Артиллериялық қаруды бағыттау процесі

Кіріспе

Артиллериялық құралды немесе мұнараны нысанаға алу процесі – жерде, ауада немесе теңіздегі, жер үстіндегі немесе әуедегі нысаналарға қарсы артиллериялық құралды (мысалы, зеңбірек, гаубица немесе миномет) немесе мұнараны бағыттау процесі. Бұл тікелей атысқа, онда құрал мылтық сияқты нысанаға бағытталады, немесе жанама атысқа арналуы мүмкін, онда атыс деректері есептеліп, оптикалық аспаптарға қолданылады. Бұл терминге радардан алынған нысана туралы мәліметтерді және компьютермен басқарылатын құралдарды пайдалана отырып автоматтандырылған нысанаға алу да кіреді.

Сипаттама

Қаруды бағыттау – қару түтігінің осін қажетті бағытта орналастыруға арналған әрекеттер жиынтығы. Бұл реттеу горизонталь және вертикаль жазықтықта жүзеге асырылады. Қару нысанамен сәйкестендіру үшін горизонталь жазықтықта айналдырылады ("тұру"), ал нысанаға қашықтықты анықтау үшін вертикаль жазықтықта қозғалады ("көтерілу"). Қаруды тікелей ату үшін, яғни қарудан нысана көрінетін жағдайда, немесе нысана қарудан көрінбейтін жанама ату үшін бағыттауға болады. Қару бағыттау кейде "қаруға оқыту" деп те аталады. Вертикаль жазықтықтағы бағыттау (көтерілу бұрышы) сынақтар немесе тәжірибелік деректерден алынған мәліметтерді пайдаланады. Кез келген қару түрі мен оқ-дәрісі үшін бұл нысанаға дейінгі қашықтықты және ұшырғыш зарядтың мөлшерін көрсетеді. Сондай-ақ, қару мен нысана арасындағы биіктік айырмасын да ескереді. Жанама ату кезінде басқа да факторлар да қарастырылуы мүмкін. Тікелей ату кезінде горизонталь жазықтықтағы бағыттау – нысанаға тікелей көзбен бағыттау болып табылады, бірақ қару операторы желдің әсерін ескере алады, ал ойықты қаруларда айналымдық көздер оқтың "сырғып кетуін" өтеуі мүмкін. Жанама ату кезінде горизонталь бұрыш әдетте қарудың нысаналық нүктесіне қатысты болады, бірақ қазіргі заманғы электрондық көздерде бұл солтүстікке бағытталған гироскоп болуы мүмкін. Қарудың орнатылуына байланысты, әдетте, оқтың бірдей нүктеге түсуін қамтамасыз ететін екі траекторияны таңдауға болады. Траекториялар арасындағы бұрыш шамамен 45 градусқа тең (әдетте 0 градус пен 90 градус аралығында), және қаруға байланысты факторларға байланысты сәл өзгеруі мүмкін. 45 градустан төменгі траектория "төмен бұрыш" (немесе төменгі регистр), ал 45 градустан жоғары – "жоғарғы бұрыш" (немесе жоғарғы регистр) деп аталады. Айырмашылығы – төмен бұрыштың ұшу уақыты қысқа, траекториясы төмен және құлау бұрышы тегіс. Барлық қаруларда оқ түтігін (кейбір елдерде – оқ-дәрі) қолдайтын арбалар немесе тіреулер болады. Ертедегі қаруларды тек толық арбаны жылжыту арқылы бағыттауға болатын, және бұл ауыр артиллерияда Екінші дүниежүзілік соғысқа дейін сақталды. Тіреулер кемелердегі, жағалау қорғанысындағы немесе танктердегі айналмалы мұнараларға орнатылуы мүмкін. 1900 жылдан бастап артиллерия арбалары дөңгелектерді және тіреуді жылжытпай-ақ айналу мүмкіндігін берді. Арба немесе тіреу түтікті қажетті көтерілу бұрышында орнатуға да мүмкіндік берді. Кейбір қару тіреулерінде қаруды төмен бағыттауға болады, яғни вертикаль жазықтықта жылжытып, көкжиектен төмен бағыттауға болады. Кейбір қаруларды зарядтау үшін көлденеңге жақын көтерілу қажет. Кез келген көтерілу механизмының маңызды қабілеті – түтіктің салмағы оның ауыр бөлігін төмен қарай итеруіне жол бермеу. Бұл үшін ауырлық центріндегі триниондардың (көтерілу массасы тік айналатын) болуы өте пайдалы, бірақ тепе-теңдік механизмын да қолдануға болады. Сондай-ақ, көтерілу механизмы төмен қарайғы қысымға төтеп беруге жеткілікті күшті болуы керек, бірақ қару операторы үшін пайдалануы оңай болуы керек. 19 ғасырдың соңында кері серпіліс жүйелері ойлап табылғанға дейін және қару арбасына немесе тіреуіне енгізілгенге дейін, қарулар атылған кезде едәуір артқа жылжитын және оларды бағыттаудан бұрын алға жылжу қажет болатын. Алайда, минометтарда, кері серпіліс күштері тікелей жерге (немесе кемеге орнатылған болса, суға) берілгендіктен, мұндай жылжу әрқашан қажет болмады. Далалық артиллерия үшін кері серпіліс жүйелерін қабылдаумен, төменгі арбадағы атқышты айналдыру қалыпты жағдайға айналды, бастапқыда бұл "жоғарғы айналу" бірнеше градусқа ғана жететін, бірақ жақын арада толық айналу мүмкіндігін ұсынды, әсіресе зениттік қарулар үшін. Кері серпіліс жүйелерін енгізу маңызды кезең болды.

Gun laying is a set of actions to align the axis of a gun barrel so that it points in the required direction. This alignment is in the horizontal and vertical planes. A gun is "traversed" (rotated in a horizontal plane) to align it with the target, and "elevated" (moved in the vertical plane) to range it to the target. Gun laying may be for direct fire, where the layer sees the target, or indirect fire, where the target may not be visible from the gun. Gun laying has sometimes been called "training the gun". Laying in the vertical plane (elevation angle) uses data derived from trials or empirical experience. For any given gun and projectile types, it reflects the distance to the target and the size of the propellant charge. It also incorporates any differences in height between gun and target. With indirect fire, it may allow for other variables as well. With direct fire, laying in the horizontal plane is merely the line of sight to the target, although the layer may make allowance for the wind, and with rifled guns the sights may compensate for projectile "drift". With indirect fire the horizontal angle is relative to something, typically the gun's aiming point, although with modern electronic sights it may be a north seeking gyro. Depending on the gun mount, there is usually a choice of two trajectories that will result in the shot landing in the same spot. The dividing angle between the trajectories is about 45 degrees (usually between 0 degrees and 90 degrees), it varies slightly due to gun dependent factors. Below 45 degrees the trajectory is called "low angle" (or lower register), above 45 degrees is "high angle" (or upper register). The differences are that low angle fire has a shorter time of flight, a lower vertex, and flatter angle of descent. All guns have carriages or mountings that support the barrel assembly (called the ordnance in some countries). Early guns could only be traversed by moving their entire carriage or mounting, and this lasted with heavy artillery into World War II. Mountings could be fitted into traversing turrets on ships, coast defences or tanks. From circa 1900 field artillery carriages provided traverse without moving the wheels and trail. The carriage, or mounting, also enabled the barrel to be set at the required elevation angle. With some gun mounts it is possible to depress the gun, i. e., move it in the vertical plane to point it below the horizon. Some guns require a near horizontal elevation for loading. An essential capability for any elevation mechanism is to prevent the weight of the barrel forcing its heavier end downward. This is greatly helped by having trunnions (around which the elevating mass rotates vertically) at the centre of gravity, although a counterbalance mechanism can be used. It also means the elevation gear has to be strong enough to resist considerable downward pressure but still be easy for the gun layer to use. Until recoil systems were invented in the late 19th century and integrated into the gun carriage or mount, guns moved substantially backwards when they fired, and had to be moved forward before they could be laid. However, mortars, where the recoil forces were transferred directly into the ground (or water, if mounted on a ship), did not always require such movement. With the adoption of recoil systems for field artillery, it became normal to pivot the saddle on the lower carriage, initially this "top traverse" was only a few degrees but soon offered a full circle, particularly for anti aircraft guns. The introduction of recoil systems was an important milestone.

Өмірбаян

Алғашқы қарулар оқтан толтырылатын. Олар көбінесе вагонға тиелген, жалаңаш стволдар болды және ату үшін жерге қойылатын, сосын ағаштан жасалған рамалар мен төсектер қолданыла бастады. Мақсатқа көлденең бағыттау көзбен, ал тік бұрыш – стволды ағашпен көтеру арқылы немесе жабық ұшына шұңқыр қазу арқылы жасалатын. 15 ғасырда қару арбалары пайда болды. Екі үлкен диаметрлі дөңгелек, ось және із далалық қолдану үшін стандартты схемаға айналды. Ствол ағаштан жасалған бесікте орналастырылып, арбаға бекітілді. Технология жетілген сайын, бесік стволдың бір бөлігіне айналды, ал бесік тоқтатылды. Дегенмен, олар салыстырмалы түрде үлкен және ауыр болды. Көлденең бағыттау ізді жылжыту арқылы жасалатын. Қажетті көтерілу бұрышына жету үшін әртүрлі құрылғылар қолданылды. Ең қарапайымы – ствол мен іздің арасына клиндер немесе квиндер қою, бірақ ағаш квадранттар немесе ізге орнатылған қарапайым тіреулер де стволды қолдау үшін және көтерілу бұрышын кең ауқымда таңдау үшін пайдаланылды. Бұрандалы көтергіштер 16 ғасырдан бері қолданылып келді. Алайда, теңіз және кейбір бекініс арбалары мен орнатулары басқаша дамыды. Далалық жылдамдық қажет болмағандықтан, үлкен дөңгелектер мен іздер маңызсыз болды. Кеме палубаларындағы биіктік көбінесе төмен болды. Бұл шағын, көбінесе төрт дөңгелекті арбаларға әкелді. Әрине, үлкен көлденең жылжу қиын болды, бірақ жақтан ату кезінде мұндай нәрселер қажет емес еді. Алайда, бекіністерде кеңірек жылжу қажет болды. Мұның бір шешімі – платформа мен сырғанау орнатулары болды. Кең жылжу кейбір кемеге орнатылған қаруларда да пайдалы болды. Нысананы дұрыс қою қажет. Ең қарапайымы – қаруды дұрыс бағытта бағыттау. Алайда, түрлі көмекші құралдар пайда болды. Көлденең бағыттау үшін ствол бойымен көз жеткізу қажет болды, бұл стволдың артқы жағындағы сақинаға жасалған ойықпен және стволдың алдыңғы жағындағы сақинадағы «жөңке» арқылы күшейтілді. Бұл кейбір жағдайларда 19 ғасырда да қолданылды. Тік траекториядағы қашықтық «жақын қашықтық» деп аталды. Алайда, жақын қашықтық кейбір мақсаттар үшін жеткілікті болғанымен, далалық артиллерия (көшкіш немесе стационарлы) және бекіністердегі қарулар ұзақ қашықтыққа мұқтаж болды. Бұл үшін көтерілу бұрыштарын өлшеу және көтерілу бұрышы мен қашықтық арасындағы байланысты білу қажет болды.

The earliest guns were loaded from the muzzle. They were typically little more than bare barrels moved in wagons and placed on the ground for firing, then wooden frames and beds were introduced. Horizontal alignment with the target was by eye, while vertical laying was done by raising the muzzle with timber or digging a hole for the closed end. Gun carriages were introduced in the 15th century. Two large diameter wheels, axle tree and a trail became the standard pattern for field use. The barrel was mounted in a wooden cradle with trunnions to mount it on the carriage. As technology improved, the trunnions became part of the barrel and the cradle was abandoned. Nevertheless, they were relatively large and heavy. Horizontal alignment was a matter of moving the trail. To achieve the required elevation angle, various arrangements were used. At the simplest, it was wedges or quoins between the breech and the trail, but wooden quadrants, or simple scaffolds mounted on the trail, were also used to support the breech and provided larger choice of elevation angle. Screw elevation devices were also used as early as the 16th century. However, naval and some fortress carriages and mounting evolved differently. Field mobility was not required, so large wheels and trails were irrelevant. Headspace below decks was often low. This led to compact carriages, mostly on four small wheels. Obviously, large horizontal traverses were more difficult, but such things were unnecessary when shooting broadside. However, in fortresses wider traverse was required. One solution was platform and slide mountings. Wide traverse was also useful on some shipmounted guns. Laying required sights. At its simplest, this means nothing more than aiming the guns in the right direction. However, various aids emerged. Horizontal aiming involved sighting along the barrel, this was enhanced by a notch made in the ring around the barrel at the breech end and an 'acorn' on the ring around the muzzle. This was still used in the 19th century in some instances. The range with a flat trajectory was called 'point blank' range. However, while point blank may have been enough for some purposes, field artillery (whether mobile or static) and guns in fortresses needed longer range. This required ways to measure elevation angles and know the relationship between the elevation angle and the range.

Алғашқы механикалық оқ-дәрі құралдары

Биіктік бұрышын өлшейтін алғашқы құрылғы Николо Тартальяның шамамен 1545 жылы ойлап тапқан артиллериялық квадранты болды. Бұл құрылғыда тік бұрышта орналасқан екі қол және бұрыштық градуировкалармен белгіленген доға болды. Бір қолды зеңбірек түтігіне орналастырса, ал екіншісіне ілмек асылып, доғадағы бұрышты көрсетті. Бұл биіктік бұрышы мен ұзақтық арасындағы көптеген есептеулерге әкелді. Проблема мынада еді: бұл есептеулер қазіргі кезде "вакуумдағы траектория" деп аталатын нәрсені қабылдады – олар снарядқа қарсы ауа кедергісін ескермеді. Қажеттісі – ұзақтық пен биіктік бұрышы арасындағы нақты байланысты анықтау үшін ұзақтық пен дәлдік сынақтарын жүргізу. Бұл практикалық тәсілді 1613, 1617 және 1622 жылдары Довер қамалындағы қару шебері Уильям Элдред жүзеге асырды. Ол түрлі қаруларды қолданды, оның ішінде кулверин, демикулверин, фальконет және сакер. Осы сынақтардың нәтижелері бойынша ол әр түр үшін стандартты ұшқыш заряд салмағымен 10 градусқа дейінгі биіктіктерге арналған ұзақтық кестелерін жасады. Қаруды орналастыруға әсер ететін мәселе – зеңбірек трубкасының конустық пішіні. Бұл қаруды трубканың үстінен бағыттағанда биіктікке әсер етті. 17 ғасырдың басында бұл мәселені "алысқа көру көмегімен" шешті. Бұл зеңбірек түтігіне орнатылған металл бөлік, ол көру сызығын трубка осіне параллель етеді. Тағы бір тәсіл – трубканың тереңдігін оқ тесігі арқылы және зеңбірек түтігінде өлшеу, ал айырмашылық конустық трубканы өтеуге қажетті клиндік өлшемді көрсетеді. Баллистикалық маятник 1742 жылы ағылшын математигі Бенджамин Робинс жасады және оның "Жаңа артиллерия принциптері" атты кітабында жариялады, бұл баллистика ғылымын революциялады, өйткені ол оқтың жылдамдығын дәл өлшеудің алғашқы тәсілін ұсынды. Робинс баллистикалық маятникті оқтың жылдамдығын екі жолмен өлшеу үшін пайдаланды. Біріншісі – маятникке зеңбіректі бекітіп, кері соққыны өлшеу. Зеңбіректің импульсі снарядтың импульсіна тең болғандықтан және снаряд (сол тәжірибелерде) снарядтың массасының көп бөлігін құрағандықтан, оқтың жылдамдығын шамамен анықтауға болады. Екінші, дәлірек әдіс – оқтың импульсін тікелей өлшеу, оны маятникке ату арқылы. Робинс шамамен бір унция салмақты (30 г) мылтық оқтарымен тәжірибе жүргізді, ал оның замандастары оның әдістерін зеңбірек оқтарымен қолданды. Баллистикалық маятниктерді снаряд жылдамдығын тікелей өлшеумен алмастырудың алғашқы жүйесі 1808 жылы Наполеон соғыстары кезінде ойлап табылды және екі қағаз дискісі бар белгілі жылдамдықпен айналатын білік қолданылды; оқ дискілер арқылы, білікке параллель атылды, ал әсер нүктелерінің бұрыштық айырмашылығы дискілер арасындағы қашықтыққа қатысты уақытты көрсетті. 1840 жылы тікелей электромеханикалық сағаттық өлшем пайда болды, серіппелі сағат электромагниттермен іске қосылып, тоқтатылды, олардың тогы екі жіңішке сым торлары арқылы өтетін оқпен үзілді, бұл берілген қашықтықты өту уақытын қамтамасыз етті. 19 ғасырда тангенстік көріністер енгізілді. Бұлар "жиде" немесе осыған ұқсас алдын ала көру мүмкіндігі бар артқы көріністі қамтамасыз етті. Тангенттік көрініс тіреуге жанында немесе артында орнатылды, көз айнегі (шең немесе ойық) тік тіректің үстінде орналасқан. Тірек метрмен немесе градуспен белгіленген. Бұл тікелей ату көрінісі нысанаға бағытталып, жолын көлденең жылжытып, зеңбірек трубкасын көтеріп немесе төмендетіп бағытталды. 19 ғасырдың соңында қарапайым ашық тангенстік көріністердің орнына биіктік шкаласы және бұрандасы зеңбірек осіне сәйкес келетін оптикалық телескоптар орнатылды.

The first recorded device to measure an elevation angle was Niccolò Tartaglia's invention of a gunners' quadrant circa 1545. This device had two arms at right angles connected by an arc marked with angular graduations. One arm was placed in the muzzle, and a plumb bob suspended against the arc showed the elevation angle. This led to many calculations relating elevation angle to range. The problem was that these calculations assumed what today is called an "in vacuo" trajectory – they made no allowance for air resistance against the projectile. What was needed were range and accuracy trials to determine the actual relationship between range and elevation angle. The practical approach was conducted by William Eldred, Master Gunner at Dover Castle, in gunnery trials in 1613, 1617 and 1622. He used a wide variety of guns, including the culverin, demiculverin, falconet and Saker. From the results of these trials, he produced range tables for elevations up to 10 degrees for each type with a standard propelling charge weight. A problem affecting gun laying, was the tapered external barrel shape. This affected elevation when the gun was aimed by sighting along the top of the barrel. In the early 17th century, 'dispart sights' compensated for this. This was a piece of metal placed on the muzzle to make the line of sight parallel to the axis of the bore. Another technique involved measuring the depth of the barrel through the touchhole and at the muzzle, the difference being the wedge size needed to compensate for the tapered barrel. The ballistic pendulum was invented in 1742 by English mathematician Benjamin Robins, and published in his book New Principles of Gunnery, which revolutionized the science of ballistics, as it provided the first way to accurately measure the velocity of a bullet. Robins used the ballistic pendulum to measure projectile velocity in two ways. The first was to attach the gun to the pendulum, and measure the recoil. Since the momentum of the gun is equal to the momentum of the ejecta, and since the projectile was (in those experiments) the large majority of the mass of the ejecta, the velocity of the bullet could be approximated. The second, and more accurate method, was to directly measure the bullet momentum by firing it into the pendulum. Robins experimented with musket balls of around one ounce in mass (30 g), while other contemporaries used his methods with cannon shot of
The first system to supplant ballistic pendulums with direct measures of projectile speed was invented in 1808, during the Napoleonic Wars and used a rapidly rotating shaft of known speed with two paper disks on it; the bullet was fired through the disks, parallel to the shaft, and the angular difference in the points of impact provided an elapsed time over the distance between the disks. A direct electromechanical clockwork measure appeared in 1840, with a spring driven clock started and stopped by electromagnets, whose current was interrupted by the bullet passing through two meshes of fine wires, again providing the time to traverse the given distance. Tangent sights were introduced in the 19th century. These provided the rear sight used with an 'acorn' or similar foresight at the muzzle. The tangent sight was mounted in a bracket beside or behind the breech, the eyepiece (a hole or notch) was atop a vertical bar that moved up and down in the bracket. The bar was marked in yards or degrees. This direct fire sight was aimed at the target by moving the trail horizontally and elevating or depressing the barrel. By the late 19th century the simple open tangent sights were being replaced by optical telescopes on mounts with an elevation scale and screw aligned to the axis of the bore.

Қазіргі заманғы қару-жарақ

Қарулы және артиллерия 19-ғасырдың ортасынан бастап енгізілді, ең әйгілісі – Уильям Армстронгтың қаруы, ол 1850-ші жылдардан бастап Корольдік теңіз флотының кемелерін жарақтандырды. Қаруларды орнату өнеріндегі маңызды қадам – алғашқы кері итеру механизмдерінің пайда болуы болды. Оқпанның кері итеруі гидравликалық цилиндрлермен жұтылып, содан кейін оқпанды кері итеру энергиясының бір бөлігін сақтаған серіппемен бастапқы орнына қайтаратын болды. Бұл қаруды әр атыстан кейін қайта орналастыру қажеттігін жойды. Мұндай конструкциялық ерекшелігі бар алғашқы прототипті 1872 жылы орыс инженері Владимир Степанович Барановский жасады. Оның 2,5 дюймдік жылдам ату қаруы бұрандалы құлыппен, автоматты түрде оқ жолдайтын механизммен жабдықталған және бірге жиналған оқ-дәрі (снаряд пен патрон корпусы) атып жіберді. Кері итеру механизмі қарудың тірегінде орналастырылған. Осы күш-жігерге қарамастан, одан ештеңе шықпады, және тек 1897 жылы француздық 75 мм қаруы енгізілгеннен кейін ғана кері итеру жүйелері кеңінен қолданыла бастады. Қарудың оқпаны роликтермен артқа жылғалап, майға толыған цилиндрге поршеньді итеріп жіберді. Бұл әрекет ішкі ауа қысымының артуымен бірге кері итеруді біртіндеп жұтып, ал кері итеру соңында күшті, бірақ азаятын кері қысымды тудырып, қаруды бастапқы орнына қайтарды. Осы кезде түтінсіз ұнтақ дәстүрлі ұнтақтың орнын иеленді. Алғашқы практикалық қашықтық өлшегішті Barr & Stroud компаниясы жасады – Шотландияның инновациялық оптикалық құралдар жасау фирмасы. Арчибальд Барр мен Уильям Страуд 1888 жылдан бастап серіктес болды. 1891 жылы Адмиралтейство олардан сынақ үшін қысқа базалық қашықтық өлшегіштің жобасын ұсынуды сұрады, ал 1892 жылы олар алты қашықтық өлшегіш үшін келісімшарт алды. Бір адам басқаратын бұл құрылғы қашықтықтағы екі нысанның бейнесін бір нүктеде келтіріп, олардың салыстырмалы қозғалысы арқылы қашықтықты есептеуге мүмкіндік берді. Оқпан атылғаннан кейін нысанамен бір бағытта қалуына байланысты, бұрынғы тангенстік нысананың орнына тікелей ату үшін шайқалатын штангалық нысана қолданылды. Бұл нысаналар 1887 жылдан бастап QF 4,7 дюймдік Gun Mk I–IV жылдам ату қаруына орнатылды. Шайқалатын штанга (немесе «штанга мен барабан») биіктік шкаласына ие болды, телескопты және ашық нысананы орнатуға мүмкіндік берді, сонымен қатар шағын көлденең бұрылыс жасады. Бұл «тәуелсіз бағыт сызығын» қамтамасыз етті, себебі ол деректерді орнатуға және телескопты (немесе ашық нысананы) оқпанның биіктігіне тәуелсіз нысанаға бағыттауға мүмкіндік берді. Ұзын қашықтықты және ірі калибрлі қарулар үшін туындаған басқа да мәселе – жердің бетегесіне байланысты дөңгелектердің әртүрлі биіктікте болуы, бұл дәлдікке кедерес келтірді. Бірінші дүниежүзілік соғысқа дейін британдық BL 60 фунттық қаруы телескоптарды, көлбеу бұрышын өлшеуге арналған құралды, қашықтық шкаласын және телескопқа арналған бұрылыс барабанын пайдалана отырып, тербелісті (қозғалмалы) нысаналармен жабдықталды. Бұл тіреулерді көлденең деңгейге келтіруге болады, бұл қару командирінің тегіс емес дөңгелектерге байланысты бұрылыс түзетуін есептеу қажеттігін жойды. Көлденең деңгейге келтіру үшінші осьті орнатуды енгізді.

Rifled and breech loading artillery were introduced from the mid 19th century, notably by William Armstrong, whose gun equipped Royal Navy warships from the 1850s. An important advance in the art of gun laying came with the introduction of the first recoil mechanisms. The barrel recoil was absorbed by hydraulic cylinders and then the barrel was returned to its firing position by a spring that had stored some of the recoil energy. This meant the gun did not have to be repositioned after each time it was fired. An early prototype incorporating this design feature was built in 1872 by Russian engineer, Vladimir Stepanovich Baranovsky. His 2.5 inch rapid firing gun was also equipped with a screw breech, a self cocking firing mechanism and it fired a fixed round (shell and cartridge case together). The recoil mechanism was contained in the gun cradle. Despite this effort, nothing followed from it, and it was only with the introduction of the French 75 mm in 1897, that recoil systems started to become normal. The gun's barrel slid back on rollers, pushing a piston into an oil filled cylinder. This action absorbed the recoil progressively as the internal air pressure rose and, at the end of recoil, generated a strong, but decreasing, back pressure that returned the gun forward to its original position. By this time smokeless powder had replaced gunpowder as the standard propellant. The first practical rangefinder was developed by Barr & Stroud a pioneering Scottish optical engineering firm. Archibald Barr and William Stroud became associated from 1888. In 1891 they were approached by the Admiralty to submit a design for a short base rangefinder for trial, and in 1892 they were awarded with a contract for six of their rangefinders. The device, operated by one person, brought two images from a distance object into coincidence allowing the distance to be calculated from their relative motions. Now that the barrel remained aligned with the target after firing, the more primitive tangent sight was replaced with the rocking bar sight for direct fire sighting. These were installed on QF 4.7 inch Gun Mk I–IV quick firing gun from 1887. The rocking bar (or 'bar and drum') sight had an elevation scale, could mount a telescope as well as the open sight, and provided a small amount of horizontal deflection. These provided 'independent line of sight' because they enabled data to be set on the mount and the telescope (or open sight) aimed at the target independent of the barrel elevation. A related problem, particularly for large and longer range guns, was that the wheels could be at different heights due to the slope of the ground, which caused inaccuracy. Before the First World War, the British BL 60 pounder gun was fitted with oscillating (reciprocating) sights, using sighting telescopes, a sight clinometer and range scale as well as a deflection drum for the telescope. These mounts could be cross leveled, which removed the need for the gun commander to calculate a deflection correction for uneven wheels. Cross leveling introduced the third axis into laying.

Жанама артиллериялық атыс

Қазіргі заманғы жанама от 19 ғасырдың соңына қарай пайда болды. 1882 жылы орыс подполковнигі К.Г. Гук «Жабық позициялардан дала артиллериясының атысы» деген мақала жариялады, онда жанама нысана алудың жақсы әдісі сипатталды (мақсатқа тура бағытталған нысаналардың орнына). Бұл, мәнінде, нысанаға қатысты кез келген бағытта орналасқан нысана нүктелерін пайдалану арқылы бұрыштарды есептеудің геометриясы еді. Проблема – мұны іске асыруға қажетті азимут аспабының болмауы болды; биіктік бұрышын өлшеуге арналған клинометрлер бұрыннан бар еді. Немістер бұл мәселені 1890 жылдары Richtfläche, яғни бағыттау жазықтығын ойлап табу арқылы шешті. Бұл, зеңбірек трубкасымен бір бағытта орнатылған, айналатын ашық нысана болды және одан үлкен бұрыштарды өлшеуге мүмкіндік берді. Келесі он жылдықта, әдетте толық шеңберде бұрыштарды өлшеуге қабілетті ұқсас конструкциялар кеңінен қолданылды. 1900 жылдардың басында ашық нысана кейде телескоппен алмастырылды, ал «бағыттау жазықтығы» терминінің орнына ағылшын тілінде гониометр сөзі қолданыла бастады. Гук әдістерін қолдана отырып, соғыста жанама отты алғаш рет құжатталған түрде 1899 жылдың 26 қазанында екінші Бур соғысы кезінде британдық артиллерия қолданды, бірақ бағыттау жазықтығы жоқ. Екі тарап та осы техниканы тиімді пайдалана алатынын көрсеткенімен, кейінгі шайқастарда британдық командирлер артиллерияға «әлсіздік танытпауға» және әскерлердің қаруларын тастап кеткеніне қатысты алаңдаушылықты сейілту үшін алға жылжуға бұйрық берді. Британдықтар гаубицалармен импровизацияланған оқ жобаларын қолданды; бурлардың неміс және француз зеңбіректерімен қолданған нысаналау құрылымдары белгісіз. Оптикалық нысаналар 20 ғасырдың басында пайда болды, ал неміс Goerz панорамалық нысанасы 20 ғасырдың соңына дейін стандарт ретінде қабылданды. Олар градустармен және 5 минуттық интервалдармен, дециградтармен немесе мильдермен (шеңберге 4320, 4000 немесе 6000/6300/6400) градуспен белгіленді. 20 ғасырдың басындағы нысаналаудың ерекшелігі – бір немесе екі адаммен нысаналауды қолдану болды. АҚШ екі адамнан тұратын нысаналауды қолданғанымен ерекшеленді, бірі зеңбірек түбінде көлденең, екіншісі биіктік бұрышын орнатты. Басқа елдер көбінесе бір адаммен нысаналауды қолданды. Нысаналау процедурасы, барлық үш осьті де қамтиды, әдетте мына реттілікпен орындалды: «сызыққа жуық, биіктікке жуық, көлденең деңгей, сызыққа дәл, биіктікке дәл». Нысаналаудың тағы бір маңызды айырмашылығы – биіктік бұрышын немесе қашықтықты пайдалану болды. Бұл мәселе Бірінші дүниежүзілік соғыста, зеңбірек трубкасының тозуынан туындаған бастапқы жылдамдықтың өзгеруі толыққанды мойналған кезде күрделенді. Бұл әртүрлі зеңбіректердің бірдей қашықтыққа жетіп, әртүрлі биіктік бұрыштарын қажет ететінін білдірді. Осыдан кейін көптеген армиялар батареялық басқару пунктінде есептелген биіктік бұрышын пайдалануға көшті. Алайда, 1930 жылдары британдықтар калибрленген нысаналарды қабылдады, онда қашықтық нысанаға орнатылды, бұл стандартты бастапқы жылдамдықтан ауытқуды автоматты түрде өтеді. Мұның орнына әр зеңбіректе «зеңбірек ережесі» қолданылды; бұл жағдайда қашықтық ережеге орнатылды және биіктік бұрышы оққа орнату үшін оқшыға берілді. Мәселе батареялық басқару пунктінде орналасқан цифрлық компьютерлерді енгізу арқылы шешілді, олар қашықтық пен бастапқы жылдамдық үшін дұрыс биіктік бұрышын дәл және жылдам есептеді. Калибрленген нысаналардан басқа, 20 ғасырдың көп бөлігінде далалық артиллерияны нысаналауда ерекше айырмашылық болған жоқ. Алайда, 1990 жылдары жаңа немесе модификацияланған зеңбіректер 1970 жылдары жасалған көптүрлі ракеталық жүйеде сәтті қолданылғаннан кейін цифрлық нысаналарды қабылдауға кірісті. Оларда азимут пен биіктік қолмен немесе автоматты түрде нысаналау компьютеріне енгізіліп, содан кейін қабаттың көлденең және биіктік басқару құралдарын пайдалануын бақылап, зеңбірек трубкасы қажетті көлденең және тік жағдайда болғанға дейін басшылық жасады. Бұл зеңбірек трубкасының көлденең деңгейін түзетуді есептеді және гироскоптар мен электронды клинометрлер сияқты электромеханикалық құрылғылардан алынған кері байланысты пайдаланды, олар зеңбірек осіне сәйкес келді. Бұл құрылғылар кейіннен лазерлік жироскоптармен ауыстырылды.

Modern indirect fire dates from the late 19th century. In 1882, Russian Lt Col KG Guk published Field Artillery Fire from Covered Positions that described a better method of indirect laying (instead of aiming points in line with the target). In essence, this was the geometry of using angles to aiming points that could be in any direction relative to the target. The problem was the lack of an azimuth instrument to enable it; clinometers for elevation already existed. The Germans solved this problem by inventing the Richtfläche, or lining plane, in about 1890. This was a gun mounted rotatable open sight, mounted in alignment with the bore, and able to measure large angles from it. Similar designs, usually able to measure angles in a full circle, were widely adopted over the following decade. By the early 1900s the open sight was sometimes replaced by a telescope and the term goniometer had replaced "lining plane" in English. The first incontrovertible, documented use of indirect fire in war using Guk's methods, albeit without lining plane sights was on 26 October 1899 by British gunners during the Second Boer War. Although both sides demonstrated early on in the conflict that could use the technique effectively, in many subsequent battles, British commanders nonetheless ordered artillery to be "less timid" and to move forward to address troops' concerns about their guns abandoning them. The British used improvised gun arcs with howitzers; the sighting arrangements used by the Boers with their German and French guns is unclear. Optical sights appeared in the first years of the 20th century, and the German Goerz panoramic sight became the pattern for the rest of the 20th century. They were graduated in degrees and 5 minute intervals, decigrads or mils (4320, 4000 or 6000/6300/6400 to a circle). A feature of 20th century laying was the use of one or two man laying. The US was notable for using two man laying, horizontal on one side of the gun, elevation on the other. Most other nations mostly used one man laying. The laying drill, dealing with all three axes, typically adopted this sequence: "roughly for line, roughly for elevation, cross level, accurately for line, accurately for elevation". The other main difference in sighting arrangements was the use of an elevation angle or alternatively the range. This issue became more complicated in World War I when the effects of barrel wear in changing muzzle velocity were fully recognised. This meant that different guns needed a different elevation angle for the same range. This led many armies to use an elevation angle calculated in a battery command post. However, in the 1930s the British adopted calibrating sights in which range was set on the sight, which automatically compensated for the difference of muzzle velocity from standard. An alternative to this was a 'gun rule' at each gun; in this case the range was set on the rule and an elevation angle read and given to the layer to set on the sight. The issue was finally resolved by the introduction of digital computers in the battery command post that calculated the correct elevation angle for the range and muzzle velocity accurately and quickly. Apart from calibrating sights, there was no significant difference in field artillery laying arrangements for most of the 20th century. However, in the 1990s new or modified guns started adopting digital sights, following their successful use in the multi launch rocket system developed in the 1970s. In these the azimuth and elevation were entered manually or automatically into a layers computer, then guided the layer's use of horizontal and elevation controls until the barrel was in the required horizontal and vertical alignment. This computed a correction for the cross level of the gun and used feedback from electro mechanical devices, such as gyroscopes and electronic clinometers, aligned to the axis of the bore. These devices were subsequently replaced by ring laser gyros.

Өртке қарсы басқару жүйелері

Кемедегі әскери артиллерия көп ұзамай майор Уоткинстің жағалау артиллериясына ұқсас қару орналастыруын қабылдады. Артқы жүктемелі қарулардың, содан кейін кері импульстік жүйелердің және түтінсіз ұнтақтың енгізілуі соғыс кемелерінің қарулануын корпусқа орнатылғаннан мұнаралы қаруларға дейін өзгертіп, толықтырды. Дегенмен, кемелер құрлықтағы қарулармен салыстырғанда бір қиындыққа тап болды: олар қозғалыстағы платформадан атып тұрды. Бұл олардың ату есептеулері кеме мен нысананың болашақ орнын болжауды талап етті. Дұрыс қару орналастыру үшін, әдетте, кеме ішіндегі орталық сызу станциясына жіберілетін әртүрлі бақылаушылар мен қашықтық өлшеулермен бірге, күрделене түскен механикалық есептегіштер қолданылды. Одан кейін командалар кеме мен нысанасының орналасуын, жылдамдығын және бағытын, сондай-ақ Кориолис әсерін, ауа райының әсерін және басқа түзетулерді енгізді. Нәтижесінде алынған нұсқаулар, «ату шешімі» деп аталады, содан кейін мұнараларға орналастыру үшін жіберілді. Оқтар қате атылса, бақылаушы олардың қанша қашықтықта және қай бағытта қате кеткенін анықтай алатын, ал бұл ақпарат басқа ақпараттардағы өзгерістермен бірге компьютерге қайта жіберіліп, тағы бір ату талпырысы жасалатын. Әскери-теңіз атысты басқару жүйелері алғаш рет Бірінші дүниежүзілік соғыс кезінде әзірленді. Артур Полен және Фредерик Чарльз Дрейер осындай алғашқы жүйелерді тәуелсіз түрде жасады. Полен 1900 жылы Мальта маңындағы артиллерия жаттығуында теңіз артиллериясының нашар дәлдігін байқағаннан кейін бұл мәселемен айналыса бастады. Ұлыбританияның жетекші ғалымы деп есептелетін лорд Келвин, шайқастағы кемелердің салыстырмалы қозғалысы мен снарядтың ұшу уақытының кешігуінен туындайтын теңдеулерді шешу үшін аналогты компьютерді қолдануды алғаш ұсынды, осылай қажетті траекторияны, сонымен қатар қарулардың бағытын және көтерілу бұрышын есептеуге болады. Полен орталықтандырылған атыс басқару үшін аралықтар мен жылдамдықтардың автоматты сызбасымен біріктірілген механикалық компьютерді жасауды мақсат етті. Нысананың орны мен салыстырмалы қозғалысының нақты деректерін алу үшін Полен осы деректерді тіркеуге арналған сызу құрылғысын (немесе сызғыш) жасады. Ол ату кемесінің кендеуін ескеру үшін гироскопты қосты. Бұл да сол кездегі жаңа гироскопты тұрақты және сенімді түзетуді қамтамасыз ету үшін маңызды дамуды қажет етті. 1905 және 1906 жылдары сынақтар жүргізілді, олар толық сәтсіз болғанымен, үміт берді. Адмирал Джеки Фишер, адмирал Артур Кнайвет Уилсон және Теңіз қару-жарағы мен торпедалар директоры Джон Джеллико оның күш-жігерін қолдады. Полен өз жұмысын жалғастырды, сынақтар Корольдік теңіз күштерінің соғыс кемелерінде үзіліс-үзіліспен жүргізілді. Дрейер басқарылған топ осыған ұқсас жүйе жасады. Екі жүйе де Корольдік теңіз күштерінің жаңа және қолданыстағы кемелеріне тапсырыс берілсе де, Дрейер жүйесі ақырында Navy-дің түпкілікті Mark IV* түрінде ең көп қолдау тапты. Директорлық басқарудың қосылуы Бірінші дүниежүзілік соғыс кемелері үшін толық, практикалық атыс басқару жүйесін жеңілдетті, және 1916 жылдың ортасына қарай RN-нің көптеген капиталдық кемелерінде осылай орнатылды. Директор кемеден жоғары орналасқан, онда операторлар мұнаралардағы кез келген қару-жараққа қарағанда жақсы көрініс алатын. Сонымен қатар, ол мұнаралардың атысын үйлестіре алды, осылайша олардың біріктірілген атысы бірге жұмыс істеді. Бұл нысана алуды жақсартты, ал үлкен оптикалық қашықтық өлкіштер атыс кезінде жаудың орнын бағалауды жақсартты. Бұл жүйе ақырында 1927 жылдан кейін салынған кемелер үшін «Адмиралтействоның атыс басқару кестесімен» жақсартылды. 1950 жылдары қару мұнаралары көбінесе адамсыз болды, қару орналастыруы радиолокациялық және басқа да көздерден алынған деректерді пайдалана отырып, кеме басқару орталығынан қашықтан басқарылатын болды. Екінші дүниежүзілік соғыстан бұрын танктер үшін телескоптық нысаналар қабылданды, және бұл нысаналар әдетте нысананың қозғалысына түзетулер жасауға және әртүрлі қашықтықтарға белгіленген торлармен жабдықталған. Танк нысаналары екі негізгі типке бөлінді. Бірінде нысананың осі бұрылыс осімен сәйкес келіп, нысанаға қашықтық белгілері қойылды, ал мерген нысанаға қашықтық белгісін қойды. Екіншісінде мерген орнату кезінде бұрылыс осінен бұрылыс осіне қатысты дұрыс мөлшерде орнату үшін физикалық түрде қашықтықты орнатты және нысананың орталық белгісін пайдаланып орнатты. Кейбір нысаналарда қашықтықты бағалау құралдары болды, мысалы, стадиометриялық әдіс. Басқа танктерде оптикалық сәйкес келетін қашықтық өлкіш немесе Екінші дүниежүзілік соғыстан кейін қашықтық өлшеуге арналған пулемет қолданылды. 1970 жылдардан бастап олар лазерлік қашықтық өлкіштермен ауыстырылды. Дегенмен, танк қарулары қозғалғанда дәл атуға болатын емес, қаруды тұрақтандыру енгізілгенше. Бұл Екінші дүниежүзілік соғыстың соңында пайда болды. Кейбіреулері гидравликалық болды, ал басқалары электрлік серводрайверлерді пайдаланды. 1970 жылдары танктерге цифрлық компьютерлер орнатыла бастады.

Naval artillery on board capital ships soon adopted gunlaying arrangements broadly similar to Major Watkins' coast artillery pattern. The introduction of breech loading guns, then recoil systems and smokeless powder, completed the change in warship armament from hull mounted to turreted guns. However, ships had a complication compared to land based guns: they were firing from a moving platform. This meant that their laying calculations had to predict the future position of both ship and target. Increasingly sophisticated mechanical calculators were employed for proper gun laying, typically with various spotters and distance measures being sent to a central plotting station deep within the ship. There the fire direction teams fed in the location, speed and direction of the ship and its target, as well as various adjustments for Coriolis effect, weather effects on the air, and other adjustments. The resulting directions, known as a firing solution, would then be fed back out to the turrets for laying. If the rounds missed, an observer could work out how far they missed by and in which direction, and this information could be fed back into the computer along with any changes in the rest of the information and another shot attempted. Rudimentary naval fire control systems were first developed around the time of World War I. Arthur Pollen and Frederic Charles Dreyer independently developed the first such systems. Pollen began working on the problem after noting the poor accuracy of naval artillery at a gunnery practice near Malta in 1900. Lord Kelvin, widely regarded as Britain's leading scientist first proposed using an analogue computer to solve the equations which arise from the relative motion of the ships engaged in the battle and the time delay in the flight of the shell to calculate the required trajectory and therefore the direction and elevation of the guns. Pollen aimed to produce a combined mechanical computer and automatic plot of ranges and rates for use in centralised fire control. To obtain accurate data of the target's position and relative motion, Pollen developed a plotting unit (or plotter) to capture this data. He added a gyroscope to allow for the yaw of the firing ship. Again this required substantial development of the, at the time, primitive gyroscope to provide continuous reliable correction. Trials were carried out in 1905 and 1906, which although completely unsuccessful showed promise. He was encouraged in his efforts by the rapidly rising figure of Admiral Jackie Fisher, Admiral Arthur Knyvet Wilson and the Director of Naval Ordnance and Torpedoes (DNO), John Jellicoe. Pollen continued his work, with tests carried out on Royal Navy warships intermittently. Meanwhile, a group led by Dreyer designed a similar system. Although both systems were ordered for new and existing ships of the Royal Navy, the Dreyer system eventually found most favour with the Navy in its definitive Mark IV* form. The addition of director control facilitated a full, practicable fire control system for World War I ships, and most RN capital ships were so fitted by mid 1916. The director was high up over the ship where operators had a superior view over any gunlayer in the turrets. It was also able to co ordinate the fire of the turrets so that their combined fire worked together. This improved aiming and larger optical rangefinders improved the estimate of the enemy's position at the time of firing. The system was eventually replaced by the improved "Admiralty Fire Control Table" for ships built after 1927. By the 1950s gun turrets were increasingly unmanned, with gun laying controlled remotely from the ship's control centre using inputs from radar and other sources. Telescopic sights for tanks were adopted before World War II, and these sights usually had a means of aiming off for target movement and graticules marked for different ranges. Tank sights were of two general types. Either the sight was in fixed alignment with the axis of the bore with ranges marked in the sight, and the gunner laid the range mark on the target. Or during laying the gunner physically set the range to offset the axis of the bore from the axis of the sight by the correct amount and laid using the centre mark in the sight. Some sights had a means of estimating the range, for example using a stadiametric method. Other tanks used an optical coincident range finder or after World War II, a ranging machine gun. From the 1970s these were replaced by laser range finders. However, tank guns could not be fired accurately while moving until gun stabilisation was introduced. This appeared at the end of World War II. Some were hydraulic, while others used electrical servos. During the 1970s tanks started being fitted with digital computers.

Әуе шабуылына қарсы оқ орнату

ХХ ғасырдың басында жерден де, кемеден де шарлар мен дирижабльдерді қолдану қажеттілігі танылды. Көп ұзамай тізімге ұшақтар қосылды, ал қалғандары маңыздылығын жоғалтты. Ұшаққа қарсы тікелей атыс болды, қабаты ұшаққа бағытталған. Дегенмен, нысана үш өлшемде қозғалады, сондықтан оны ату қиын. Негізгі мәселе – қабаттың нысанаға бағытталуы және қандай да бір механизмнің қаруды нысананың болашақ (ұшу уақытын ескере отырып) орнына немесе қабаттың ұшақтың болашақ орнына бағыттауы. Екі жағдайда да нысананың биіктігін, жылдамдығын және бағытын анықтау және ұшу уақытында әуе кемелеріне қарсы снарядты "намауға" (кейде бұрылыс қою деп аталады) қабілетті болу керек. Бірінші дүниежүзілік соғыстың басында Германияның Британ аралдарына әуе шабуылы басталды. Ұшаққа қарсы артиллерия қиын іс еді. Проблема – снарядты нысананың болашақ орнына жақын жарылуына бағыттау, ал әртүрлі факторлар снарядтардың траекториясын әсер ететін. Бұл "дефлекциялық" қару орнату деп аталды, қашықтық пен биіктік бұрыштары нысанаға қойылып, нысана қозғалғанда жаңартылды. Бұл әдісте нысанаға тиген кезде оқпан нысананың болашақ орнын көрсетеді. Нысананың қашықтығы мен биіктігі оқпанның ұзындығын анықтайды. Ұшақтардың мүмкіндіктері жақсарған сайын қиындықтар артты. Британдықтар қашықтықты өлшеумен айналысты, себебі қашықтық дұрыс оқпанды орнатудың кілті екенін түсінді. Осыдан биіктік/қашықтықты өлшегіш (HRF) пайда болды, алғашқы үлгісі Barr & Stroud UB2 – үш аяқты тұрғызылған 2 метрлік оптикалық үйлесімді қашықтықты өлшегіш. Ол нысанаға дейінгі қашықтықты және биіктік бұрышын өлшеді, осыдан ұшақтың биіктігін анықтауға болады. Бұл күрделі құралдар болғандықтан, басқа да әдістер де қолданылды. HRF-ке жақын уақытта биіктік/оқпан индикаторы (HFI) қосылды, ол биіктік бұрыштары мен биіктік сызықтарымен, сондай-ақ оқпан ұзындығы қисықтарымен жабылған. HRF операторының берген биіктігін пайдаланып, қажетті оқпан ұзындығын оқуға болады. Алайда, "намау" параметрлерін орнату мәселесі нысананың орнының өзгеру жылдамдығын білуді қажет етеді. Франция мен Ұлыбритания нысаналарды бақылау және тік және көлденең бұрылу бұрыштарын анықтау үшін тахиметриялық құрылғыларды енгізді. Француздық Брокк жүйесі электрлі болды, оператор нысананың қашықтығын енгізді және 75 мм-лік қаруларда қолданды. Британдық Уилсон Далби қару директоры екі трекер мен механикалық тахиметрияны қолданды; оператор оқпан ұзындығын енгізді, ал бұрылу бұрыштары аспаптардан оқылды. 1925 жылы британдықтар Vickers жасаған жаңа құралды қабылдады. Бұл АА No 1 болжаушы – механикалық-аналогты компьютер. Нысананың биіктігін ескере отырып, операторлар нысананы бақылап, болжаушы бағыт, төртжақты биіктік және оқпан орнатуын анықтады. Бұл деректер электрмен қаруларға жіберілді, онда олар қайталаушы диалдарда көрсетілді, ал қабаттар (нысана деректері мен қарудың нақты деректерін) "сәйкестендіріп" қаруларды орналастырды. Мұндай қайталаушы электрлік диалдар жүйесі 1880 жылдары британдық жағалау артиллериясы енгізген тәртіпке негізделген, ал жағалау артиллериясы көптеген әуе шабуылына қарсы офицерлердің негізі болды. Ұқсас жүйелер басқа елдерде де қолданылды, мысалы, АҚШ-тағы Sperry құрылғысы (M3A3 деп белгіленген) Ұлыбританияда Predictor AA No 2 ретінде қолданылды. Биіктік табушылардың көлемі де артты, Ұлыбританияда Бірінші дүниежүзілік соғыстағы Barr & Stroud UB 2 (7 фут (2 м) оптикалық база) UB 7 (7 фут (2 м) оптикалық база) және UB 10 (18 фут (5 м) оптикалық база, тек стационарлық әуе шабуылына қарсы нысаналарда қолданылды) құралдарымен алмастырылды. Германиядағы Goertz және Франциядағы Levallois аспаптар шығарды. Екінші дүниежүзілік соғысқа дейін жағдай мынадай болды: бірнеше мың метрге дейінгі нысаналар үшін кіші калибрлі автоматты қару қолданылды, олар нысананың қашықтығы мен жылдамдығын бағалауға негізделген қарапайым нысаналармен жабдықталған; ал ұзақ қашықтықтағы нысаналар үшін оптикалық немесе радарлық қашықтық өлшегіштерден деректер алып, нысананы бақылайтын қолмен басқарылатын болжаушылар қолданылды, сондай-ақ жел мен температураны ескере отырып, ату деректерін есептеді. Екінші дүниежүзілік соғыстан кейін болжаушылар электромеханикалық аналогты компьютерлерден цифрлық компьютерлерге ауысты, бірақ сол кезде ауыр әуе шабуылына қарсы қарулар зымырандармен алмастырылды, бірақ электроника кішігірім қарулардың толық автоматтандырылған орнатуын қабылдауға мүмкіндік берді.

The need to engage balloons and airships, from both the ground and ships, was recognised at the beginning of the 20th century. Aircraft were soon added to the list and the others fell from significance. Anti aircraft was direct fire, the layer aiming at the aircraft. However, the target is moving in three dimensions and this makes it a difficult target. The basic issue is that either the layer aims at the target and some mechanism aligns the gun at the future (time of flight) position of the target or the layer aims at the future position of the aircraft. In either case the problem is determining the target's height, speed and direction and being able to 'aim off' (sometimes called deflection laying) for the anti aircraft projectile time of flight. German air attacks on the British Isles began at the beginning of the First World War. Anti aircraft gunnery was a difficult business. The problem was of successfully aiming a shell to burst close to its target's future position, with various factors affecting the shells' predicted trajectory. This was called deflection gun laying, 'off set' angles for range and elevation were set on the gunsight and updated as their target moved. In this method when the sights were on the target, the barrel was pointed at the target's future position. Range and height of the target determined fuze length. The difficulties increased as aircraft performance improved. The British dealt with range measurement first, when it was realised that range was the key to producing a better fuse setting. This led to the Height/Range Finder (HRF), the first model being the Barr & Stroud UB2, a 2 metre optical coincident rangefinder mounted on a tripod. It measured the distance to the target and the elevation angle, which together gave the height of the aircraft. These were complex instruments and various other methods were also used. The HRF was soon joined by the Height/Fuze Indicator (HFI), this was marked with elevation angles and height lines overlaid with fuze length curves, using the height reported by the HRF operator, the necessary fuse length could be read off. However, the problem of deflection settings—'aim off'—required knowing the rate of change in the target's position. Both France and UK introduced tachymetric devices to track targets and produce vertical and horizontal deflection angles. The French Brocq system was electrical, the operator entered the target range and had displays at guns; it was used with their 75 mm. The British Wilson Dalby gun director used a pair of trackers and mechanical tachymetry; the operator entered the fuse length, and deflection angles were read from the instruments. v

In 1925 the British adopted a new instrument developed by Vickers. It was a mechanical analogue computer Predictor AA No 1. Given the target height its operators tracked the target and the predictor produced bearing, quadrant elevation and fuze setting. These were passed electrically to the guns where they were displayed on repeater dials to the layers who 'matched pointers' (target data and the gun's actual data) to lay the guns. This system of repeater electrical dials built on the arrangements introduced by British coast artillery in the 1880s, and coast artillery was the background of many AA officers. Similar systems were adopted in other countries and for example the later Sperry device, designated M3A3 in the US was also used by Britain as the Predictor AA No 2. Height finders were also increasing in size, in Britain, the World War I Barr & Stroud UB 2 (7 feet (2 m) optical base) was replaced by the UB 7 (7 feet (2 m) feet optical base) and the UB 10 (18 feet (5 m) optical base, only used on static AA sites). Goertz in Germany and Levallois in France produced instruments. By World War II the situation was largely as follows: for targets up to a few thousand yards away, a smaller calibre automatic gun was used, with simple sights that enabled a layer to judge the lead based on estimates of target range and speed; for longer range targets, manually controlled predictors were used to track the target, taking inputs from optical or radar rangefinders, and calculating firing data for the guns, including allowance for wind and temperature. After World War II predictors changed from being electro mechanical analogue computers to digital computers, but by this time heavy anti aircraft guns had been replaced by missiles, but electronics enabled smaller guns to adopt fully automated laying.