساس نسخة محسنة من معدات Hedtke. [ 42 ]

أصدر أمر رسمي، تم توقيعه في 24 يوليو 1917، نظام فوكر زنترا ستويورونغ المتفوق لتوحيد جميع الطائرات الألمانية، بما في ذلك على الأرجح طائرات ألباتروس. [ 41 ] [ 43 ]

معدات كهربائية

بعد الحرب العالمية الأولى، زُوِّدت المقاتلات الألمانية بمزامنات كهربائية. في هذا النوع من المزامنات، يُولِّد مُلامس أو مجموعة مُلامسات، إما على عمود المروحة نفسه أو على جزء آخر من نظام الدفع يدور بنفس عدد الدورات في الدقيقة، سلسلة من النبضات الكهربائية، تُنقل إلى محرك إطلاق يعمل بملف لولبي عند المدفع. [ 15 ] وقد أُجريت تجارب على هذه المزامنات قبل نهاية الحرب، ويبدو أن شركة LVG كانت مُشاركة في ذلك: إذ يُشير تقرير استخباراتي بريطاني بتاريخ 25 يونيو 1918 إلى طائرة LVG ثنائية المقاعد مُجهزة بهذا النوع من المزامنات، والتي أُسقطت في الخطوط البريطانية. [ 36 ] ومن المعروف أن شركة LVG صنعت 40 طائرة من طراز C.IV ثنائية المقاعد مُجهزة بنظام مزامنة كهربائي من سيمنز.

بالإضافة إلى ذلك، تلقت شركة Aviatik تعليمات لتثبيت 50 من أنظمة التزامن الكهربائي الخاصة بها على طائرات DFW C.Vs (Av).

النمسا-المجر

كان المدفع الرشاش القياسي للقوات المسلحة النمساوية المجرية عام 1914 هو مدفع شوارزلوز MG M.07/12، الذي يعمل بنظام "الارتداد المتأخر" ولم يكن مناسبًا للمزامنة . [ 44 ] على عكس الفرنسيين والإيطاليين، الذين تمكنوا في النهاية من الحصول على إمدادات من مدافع فيكرز، لم يتمكن النمساويون من الحصول على كميات كافية من مدافع "سبانداوس" من حلفائهم الألمان، واضطروا إلى استخدام مدفع شوارزلوز في تطبيق لم يكن مناسبًا له. على الرغم من حل مشكلة مزامنة مدفع شوارزلوز جزئيًا في النهاية، إلا أنه لم تتوفر التروس إلا في أواخر عام 1916. وحتى حينها، كانت تروس المزامنة النمساوية تميل إلى التصرف بشكل غير منتظم للغاية عند دورات المحرك العالية. زُوِّدت المقاتلات النمساوية بمقاييس سرعة دوران كبيرة لضمان قدرة الطيار على التحقق من أن سرعة دوران محركاته ضمن النطاق المطلوب قبل إطلاق النار، كما زُوِّدت شفرات المراوح بنظام إنذار كهربائي يُنبه الطيار في حال تعرض مروحته للضرب. [ 45 ] لم تكن هناك تروس كافية متوفرة أبدًا، بسبب النقص المزمن في الأدوات الدقيقة؛ ولذلك كان لا بد من إرسال المقاتلات المنتجة، حتى النسخ النمساوية الممتازة من طراز ألباتروس دي.3 ، إلى الجبهة في كثير من الأحيان غير مسلحة، ليقوم فنيو تسليح الأسراب بتركيب ما أمكن من أسلحة وتروس يمكن الحصول عليها أو استعادتها أو ابتكارها. [ 46 ]

بدلاً من توحيد النظام، أنتجت شركات تصنيع نمساوية مختلفة تروسها الخاصة. وقد حدد بحث هاري وودمان (1989) الأنواع التالية:

Zahnrad-Steuerung (التحكم في العجلة المسننة)

كانت آلية الدفع تتم من خلال قضبان تشغيل عمود الكامات لمحرك أوسترو-دايملر عبر ترس دودي. بلغ معدل إطلاق النار المتزامن لمدفع شوارزلوز المبكر 360 طلقة في الدقيقة مع هذا الترس، ثم رُفع هذا المعدل لاحقًا إلى 380 طلقة في الدقيقة مع طراز MG16. [ 47 ]

بيرناتزيك-ستيورونج

كانت الحركة تُستمد من ذراع صمام العادم المتأرجح، وهو ذراع مثبت على غلاف الصمام ينقل النبضات إلى المدفع عبر قضيب. صممه الملازم أوتو بيرناتزيك، وكان مزودًا بتروس تخفيض السرعة لتوفير نبضة إطلاق نار مع كل دورة ثانية للمروحة، وكان يُطلق ما بين 380 إلى 400 طلقة لكل مدفع. [ 48 ] وكما هو الحال مع التروس الأخرى التي تُزامن مدفع شوارزلوز، أصبح إطلاق النار غير منتظم عند سرعات المحرك العالية. [ 47 ]

نظام التحكم بالبرايزل

باستثناء آلية تحكم تُشغّل مُتابع الكامة وتُطلق النار من المدفع بحركة واحدة، استندت هذه الآلية بشكل وثيق إلى آلية التحكم الأصلية لطائرة فوكر ستانغنستويرونغ . [ 47 ] وقد صممها الملازم أول غيدو بريسل، وأصبحت قياسية في طائرات أوفاغ ألباتروس المقاتلة عام 1918. [ 48 ]

Zap-Steuerung (تحكم Zaparka)

صُممت هذه الآلية بواسطة الملازم أول إدوارد زاباركا. [ 48 ] وكانت آلية الدفع تنتقل من الجزء الخلفي لعمود الكامات لمحرك هيرو عبر عمود نقل الحركة المزود بوصلات كاردان. وبلغ معدل إطلاق النار، مع مدفع شوارزلوز اللاحق، 500 طلقة في الدقيقة. وكان لا بد من وضع المدفع الرشاش في مقدمة الطائرة، حيث يصعب على الطيار الوصول إليه، مما يحول دون إمكانية إصلاح الأعطال أثناء الطيران. [ 47 ]

التحكم المركزي الملكي

استنادًا إلى مبدأ تروس فوكر المركزية ، مع محركات مرنة مرتبطة بعمود الكامات، ونبضات إطلاق النار التي يولدها محرك الزناد لكل مدفع. تم تخفيض نسبة التروس لضمان تشغيل أكثر موثوقية مع مدفع شوارزلوز الصعب، وتم تحديد معدل إطلاق النار إلى 360-380 طلقة في الدقيقة. [ 49 ]

المملكة المتحدة

تركيب مدفع فيكرز متزامن على طائرة بريستول سكاوت، باستخدام معدات فيكرز-تشالنجر: لاحظ قضيب الدفع الطويل بزاوية غير مريحة

بدأ نظام مزامنة المدافع البريطاني بدايةً سريعةً ولكنها متعثرة. فقد تبيّن أن تروس المزامنة الميكانيكية المبكرة غير فعّالة وغير موثوقة، ولم يتمّ التوحيد القياسي الكامل للترس الهيدروليكي "CC" المُرضي للغاية إلا في نوفمبر 1917. ويبدو أن المدافع المتزامنة لم تكن تحظى بشعبية كبيرة بين الطيارين المقاتلين البريطانيين حتى عام 1917، وظلّ مدفع لويس المثبت فوق الجناح، على قاعدة فوستر ، هو السلاح الرئيسي لطائرات نيوبورت في الخدمة البريطانية، كما اعتُبر في البداية السلاح الرئيسي لطائرة SE5 . [ 50 ] والجدير بالذكر أن المشاكل المبكرة في ترس CC كانت تُعتبر من الأمور الأقل إلحاحًا بالنسبة للسرب رقم 56 في مارس 1917، حيث كان السرب مشغولًا بتجهيز مقاتلاته الجديدة من طراز SE5 للقتال قبل توجهها إلى فرنسا، نظرًا لوجود مدفع لويس المثبت فوق الجناح كخيار بديل! [ 51 ] بل إن بال قام بإزالة مدفع فيكرز الخاص به تمامًا لفترة من الوقت، لتوفير الوزن. [ 52 ]

معدات فيكرز-تشالنجر

تطبيق أكثر أناقة وعملية لمعدات فيكرز-تشالنجر لمدفع فيكرز المتزامن في دبابة RE8

صُنعت أول آلية تزامن بريطانية من قِبل الشركة المصنعة للمدفع الرشاش الذي صُممت من أجله، ودخلت حيز الإنتاج في ديسمبر 1915. وكان جورج تشالنجر ، المصمم، مهندسًا في شركة فيكرز آنذاك. من حيث المبدأ، كانت تشبه إلى حد كبير الشكل الأول لآلية فوكر، مع أن هذا لم يكن بسبب كونها نسخة طبق الأصل (كما يُشاع أحيانًا)، إذ لم تتوفر طائرة فوكر مُستولى عليها لإجراء التحليل الفني إلا في أبريل 1916. والحقيقة أن كلا الآليتين كانتا مبنيتين بشكل وثيق على براءة اختراع سولنييه. كان الإصدار الأول يُدار بواسطة ترس تخفيض مُثبت على محور مضخة زيت محرك دوارة كما في تصميم سولنييه، وتم تركيب كامة صغيرة لتوليد النبضات خارجيًا على الجانب الأيسر من مقدمة جسم الطائرة حيث يسهل الوصول إليها لضبطها. [ 53 ]

لسوء الحظ، عندما تم تركيب جهاز الهبوط على أنواع مثل بريستول سكاوت وسوبويث 1½ سترتر ، والتي كانت تحتوي على محركات دوارة ومدفع رشاش أمامي أمام قمرة القيادة، كان لا بد من تركيب قضيب الدفع الطويل الذي يربط جهاز الهبوط بالمدفع بزاوية غير مريحة، مما جعله عرضة للالتواء والتشوه بالإضافة إلى التمدد والانكماش بسبب تغيرات درجة الحرارة.

لهذا السبب، قامت طائرات BE12 و RE8 و FB 19 التابعة لشركة Vickers بتركيب مدافعها الرشاشة الأمامية على الجانب الأيسر من جسم الطائرة بحيث يمكن ربط نسخة قصيرة نسبيًا من قضيب الدفع مباشرة بالمدفع.

نجح هذا النظام بشكل معقول، على الرغم من أن وضعية المدفع "غير المريحة"، التي حالت دون التصويب المباشر، لاقت انتقادات واسعة في البداية. لكن تبين لاحقًا أن المشكلة أقل حدة مما كان يُعتقد، بمجرد إدراك أن الطائرة هي التي يتم توجيهها وليس المدفع نفسه. احتفظت آخر طائرة تم تجهيزها بهيكل فيكرز-تشالنجر، وهي RE8، بوضعية المدفع على الجانب الأيسر حتى بعد تحديث معظم الطائرات بهيكل CC بدءًا من منتصف عام 1917.

معدات سكارف-ديبوفسكي

ترس الكامة في سيارة سكارف ديبوفسكي

اقترح الملازم فيكتور ديبوفسكي، ضابط البحرية الإمبراطورية الروسية ، أثناء خدمته ضمن بعثة إلى إنجلترا لمراقبة أساليب إنتاج الطائرات البريطانية وتقديم تقرير عنها، جهاز تزامن من تصميمه الخاص. ووفقًا لمصادر روسية، فقد تم اختبار هذا الجهاز بالفعل في روسيا، بنتائج متفاوتة، [ 54 ] مع أنه من المحتمل أن يكون جهاز ديبوفسكي السابق نظامًا عاكسًا وليس جهاز تزامن حقيقيًا. على أي حال، عمل الضابط إف دبليو سكارف مع ديبوفسكي لتطوير الجهاز وتنفيذه، والذي كان يعمل وفقًا لمبدأ الكامة والراكب المألوف، حيث كان الاتصال بالمدفع يتم عبر قضيب دفع عادي وسلسلة معقدة من الروافع. وقد صُمم الجهاز لتقليل معدل إطلاق نبضات الرصاص إلى المدفع (وبالتالي تحسين الموثوقية، وإن لم يكن ذلك على معدل إطلاق النار). تم طلب الجهاز لسلاح الجو الملكي البحري، ودخل حيز الإنتاج بعد أسابيع قليلة من جهاز فيكرز-تشالنجر. كانت أكثر قابلية للتكيف مع المحركات الدوارة من طائرة فيكرز تشالنجر، ولكن باستثناء طائرات سوبويث 1½ سترتر المبكرة التي تم بناؤها بناءً على طلبات سلاح الجو الملكي البريطاني في عام 1916، وربما بعض طائرات سوبويث باب المبكرة ، لا يبدو أنه تم تسجيل أي تطبيقات فعلية. [ 55 ]

معدات روس وغيرها من المعدات "المتنوعة"

كانت معدات روس عبارة عن معدات مؤقتة، صُممت ميدانيًا عام 1916 خصيصًا لاستبدال معدات فيكرز-تشالنجر غير المناسبة في طائرات سترتر 1½ التابعة للسرب رقم 70 من سلاح الطيران الملكي . [ ملاحظة 10 ] رسميًا، صممها الكابتن روس من السرب رقم 70، على الرغم من أنه يُعتقد أن رقيب طيران يعمل تحت إمرته كان مسؤولًا عنها إلى حد كبير. يبدو أن هذه المعدات استُخدمت فقط في طائرات سترتر 1½، لكن السرب رقم 45 استخدم بعضًا منها على الأقل، وكذلك السرب رقم 70. استُبدلت بمعدات سوبويث-كاوبر عندما أصبحت متاحة. [ 56 ]

زعم نورمان ماكميلان ، في كتاباته بعد سنوات من الحادثة، أن آلية روس كانت بطيئة للغاية في إطلاق النار، لكنها أبقت على الزناد الأصلي سليمًا، مما مكّن من "في زاوية ضيقة جدًا" من "إطلاق النار مباشرة من المدفع دون استخدام الآلية، والحصول على معدل إطلاق النار الطبيعي للمدفع الأرضي". وادعى ماكميلان أن الطائرات المزودة بمراوح، والتي تلقت ما يصل إلى عشرين إصابة، تمكنت مع ذلك من العودة إلى قواعدها. [ 57 ] يصعب التوفيق بين بعض جوانب هذه المعلومات وطريقة عمل المدفع المتزامن فعليًا، وقد يكون الأمر مجرد وهم من ذاكرة ماكميلان. [ 56 ]

ومن بين أجهزة التزامن "المصنعة ميدانياً" الأخرى جهاز ARSIAD، الذي أنتجه قسم إصلاح الطائرات في مستودع الطائرات رقم 1 عام 1916. ولا يُعرف عنه الكثير من التفاصيل، على الرغم من أنه ربما تم تركيبه في بعض طائرات RE8 المبكرة التي لم يتوفر لها تروس فيكرز-تشالنجر. [ 56 ]

صممت كل من شركتي إيركو وأرمسترونغ ويتوورث معدات الهبوط الخاصة بهما خصيصًا لطائراتهما. وقد تم توحيد معايير معدات الهبوط الهيدروليكية (الموصوفة أدناه) قبل إنتاج أي منهما بكميات كبيرة. [ 58 ] وكانت معدات هبوط طائرات سوبويث (القسم التالي) هي الوحيدة التي دخلت حيز الإنتاج.

معدات سوبويث-كاوبر

رسم تخطيطي من دليل الصيانة لتركيب جهاز التزامن من نوع سوبويث-كاوبر (Mk.III) في طائرات سوبويث كاميل من الإنتاج المبكر (1917).

كانت تروس التزامن الميكانيكية الأولى المُركّبة على طائرات سوبويث المقاتلة المبكرة غير مُرضية لدرجة أن شركة سوبويث كلّفت رئيس عمالها هاري كاوبر ، وهو صديق وزميل الأسترالي هاري هوكر ، بتصميم تروس مُحسّنة في منتصف عام 1916. [ 59 ] صُمّمت هذه التروس خصيصًا للتغلّب على عيوب التروس السابقة. وقدّمت الشركة طلبات براءات اختراع متعلقة بالإصدارين المُعدّلين بشكلٍ كبير، وهما Mk.II وMk.III، في يناير ويونيو 1917.

تم تحسين الكفاءة الميكانيكية بعكس حركة قضيب الدفع. تولدت نبضة الإطلاق عند نقطة منخفضة في الكامة بدلاً من فصها كما في براءة اختراع سولنييه. وبالتالي، أصبحت القوة المؤثرة على القضيب ناتجة عن الشد بدلاً من الضغط (أو بعبارة أبسط، كان محرك الزناد يعمل عن طريق "السحب" بدلاً من "الدفع")، مما مكّن القضيب من أن يكون أخف وزنًا، وقلل من قصوره الذاتي، وبالتالي زادت سرعته (في الإصدارات الأولى من الآلية على الأقل، كانت كل دورة لعجلة الكامة تُنتج نبضتي إطلاق بدلاً من واحدة). كان ذراع إطلاق واحد يُشغّل الآلية ويُطلق النار في حركة واحدة، بدلاً من "تشغيل" الآلية ثم إطلاق النار، كما هو الحال في بعض الآليات السابقة.

تم تركيب 2750 نموذجًا من عجلات سوبويث-كاوبر في الطائرات العاملة: فإلى جانب كونها العجلات القياسية لطائرتي سوبويث باب وترايبلاين، فقد تم تركيبها في العديد من طائرات كاميل المبكرة ، وحلت محل العجلات السابقة في طائرات سترتر 1½ وأنواع أخرى من طائرات سوبويث. ومع ذلك، بحلول نوفمبر 1917، وعلى الرغم من العديد من التعديلات، أصبح من الواضح أن عجلات سوبويث-كاوبر نفسها تعاني من القيود المتأصلة في العجلات الميكانيكية. وأفادت أسراب طائرات كاميل، على وجه الخصوص، أن المراوح كانت تُثقب بشكل متكرر، وأن العجلات كانت تميل إلى الانفصال عن مسارها. وكان التآكل، بالإضافة إلى زيادة معدل إطلاق النار لمدفع فيكرز وارتفاع سرعات المحرك، مسؤولاً عن هذا التراجع في الأداء والموثوقية. وبحلول هذا الوقت، تم التغلب على المشاكل الأولية لعجلات سي سي الهيدروليكية، وأصبحت قياسية لجميع الطائرات البريطانية، بما في ذلك طائرات سوبويث. [ 59 ]

جهاز التزامن من كونستانتينسكو

رسمٌ من مكتب براءات الاختراع الأمريكي لجهاز تزامن CC. كان المكون الشبيه بالمضخة هو خزان الزيت، وكان موجودًا في قمرة القيادة. يضمن رفع مقبضه وجود ضغط هيدروليكي كافٍ لتشغيل الجهاز.

أبدى الرائد كولي، كبير ضباط التجارب ومستشار المدفعية في قسم اختراعات الذخائر بوزارة الحرب، اهتمامًا بنظرية جورج كونستانتينسكو حول نقل الموجات ، وعمل معه لتحديد كيفية تطبيق اختراعه عمليًا، حتى توصل في النهاية إلى فكرة تطوير جهاز تزامن قائم على هذه النظرية. استخدم الرائد كولي علاقاته في سلاح الطيران الملكي والمدفعية الملكية (سلاحه) للحصول على قرض عبارة عن مدفع رشاش من طراز فيكرز وألف طلقة ذخيرة.

استعان كونستانتينسكو بخبرته في مجال حفر الصخور لتطوير جهاز تزامن باستخدام نظام نقل الموجات الخاص به. [ 60 ] في مايو 1916، أعدّ أول رسم ونموذج تجريبي لما عُرف لاحقًا باسم جهاز كونستانتينسكو للتحكم في إطلاق النار أو "جهاز CC (كونستانتينسكو-كولي)". وقُدّم أول طلب براءة اختراع مؤقت للجهاز في 14 يوليو 1916 (رقم 512).

في البداية، لم يكن كونستانتينسكو، المعروف بدقته، راضيًا عن بعض الانحرافات الطفيفة في قرص الاختبار. لكن تبين أن فحص الذخيرة بعناية يُعالج هذا العيب (وهو عيب شائع في جميع هذه الأجهزة)؛ ومع الذخيرة عالية الجودة، كان أداء الجهاز مُرضيًا حتى لمُصممه. [ 61 ] شارك إيه إم لو ، قائد الأعمال التجريبية السرية التابعة لسلاح الجو الملكي في فيلثام، في عملية الاختبار. وقد أتقن كونستانتينسكو النظام بالتعاون مع والتر هادون، مهندس الطباعة في شارع فليت ، في ورش هادون الهندسية في هاني بوت لين، ألبرتون. [ 62 ] أُجري أول اختبار جوي لجهاز CC في طائرة BE2c في أغسطس 1916. [ 63 ]

تميّزت التروس الجديدة بعدة مزايا مقارنةً بجميع التروس الميكانيكية: فقد تحسّن معدل إطلاق النار بشكل كبير، وأصبحت عملية التزامن أكثر دقة، والأهم من ذلك، سهولة تكييفها مع أي نوع من المحركات وهياكل الطائرات، بدلاً من الحاجة إلى مولد نبضات مصمم خصيصًا لكل نوع من المحركات ووصلات خاصة لكل نوع من الطائرات. [ 64 ] وعلى المدى الطويل (شريطة صيانتها وضبطها بشكل صحيح)، أثبتت أيضًا أنها أكثر متانة وأقل عرضة للأعطال. [ 65 ]

وصلت طائرات دي إتش 4 التابعة للسرب رقم 55 إلى فرنسا في 6 مارس 1917 مزودةً بالهيكل الجديد، [ 64 ] وتبعتها بعد ذلك بوقت قصير طائرات بريستول فايتر التابعة للسرب رقم 48 وطائرات إس إي 5 التابعة للسرب رقم 56. واجهت نماذج الإنتاج الأولى بعض المشاكل في الخدمة، حيث كان الطاقم الأرضي يتعلم صيانة وضبط الهياكل الجديدة، والطيارون يتعلمون تشغيلها. [ 65 ] وفي أواخر عام 1917، توفرت نسخة من الهيكل قادرة على تشغيل مدفعين، مما اضطر إلى تزويد طائرات سوبويث كاميل الأولى بهيكل سوبويث-كاوبر بدلاً من ذلك.

ابتداءً من نوفمبر 1917 أصبحت المعدات قياسية أخيرًا؛ حيث تم تركيبها على جميع الطائرات البريطانية الجديدة المزودة بمدافع متزامنة من ذلك التاريخ وحتى طائرة غلوستر غلادياتور عام 1937.

تم تركيب أكثر من 6000 ترس على طائرات سلاح الطيران الملكي وسلاح الجو البحري الملكي بين مارس وديسمبر 1917. كما تم تركيب 20 ألف نظام مزامنة مدافع "كونستانتينسكو-كولي" إضافي على الطائرات العسكرية البريطانية بين يناير وأكتوبر 1918، خلال الفترة التي تم فيها تشكيل سلاح الجو الملكي من الخدمتين السابقتين في 1 أبريل 1918. وبلغ إجمالي عدد التروس المصنعة 50000 ترس خلال العشرين عامًا التي كان فيها هذا النظام من المعدات القياسية.

معدات بيتريدج

مدفع فيكرز متزامن مثبت على منصة اختبار؛ محرك كهربائي يدير هيكلاً يحاكي المروحة

لم يكن جهاز CC هو الجهاز الهيدروليكي الوحيد المقترح؛ ففي عام 1917، قام فني الطيران أ. ر. بيتريدج من السرب رقم 1 التابع لسلاح الطيران الأسترالي ببناء واختبار جهاز من تصميمه الخاص أثناء خدمته مع وحدته في فلسطين. لم يُبدَ أي اهتمام رسمي بهذا الجهاز؛ ربما كان جهاز CC مطروحًا بالفعل. [ 66 ] ويبدو أن الرسم التوضيحي يُرجّح بشدة أن يكون لجهاز اختبار هذا الجهاز.

فرنسا

كان سلاح الجو الفرنسي محظوظًا لأنه تمكن من توحيد نوعين من أجهزة التزامن المرضية إلى حد معقول - أحدهما مُكيَّف للمحركات الدوارة، والآخر للمحركات "الثابتة" (الخطية) - منذ البداية تقريبًا.

نيوبورت 17 مزودة بمدفع رشاش متزامن بنظام ألكان-هامي. البكرة الكبيرة خلف المدفع الرشاش هي بكرة سحب لحزام الذخيرة ولا علاقة لها بآلية التزامن. لاحظ كيف أصبح قضيب الدفع جزءًا لا يتجزأ من المدفع.

معدات ألكان-هامي

طُوِّر أول جهاز تزامن فرنسي بواسطة الرقيب الميكانيكي روبرت ألكان ومهندس الهندسة البحرية هامي. استند هذا الجهاز بشكل كبير إلى جهاز التحكم القياسي لمحرك فوكر ، مع اختلاف رئيسي يتمثل في تركيب قضيب الدفع داخل مدفع فيكرز، باستخدام أنبوب بخار احتياطي في غلاف التبريد. وقد ساهم هذا في التخفيف من عيب رئيسي في أجهزة قضيب الدفع الأخرى، حيث كان القضيب، بفضل دعمه على طوله بالكامل، أقل عرضة للتشوه أو الكسر. ويمكن تمييز مدافع فيكرز المعدلة لاستخدام هذا الجهاز من خلال غلاف زنبرك قضيب الدفع، البارز من مقدمة المدفع كأنه ماسورة ثانية. تم تركيب هذا الجهاز لأول مرة واختباره جوًا في طائرة نيوبورت 12 في 2 مايو 1916، كما تم تركيب أجهزة مماثلة قبل الإنتاج في طائرات مورين-سولنييه ونيوبورت المقاتلة المعاصرة. تم توحيد معدات ألكان-هامي تحت مسمى نظام التزامن لمحركات فيكرز من النوع الأول (المحركات الدوارة) ، وأصبحت متوفرة بأعداد كبيرة في الوقت المناسب لوصول طائرة نيوبورت 17 إلى الجبهة في منتصف عام 1916، كمعدات قياسية للمدافع الأمامية للطائرات الفرنسية ذات المحركات الدوارة. [ 67 ]

استخدمت طائرة نيوبورت 28 ترسًا مختلفًا - لا يُعرف الآن إلا من خلال الوثائق الأمريكية، حيث يُوصف باسم "ترس نيوبورت المتزامن" أو "ترس غنوم". [ 68 ] كان عمود إدارة دوار، يُدار بواسطة علبة المرافق الدوارة لمحرك نيوبورت الدوار أحادي الأسطوانة غنوم 9N بقوة 160 حصانًا ، يُشغل محركي إطلاق نار قابلين للتعديل بشكل منفصل - حيث يُرسل كل منهما دفعات إطلاق النار إلى مدفعه بواسطة قضيب قصير خاص به. [ 69 ] تشير الأدلة الفوتوغرافية إلى أنه ربما تم تركيب نسخة سابقة من هذا الترس، تتحكم في مدفع واحد، في طائرتي نيوبورت 23 وهانريوت HD.1 .

معدات بيركيت

صُممت طائرة SPAD S.VII حول محرك هيسبانو-سويزا من تصميم مارك بيركيغت ، وعندما دخلت المقاتلة الجديدة الخدمة في سبتمبر 1916، كانت مُسلحة بمدفع فيكرز واحد مُزامَن مع ترس جديد صممه بيركيغت خصيصًا لمحركه. وعلى عكس معظم التروس الميكانيكية الأخرى، استغنت "تروس SPAD"، كما كانت تُسمى غالبًا، عن قضيب الدفع تمامًا: إذ كانت نبضات الإطلاق تُنقل إلى المدفع دورانيًا بواسطة عمود متذبذب يدور حوالي ربع دورة، بالتناوب مع عقارب الساعة وعكسها. وكان هذا التذبذب أكثر كفاءة ميكانيكيًا من الحركة الترددية لقضيب الدفع، مما سمح بسرعات أعلى. عُرفت رسميًا باسم نظام التزامن لمدفع فيكرز من النوع الثاني (للمحركات الثابتة)، وتم تعديل ترس بيركيغت لاحقًا للتحكم في مدفعين، وظل قيد الاستخدام في الخدمة الفرنسية حتى الحرب العالمية الثانية. [ 70 ]

روسيا

لم تدخل أي تروس تزامن روسية حيز الإنتاج قبل ثورة 1917 ، على الرغم من أن تجارب فيكتور ديبوفسكي عام 1915 ساهمت في تطوير ترس سكارف-ديبوفسكي البريطاني اللاحق (الموصوف أعلاه)، كما صمم ضابط بحري آخر، هو جي آي لافروف، ترسًا تم تركيبه على طائرة سيكورسكي إس-16 غير الناجحة . واستخدمت التصاميم الفرنسية والبريطانية، التي تم تصنيعها بترخيص في روسيا، تروس ألكان-هامي أو بيركيغت. [ 68 ]

استخدمت الطائرات المقاتلة في الحقبة السوفيتية مدافع متزامنة حتى وقت الحرب الكورية ، عندما أصبحت طائرتا لافوتشكين لا-11 وياكوفليف ياك-9 آخر الطائرات المجهزة بمزامنات والتي شاركت في القتال.

إيطاليا

لم يثبت أن مدفع فيات-ريفيلي الإيطالي قابل للمزامنة، لذلك أصبح مدفع فيكرز السلاح القياسي للطيار، ويتم مزامنته بواسطة تروس ألكان-هامي أو بيركيغت. [ 68 ]

الولايات المتحدة

زُوِّدت الطائرات المقاتلة الفرنسية والبريطانية التي طُلبت للقوات الأمريكية الاستكشافية في عامي 1917 و1918 بأجهزة التزامن "الأصلية" الخاصة بها، بما في ذلك جهاز ألكان-هامي في طائرات نيوبورت وسوبويث الفرنسية الصنع ، وجهاز بيركيغت في طائرات سباد، وجهاز سي سي للطائرات البريطانية. كما اعتُمد جهاز سي سي للمدفعين الرشاشين مارلين M1917/1918 المزدوجين المُركَّبين على طائرة دي إتش-4 الأمريكية الصنع، وكان يُصنَّع في أمريكا حتى ظهور جهاز نيلسون بأعداد كبيرة. [ 68 ]

معدات نيلسون

أثبت مدفع مارلين الذي يعمل بالغاز أنه أقل قابلية للمزامنة من مدفع فيكرز. فقد وُجد أن الطلقات "الشاذة" تخترق المروحة أحيانًا، حتى عندما يكون جهاز المزامنة مضبوطًا بشكل صحيح ويعمل بكفاءة. تم حل المشكلة في النهاية عن طريق تعديلات على آلية إطلاق النار في مدفع مارلين، [ 71 ] ولكن في هذه الأثناء، قام المهندس أدولف ل. نيلسون في قسم هندسة الطائرات في قاعدة ماكوك الجوية بتطوير جهاز مزامنة ميكانيكي جديد مُصمم خصيصًا لمدفع مارلين، يُعرف رسميًا باسم جهاز مزامنة الطلقة الواحدة من نيلسون. [ 72 ] وبدلًا من قضيب الدفع الشائع في العديد من أجهزة المزامنة الميكانيكية، أو "قضيب السحب" في مدفع سوبويث-كاوبر، استخدم جهاز نيلسون كابلًا مشدودًا لنقل نبضات الإطلاق إلى المدفع. [ 68 ]

كانت نماذج الإنتاج متأخرة إلى حد كبير عن الاستخدام قبل نهاية الحرب العالمية الأولى، لكن معدات نيلسون أصبحت المعيار الأمريكي لما بعد الحرب، حيث تم التخلص التدريجي من بنادق فيكرز ومارلين لصالح مدفع براوننج الرشاش عيار 0.30 .

تروس E-4/E-8

أثبتت آلية نيلسون موثوقيتها ودقتها، إلا أنها كانت مكلفة الإنتاج، كما أن ضرورة استقامة كابلها قد تُسبب صعوبات عند تركيبها في نوع جديد. بحلول عام ١٩٢٩، تميز أحدث طراز (آلية E-4) بمولد نبضات جديد ومبسط، ومحرك تشغيل جديد، وكابل نبضات مُغلف بأنبوب معدني لحمايته والسماح بانحناءات طفيفة. مع أن المبدأ الأساسي للآلية الجديدة لم يتغير، إلا أن جميع مكوناتها تقريبًا أُعيد تصميمها، ولم تعد تُعرف رسميًا باسم آلية "نيلسون". تم تحديث الآلية بشكل أكبر في عام ١٩٤٢ لتصبح E-8. احتوى هذا الطراز الأخير على مولد نبضات مُعدل أسهل في الضبط، ويتم التحكم به من قمرة القيادة بواسطة ملف لولبي كهربائي بدلًا من كابل باودن.

الانحدار ونهاية التزامن

طائرة مسرشميت Bf 109E تُظهر زوجًا تقليديًا من المدافع الرشاشة المتزامنة، ومدفعًا آليًا يُطلق النار من خلال محور المروحة، ومدافع الجناح.

اختفت فائدة تروس التزامن بشكل طبيعي تمامًا عندما ألغت المحركات النفاثة المروحة، على الأقل في الطائرات المقاتلة، لكن تزامن المدافع، حتى في الطائرات ذات المحرك الترددي الواحد، كان في تراجع بالفعل لمدة عشرين عامًا قبل ذلك.

أدت الزيادة في سرعة الطائرات أحادية السطح الجديدة في منتصف إلى أواخر ثلاثينيات القرن العشرين إلى تقليص الوقت المتاح لتوجيه وابل ناري كافٍ لإسقاط طائرة معادية. في الوقت نفسه، بات يُنظر إلى القاذفة المعدنية الضخمة، ذات القوة الكافية لحمل دروع واقية لحماية مناطقها الحساسة، على أنها المركبة الأساسية للقوة الجوية. لم يعد مدفعان رشاشان من عيار البندقية كافيين، خاصةً بالنسبة لمخططي الدفاع الذين توقعوا دورًا استراتيجيًا رئيسيًا للقوة الجوية. كانت المقاتلة الفعالة المضادة للقاذفات بحاجة إلى ما هو أكثر من ذلك.

وفرت الأجنحة أحادية السطح ذات الناتئ مساحة واسعة لتركيب الأسلحة، وبفضل صلابتها الفائقة مقارنةً بالأجنحة القديمة ذات الدعامات الكابلية، وفرت ثباتًا يكاد يضاهي ثبات جسم الطائرة. كما ساهم هذا السياق الجديد في تحسين تناغم مدافع الأجنحة، مما أدى إلى إنتاج مخروط إطلاق نار ضيق نسبيًا في المدى القريب والمتوسط، حيث يكون تسليح المقاتلة أكثر فعالية.

نموذج أولي لهيكل طائرة هوكر هوريكان - يوضح تركيب محرك ميرلين ومدفع رشاش فيكرز المتزامن الذي كان من المتوقع تركيبه (تم حذفه لاحقًا).

أصبح الإبقاء على المدافع المثبتة على جسم الطائرة، مع الوزن الإضافي لمعدات التزامن الخاصة بها (التي أبطأت معدل إطلاق النار، وإن كان ذلك بشكل طفيف، ومع ذلك كانت تتعطل أحيانًا، مما أدى إلى تلف المراوح)، أمرًا غير مرغوب فيه على نحو متزايد. وقد اتجهت فلسفة التصميم هذه، الشائعة في بريطانيا وفرنسا (وبعد عام 1941 في الولايات المتحدة)، نحو إلغاء المدافع المثبتة على جسم الطائرة تمامًا. على سبيل المثال، كانت المواصفات الأصلية لعام 1934 لطائرة هوكر هوريكان تتضمن تسليحًا مشابهًا لتسليح طائرة غلوستر غلادياتور: أربعة رشاشات، اثنان في الأجنحة واثنان في جسم الطائرة، متزامنة لإطلاق النار عبر قوس المروحة. يوضح الرسم التوضيحي المقابل نموذجًا أوليًا مبكرًا للطائرة، ويُظهر مدفع جسم الطائرة الأيمن. كان النموذج الأولي ( K5083 ) عند اكتماله مزودًا بثقل موازن يمثل هذا التسليح؛ ومع ذلك، كانت طائرات هوريكان 1 المنتجة مسلحة بثمانية رشاشات، جميعها في الأجنحة. [ 73 ]

ثمة نهج آخر، شائع في ألمانيا والاتحاد السوفيتي واليابان ، مع إدراك ضرورة زيادة التسلح، فضّل نظامًا يتضمن أسلحة متزامنة. تميزت المدافع المركزية بميزة حقيقية، وهي أن مداها كان محدودًا فقط بعلم المقذوفات، إذ لم تكن بحاجة إلى مزامنة المدافع اللازمة لتركيز نيران المدافع المثبتة على الأجنحة. واعتُبرت هذه المدافع مكافأةً للرماة المهرة، لأنها قللت الاعتماد على تقنية التصويب. كما أن تركيب المدافع في جسم الطائرة ركّز الكتلة في مركز الثقل، مما حسّن قدرة المقاتلة على المناورة. [ 74 ] وقد ساهم تصنيع الذخيرة بشكل أكثر اتساقًا، وأنظمة تروس التزامن المحسّنة، في جعل المفهوم برمته أكثر كفاءة وفعالية، مع تسهيل تطبيقه على أسلحة ذات عيار أكبر مثل المدافع الرشاشة ؛ علاوة على ذلك، فإن المراوح ذات السرعة الثابتة التي سرعان ما أصبحت من المعدات القياسية في مقاتلات الحرب العالمية الثانية، جعلت النسبة بين سرعة المروحة ومعدل إطلاق النار للمدافع أقل اضطرابًا.

كانت آخر طائرات المقاتلات السوفيتية ذات المحركات الترددية هي آخر ما تبقى من تقنية التزامن، حيث اعتمدت بشكل كبير على المدافع المتزامنة بطيئة الإطلاق طوال فترة الحرب العالمية الثانية وما بعدها. وكانت آخر الطائرات المجهزة بتقنية التزامن التي شاركت في القتال هي لافوتشكين لا-11 وياكوفليف ياك-9 خلال الحرب الكورية . [ 75 ]

يُعدّ إطلاق النار على مروحة الطائرة من الأفكار الشائعة في المشاهد الكوميدية، كما في فيلم الرسوم المتحركة القصير "Just Plane Beep" الذي عُرض عام 1965 [ 76 ] من بطولة وايل إي. كايوتي ورود رانر . في هذا الفيلم، يُحطّم كايوتي المهاجم مروحة طائرته إلى شظايا بعد إصابتها بالعديد من الرصاصات.

انظر أيضاً

ملحوظات

  1. ↑ كان التمدد والانكماش الطبيعي الناتج عن تغير درجة الحرارة كافياً تماماً، خاصة بالنسبة للقضبان الأطول.
  2. ↑ كانت هذه الظاهرة ملحوظة بشكل خاص في المقاتلات النمساوية المجرية المسلحة بمدفع شوارزلوز : الذي كان يتميز بسرعة فوهة منخفضة وملاءمة هامشية للغاية للتزامن.
  3. ↑ كان الحل الثالث هو استبدال الأسلحة ذات عيار البندقية بالرشاشات الثقيلة أو المدافع: ولأسباب مختلفة، لم يصبح هذا شائعًا حتى أربعينيات القرن العشرين.
  4. ↑ كان التسليح الأولي لشركة فوكر للنموذج الأولي الأول E.IV في الواقع عبارة عن ثلاثة رشاشات، ولكن تركيب ثلاثة "متابعين" على عجلة الكامة المفردة لمعدات Stangensteuerung المبكرة أثبت أنه غير عملي تمامًا، وحملت نماذج الإنتاج مدفعين فقط.
  5. ↑ يُقدّر وودمان في عدة مواضع نسبة الرصاصات التي تصيب المروحة بـ 25% (1:4). يبدو هذا الرقم مرتفعًا للغاية: فحساب بسيط، بناءً على النسبة المئوية لمساحة قرص المروحة التي تشغلها الشفرات، يُشير إلى أن نسبة 12.5% ​​(1:8) لا تزال متشائمة إلى حد كبير.
  6. ↑ المشكلة الرئيسية هي أنها تفترض أن غاروس كان يقود نفس الآلة التي استخدمها سولنييه في اختباراته السابقة!
  7. ↑ في عام 1916، رفعت شركتا LVG وشنايدرشركة فوكر بتهمة انتهاك براءة اختراع - وعلى الرغم من أن المحاكم حكمت مرارًا وتكرارًا لصالح شنايدر، إلا أن فوكر رفضت دفع أي عوائد، حتى وقت الرايخ الثالث في عام 1933. 
  8. ↑ لاحظت كورتني بحدة أن "... لم يكن هناك سر معين يجب حمايته".
  9. ↑ على الأقل بقدر التأثير الأكثر شيوعًا على الأداء الناتج عن وزن سلاح إضافي.
  10. ↑ من المحتمل أن معدات Scarff-Dibovski - كونها معدات تابعة للبحرية - لم تكن متاحة بسهولة لهذا الغرض.

مراجع

  1. ↑ وودمان 1989، ص 171-172.
  2. ↑ هيجينر 1961، ص 26.
  3. ^ فولكر 1992، نقطة. 2، ص 80-81.
  4. 1 2 ميكستر وإدموندز 1919، ص. 2.
  5. ↑ كوسين 1988، ص 18-19.
  6. 1 2 فولكر 1992، الجزء 2، صفحة 78
  7. ↑ فولكر 1992، الجزء 4، صفحة 60
  8. ↑ فولكر 1992، الجزء 3، صفحة 52
  9. ↑ ويليامز 2003، ص 34.
  10. ↑ وودمان 1989، ص 176-177.
  11. ↑ فولكر 1992، الجزء 2، صفحة 79
  12. 1 2 ويليامز 2003، ص 16-17.
  13. 1 2 فولكر 1992، الجزء 1، ص 48
  14. ↑ مكتب إنتاج الطائرات 1918، ص 11.
  15. 1 2 ويليامز 2003، ص. 35.
  16. ↑ روبرتسون 1970، ص 105
  17. ↑ غالاند 1955، ص 219.
  18. 1 2 غروس 1996، ص. 1.
  19. ↑ تشيزمان 1960، ص 176.
  20. ↑ كوسين 1988، ص 13.
  21. 1 2 كوسين 1988، ص. 14.
  22. ↑ غولدينغ 1986، ص 11.
  23. 1 2 3 وودمان 1989، ص 172.
  24. 1 2 فان وينجاردن 2006، ص. 7.
  25. 1 2 وودمان 1989، ص. 184.
  26. 1 2 3 تشيزمان 1960، ص 177.
  27. 1 2 وودمان 1989، ص. 181.
  28. ↑ وودمان 1989، ص 173-180.
  29. ↑ وودمان 1989، ص 173.
  30. ↑ ويليامز 2003، ص 33-34.
  31. ^ فولكر 1992، نقطة. 1، ص 49-50.
  32. ↑ وودمان 1989، ص 180.
  33. ↑ فوكر، أنتوني وبروس غولد 1931
  34. ↑ ويل 1965، ص 96.
  35. ↑ كورتني 1972، ص 80.
  36. 1 2 3 4 5 وودمان 1989، ص 183.
  37. 1 2 غروس 2002، ص. 9.
  38. ↑ فان وينجاردن 2006، ص 12.
  39. ↑ كورتني 1972، ص 82.
  40. ↑ هيجينر 1961، ص 32.
  41. 1 2 هيجينر 1961، ص 33.
  42. 1 2 فولكر 1992، ص. 6، ص. 33.
  43. ^ فولكر 1992، نقطة. 6، ص. 34.
  44. ↑ فولكر 1992، الجزء 3، صفحة 56
  45. ↑ وودمان 1989، ص 200-202.
  46. ^ فاريال 2012، ص 9 – 10.
  47. 1 2 3 4 وودمان 1989، ص. 201.
  48. 1 2 3 غوتمان 2009، ص 194.
  49. ↑ وودمان 1989، ص 202.
  50. ↑ تشيزمان 1960، ص 181.
  51. ↑ بينجيلي 2010، ص 153.
  52. ↑ هير 2013، ص 52.
  53. ↑ وودمان 1989، ص 187-189.
  54. ^ كوليكوف 2013، ص 13-14.
  55. ↑ وودمان 1989، ص 189-190.
  56. 1 2 3 وودمان 1989، ص 192.
  57. ↑ بروس 1966، ص 7.
  58. ↑ وودمان 1989، ص 192-193.
  59. 1 2 وودمان 1989، ص. 191–192.
  60. ↑ وودمان 1989، ص 195.
  61. ↑ "رجل الصوت - جورج كونستانتينسكو" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 26-05-2024 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 09-03-2021 .
  62. ↑ "فجر الطائرة المسيرة" ستيف ميلز، 2019، دار نشر كيسميت، صفحة 233
  63. ↑ سويتمان 2010، ص 111.
  64. 1 2 تشيزمان 1960، ص 180.
  65. 1 2 وودمان 1989، ص. 196.
  66. ↑ وودمان 1989، ص 193.
  67. ↑ وودمان 1989، ص 197-198.
  68. 1 2 3 4 5 وودمان 1989، ص 199.
  69. ↑ حمادي 2008 ص. 222–223.
  70. ↑ وودمان 1989، ص 198.
  71. ↑ مكتب إنتاج الطائرات 1918، ص 20.
  72. ↑ وودمان 1989، ص 199-200.
  73. ↑ ماسون 1962، ص 21
  74. ↑ "التسليح المثالي للطائرات المقاتلة في الحرب العالمية الثانية" .
  75. ↑ فولكر 1992، الجزء 2، صفحة 76
  76. ↑ "وايل إي كايوتي وعداء الطريق في "مجرد صفير طائرة"" . يوتيوب .

فهرس

  • بارنز، سي إتش. طائرات بريستول منذ عام 1910. لندن: بوتنام، 1964.
  • بروس، جي إم سوبويث 1½ سترتر . ليذرهيد: منشورات بروفايل، 1966.
  • مكتب إنتاج الطائرات. دليل تسليح الطائرات . واشنطن: مكتب الطباعة الحكومي (الولايات المتحدة)، 1918.
  • تشيزمان، إي إف (محرر). الطائرات المقاتلة في حرب 1914-1918 . ليتشوورث: هارليفورد، 1960.
  • كورتني، فرانك تي. البحر الثامن . نيويورك: دابلداي، 1972
  • فوكر، أنتوني وبروس غولد. الهولندي الطائر: حياة أنتوني فوكر. لندن: جورج روتليدج، 1931.
  • غالاند، أدولف. الأول والأخير . لندن: ميثوين، 1956. (ترجمة لكتاب Die Ersten und die Letzten ، برلين: فرانز شنيكلوث، 1955)
  • جولدينج، جيمس. المقاتلة الاعتراضية: مقاتلات سلاح الجو الملكي البريطاني ذات المقعد الواحد والمتعددة المدافع . لندن: إيان آلان المحدودة، 1986. ISBN 0-7110-1583-X.
  • غروز، بيتر م.، ملف بيانات ويندساك المصغر 7، فوكر إي.4، منشورات ألباتروس المحدودة 1996.
  • غروز، بيتر م.، ملف بيانات ويندساك رقم 91، فوكر EI/II، منشورات ألباتروس المحدودة، 2002. ISBN 1-902207-46-7
  • غوتمان، جون. أصل الطائرات المقاتلة . ياردلي: ويستولم، 2009. ISBN 978-1-59416-083-7
  • حمادي، ثيودور. نيوبورت 28 - أول طائرة مقاتلة أمريكية . أتغلين، بنسلفانيا: شيفر للتاريخ العسكري، 2008. ISBN 978-0-7643-2933-3
  • هير، بول ر. جبل الآس - مصنع الطائرات الملكي SE5a ، المملكة المتحدة: فونثيل ميديا، 2013. ISBN 978-1-78155-115-8
  • هيجينر، هنري. فوكر - الرجل والطائرة ، ليتشوورث: هارليفورد، 1961.
  • جاريت، فيليب ، “The Fokker Eindeckers”، الطائرة الشهرية ، ديسمبر 2004
  • كوسين، روديجر، المقاتل الألماني منذ عام 1915 ، لندن: بوتنام، 1988. ISBN 0-85177-822-4(الطبعة الألمانية الأصلية 1986)
  • كوليكوف، فيكتور، أبطال روسيا في الحرب العالمية الأولى . أكسفورد: أوسبري، 2013. ISBN 978-1780960593
  • ماسون، فرانسيس ك.، طائرة هوكر هوريكان ، لندن: ماكدونالد، 1962.
  • ميكستر، جي دبليو وإتش إتش إيموندز. حقائق إنتاج جيش الولايات المتحدة . واشنطن: مكتب إنتاج الطائرات، 1919.
  • بينجيلي، كولين، ألبرت بول، الحائز على وسام صليب فيكتوريا. الطيار المقاتل في الحرب العالمية الأولى . بارنسلي: دار بن آند سورد للنشر، 2010. رقم ISBN 978-184415-904-8
  • روبرتسون، بروس، سوبويث - الرجل وطائرته ، ليتشوورث: مجلة مراجعة الطيران، 1970. ISBN 0 900 435 15 1
  • سويتمان، جون، فرسان السحاب: الحرب الجوية فوق أوروبا 1914-1918 ، ستراود: سبيلماونت، 2010. ISBN 978 0 7524 55037
  • فان وينغاردن، غريغ، أبطال ألمان مبكرون في الحرب العالمية الأولى . أكسفورد: أوسبري، 2006. ISBN 978-1-84176-997-4
  • فاريالي، باولو، الباتروس النمساوي المجري الآص في الحرب العالمية الأولى . أكسفورد: اوسبري، 2012. ISBN 978-1-84908-747-6
  • فولكر، هانك. "أجهزة التزامن الأجزاء 1-6" في مجلة طائرات الحرب العالمية الأولى . (1992-1996)، شركة طائرات الحرب العالمية الأولى.
  • ويل، أ. ج.، فوكر: السنوات الإبداعية. لندن: بوتنام، 1965.
  • ويليامز، أنتوني جي والدكتور إيمانويل جوسلين. المدافع الطائرة، الحرب العالمية الأولى . رامسبري، ويلتشير: دار كروود للنشر، 2003. ISBN 978-1840373967
  • وودمان، هاري. تسليح الطائرات المبكر . لندن: الأسلحة والدروع، 1989. رقم ISBN 0-85368-990-3
  • وودمان، هاري، "جهاز مزامنة مدفع التحكم في السرعة"، مجلة الطائرات الشهرية ، سبتمبر 2005