アストロドーム（航空学）

アストロドームは、航空機の客室天井に設置された半球形の透明なドームです。このようなドームがあれば、訓練を受けた航海士が地上の視覚的基準に頼らずに夜間に航空機を誘導し、天体航法を行うことができます。^[1]

天体航法は、星を頼りに夜間に航空機の位置を把握する初期の主要な方法であった。六分儀を使用して星を視認する習慣は、何百年もの間船上の航法士の間では一般的なものであり、より高速で移動する航空機にも適用できることが証明されたが、この作業には天の水平線の 360度の視野が必要であった。アストロドームを設置することで、そのような視野は容易に実現できる。イギリス空軍(RAF) は、1930 年代後半に天体航法技術を標準的な航法士の訓練に採用し、使用される方法と六分儀の設計は両方とも航空環境にさらに適合するように適応され、また、空軍が発注した多くの航空機には、航法士がこの技術を使用できるようにアストロドームが装備された。

第二次世界大戦中、天体航法は、夜間に長距離飛行、特に戦略爆撃作戦を行うために各国が使用する重要な能力となった。イギリス空軍が爆撃機を主に夜間に運用することを選択したことは、その乗組員が目標地点への行き来の道を見つけるために天体航法に特に依存していたことを意味した。電子航法手段の導入はすぐに天体航法と競合したが、電子技術にも欠点があった。^[2]

航空における天体航法の散発的な使用は、1920年代、さらには第一次世界大戦の最中に行われた数多くの長距離飛行で見ることができます。^[2]航空の初期の頃には、天体航法を採用することを選択した個々の士官は、この新しい運用状況で海洋航法士の従来の手順を簡素化しようとすることが多かった。1930年代半ば、イギリス空軍（RAF）は、夜間飛行での天体航法の広範な使用に真剣に興味を持ちました。^[2] 1937年11月、天体航法は、一般偵察機と双発爆撃機のパイロットの間で標準的な航法手順の一部として正式に承認されました。2年後、特殊なバブル六分儀が空軍用に設計され、この形式の航法に好まれるツールになりました。^[2]典型的には、天体ドームの近くに吊り下げアームが取り付けられており、その上に六分儀が機器の上部に取り付けられた回転クリップを介して取り付けられる。^[3]

第二次世界大戦中、アストロドームは、イギリス空軍と英連邦軍が運用する多くの多発機、およびリベレーターやダコタなど、イギリス空軍が発注した外国機に多く装備されていた。さらに、作戦使用を容易にするため、多数の航空機にアストロドームが後付けされた。^{[4]イギリス空軍にとって、大陸上空での}攻撃作戦の大半を夜間に行うことを選択し、従来のランドマークによる航行を妨げていたため、特定の航空機がアストロドームを装備することは特に重要だった。^{[5] [6]}ショート・スターリング4発重爆撃機など、多くの航空機では、アストロドームは、天体航行の任務に関連するものだけでなく、地上の位置を含む広い外部視界を提供できるように角度が付けられていたため、この施設は（航行とは無関係の）観測に使用されることもあった。^{[7] [2]}アブロ・ランカスター数機には、一対のアストロドームが装備されていた。^[2]

同様の半球形のドームは、特に遠隔操作式の防御用銃塔を照準するため、第二次世界大戦時代の重爆撃機にもいくつか設置されていた。このような設置例としては、遠隔操作式のFDL 131双装甲銃塔の照準を合わせるために前方背面に単一のドームを備えたドイツのハインケルHe 177 Aや、遠隔操作式の銃塔4基の複雑な照準システムにドームを使用していたアメリカのボーイングB-29スーパーフォートレス重爆撃機などがある。^{[8] [9]} B-29では、アストロドームの接合は、静電気放電による無線干渉が最小限になるように設計された。^[10]

スターリングなどのイギリス空軍の爆撃機のいくつかには天体写真器が装備されていた。この装置は航法士のテーブルの上に設置され、一度に2つの星の等高度線を投影した。^[2]航法士は、この地点から北極星を観測するだけで、3つの星の位置を特定できた。この装置は天体航法に有用であると考えられていたが、この頃には慣性誘導システムがますます利用可能になりつつあり、これらの装置は最終的に天体航法の使用に取って代わることになり、航空機はますますこの航法手段のためのアストロドームやその他の設備を備えずに製造されるようになった。^[2]アストロドームは抗力を増加させ、加圧下で機能しなくなる可能性があり（ブローアウトと呼ばれる）、これが航法士に致命的な結果をもたらす例がいくつか発生している。^[11]この危険を軽減するために、引き込み式の潜望鏡式六分儀などの努力がなされた。

イングリッシュ・エレクトリック・キャンベラやV爆撃機などの初期のジェット推進爆撃機は、機内航法システムを備えていたものの、天体航法で航行できることが多かった。^[2] 1960年代初頭、米海兵隊のロッキード・ハーキュリーズGV-1（後にC-130と命名）には天体ドームがまだ使用されており、航法士はドーム中央のフックから吊るした気泡六分儀を使用することができた。米海兵隊はノースカロライナ州チェリーポイント海兵隊航空基地で航空航法学校を運営し、卒業生は航空航法士の称号と翼を授与された。^[要出典]

高速航空偵察機であるロッキードSR-71 ブラックバードには、一連の天体観測によって慣性航法システムによって生じた偏差を修正する天体慣性誘導システム (ANS)を含む複雑な一連の航法システムが装備されていました。^[12]このシステムは、胴体上部に設置された円形の石英ガラス窓を介して、航空機上空の星の観測を行いました。^[13]昼夜を問わず星を見ることができる「青色光」源のスタートラッカーは、航空機の位置が変わると視界に入るさまざまな星を継続的に追跡します。システムのデジタルコンピュータエフェメリスには、天体航法に使用される星のリストに関するデータが含まれていました。リストには当初 56 個の星が含まれていましたが、後に 61 個に拡張されました。^[14]

戦後、アストロドームの使用は、多くの外洋船を含む他の乗り物にも広がりました。特に、長距離レースヨット、特に単独レースで使用されていたヨットで人気を博しました。^[要出典]

1964年のOSTAR単独大西洋横断レースで記録破りの優勝者であり、元フランス海軍航空隊のパイロットでもあるエリック・タバリーは、革命的な軽量ケッチ艤装レース艇ペン・デュイックIIに、退役したショート・サンダーランド飛行艇から回収したアストロドームを取り付けた。六分儀による天文航法に使用できるだけでなく、嵐のレース中にヨットを操縦できる安全な場所を提供してくれた。これは、風向計による自動操縦装置（これも航空技術から派生したもの）が故障していたため、非常に役立った。

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