Sistemi di rilevamento, osservazione e controllo del fuoco

Sistemi di rilevamento, osservazione e controllo antincendio. Colpire un bersaglio in movimento distante richiede l'osservazione della sua portata e del suo rilevamento, stimando la sua velocità e direzione, estrapolando nel futuro per calcolare il vantaggio e quindi calcolare la balistica (ovvero, come impostare una pistola con l'angolo e l'elevazione corretti per colpire un bersaglio a una distanza e rilevamento particolari). Prima del ventesimo secolo, i cannonieri eseguivano questi compiti manualmente o aiutati da piccoli strumenti, osservando con telescopi ottici e telemetri, cercando la balistica nei tavoli di tiro e impostando le armi a mano. A partire dalla prima guerra mondiale, tuttavia, queste operazioni divennero progressivamente automatizzate e combinate in sistemi di controllo del fuoco specializzati. L'apparato integrava il rilevamento e il monitoraggio del bersaglio, il calcolo balistico e il comando delle armi in un insieme di macchine collegate. Per gran parte del ventesimo secolo, il controllo del fuoco è stato classificato tra le tecnologie più segrete e delicate dell'arsenale americano.

Il controllo automatizzato del fuoco è iniziato nella marina con l'adozione del "fuoco diretto", che controllava tutte le armi su una nave da una posizione centralizzata. Prima della prima guerra mondiale, Arthur Hungerford Pollen progettò un primo sistema di tracciamento automatizzato per le navi britanniche. In America, la Sperry Gyroscope Company ha collegato gli strumenti che raccoglievano i dati osservati su un bersaglio in una stanza di tracciamento centrale. Un plotter automatico tracciava su carta i percorsi sia della nave che sparava che della nave bersaglio, da cui un ufficiale di artiglieria poteva leggere la distanza e la direzione dei cannoni da sparare. Ha poi trasmesso elettricamente questi dati ai cannonieri nelle torrette. Nel 1915, il capo progettista di Sperry, Hannibal Ford, partì per avviare la Ford Instrument Company e introdusse il Ford Rangekeeper, che incorporò la tecnologia britannica e aggiunse nuovi meccanismi del design Ford. Il Rangekeeper, un computer analogico meccanico, stimava la rotta e la velocità di una nave bersaglio sulla base di osservazioni ripetute di distanza e rilevamento, aggiornando continuamente la stima in accordo con le nuove osservazioni. La Marina americana adottò con entusiasmo il Ford Rangekeeper, prima per le corazzate e poi per i cacciatorpediniere e gli incrociatori. Prima della seconda guerra mondiale, la nuova e segreta alleanza militare-industriale del Bureau of Ordnance e la Ford Instrument Company, la Arma Engineering Company e la General Electric costruirono quasi tutti i sistemi di controllo del fuoco per la marina. Ford Rangekeepers, in numerosi aggiornamenti e modifiche, ha diretto i cannoni sulle navi da guerra americane negli anni '1990. Arma ha anche progettato il famoso Torpedo Data Computer (TDC) per sottomarini e navi di superficie. Sperry e un altro spin-off, Carl Norden Inc., iniziarono a costruire mirini per bombe, una tecnologia simile a Rangekeepers che ha svolto un ruolo fondamentale nella seconda guerra mondiale.

I sistemi di controllo del fuoco navale hanno raggiunto una certa maturità tecnica tra le due guerre mondiali, ma il problema critico nel controllo del fuoco si è spostato dal colpire obiettivi di superficie a una nuova sfida: gli aerei. Questo problema, comprese tutte le difficoltà del fuoco di superficie ma a velocità più elevate e in tre dimensioni, ha spinto la tecnologia di controllo del fuoco ai suoi limiti. Sia l'esercito che la marina svilupparono direttori antiaerei, che seguivano gli aeroplani (prima con i telescopi e poi con il radar), calcolavano il "piombo" e dirigevano i cannoni verso le posizioni di mira appropriate. Durante la seconda guerra mondiale, i "mirini di elaborazione al piombo" leggeri ea basso costo, montati direttamente su pistole controllate manualmente, hanno approssimato la soluzione per gli attacchi ravvicinati. Un vasto programma di ricerca sotto il National Defense Research Committee ha esteso la portata e la sofisticazione della tecnologia di controllo del fuoco, coprendo teoria, elettronica, mirini per bombe, micce, radar, controllo del fuoco per cannoni aerei e automazione. Ciò ha portato non solo a nuove tecnologie di controllo del fuoco, ma anche a progressi fondamentali nei computer, incluso il lavoro di Norbert Wiener (fondatore della cibernetica), Claude Shannon (fondatore della teoria dell'informazione) e George Stibitz (costruttore dei primi computer digitali). I sistemi di controllo del fuoco automatizzati e diretti da radar hanno ottenuto successi critici durante la guerra, in particolare contro le "bombe ronzio" tedesche V-1 in Gran Bretagna e contro gli attacchi aerei giapponesi nel Pacifico occidentale. Tuttavia, i ricercatori non hanno mai risolto adeguatamente il problema generale di colpire bersagli in rapida manovra con proiettili balistici (sebbene l'attuale sistema Phalanx lo faccia a breve distanza). Gli ingegneri, quindi, hanno spostato il sistema di controllo nel proiettile stesso in modo che potesse continuare a osservare il bersaglio e controllare il proiettile durante il volo. Il fusibile di prossimità, sviluppato durante la seconda guerra mondiale per le munizioni antiaeree, ha realizzato questo controllo in un'unica dimensione, rilevando un bersaglio con un trasmettitore radio in miniatura e facendo esplodere il proiettile al momento ottimale. L'estensione del controllo a ulteriori dimensioni e l'aggiunta di motori a razzo per la propulsione hanno prodotto missili guidati.

Oggi, numerosi sistemi militari, inclusi carri armati, aerei e sottomarini, hanno i propri sistemi di controllo antincendio specializzati. I missili guidati si basano sul controllo del fuoco per trovare, tracciare e selezionare i bersagli. Anche i grandi sistemi computerizzati di comando e controllo, come Sage e BMEW per la difesa aerea, e NTDS e Aegis per la guerra navale, hanno ereditato l'eredità del controllo del fuoco e apportato contributi significativi all'informatica. Il problema di dirigere il fuoco contro obiettivi in ​​rapido movimento guida ancora la tecnologia militare, anche nella percezione pubblica. Il rigido con Vincennes incidenti nel Golfo Persico negli anni '1980, le discutibili prestazioni del sistema missilistico Patriot nella Guerra del Golfo Persico (1991) e le continue controversie sulle difese dei missili balistici come la Strategic Defense Initiative, tutti dimostrano che il controllo del fuoco rimane una componente critica e difficile della guerra tecnologica americana.
[Vedi anche Consulenti; Tecnologia di ricerca del calore; Laser; Missili; Radar; Sonar.]

Bibliografia

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David A. Mindell