“巧妙的令人窒息的”建議改為“巧妙得令人窒息的”
為了避免抖機靈,附上回答二則:
戰列艦的彈道計算機
隨著海戰的遠距離化,直接瞄準被間接瞄準取代,對彈道計算的要求越來越高。但是電子計算機尚未發明,於是機械式的彈道計算機應運而生,其複雜而巧妙的結構令人咂舌。它用純粹的機械方式,在電子計算機的黎明前,成功的完成了他的任務。當射擊指揮儀觀察到目標的運動引數後,進行簡單處理便最先輸入到運動分量計算機,也就是德梅里克計算機當中進行處理。
其工作原理是(上圖為早期英式德梅里克計算機,下圖表盤為美式)
德梅里克計算機輸出的運動分量被輸入到距離鍾當中進行距離修正量的解算,其核心是一部球盤式積分器。 下圖是最早期的球盤式積分器,火控系統中使用的要比其精密,但基本原理是一樣的。
在無畏艦火控系統中,球盤式積分器作為距離計算鐘的核心部件它的工作原理如圖:
最後將目標距離資料轉化為火炮仰角指令的是彈道計算機,其結構有好幾種,但基本原理都一樣——用一個擬合彈道函式曲線的凸輪將輸入的距離引數轉化為火炮仰角引數。 如下圖中下方,這類裝置也用來處理其它非線性相關的資料換算(相對的固定傳動比的齒輪組用來處理線性相關的資料換算)。
最後說一下差分齒輪,其實這東西名字聽著很高大上,但在複雜的機械式火控計算機系統中,它的用途主要是進行資料的匯流和分流時的加減運算。
好了,把這些部件組裝起來是什麼樣子呢? 如圖,英國海軍德雷爾火控臺
德雷爾火控臺的結構圖,左側德梅里克計算機,用來處理自艦與目標的運動引數。中間是一部球盤式積分器為核心的距離鍾,右側是一臺自動標繪機,由絲槓聯動,能夠用雙色鉛筆在圖紙上標繪出自艦和目標的航跡,標繪機上的圓盤是用來輔助表示目標接近率(轉動圓盤中間的豎線得到不同斜率)
剩下的問題是,在通訊基本靠吼的年代,怎麼把計算機輸出的目標射擊引數傳遞給炮位呢?
甚至某種意義上說現代網路技術也是從無畏艦上分散式火控的資料傳輸需要發展起來的——從早期的液壓資料傳輸、到後來的直流和交流同步電資料傳輸,最後是數字式訊號傳輸。
模擬系統中的同步資料傳輸是通過步進電機帶動錶盤上指標轉向指定角度來實現資料傳遞的。
下圖為美國海軍中使用的直流同步資料傳輸裝置示意圖(德國海軍使用的是西門子公司開發的交流電同步資料傳輸裝置)。
在轟炸機發展史上,一度認為只有俯衝轟炸才具備足夠的精度以完成任務目標,而水平轟炸的效果則被許多人所否定,因此德國空軍的轟炸機往往要求能夠俯衝轟炸,而疏於建設戰略性的水平轟炸力量。但諾頓瞄準器的出現,拯救了水平轟炸,也為二戰的勝利做出了極大的貢獻。