Loading article…
プロッティングボードは、アメリカ陸軍沿岸砲兵隊が射撃管制システムの一部として使用していた機械装置であり、目標（通常は移動中の船舶）の観測針路を追跡し、その将来の位置を予測し、その目標を命中させる砲兵隊の砲火を向けるのに必要な方位（または方向）と距離に関する未補正データ[注 1]を導き出すためのものであった。この種のプロッティングボードは、1905年頃に沿岸砲兵隊[注 2]によって初めて採用され、第二次世界大戦まで射撃データを計算する主な手段であった。第二次世界大戦の終わりに向けて、これらのボードは主にレーダーと電気機械式砲データコンピュータに置き換えられ、バックアップの役割に追いやられた。
沿岸砲兵隊は長年にわたり数種類の異なるタイプの作図板を使用してきましたが、ここで説明する例は、1905年から1925年頃まで沿岸砲兵隊で広く使用されていた1904年モデルのホイッスラー・ハーン作図板です。[注 3] [1]この説明は主に当時の2冊のマニュアルから得たもので、どちらのマニュアルでも作図板のデザインや使用法の特定の側面については説明されていません。[2] [3] 1940年のマニュアルでもホイッスラー・ハーン作図板について説明されています。[4]
概要
ホイッスラー・ハーン計画盤（右上の図版 XXV を参照）は、直径約 7.5 フィートの半円形の木製のテーブルで、上部には、使用する港湾地域の地理を表すように構成できる機構が付いていました。これには、制御する砲台の目標を観測する基地エンド ステーションの位置や、その砲台の砲の位置が含まれます。砲は、射撃データが計算されるポイントである指示点を基準にして配置されました。射撃データを砲の位置と相対的に作成することを、これらのデータの再配置と呼びます。再配置は、計画盤のアナログ機能の一部であり、盤の砲腕中心を調整することで可能になりました（下の図版と説明を参照）。
放射状のアームと調整可能なスライド、アーク、ギアの機構により、基地のエンドステーションから電話で送られてきた観測結果が砲の射撃データに変換されました。
各砲台の作戦盤は、その砲台の作戦室（右下の写真）に設置されていた。作戦室は、観測所に併設されていたり、鉄筋コンクリートの掩蔽壕や砲郭内に保護されていたりすることが多い。作戦盤は、砲台隊員の射撃部に属する大勢の隊員（12人以上の兵士）によって操作されていた。[6]
標的の位置を特定するために、プロッティング ボードのオペレーターは 2 つの放射状アーム (主アームと補助アームと呼ばれる) を使用し、これらのアームの端を、2 つのベース エンド ステーションから電話で伝えられた目撃情報の方位で、ボードの周囲に走る刻み目のある方位目盛りに沿って「固定」しました。固定されたこれらのアームとベースライン アーム (円弧のベースに沿って) は、2 つの観測ステーションと標的を頂点とする三角形を形成しました。これにより、ボード上の標的の位置が特定され、[注 4]、プロッティング ボードの上に置いた紙に穴を開けて標的の位置をマークしました。次に、ガン アームと呼ばれる別の放射状アームを標的のプロットされた位置の上に振り、その結果得られた射程距離と方位をガン アームとガン アームの中心にある方位目盛りから読み取りました。これらのデータは、他のいくつかの変数に合わせて修正または調整され、ガンに電話で伝えられました。[6]
左の図は、遠方の標的（上）、2 つのベース エンド ステーション（ベースラインの両端）、および砲兵隊の砲の指示点の実際の関係を、プロッティング ボードに映し出したものです。B 1（主）アーム、B 2（副）アーム、ベースライン アームによって形成される三角形は、プロッティング ボードのベースにある小さな三角形で、砲のアームは、標的までの距離と方位を読み取るために、他の 2 つのアームの交差点を越えて振り出されています。ベース エンド ステーションのページには、もう 1 つの役立つ図が掲載されています。それは、砲兵隊のプロッティング ルーム（およびプロッティング ボード）の断面図で、2 つのベース エンド ステーションの横、砲兵隊の指示点の後ろ、2 つの砲の間に示されています。[6]
プロットボードをサイトに合わせてカスタマイズする
使用する前に、ホイッスラー・ハーン ボードを設置し、使用地域の地理と、指示する砲台内の砲の位置に合わせてカスタマイズする必要がありました。
まず、プライマリ ブロック (プライマリ ベース エンド ステーションを表す) をブロンズ ベースライン アーム (テーブルの底部直径全体に伸びている) にスライドさせ、そのアームの正確な中央に固定します。次に、セカンダリ ブロック (セカンダリ ベース エンド ステーションを表す) をベースライン アームの左端または右端 (サイトのレイアウトによって異なります) にスライドさせ、プライマリ ブロックからそのサイトのベースラインの (スケール化された) 長さに等しい距離に設置します。[注 5] [2]
主ブロックと副ブロックの両方にピントルが取り付けられており、主または副ベースエンドステーションの観測機器の測量位置を（ボード上で）表していました。[2]
二次アームは二次ブロックのピントルに取り付けられました。一次ブロックのピントルには、一次アーム、補助アーム、[注 6]、砲アーム、および砲の方向点の位置に合わせてボードを調整したり、標的の方位角を読み取り、射撃データを調整したり、連続したプロット位置間の標的の動きを集計したりするために使用される複雑な砲アームセンター機構が取り付けられました。図 XXVI (下、右側) は、砲アームセンター機構のクローズアップを示しています。[2]
ボードの弧には 1 度間隔で刻み目が付けられている。これらの刻み目が特定の場所の実際の方位角と一致するように、方位角の数字が刻まれた亜鉛のストリップがボードの表面の外側の端にあるスロットに差し込まれた。基準線アームの左端で示される方位角は、その場所に適した方位角に任意に決定され、バーニヤ目盛り付きの調整ネジによって基準線アームの方向を最大 0.5 度「微調整」することができた。[3]
次に、2 つのインデックス ボックスをボードの切り込みのある円周の端にスライドさせ、主アームと補助アームの端をこれらのボックスに挿入します。これらのボックスは、1 度間隔で所定の位置に固定できます (ボックスの歯がボードの周囲の方位角の切り込みに噛み合います)。また、各インデックス ボックスの表面にはギア付きのダイヤル (歯が 100 個) があり、これを 100 度回転させて、各アームを方位角の 0.01 度以内に調整できます。[3]
次に、砲のアーム中心機構をベースラインアームに対して左右および/または上下にスライドさせて、砲台の方向点が主ベースエンドステーションのどちらかの側にあるか、またはベースラインの後ろまたは前にあるかを考慮しました。これらの調整により、砲に送信された射撃データがこれらの砲の実際の（測量および計算された）位置に再配置（関連付け）されました。砲兵は、砲台の方向点から個々の砲までの距離（変位と呼ばれる）を考慮するために、さらに調整を行う必要がある場合があります。[3]
これらの調整後、作戦ボードは防御されている港の正確なアナログを表し（上図の左を参照）、射撃管制に使用する準備が整いました。
しかし、この砲台をその場所に合わせてカスタマイズすることは弱点にもなった。つまり、砲台の射撃管制システムは、1つのベースラインとそのベースラインに関連付けられた2つのベースエンドステーションのみを使用するように制限されていたのだ。[注 7] 2つのベースエンドステーションの1つが機能しなくなった場合（敵の砲火や通信障害のため）、砲台は、垂直ベース観測（俯角位置測定器を使用）、自己完結型距離計の使用、または砲の望遠照準器を使用して直接砲を狙うなど、精度の低い射撃管制方法に切り替える必要があった。[注 8] [3]
プロットボードの使用
計画板を使用するには、計画板自体を扱う5～6人の兵士、目標座標を修正・調整するための機器を扱う5～6人の兵士、そして2つの離れた基地エンドステーションに最低でも4人の兵士が必要でした。以下に説明する計画板の機能の多くは、港湾防衛システム全体で時間間隔のベルが鳴って示された、数回の連続した観測/射撃間隔（下の図1の左を参照）の間に繰り返し実行されました。[3]
このプロセスは、港湾司令部が標的（敵艦など）を特定し、特定の砲台に割り当てたときに開始されました。[注 10]選択された砲台の 2 つの離れた基地エンドステーションの観測員は、方位スコープまたはより高度な俯角位置探知機(DPF) を使用して標的を追跡しました。方位スコープは方位（方位）で標的の位置を特定することしかできませんでしたが、DPF は方位の読み取りのみに使用することも、基地エンドステーションから標的までの距離を測定することもできます。[3]
インターバルベルからの信号で、各ベースエンドステーションの読み取り担当者は、機器からターゲットの方位角を読み取り（100分の1度単位）、（ヘッドセットフォンを使用して）この読み取り値をプロットボードでそのステーションを担当するアームセッターに通知します。ボードの2人のアームセッターはそれぞれ、割り当てられたアーム（主アームまたは補助アーム）を、ベースエンドステーションから電話で受信した方位角の読み取り値（整数度単位）に対応する刻み目のある方位角スケール（ボードの周囲を走る）上の位置に移動します。次に、アームセッターは、アームの端にあるインデックスディスククランプを使用して、その位置でアームを固定します。100分の1度は、ギア付きインデックスディスクを回転させることによって示されます。ギア付きインデックスディスクは、アームの角度を非常に正確に調整できる100歯のホイールです。[3]
両腕をセットした状態で、ターグと呼ばれる小さなブロックを両腕の交差点までスライドさせ、ターゲットの指示された位置にプロット用紙に印を付けました。[3]
観測、腕を測位盤にセット、そして腕の交点に標的の位置をマークするこのプロセスは、各観測間隔の終わりに、砲兵隊の繰り返しで行われた。砲の発射は間隔のベルが鳴ったときに行われることが多いため、この間隔は射撃間隔とも呼ばれた。間隔は通常 20 秒に設定された。[注 11]標的を短時間追跡すると、測位盤に一連の測位位置が示される (たとえば、図 1 の左側の青い円)。これは、測位室が「点と点を結び」、投影された進路線 (図 1 の黒い線) を描き、標的の速度を推定するのに十分であった。[3]
次に、セットフォワードルールと呼ばれる計算尺のような装置を使用して、ターゲットのセットフォワードポイント（図1の緑の四角）をマークしました。セットフォワードポイントは、デッドタイムの終了時にターゲットが予測される位置と飛行時間を加えたものです（図1を参照）。[注 12]ターゲットの速度は、以前にプロットされたトラック上のポイント間の距離をカバーするのにかかった時間から計算されました。沿岸砲兵のこのタイプの射撃管制は、ターゲットが直線を進み、20秒（またはそれ以上）の観測間隔（または複数の間隔）中に速度を変えないという仮定に基づいていました。[3]
砲が命中を狙うのは、設定された前進地点でした。これは、計画盤の砲の腕をこの点に持ってきて、その腕の端にある距離目盛りから誘導点から標的までの距離を読み取り、砲の腕の中心の方位円から誘導点から標的までの方位角を読み取ることで達成されました。この方法と射撃制御プロセスのその後の手順がどのように達成されたかを見るために、右の図 XXVI に示す砲の腕の中心の機構に注目します。[2]
図版XXVIには砲身が写っているが（端にある距離目盛りは見えない）、ここでは写真の上（11時30分の位置）を指している。また、砲身の方位角を読み取る窓（中央下部にラベルが貼られている）も写っている。砲身中心の他の特徴の多くは、射撃データの修正に使用された。[2]
距離の補正は、補正ボックスの中央にある歯車（図版XXVIでは「ピニオン」と表示）に取り付けられたノブを回すことで行われ、このノブによって砲身が円周方向または後方にスライドし、調整はピニオンの左側の窓から見えるインデックス番号で示されます。方位角の補正は、砲身の下部にあるウォームギアの右端にある刻み目のあるノブを回すことで行われ、その指針を使用してインデックス番号を読み取り、砲身を円弧に沿って回転させます。[2]
砲の中央にあるダイヤルは、ボード上の連続したプロット点間のターゲットの角度移動（度と100分の1単位）を計算するために使用され、その量は（偏向ボードからの出力を使用して）修正され、その後、設定された前進点の計算に適用されます。[2]
参照
注記
- ^ 射撃前に、計画板からの未補正の射撃データは、現在の天候、潮位、砲が使用する火薬の量などの要因を考慮して補正され、また、同じ標的への以前の射撃の落下を報告した観測員の観察に基づいて調整されました。詳細については、補正された射撃データを参照してください。
- ^ 野砲兵に使用される他のタイプの作戦計画板については、ここでは説明しません。
- ^ その他のボードには、Cloke プロットおよび再配置ボードと、いわゆる 110 度プロット ボードが含まれていました。
- ^ ベースエンドステーションの位置とそれらの間の距離、およびターゲットに対する観測角度はわかっていたものの、ターゲットはベースエンドステーションの観測から直接三角測量によって位置特定されたわけではありません。むしろ、ボード上で計算されたのは、これらのステーションと DP を基準としたプロットされた位置でした。
- ^ このタイプのプロットボードの通常のスケールは 1 インチあたり 300 ヤードで、二次ステーションは最も近いスケールのヤードのベースライン アーム上に配置できます。二次ブロックが一次ブロックの左側 (ユーザーがボードの円弧状の端を向いている場合) に配置されている場合、ボードは「左利き」と呼ばれます (上記の 3 つの画像すべてに示されているボードのように)。
- ^ 二次アームと補助アームの間のオフセットは接続バーによって維持され、この接続バーは 2 つのベースエンドステーション間のベースラインの長さを (ボードのスケールで) 正確に表しました。
- ^ ホイッスラー・ハーン・プロッティングボードは、（実際の方位角値を保持する周囲の亜鉛ストリップを交換することによって）再構成したり、ベースラインアームのプライマリブロックとセカンダリブロックをリセットしたり、ガンアームセンターメカニズムの位置を再調整したりすることで再構成することが可能でしたが、これらの調整は戦闘中に実行するには複雑すぎて時間がかかりすぎたと思われます。
- ^ 1920 年代に開発されたプロッティング ボード (Cloke ボードなど) は、港湾エリアのさまざまなベースラインに簡単に適応でき、ボード上でベース エンド ステーションの再構成をより迅速に行うことができます。
- ^ 補助的な作図ボード装置には、距離補正ボード、偏差補正ボード、スポッティングボード、パーセンテージ補正ボード、射撃調整ボードなどが含まれます。
- ^ 標的は、選ばれた砲台の基地端局の 1 つにいる観測員によって最初に発見されたか、または別の局によって最初に観測された可能性があります。大規模な港では、港へのすべての進入路をカバーする 20 ～ 30 の基地端局のネットワークがあり、これらの局、港湾司令部、砲台を結ぶ広範な電話回線ネットワークが敷かれていました。
- ^ 非常に熟練した砲兵中隊（射撃部と砲兵）は 15 秒の観測間隔をこなすことができましたが、訓練が不十分な砲兵中隊は 30 秒間隔のスケジュールに従うのに苦労するかもしれません。砲兵中隊は間隔を短くするために集中的に訓練し、それによって単位時間あたりにターゲットにより多くの射撃を当てる機会を増やしました。
- ^ デッドタイムとは、発射データの元となった観測が行われた時間と、砲が発射された時間との間の時間です。飛行時間とは、発射された弾丸が標的に到達するまでの時間です。
参考文献
- ^ バーハウ 2015年、291-294頁。
- ^ abcdefgh ハインズ、フランク・T.; ウォード、フランクリン・W. (1910)。沿岸砲兵隊の任務。ニューヨーク：グッドイナフ＆ウォグロム社。pp. 315–323。
- ^ abcdefghijk 「訓練マニュアル No. 1669: Whistler-Hearn プロッティングボード (1904 年モデル)、迫撃砲プロッティングボード (1906 年モデルおよび 1906 MI モデル)、潜水艦プロッティングボード (1906 年モデル) の説明と組み立て、調整、手入れなどの手順」、米国陸軍兵器部、政府印刷局、ワシントン、1907 年 4 月 24 日、1909 年 12 月 13 日改訂。
- ^ FM 4-15、海岸砲兵の射撃管制と位置測定、84ページ以降。
- ^ ハインズ＆ワード、プレートXXV
- ^ abc Berhow 2015、283–290頁。
- ^ ハインズ＆ワード、プレートXXVI
文献
- Berhow, Mark A. 編 (2015)。アメリカ海岸防衛リファレンスガイド(第 3 版)。バージニア州マクリーン: CDSG プレス。ISBN 978-0-9748167-3-9。
- ハーン、クリント C. 大尉 (1907)。沿岸砲兵の射撃管制と指揮。米国通信学校。
外部リンク
- 1941年11月号のポピュラーサイエンスの記事。海岸砲兵の射撃管制についてイラスト付きで解説。