Rittavla
En rittavla var en mekanisk anordning som användes av US Army Coast Artillery Corps som en del av deras eldledningssystem för att spåra den observerade kursen för ett mål (vanligtvis ett rörligt fartyg), projicera dess framtida position och härleda okorrigerad data om azimut ( eller riktning) och räckvidd som behövs för att rikta elden från ett batteris vapen för att träffa det målet. Rittavlor av detta slag användes först av kustartilleriet omkring 1905 och var det primära sättet att beräkna skjutdata fram till andra världskriget. Mot slutet av andra världskriget ersattes dessa brädor till stor del av radar- och elektromekaniska pistoldatadatorer och förvisades till en reservroll.
Även om flera olika typer av rittavlor användes av kustartilleriet under åren, är exemplet som beskrivs här Whistler- Hearn plottningsbräda, modell av 1904 som användes flitigt av kustartilleriet mellan ca 1905 och 1925. Denna beskrivning är i första hand härledd från två manualer från perioden, som var och en lämnar vissa aspekter av styrelsens design och användning oförklarade. En manual från 1940 beskriver också Whistler-Hearn-brädan.
Översikt
Whistler-Hearns plottavla (se skylt XXV till höger, överst) var ett halvcirkelformat träbord med en diameter på cirka 7,5 fot med en mekanism ovanpå som kunde konfigureras för att representera geografin för hamnområdet där det användes, inklusive placeringen av basändstationerna som observerade mål för det pistolbatteri som den kontrollerade och platsen för pistolen(erna) för det batteriet. Vapnen var lokaliserade med hänvisning till deras riktningspunkt , den punkt för vilken skjutdata beräknades. Att göra avfyrningsdata i förhållande till positionen/positionerna för pistolen/pistolerna kallades förflyttning av dessa data. Omplacering var en del av den analoga funktionen hos plottavlan och möjliggjordes genom justeringar av pistolarmens mitt på brädan (se skylt och förklaring nedan).
Mekanismen med radiella armar och justerbara diabilder, bågar och kugghjul omvandlade observationer som hade ringts in från basändstationerna till avfyrningsdata för kanonerna.
Rittavlan för ett visst vapenbatteri var placerad i ritningsrummet för det batteriet (visat till höger, längst ned), ett utrymme som ofta är fäst vid en observationspost eller skyddat i en armerad betongbunker eller kasematt. Den betjänades av en stor besättning (ofta mer än ett dussin soldater) som var en del av skjutsektionen av batteripersonalen.
För att lokalisera ett mål använde operatörerna för plottbräde två radiella armar (kallade primär- och hjälparmarna) och "låste in" ändarna av dessa armar längs med den skårade azimutskalan som löpte runt brädets omkrets vid azimuterna av iakttagelserna som ringdes in till dem av de två basändstationerna. Dessa låsta armar och baslinjearmen (längs bågens bas) bildade sedan en triangel vars hörn var de två observationsstationerna och målet. Detta lokaliserade målet på tavlan, och dess position markerades sedan genom att stansa ett hål i papperet som placerats över plottavlan. Därefter svängdes en annan radiell arm, kallad pistolarmen, över målets plottade position, och den resulterande räckvidden och azimuten för avfyrning avlästes från pistolarmen och en azimutskala på pistolarmens mitt. Dessa data korrigerades eller justerades för några andra variabler och ringdes till pistolen/pistolerna.
Figuren till vänster visar det faktiska förhållandet mellan det avlägsna målet (överst), de två basändstationerna (i vardera änden av baslinjen) och riktningspunkten för batteriets kanoner, som reflekteras på plottavlan. Triangeln som bildas av B 1 (primär) armen, B 2 (sekundär) armen och baslinjearmen är den lilla triangeln vid basen av rittavlan, och pistolarmen visas svängd över skärningspunkten mellan de andra två armar för att avläsa avstånd och azimut till målet. Ett annat användbart diagram visas på basändstationens sida - utskärningsdiagrammet för ett batteris plottningsrum (med dess plottavla), som visas bredvid de två basändstationerna och bakom batteriets riktningspunkt, mellan dess två kanoner.
Anpassa plottavlan till sin plats
Innan den användes måste en Whistler-Hearn-bräda sättas upp och anpassas till geografin i det område där den skulle användas och för placeringen av pistolerna i batteriet den skulle rikta.
Först sattes det primära blocket (som representerar den primära basändstationen) på bronsbaslinjearmen (som sträckte sig hela vägen över bordets bottendiameter) och säkrades i exakt mitten av den armen. Sedan fördes det sekundära blocket (som representerar den sekundära basändstationen) på den vänstra eller högra änden av baslinjearmen (beroende på platsens layout) och placerades på ett avstånd från det primära blocket som var lika med (skalerad) längd på baslinjen på den platsen.
Både det primära och det sekundära blocket hade en stift, eller stift, fäst vid sig som representerade (på tavlan) observationsinstrumentets undersökta position i den primära eller sekundära basändstationen.
Den sekundära armen installerades på tappen på det sekundära blocket. På stiftet av det primära blocket installerades primärarmen, hjälparmen och pistolarmen, såväl som den komplexa pistolarmscentrummekanismen som användes för att justera brädet för placeringen av pistolernas riktningspunkt, för att läsa azimuten till målet, för att justera avfyrningsdata och för att mäta målets rörelse mellan successiva plottade positioner. Skylt XXVI (nedan, till höger) visar en närbild av pistolarmens mittmekanism.
Brädans båge var skårad med en grads mellanrum. För att identifiera dessa skåror med faktiska grader av azimut för en viss plats, sattes en zinkremsa, med antal grader av azimut inskrivna på den, in i en slits på ytan av brädet, mot dess yttre kant. Den azimut som indikeras av den vänstra kanten av baslinjearmen bestämdes godtyckligt till vilken azimut som helst som passade platsen, och justeringsskruvar med en nockskala möjliggjorde upp till 0,5 graders "justering" av baslinjearmens orientering.
Därefter sattes två indexlådor på den skårade omkretskanten av brädet och ändarna av primär- och hjälparmarna infördes i dessa lådor. Dessa lådor kunde låsas på plats med hela graders intervall (deras tänder kom i ingrepp med azimutskårorna runt brädet), och varje indexlåda hade en urkopplad urtavla på sin yta (med 100 tänder) som kunde vridas genom hundra delar av en grad, vilket gör att varje arm kan justeras till inom 0,01 grad av azimut.
Därefter fördes pistolarmens mittmekanism från sida till sida och/eller upp och ner i förhållande till baslinjearmen för att ta hänsyn till läget för batteriets riktningspunkt till den ena eller andra sidan av den primära basändstationen eller bakom eller framför baslinjen. Dessa justeringar resulterade i att skjutdata som skickades till kanonerna flyttades (relaterade) till de faktiska (undersökta och beräknade) positionerna för dessa kanoner. En ytterligare justering kan behöva göras av pistolbesättningen för att ta hänsyn till avståndet för en enskild pistol från batteriets riktningspunkt, kallad dess förskjutning.
Efter dessa justeringar representerade plottavlan en sann analog av hamnen som försvarades (se bilden till vänster ovan) och var redo att användas i brandledning .
Denna anpassning av brädet till sin webbplats var dock också en svaghet. Det innebar att batteriets brandledningssystem var begränsat till att endast använda den ena baslinjen och endast de två basändstationerna som hörde till den baslinjen. Om en av de två basändstationerna sattes ur funktion (på grund av fiendens eld eller en kommunikationsolycka) skulle batteriet behöva byta till en mindre exakt metod för brandkontroll, såsom vertikal basobservation (med hjälp av en depressionspositionssökare ) , användningen av ett fristående instrument för avståndsmätare, eller rikta dess pistoler direkt, med hjälp av sina egna kikarsikten.
Använda rittavlan
Att använda plottavlan krävde ett team på fem eller sex soldater för att hantera själva tavlan, fem eller sex till för att hantera utrustning som användes för att korrigera och justera de resulterande målkoordinaterna och minst fyra till i de två avlägsna basändstationerna. Många av de plottbordsfunktioner som beskrivs nedan utfördes upprepade gånger, under flera på varandra följande observations-/avskjutningsintervall (se figur 1 nedan, till vänster) som indikerades i hela hamnförsvarssystemet genom ringning av tidsintervallklockor.
Processen började när ett mål (t.ex. ett fientligt fartyg) identifierades av hamnkommandot och tilldelades ett givet kanonbatteri. Observatörer i de två vitt åtskilda basändstationerna för det valda batteriet spårade målet, antingen med hjälp av azimutskop eller mer sofistikerade depressionspositionsfinnare (DPF). Azimuth scopes kunde endast lokalisera målet i azimut (bäring), medan en DPF kunde användas för enbart azimutavläsningar eller också kunde mäta avståndet från basändstationen till målet.
Vid signalen från tidsintervallsklockan skulle läsaren i varje basändstation läsa azimuten för målet från instrumentet (till hundradelar av en grad) och (med hjälp av en headsettelefon) anropa denna avläsning till arminställningen som täcker det station vid ritbordet. Var och en av de två armställarna vid brädet flyttade sin tilldelade arm (primär- eller hjälparmen) till den position på den skårade azimutskalan (som löpte runt brädets omkrets) som motsvarade azimutavläsningen (i hela grader) han hade precis fått via telefon från sin basstation. Armsättaren låste sedan sin arm i den positionen med hjälp av indexskivklämman i änden av armen. Hundradelar av en grad indikerades genom att vrida den växlade indexskivan, ett hjul med 100 tänder som gjorde det möjligt att justera armens vinkel mycket exakt.
Med båda armarna inställda skjuts ett litet block som kallas targ upp till skärningspunkten mellan armarna och ett märke gjordes på ritpapperet vid målets angivna position.
Denna process att observera, sätta armarna på plottavlan och markera målets position vid armarnas skärningspunkt upprepades i slutet av varje observationsintervall för batteriet. Eftersom avfyrningen av pistolen/pistolerna ofta inträffade när intervallklockan ringde, kallades intervallet även skjutintervall. Intervallet sattes vanligtvis till 20 sekunder. Efter att ha spårat ett mål under en kort tid, kommer en rad plottade positioner att indikeras på tavlan (t.ex. de blå cirklarna som visas i figur 1 ovan, till vänster). Detta skulle då vara tillräckligt för att ritningsrummet skulle "koppla ihop prickarna" med en projicerad kurslinje (den svarta linjen i figur 1) och uppskatta målets hastighet.
Därefter användes en linjalliknande anordning som kallas en framskjutsregel för att markera den inställda framåtriktade punkten (den gröna fyrkanten i figur 1) för målet. Den inställda framåtriktade punkten var målets förväntade position vid slutet av dödtiden plus flygtiden (se figur 1). Målets hastighet beräknades från den tid det tog att täcka avstånden mellan de tidigare plottade punkterna på dess spår. Denna typ av eldledning i kustartilleriet baserades på antagandena att målet styrde i rak linje och inte ändrade sin hastighet under 20-sekunders (eller längre) observationsintervall (eller flera intervall).
Det var den inställda framåtpunkten som vapnen var inriktade på att träffa. Detta åstadkoms genom att föra pistolarmen på plottavlan över denna punkt och avläsa avståndet från riktningspunkten till målet från avståndsskalan på kanten av den armen och azimuten från riktningspunkten till målet utanför azimut cirkeln av pistolarmens mitt. För att se hur detta och ytterligare steg i eldledningsprocessen åstadkoms, flyttas vår uppmärksamhet till mekanismerna för pistolarmscentrumet, som visas på skylt XXVI till höger.
Skylt XXVI visar pistolarmen (även om avståndsskalan på dess kant inte är synlig), som pekar här mot toppen av fotot (i 11:30-läget). Den visar också fönstret (märkt längst ner i mitten) genom vilket pistolarmens azimut avläses. Många av de andra funktionerna i vapenarmscentrumet användes för att korrigera avfyrningsdata .
Korrigering av räckvidd gjordes genom att vrida vredet som var fäst vid ett kugghjul (märkt "pinjong" på skylt XXVI) i mitten av korrigeringsboxen, som skjuter pistolarmen mot dess omkrets eller bakåt, med justeringarna indikerade med indexnummer synliga genom fönstret till vänster om pinjongen. Korrigeringar i azimut uppnåddes genom att vrida den räfflade vredet vid den högra kanten av snäckväxeln som är placerad i botten av pistolarmen, med dess pekare som används för att läsa av indexnummer och vrida pistolarmen genom sin båge.
Skivorna på framsidan av pistolarmens centrum användes för att beräkna vinkelrörelsen (i grader och hundradelar) av målet mellan på varandra följande plottade punkter på tavlan, en kvantitet som kunde korrigeras (med hjälp av utdata från en avböjningsbräda) och sedan tillämpas för att beräkna den inställda framåtriktade punkten.
Se även
- Kustartilleriets eldledningssystem
- Basändstation
- Brandledningstorn
- Havskustförsvar i USA
- Hamnförsvarsledningen
- Lista över amerikansk armés eldlednings- och siktmaterial efter beteckning i leveranskatalogen
Anteckningar
Bibliografi
- Berhow, Mark A., Ed. (2015). American Seacoast Defense, A Reference Guide, tredje upplagan . McLean, Virginia: CDSG Press. ISBN 978-0-9748167-3-9 .
- Hearn, kapten Clint C. (1907). Eldledning och ledning för kustartilleriet . US Signal School.