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マーク1、そして後にマーク 1A 射撃管制コンピュータは、第二次世界大戦中から1991 年まで、そしておそらくそれ以降もアメリカ海軍が配備していたマーク 37 砲射撃管制システムの構成要素でした。元々はフォード計器会社のハンニバル C. フォード[ 1 ]とウィリアム ニューウェルによって開発されました。駆逐艦(1 隻につき 1 基)から戦艦(1 隻につき 4 基)まで、さまざまな艦艇で使用されました。マーク 37 システムは、タキメトリーによる目標の動き予測を使用して射撃管制ソリューションを計算しました。目標シミュレーターが含まれており、一致するまで目標追跡によって更新されました。
3,000 ポンド (1,400 kg)を超える重量のマーク 1 自体は、戦闘による損傷から可能な 限り保護するために船体の奥深くにある防水区画であるプロット ルームに設置されました。 [ 2 ]
基本的に電気機械式アナログコンピュータであるMark 1は、砲架 とMark 37砲指揮装置に電気的に接続されていました。Mark 37砲指揮装置は、最大の視覚およびレーダー探知範囲を確保するために、上部構造のできるだけ高い位置に設置されていました。砲指揮装置には光学式およびレーダー式の測距装置が装備されており、小型の砲塔のような構造上で回転することができました。方位と仰角の測定には測距装置と望遠鏡を使用し、指揮装置は視線（LOS）データと呼ばれる連続的に変化する出力セットを生成し、同期モーターを介してMark 1に電気的に中継しました。LOSデータは、目標の現在の距離、方位、および空中目標の場合は高度を提供しました。Mark 1Aへの追加の入力は、船のロールとピッチに反応するジャイロスコープ装置である安定要素、船の水に対する速度を測定するピトメーターログ、および風速と風向を提供する風速計から継続的に生成されました。安定要素は現在では垂直ジャイロと呼ばれる。
「作戦室」では、水兵たちが高さ1.2メートルのマーク1砲の周りに立ち、その動作を絶えず監視していた。彼らはまた、作戦開始前に発射される砲弾の平均砲口速度を計算して入力する責任も負っていた。この計算は、使用する推進剤の種類とその温度、砲弾の種類と重量、そしてこれまでに砲から発射された砲弾の数に基づいて行われた。
これらの入力に基づいて、Mark 1 は、発射体の飛行終了時の目標の将来位置に対するリード角を自動的に計算し、重力、相対風、回転する発射体のマグナス効果、および視差に対する補正を追加しました。後者の補正は、砲自体が艦の長さに沿って大きくずれているため必要でした。リード角と補正は LOS データに追加され、射線 (LOF) データが生成されました。LOF データ、方位と仰角、および発射体の信管時間は、シンクロ モーターによって砲架に送信され、その動きによって油圧サーボが優れた動的精度で作動し、砲を照準しました。
システムが目標に「ロックオン」されると、連続的な射撃管制ソリューションが生成された。これらの射撃管制システムは、特に重巡洋艦や戦艦において、艦対艦および艦対岸砲撃の長距離精度を大幅に向上させたが、Mark 1 が最も貢献したのは対空戦モードであった。しかし、Mark 1 のようなアナログ コンピュータの対空価値は、ジェット機の導入により大幅に低下した。ジェット機では、目標の相対運動が、コンピュータの機構が正確な結果を生成するのに十分な速さで反応できないほどになったためである。さらに、当初は機械式ストッパーによって 300 ノットに制限されていた目標速度は、ギア比の変更により 600 ノット、そして 1,200 ノットへと 2 倍に引き上げられた。
戦後のMark 1Aの設計は、第二次世界大戦中に米海軍への射撃管制コンピュータの十分な供給を確保するための安全策として、M9砲データコンピュータの技術を取り入れた完全電気式コンピュータとして開発されたベル研究所のMark 8の影響を受けている可能性がある。 [ 3 ]第二次世界大戦終結後、残存していたMark 1コンピュータはMark 1A規格にアップグレードされた。
改良点の中には、Mark 1からベクトルソルバーを削除し、ターゲットパラメータを更新する逆座標変換方式を再設計したことが含まれていた。
この計画では、基本的な射撃制御機構の説明には含まれていない、4つの構成要素からなる積分器が残された。これらはボール型のコンピューターマウスのように機能したが、ボールを回転させ、回転軸の角度を決定するためのシャフト入力を備えていた。
2つのパニックボタンを備えた星型シェルコンピュータの右側にある円形の目標コース指示器は、第二次世界大戦時代の名残である。当時、初期の追跡データとベクトルソルバーの初期角度出力位置によって目標速度が低下していたため、押しボタンでベクトルソルバーを素早く旋回させることができた。