HACS
高角制御システム （ HACS ）は、1931年以降英国海軍によって採用され、第二次世界大戦中に広く使用されていたイギリスの対空火器制御システムです。 HACSは、既知の高さ、方位、速度で飛行するターゲットの位置に爆発性シェルを配置するために必要なたわみを計算しました。
初期の歴史
HACSは1920年代に最初に提案され、HACS ValiantでHACS Iが海に行った1930年1月に英国海軍（RN）船に登場し始めました。 HACSディレクタートレーニング用の安定化またはパワーアシストはありませんでした。 1935年に登場したHACS IIIは、安定化のための設備があり、油圧駆動で、データ伝送が大幅に改善され、HACS IIIテーブルが導入されました。 HACS IIIテーブル（コンピューター）には、最大目標速度を350ノットに上げる、連続自動信管予測、偏向スクリーンのジオメトリの改善、ディレクターから受信したデータの安定化を提供するジャイロ入力の準備など、多数の改善がありました。 HACSは制御システムであり、外部の銃監督、甲板下の射撃制御コンピューター、および船の中口径対空砲（AA）の間の効果的なデータ伝送ネットワークによって可能になりました。
開発
操作
ターゲットの方位と高度は、 UD4 Height Finder / Range Finderで直接測定されました。これは、 High Angle Director Tower （HADT）にあるコインシデンスレンジファインダーです。移動方向は、双眼目盛を対象の機体に合わせて測定しました。 HACSの初期バージョン、Mk。 IからIVは、目標速度を直接測定しませんでしたが、目標タイプに基づいてこの値を推定しました。これらの値はすべて、selsynを介してデッキの下にある高角度計算位置 （HACP）のHACSに送信されました。 HACSはこれらの値を使用して、 レンジレート （RNの用語ではレートと呼ばれることが多い）を計算しました。これは、視線に沿った見かけのターゲットモーションです。これは、範囲レート担当者がその精度にアクセスできるように、紙のプロットにも印刷されました。
この計算されたレンジレートはUD4にフィードバックされ、UD4内のプリズムを動かすモーターに電力を供給しました。すべての測定値が正しければ、この動きはターゲットを追跡し、視界では動かないように見えます。ターゲットに明らかな動きがある場合、UD4オペレーターは範囲と高さを調整し、そうすることで生成された範囲レートを更新し、それによってターゲットの真の速度と方向の推定値を確立できるフィードバックループを作成します。 HACSは、ディレクタータワーのインジケーターにターゲットの予測方位と標高を表示しました。また、後のバリアントでは、HACSはリモートパワーコントロールを介してディレクター全体を移動し、ターゲットが不明瞭になった場合にターゲットを追跡し続けることができました。
経緯線によって測定された角度により、金属線が、 偏向ディスプレイとして知られるHACSの片側にある大きな円形ディスプレイの面の周りを回転しました。高度と範囲の測定値、および目標速度の推定値により、光学系はランプをワイヤーの後ろのすりガラススクリーンに焦点を合わせ、これらの測定に基づいて形状が変化した楕円を表示しました。たわみ演算子は、2つのコントロールを使用して追加のワイヤインジケータを移動し、回転する金属ワイヤが交差する楕円の外縁の交点の上に置きます。楕円とターゲットの方向の交点は、砲の高度と訓練を計算するための基礎として使用されました。楕円法には、機械的な計算をほとんど必要とせず、結果として迅速な解決時間でリアルタイムに目標位置を本質的にモデル化するという利点がありました。
情報の流れ
HADTは、ターゲットの方向、範囲、速度、高度、方位データをHACPに提供し、HACPは方向とヒューズのタイミング順序をガンに送信します。 HACPは、コンピューターで生成された範囲レートと生成された方位をHADTに送信し、HADTとHACPの間にフィードバックループを作成します。これにより、コンピューターが生成した射撃制御ソリューションは、ターゲットが直線コースを維持する場合、時間の経過とともにより正確になります。 HADTはまた、結果として生じるシェルバーストの精度を観察し、これらのバーストを使用して目標速度と方向の推定値を修正し、銃からHADTへ、そしてHACPへの別のフィードバックループを作成し、ソリューションの精度を再度向上させます。ターゲットは直線コースを維持します。 HACSが制御するほとんどの銃には、AA弾頭内の時計仕掛けのメカニズムに正しい信管タイミングが設定された信管設定ペデスタルまたは信管設定トレイがあり、標的航空機の近くでシェルが爆発します。
ターゲットドローン
HACSは、ラジコン航空機に対して使用される最初の海軍AAシステムであり、1933年にこれらの目標に対する最初のAAキルを達成しました。1936年3月、6つのクイーンビー目標がRN地中海艦隊によって集中的なAA練習中に破壊されました英国とイタリアの間の極端な緊張の。ターゲットドローンに対するターゲットの練習は、高価なターゲットを破壊する可能性を最小限に抑えるように設計された特別なシェルを使用して実行されました。 RNはAAターゲットプラクティスのメディア報道を許可し、1936年のニュースリールには実際の撮影の映像があります。 1935年、RNは夜間にHACSで制御された標的航空機の射撃を練習し始めました。
タコメトリックおよびレーダーの追加
RNは、1941年半ばまでにHACSに正確なタコメトリックターゲットの動き予測とレーダー範囲を追加するために素早く移動しました。RNは、専用のFC AAレーダーを採用した最初の海軍でした。しかし、1944年の高度なアメリカ海軍（USN）Mk 37システムでさえ平均1,000ラウンドの5インチ（127 mm）キルごとに発射される弾薬。 1940年に、ジャイロレートユニット（GRU）がHACSシステムに追加されました。これは、ターゲットの速度と方向を直接計算し、HACSをタキメトリックシステムに変換できるアナログコンピューターです。また、1940年には、レーダー測距がHACSに追加されました。 GRUとそれに関連するコンピューターであるジャイロレートユニットボックス （GRUB）は、ターゲットの一部でまっすぐ水平に飛行することを想定しなくなりました。 GRU / GRUBは、毎秒6度までの角速度で目標速度と位置データを生成できました。これは、2,000ヤード（1,800 m）の範囲で360ノット（670 km / h; 410 mph）の横断目標を追跡するのに十分でした。 ）。
信管時計
RN駆逐艦は、駆逐艦サイズの船に適した優れた二重目的兵器の不足により妨げられました。戦争の大半で、40°は4.7インチ（119 mm）砲の最大仰角であり、その結果、直接攻撃する爆撃機と交戦できませんでしたが、他の船をそのようなものから保護するための弾幕と予測火災を提供できました攻撃。駆逐艦はHACSを使用せず、HACSの簡易バージョンである信管維持時計（FKC）を使用しました。 1938年以降、部族クラス以降のすべての新しいRN駆逐艦には、FKCと各主砲用の連続予測ヒューズ設定トレイが装備されていました。すべての海軍の第二次世界大戦での経験から、コンピューターの遅延時間と光学レンジファインダーの最小距離のために、機械爆撃機を使用するリモートコンピューター予測AAシステムがダイブボンバーにうまく関与できないことが示されました。他の現代の海軍と同様に、戦前に設計されたRN駆逐艦は、潜水爆撃機と交戦するための短距離、連射、AAの不足に苦しみました。
自動弾幕ユニット
Auto Barrage Unit （ABU）は、タイプ283レーダーを使用した特殊な砲術用コンピューターおよびレーダー測距システムでした。これは、固有の対空能力を持たない主砲と副砲にコンピューター予測とレーダー対空射撃制御を提供するために開発されました。 ABUは、銃に時間融着弾薬を事前に装填できるように設計されており、入ってくる敵の航空機を追跡し、航空機を追跡するために銃を連続的に照準し、予測された航空機の位置が事前設定されたヒューズに達したときに銃を自動的に発射しました以前にロードされたシェルの範囲。 ABUは、HACSによって名目上制御されている銃でも使用され、限られたブラインド射撃能力を提供しました。
戦時中の体験
1941年5月までに、HMS フィジーなどのRN巡洋艦は、GRU / GRUBとPrecision Ranging Panelを備えたType 279レーダーを備えた安定化HACS IVシステムでLuftwaffeと交戦し、14,000 ydsまで+/- 25 ydの精度が得られました。 HMS フィジーはAA弾薬を使い果たした後、ようやく沈没しましたが、彼女のHACS IV指示型4インチAA砲台は空軍の攻撃を何時間もかわしました。
1941年5月、RNの海軍AA砲術の急速な進歩を実証し、HMS プリンスオブウェールズは、フルレーダーレンジングシステムを備えたHACS IVGBで海上に出ました。 ハイアングルディレクタータワー （HADT）および4つのレーダータイプ282、各Mk IV QF 2 pdr "pom pom"ディレクター、および空中および地上用の精密測距パネルを備えた長距離レーダータイプ281警告航空（WA）レーダーターゲット。これにより、HMS プリンスオブウェールズは、当時の海軍HA AA射撃統制システムの最前線にいました。 1941年8月と9月に、HMS プリンスオブウェールズは、ハルバード作戦中に優れた長距離レーダー誘導対空砲火を実証しました。 HACSの欠点は多くの場合、フォースZの損失のせいにされていますが、日本の攻撃の範囲は、航空機の数と性能の点でHACSが処理するように設計されたものをはるかに超えています。対空砲が日本の爆撃機を阻止できなかったことも、独特の状況に影響されました。 HACSはもともと大西洋の条件を念頭に置いて設計されており、 プリンスオブウェールズのAA FCレーダーはマレーの海の極端な高温と湿度で使用できなくなり、2 pdrの弾薬もひどく劣化しました。
RNは、1939年9月から1941年3月28日まで、敵の航空機に対する艦載の対空砲火に対して以下の主張を行いました。
特定のキル：234推定キル：116損害請求：134RNは、1939年9月から1942年12月31日まで、敵の航空機に対する船舶の対空砲火に対して次の主張を行いました。
- 主要な軍艦 （HACSまたはFKC消防システムを搭載している可能性が高い船）
- 軽艦と商船（ほとんどが対空砲火制御システムを持たない）
レーダーとマークVIディレクター
HACSは、一般的に285が利用可能になったときに装備されていたさまざまなディレクタータワーを使用しました。このメトリック波長システムは、ターゲットの範囲を取り、「ローブスイッチング」として知られる手法を使用して方位の正確な読み取り値を取得できるが、高度の粗い推定値のみを取得できる6つの八木アンテナを使用しました。したがって、空中ターゲットに「ロックオン」できず、真のブラインドファイア機能を提供できませんでした。イギリスからの技術移転を使用してUSNが1944年に高度レーダーを開発するまで、他の海軍はできませんでした。この状況は、センチメートル式レーダータイプ275を搭載した1944年にHACS Mark VIディレクターが導入されるまで改善されませんでした。もう1つの改善点は、リモートパワーコントロール（RPC）の追加で、対空砲が自動的にディレクターと共に訓練されました集中砲火を可能にするために方位と仰角の必要な変更を伴うタワー。以前は、銃の乗組員は、監督の塔が銃を訓練したかった場所を示す機械的な指針に従う必要がありました。
1940年8月に使用中または計画中のHACSシステム
HACSディレクターは、「1940年8月改訂」の日付の文書で船舶に適合しました。
- HACS III：ABC伝送、15フィートHF / RF用AVクレードル。 Mk IIIテーブルを導入。
HMS アヤックス 、 ガラテア 、 アレトゥサ 、 コベントリー 、HMAS ホバート 、 シドニー 、 パース
- HACS III *：MarkIIIに似ていますが、フロントガラスが大きく、料金担当者用のスペースがあります。
HMS ペネロペ 、 サウサンプトン 、 ニューキャッスル 、 マラヤ 、フッド*、 オーストラリア *、 ネルソン *、 ロイヤルソブリン *、 バーハム *、 解像度 *、 カイロ *、 エクセレント （砲術訓練学校）*、 リベンジ *、 カルカッタ *、 カーライル *、 キュラコア * 、 Exeter *、 Adventure *、 Warspite *。 *のマークが付いた船には、層のロール安定化がありました。
- HACS III * GはマークIIIとして機能しますが、レイヤーのGRUとロール安定化機能を備えています。 （おそらく、以前のMk IIIディレクターの計画的なアップグレードとして言及されていました）。
- HACS IV：MkIIIと似ていますが、円形スクリーン、マグスリップ透過、およびレイヤーのロール安定化を備えています。 Mk IVテーブルを導入。
HMS バーミンガム 、 シェフィールド 、 グラスゴー 、 オーロラ 、 リバプール 、 マンチェスター 、 グロスター 、 ディド 、およびフィジーのクラス、 フォース 、 メイドストーン 、 レナウン 、 ヴァリアント 、 イラストリアス 、 フォーミダブル 、 アークロイヤル 。
- HACS IV G：ジャイロレート単位のMk IV。
ディドクラスとフィジークラス。
- HACS IV GB：Mk IVおよびGRUおよび敷設およびトレーニングの完全な安定化、パワートレーニングのKeelaviteシステムを装備。
HMS キングジョージ5世 、 プリンスオブウェールズ 、 ディド 、 フィジークラス。
- HACS V：改良されたデザイン、部分的に囲まれた、高度とトレーニングのための完全な安定化。パワートレーニングのケラバイトシステム、およびGRU。二重15フィートHF / RF。 Mk IVテーブルを使用します。
HMS デュークオブヨーク 、 アンソン 、 ハウ 。
- HACS V *：Mk Vと同様ですが、Mk Vと比較して単一のHF / RFおよび上昇したHF / RF。
HMS Indomitable 、 Implacable 、およびIndefatigable 。
