En el Cuerpo de Artillería Costera del Ejército de los EE. UU. , [nota 1] el término sistema de control de fuego se usaba para referirse al personal, las instalaciones, la tecnología y los procedimientos que se utilizaban para observar objetivos designados, estimar sus posiciones, calcular datos de disparo para armas dirigidas a alcanzar esos objetivos y evaluar la efectividad de dicho fuego, haciendo correcciones cuando fuera necesario. [1]
Los primeros instrumentos de control de tiro de la Artillería Costera admitían telémetros ópticos y determinación de posición, ya sea de base horizontal o de base vertical, y ambos sistemas generalmente estaban presentes en cada fuerte. Los primeros telémetros de base horizontal requerían dos instrumentos de acimut (también conocidos como rumbo o desviación ), preferiblemente muy separados, y un sistema de comunicaciones para transmitir datos a una sala de trazado y luego a los cañones. Los instrumentos a menudo se encontraban en búnkeres llamados estaciones base , ya que definían los puntos finales de una línea base. Una estación base podía ser una estructura de dos pisos con una sala de trazado u otros instrumentos o instalaciones en el nivel inferior. En la década de 1920, los telémetros de coincidencia , instrumentos de base horizontal autónomos, se usaban junto con los otros métodos. Aunque podían usarse rápidamente, tenían líneas base de solo unos pocos pies, lo que reducía su precisión y alcance efectivo máximo. [2]
El telémetro de base vertical utilizaba un único localizador de posición de depresión (DPF) montado lo más alto posible sobre el nivel del agua; estos se derivaban de dispositivos británicos similares y se adoptaron a principios de 1896. Junto con el acimut del objetivo, medían el ángulo vertical desde el instrumento hasta el objetivo; conociendo la altura del instrumento sobre el agua, esto determinaba el alcance del objetivo. La necesidad de estar progresivamente más alto sobre el agua a medida que aumentaban los alcances de los cañones era un factor severamente limitante para el DPF, y generalmente se complementaban con sistemas de base horizontal. A medida que los campos de tiro continuaron aumentando, en la década de 1920 se instalaron sistemas de base horizontal y vertical adicionales, en altas torres de control de tiro en algunos lugares, incluidas las defensas portuarias de Portsmouth (New Hampshire) y las defensas portuarias del Delaware . [3]
En la Segunda Guerra Mundial , el radar se había convertido en un mejor método para determinar la posición de un objetivo. [2] [4] Sin embargo, en el bombardeo de Fort Stevens por un submarino japonés el 21 de junio de 1942, la única vez que se atacó una instalación de defensa costera en los Estados Unidos contiguos , el comandante del fuerte utilizó un DPF para determinar que el submarino estaba fuera de alcance y, por lo tanto, no devolvió el fuego. [5]
Las salas de trazado fueron utilizadas por el Cuerpo de Artillería Costera para albergar a un equipo de soldados que se dedicaban a controlar el fuego de los cañones de una batería de artillería costera . Las salas de trazado estuvieron en uso desde aproximadamente 1895 hasta el final de la Segunda Guerra Mundial, momento en el que se disolvió la Artillería Costera de los EE. UU. En algunas baterías de Artillería Costera más nuevas durante la Segunda Guerra Mundial, estas salas se llamaban salas de trazado, centralita y radio (PSR), y a menudo (pero no siempre) estaban integradas con los búnkeres de la batería que también se usaban para almacenamiento de municiones, generadores eléctricos y otras funciones de apoyo. Para los cañones de 16 pulgadas, el búnker de PSR estaba a cierta distancia del búnker de la batería de cañones, para evitar que el impacto del disparo interfiriera con el equipo de la sala de trazado. [3]
Una sala de trazado estaba conectada por líneas telefónicas (y a veces por radio) a estaciones base que observaban la ubicación de los barcos enemigos y enviaban datos a los soldados de la sala de trazado, quienes usaban equipos como tableros de trazado para calcular hacia dónde debían apuntar los cañones y cuándo debían dispararse. También había líneas telefónicas desde la sala de trazado hasta los cañones y se usaban para transmitir datos de disparo. Otros dispositivos, como "tableros de corrección de alcance" o "tableros de deflexión", se usaban en la sala de trazado para calcular datos de disparo corregidos (descritos a continuación) o para ajustar el alcance y el acimut después de que los observadores en estaciones de observación remotas observaran dónde habían caído los disparos anteriores. [4]
Las salas de planificación a veces estaban hechas de hormigón y enterradas bajo tierra (para protección) o estaban ubicadas en las casamatas de hormigón armado de las baterías de artillería costera. Las salas de planificación también estaban ubicadas en estructuras independientes, ya fueran torres bajas o edificios de madera y yeso de uno o dos pisos, que podían albergar instalaciones para varias baterías cerca unas de otras en estructuras similares a cuarteles. Estas instalaciones de múltiples baterías también podían tener dormitorios e instalaciones de letrinas cerca. A veces, las salas de planificación estaban ubicadas a cientos de metros de las baterías que controlaban. A menudo se encontraban en la cima de colinas cercanas o líneas de crestas. [3]
Los ordenadores de datos de los cañones eran ordenadores electromecánicos que se introdujeron en la Artillería Costera en la década de 1940, en particular en las nuevas baterías de cañones de 16 y 6 pulgadas de las series 100 y 200 que entraron en funcionamiento durante ese período. Algunos de estos ordenadores recibían datos directamente de los comunicadores que estaban conectados a los instrumentos de observación en las estaciones de control de tiro o desde el equipo de radar de la Artillería Costera. [6]
En resumen, el sistema de control de tiro en uso desde aproximadamente 1900 hasta la Segunda Guerra Mundial involucraba observadores, a menudo situados en estaciones base u otras torres de control de tiro , que usaban instrumentos ópticos (como telescopios azimutales o buscadores de posición de depresión ) para medir rumbos y/o distancias a los objetivos (generalmente barcos en movimiento). [nota 2] Se utilizaron sistemas de telémetro de base tanto horizontales como verticales . [7] Estas observaciones se comunicaban al personal en las salas de trazado de la batería , que usaban un dispositivo mecánico llamado tablero de trazado para indicar la ubicación observada del objetivo en un mapa del área. El "1" rojo en el diagrama de la derecha indica esta primera etapa del proceso de control de tiro.
Una vez que se habían trazado varias posiciones para el objetivo (círculos azules en la Figura 1 a la izquierda), los operadores del tablero de trazado estimaban la posición del objetivo en el instante en que se esperaba que aterrizara una salva disparada por la batería. Esta posición se llamaba "punto de avance" (cuadrado verde en la Figura 1), ya que implicaba "avanzar" la posición esperada del objetivo (suponiendo que se continuaba avanzando a la misma velocidad y en la misma dirección) durante dos intervalos de tiempo: (1) el "tiempo muerto" entre el momento en que se había realizado la observación y el momento en que los cañones fueron efectivamente disparados a ese objetivo más (2) el "tiempo de vuelo", es decir, el tiempo que el proyectil permanecía en el aire antes de alcanzar el objetivo. El punto de avance se expresaba en términos de datos de disparo: una distancia (en yardas) y un acimut (una dirección de la brújula en grados) [nota 3] al que las dotaciones de los cañones debían apuntar el o los cañones para alcanzar el objetivo.
Sin embargo, antes de enviar estos datos de disparo a los cañones, se los corregía en función de una variedad de "condiciones no estándar", como la temperatura (que afectaba la potencia explosiva de la carga de pólvora) o la fuerza y dirección del viento (que afectaba el vuelo del proyectil). El "2" rojo en el diagrama de la derecha indica esta etapa del proceso de control de fuego. Se utilizaban dispositivos especiales, como la "placa de deflexión" (para correcciones en acimut) o la "placa de corrección de alcance" (para correcciones en alcance) para producir datos de disparo corregidos (descritos a continuación). [nota 4] [8]
La etapa final (el "3" rojo en el diagrama de la derecha) tenía que ver con el uso de la retroalimentación de los observadores de la batería, quienes detectaban la caída de los proyectiles (por encima o por debajo del alcance, a la izquierda o a la derecha en acimut, o en el objetivo) y enviaban sus datos por teléfono a la sala de trazado para que se pudiera corregir la puntería de los cañones para futuras salvas. [nota 5] [9]
El control de fuego en la Artillería Costera implicaba una secuencia de pasos que se llevaba a cabo una y otra vez mientras se rastreaba un objetivo y se disparaba contra él. Primero, los observadores apuntaban al objetivo y enviaban sus observaciones a la sala de trazado. A continuación, los trazadores calculaban la posición del objetivo y el movimiento futuro probable, así como los ajustes de alcance y acimut (dirección). Luego, los datos de disparo se enviaban a las baterías y los usaban las dotaciones de los cañones para apuntar sus armas. Los cañones se disparaban. Finalmente, los observadores podían detectar la caída de los proyectiles, enviando esta información de vuelta a la sala de trazado para su uso en la corrección del fuego. Después de esto, los observadores apuntaban a la (nueva) posición del objetivo, comenzando otro ciclo. El período de tiempo entre los avistamientos secuenciales de los observadores se llamaba "intervalo de observación". [10] Normalmente se establecía en 20 segundos para controlar baterías de cañones de un calibre superior a 3 pulgadas .
No sólo todos en el sistema de control de tiro tenían que estar sincronizados (por ejemplo, sabiendo con cuál de una serie de conjuntos de datos de control de tiro estaban trabajando en un momento dado) sino que ciertas funciones (en particular, la realización de apuntamientos de objetivos por parte de los observadores y el disparo de los cañones por parte de las tripulaciones de los cañones) tenían que llevarse a cabo a intervalos precisos si se quería mantener la precisión del sistema.
Para permitir que todo el personal de la batería se mantuviera sincronizado, se haría sonar una "campana de intervalo de tiempo" (o zumbador) en cada estación de observación o localización que sirviera a la batería, en la sala de trazado de mapas y en cada arma, utilizando campanas o zumbadores conectados entre sí con un reloj maestro ubicado en el centro. [nota 6] [11] Cinco segundos antes del inicio del siguiente ciclo, sonaría la campana. Después de un retraso de un segundo, sonaría nuevamente. Y después de otro intervalo de un segundo, la campana sonaría una tercera vez, y en este tercer timbre se realizarían nuevamente las observaciones y/o se dispararían los cañones.
Una batería bien entrenada podía observar, trazar, ajustar y transmitir los datos de disparo a sus cañones, que luego podían cargarse y prepararse, todo antes de la siguiente campana de 20 segundos, momento en el que se dispararían los cañones. [nota 7] Si por alguna razón los datos de disparo no eran recibidos a tiempo por los cañones, o si se producía una demora o un fallo de disparo, entonces se disparaba al final del siguiente intervalo. En tal caso, se daba la orden de "¡Relé!" (relé) a los cañones. [nota 8]
Los datos de disparo corregidos eran un término utilizado en el Cuerpo de Artillería Costera para fines de control de tiro alrededor de 1890-1945. Se refiere a los datos de disparo (alcance y acimut (también conocido como rumbo o desviación ) hacia el objetivo) que se habían corregido para varias "condiciones no estándar". En la jerga de la Artillería Costera, el término "corrección" generalmente se refería a los cambios en el alcance estimado o la desviación (dirección) que se realizaban antes del disparo. El término "ajuste" generalmente se refería a los cambios que se realizaban después de que se había disparado un tiro y se usaban para modificar la puntería del arma o armas para el siguiente disparo. Los ajustes generalmente se realizaban observando y trazando la caída (salpicaduras) de los proyectiles disparados e informando cuánto se alejaban o desviaban en acimut o por encima o por debajo del alcance. [12]
Se podrían realizar correcciones a los siguientes factores:
Los datos de disparo no corregidos , a los que se aplicaron dichas correcciones, fueron los derivados, por ejemplo, del uso de una tabla de trazado para rastrear la posición de un objetivo observado (por ejemplo, un barco) y el alcance y el acimut a ese objetivo desde los cañones de una batería.
Varias de las correcciones más comunes dependían de los datos meteorológicos. Por esta razón, cada fuerte o comando de fuego de la Artillería Costera mantenía su propia estación meteorológica que transmitía un mensaje meteorológico cada hora [14] a todo el comando siempre que se anticipaba un disparo. Este mensaje incluía una serie de bloques de datos de cinco y siete dígitos que informaban sobre la temperatura a una altitud determinada, seguida de la velocidad del viento, la dirección y la densidad balística del aire en cada una de las 11 bandas de altitud diferentes, que iban desde la superficie hasta los 30.000 pies (9.100 m). Las lecturas de mayor altitud eran necesarias para los disparos de los morteros de defensa costera de 12 pulgadas (305 mm) , que enviaban sus proyectiles en trayectorias muy altas.
Una vez que se disponía de datos sobre la velocidad y la dirección del viento, se utilizaba un dispositivo circular parecido a una regla de cálculo llamado "indicador de componentes del viento" (ver imagen a continuación) para determinar los componentes del viento que afectaban al alcance o a la desviación (en acimut) de los proyectiles disparados. Este dispositivo generaba números de índice que se enviaban a la sala de trazado y se utilizaban para corregir las lecturas en un tablero de trazado , se utilizaban como entrada para un "tablero de desviación" (ver a continuación) o se enviaban por teléfono a las baterías y las tripulaciones de los cañones los utilizaban para realizar correcciones directamente en las ruedas de alcance o en las miras de los propios cañones.
La tabla de corrección de alcance se muestra en la imagen de abajo. Este era un dispositivo de mesa que se parecía a una máquina sumadora mecánica de carro ancho de la década de 1940, sin el brazo operativo en el lateral. Se utilizó para calcular las correcciones individuales que podrían ser necesarias para los factores del 1 al 7 anteriores y para acumularlas. El resultado de la tabla de corrección de alcance se ingresaba en un dispositivo similar a una regla de cálculo llamado "corrector de porcentaje" para obtener las correcciones (si las hubiera) que se enviarían al arma o armas. La tabla de corrección de alcance utilizaba un gráfico de papel que se enrollaba sobre su superficie de trabajo y ofrecía curvas no estándar a partir de las cuales se podían leer las correcciones. Este gráfico tenía que ser específico para la combinación de arma, carga de energía y proyectil que se usaba en ese momento. Los valores de los factores individuales (del 1 al 7 anteriores) tenían que obtenerse trazando el personal de la sala de oficiales de la batería o del mensaje meteorológico horario. Como a menudo no se podían realizar mediciones precisas de la velocidad inicial (factor n.° 1), se utilizaban estimaciones basadas en el tamaño de la carga de pólvora que se disparaba y las características del arma individual que se utilizaba. [15]
También se muestra en la imagen de abajo el "tablero de deflexión", que se utiliza para corregir cualquiera de los factores del 6 al 9 anteriores. El tablero del modelo 1905 se muestra en las dos imágenes siguientes. [nota 10] Este dispositivo tenía una escuadra en T móvil y también un marco de latón móvil (o platina), los cuales se podían deslizar hacia adelante y hacia atrás de forma independiente a lo largo de tres escalas que recorrían su base. La parte del platina, similar a un transportador, llevaba una "escala multiplicadora", que a veces se utilizaba si la batería no había tenido la oportunidad de disparar en el intervalo adecuado y se veía obligada a esperar hasta el siguiente intervalo. También fijado a la base del tablero había un arco truncado (el "arco y escala del viento"), en el lado izquierdo del tablero, que se utilizaba para configurar el tablero para la velocidad y dirección del viento informadas en el mensaje meteorológico (ver arriba).
La alineación y rotación adecuadas de las escalas y los brazos interrelacionados permitían leer las correcciones en las tres escalas diferentes que se extendían horizontalmente por la parte inferior del tablero (la escala de desplazamiento, la escala de deflexión y la escala de corrección de acimut). Sin embargo, incluso en ese caso, el uso del dispositivo era complicado, ya que proporcionaba números de referencia que debían ser enviados a los operadores del tablero de trazado antes de ser enviados a los cañones.
Al igual que muchas otras piezas del equipo de control de fuego de la artillería costera, el tablero de deflexión era una computadora analógica mecánica que utilizaba métodos de triángulos similares para resolver los problemas de corrección del fuego según la velocidad y dirección del viento, la deriva del proyectil y el recorrido angular del objetivo durante el intervalo de observación. [16]
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