潜望鏡

潜望鏡は、観測者の現在の位置からの直接視線観測を妨げる物体、障害物、または状況の上、周囲、または中を観察するための器具である。^{[1] [2]}

最も単純な形態では、外側のケースの両端に45度の角度で平行に配置された鏡がある。この形態の潜望鏡は、2つの単純なレンズを追加して、第一次世界大戦中に塹壕での観察に使用された。軍人は、一部の砲塔や装甲車両にも潜望鏡を使用している。^[1]

より複雑な潜望鏡は、鏡の代わりにプリズムや高度な光ファイバーを使用して拡大機能を備えており、潜水艦や科学のさまざまな分野で使用されています。従来の潜水艦潜望鏡の全体的な設計は非常にシンプルで、2 つの望遠鏡が互いに向けられています。2 つの望遠鏡の個別の拡大機能が異なる場合、それらの差によって全体的な拡大または縮小が発生します。

ヨハネス・ヘヴェリウスは、1647 年に著書「Selenographia, sive Lunae descriptio」の中で、レンズ付きの初期の潜望鏡 (彼はこれを「ポレモスコープ」と呼んだ) について説明しました。ヘヴェリウスは、この発明が軍事に応用できると考えました。

ミハイル・ロモノーソフは潜望鏡に似た「光学管」を発明した。1834年に、カール・アンドレーヴィチ・シルダーが設計した潜水艦に使用された。^[3]

1854年、イポリット・マリー・デイビーは、両端に45度で固定された2つの小さな鏡を備えた垂直の管で構成される最初の海軍潜望鏡を発明しました。サイモン・レイクは1902年に潜望鏡を潜水艦に使用しました。サー・ハワード・グラブは第一次世界大戦でこの装置を完成させました。^[4] モーガン・ロバートソン（1861–1915）は^[5]潜望鏡の特許を取得しようとしたと主張し、フィクション作品の中で潜望鏡を使用する潜水艦を描写しました。

第一次世界大戦（1914年 - 1918年）では、ライフルに取り付けられた潜望鏡が兵士に塹壕の上から視界を確保し、敵の攻撃（特に狙撃兵の攻撃）を避ける目的で使われた。^[6]潜望鏡ライフルも戦争中に使用された。これは潜望鏡を使って照準を合わせる歩兵用ライフルで、射手は塹壕の胸壁の下の安全な位置から武器を狙い撃ちすることができた。

第二次世界大戦（1939年～1945年）中、砲兵観測員や将校は、さまざまな取り付け部を備えた特別に製造された潜望鏡双眼鏡を使用していました。それらのいくつかは、立体測距儀として設計されていたため、目標までの距離を推定することもできました。^[要出典]

戦車や装甲車両には潜望鏡が装備されています。潜望鏡により、運転手、戦車指揮官、その他の車両の乗員は車両の屋根から状況を確認することができます。潜望鏡が登場する前は、乗員が外を見るために装甲に直接視界用のスリットが切られていました。潜望鏡は、前面装甲や側面装甲の視界の弱い開口部を切ることなく車両の外部を見ることができるため、車両と乗員をよりよく保護できます。

プロテクトスコープは、直接視界スリットに似た、装甲板に窓を設けるよう設計された、関連する潜望鏡視覚装置です。プロテクトスコープ内のコンパクトな潜望鏡により、間隔を空けた装甲板で視界スリットを遮断できます。これにより、視界の高さにわずかな違いがあるだけで、小火器の射撃の潜在的な侵入ポイントを防止できますが、装甲を切断する必要があります。

戦車などの装甲戦闘車両の文脈では、潜望鏡視覚装置はエピスコープとも呼ばれることがあります。この場合、潜望鏡は回転して視野を広げることができる装置（または回転できるようにアセンブリに固定されている装置）を指し、エピスコープは所定の位置に固定されています。

潜望鏡は俗語で「シュフティスコープ」と呼ばれることもある。^[7]

重要な開発であるグンドラッハ回転式潜望鏡は、視野を反転させる選択可能な追加プリズムを備えた回転式トップを組み込んだ。これにより、戦車長は座席を動かさずに360度の視野を得ることができ、追加プリズムを作動させることで後方視界も確保できた。 1936年にルドルフ・グンドラッハが特許を取得したこの設計は、ポーランドの 7-TP軽戦車（1935年から1939年まで生産）で初めて使用された。

第二次世界大戦前のポーランドとイギリスの軍事協力の一環として、この特許はヴィッカース・アームストロング社に売却され、ヴィッカース戦車潜望鏡MK.IVとしてクルセイダー、チャーチル、バレンタイン、クロムウェルなどのイギリスの戦車に使用するためにさらに開発が進められました。

グンドラッハ＝ヴィッカースの技術はアメリカ軍に提供され、シャーマンを含む戦車に使用された。シャーマンはイギリスとアメリカの共同の要求を満たすために製造された。これは戦後、法的措置による論争を巻き起こした。「第二次世界大戦と長い法廷闘争の後、1947年にルドルフ・グンドラッハは潜望鏡の特許に対して、その製造業者の一部から多額の支払いを受けた。」^[8]

ソ連もこの設計をコピーし、 T-34やT-70などの戦車に広く採用した。コピーはイギリスのレンドリース車両をベースとしており、多くの部品が互換性がある。 ドイツもコピーを製造し、使用した。^[8]

潜望鏡照準器も第二次世界大戦中に導入されました。イギリスで使用されたヴィッカース潜望鏡には照準線が付いており、前方と後方のプリズムを直接調整して正確な方向を把握することができました。チャーチルやクロムウェルなどの後の戦車では、同様のマークが付いたエピスコープが、砲塔の天板の照準器と調整されたバックアップ照準機構を提供しました。

その後、アメリカ製のシャーマン戦車やイギリスのセンチュリオン戦車、チャリオティア戦車は、主望遠照準器の代わりに真の潜望鏡照準器を主役とした。潜望鏡照準器は砲自体に連結されており、仰角を捉えることができる（回転は回転砲塔の一部として固定されている）。照準器は潜望鏡全体の一部を形成し、望遠照準器で可能だったものよりも広い全体視野を砲手に提供した。FV4201チーフテンは1980年代初頭に開発されたTESS（TElescopic Sighting System）を使用していたが、これは後に余剰品としてイギリス空軍のファントム機での使用のために売却された。^{[9] [10]}

現代では、特殊な潜望鏡で夜間視力も得られます。Kent Periscopes が設計し特許を取得した埋め込み画像潜望鏡 (EIP) は、昼間の車両周囲の通常の視界を確保するための標準的なユニティ ビジョン潜望鏡機能に加え、車載のさまざまなセンサーやカメラ (熱画像や低照度画像を含む) からのデジタル画像を表示する機能も備えており、その結果得られる画像はユニット内に「埋め込まれた」ように見え、見やすい位置に投影されます。

潜望鏡は、比較的浅い深さに潜っている潜水艦が、水面や空中の近くの目標や脅威を視覚的に捜索することを可能にする。潜水艦の潜望鏡は、使用していないときは船体に格納される。潜水艦の艦長は、戦術的状況において潜望鏡を使用する際には慎重にならなければならない。なぜなら、潜望鏡は目に見える航跡を作り（また、レーダーで探知される可能性もある）、潜水艦の位置を明らかにしてしまうから である^{[11] [12] 。}

マリー・デイヴィーは 1854 年に鏡を使ったシンプルな固定式の海軍潜望鏡を製作しました。その後、アメリカ海軍のトーマス・H・ダウティがプリズム式の潜望鏡を発明し、 1861 年から 1865 年のアメリカ南北戦争で使用しました。

潜水艦は早くから潜望鏡を採用していた。アーサー・クレブス艦長は、1888年と1889年にフランスの実験潜水艦ジムノートに2つの潜望鏡を採用した。スペインの発明家アイザック・ペラルは、潜水艦ペラル（1886年に開発され、1888年9月8日に進水）に、プリズムの組み合わせを使用して潜水艦の乗組員に画像を送信する固定式の非格納式潜望鏡を装備した。（ペラルは、潜水艦の航行用に原始的なジャイロスコープも開発し、潜水中に実弾魚雷を発射する技術を開発した。^{[13] [信頼できない情報源？ ]}）

潜水艦戦で使用するための折り畳み式潜望鏡の発明は、通常、 1902 年にサイモン レイクによってなされたとされています^{[誰による発明か? ]}。レイクは、この装置を「オムニスコープ」または「スカロムニスコープ」と呼びました。^{[出典が必要]}

2009 年現在、^{[アップデート]}現代の潜水艦潜望鏡には拡大用のレンズが組み込まれており、望遠鏡として機能します。通常、プリズムと全反射が鏡の代わりに使用されます。これは、反射面にコーティングを必要としないプリズムが鏡よりもはるかに頑丈であるためです。距離測定や照準などの追加の光学機能を備えている場合もあります。潜水艦潜望鏡の機械システムは通常、油圧を使用しており、水中での抵抗に耐えられるように非常に頑丈である必要があります。潜望鏡のシャーシは、無線またはレーダーのアンテナをサポートする場合もあります。

潜水艦には伝統的に 2 つの潜望鏡がありました。1 つは航行用または観測用の潜望鏡、もう 1 つは標的用または指揮官用の潜望鏡です。海軍は当初、これらの潜望鏡を司令塔に、ディーゼル電気式潜水艦の狭い船体で前方に 1 つずつ取り付けました。最近の^{[アップデート]}米国海軍の潜水艦のはるかに広い船体では、2 つの潜望鏡が並んで動作します。海面と空をスキャンするために使用される観測スコープは、通常、視野が広く、倍率はないか低倍率です。これに対して、標的用または「攻撃」用の潜望鏡は、視野が狭く、倍率が高くなります。第二次世界大戦およびそれ以前の潜水艦では、ソナーがまだこの目的に十分なほど進歩しておらず (ソナーで距離を測るには、潜水艦の位置を明かす音響「ピン」音を発する必要があった)、魚雷のほとんどが誘導されていなかったため、魚雷を正確に発射することが目標データを収集する唯一の手段でした。

21世紀の潜水艦には必ずしも潜望鏡があるわけではない。アメリカ海軍のバージニア級潜水艦とイギリス海軍のアスチュート級潜水艦では、代わりにイギリス海軍のトレン チャントが開発したフォトニクスマスト^[14]を使用しており、電子画像センサーセットを水面上に持ち上げている。センサーセットからの信号は、潜水艦の管制センターのワークステーションに電子的に送信される。信号を運ぶケーブルは潜水艦の船体を貫通する必要があるが、潜望鏡に必要なものよりもはるかに小さく、簡単に密閉できるため、より安価で安全な船体開口部を使用する。司令塔を通る伸縮チューブをなくすことで、耐圧船殻の設計と内部機器の配置の自由度も向上する。

潜望鏡は、視界が限られた区域の航空機にも使用されてきた。航空機潜望鏡の最初の使用例は、スピリット・オブ・セントルイスである。ビッカース VC10には、航空機胴体の 4 か所で使用できる潜望鏡があった。^[15] アブロ バルカンやハンドレページ ビクターなどのV 爆撃機^[16]や、ニムロッド MR1 は「オン トップ サイト」として使用した。^[17] B-52などのさまざまな米国の爆撃機は、GPSが導入される前は、六分儀潜望鏡を天体航法に使用していた。^[18]これにより、航空機の乗組員は胴体のアストロドームを使用せずに航行することができた。 ^{[19] [20] 1997 年以前に製造されたすべてのボーイング 737 モデルには、着陸装置を調整するために、主翼上出口列の後ろの「座席 D」の下に緊急用潜望鏡が使用されていた。}ノースアメリカン X-15などの高速極超音速航空機は、潜望鏡を使用した。

• アクアスコープ
• 一致距離計
• リレーレンズ
• レンジファインダー
• ヴィッカース戦車潜望鏡MK.IV

ウィキブックのSchool Scienceには、 Demo periscopeに関するページがあります。

ウィキメディア・コモンズには、Periscope に関連するメディアがあります。

• 艦隊型潜水艦オンライン: 潜水艦潜望鏡マニュアル 米国海軍Navpers 16165、1979年 6 月
• NTNUJAVA 仮想物理学研究所における潜望鏡のシミュレーション
• Petan.net の天体航法に使われる潜望鏡
• 航空に関する事実
• Vフォース
• 航空航法潜望鏡六分儀
• ダグラス DC-8 の潜望鏡六分儀