El Sistema de control de ángulo alto ( HACS ) fue un sistema de control de fuego antiaéreo británico empleado por la Royal Navy desde 1931 y utilizado ampliamente durante la Segunda Guerra Mundial . HACS calculó la deflexión necesaria para colocar un proyectil explosivo en la ubicación de un objetivo que vuela a una altura, rumbo y velocidad conocidos.
El HACS se propuso por primera vez en la década de 1920 y comenzó a aparecer en los barcos de la Royal Navy (RN) en enero de 1930, cuando el HACS I se hizo a la mar en el HMS Valiant . [1] HACS No tenía ninguna estabilización ni asistencia eléctrica para el entrenamiento de director. HACS III, que apareció en 1935, [2] tenía disposiciones para la estabilización, era accionado hidráulicamente, presentaba una transmisión de datos mucho mejor e introdujo la tabla HACS III. [3] La tabla HACS III (computadora) tuvo numerosas mejoras, incluido el aumento de la velocidad máxima del objetivo a 350 nudos, predicción automática continua de la espoleta, geometría mejorada en la pantalla de deflexión y disposiciones para entradas de giroscopio para proporcionar estabilización de los datos recibidos del director. [4] El HACS era un sistema de control y fue posible gracias a una eficaz red de transmisión de datos entre un director de arma externo, una computadora de control de fuego debajo de la cubierta y los cañones antiaéreos (AA) de calibre medio del barco.
El rumbo y la altitud del objetivo se midieron directamente en el buscador de altura/telémetro UD4 , un telémetro de coincidencia ubicado en la Torre Directora de Ángulo Alto (HADT). La dirección de viaje se midió alineando una retícula binocular con el fuselaje del avión objetivo. Las primeras versiones de HACS, Mk. I a IV, no midió la velocidad del objetivo directamente, pero estimó este valor en función del tipo de objetivo. Todos estos valores se enviaron mediante selsyn al HACS en la posición de cálculo de ángulo alto (HACP) ubicada debajo de las cubiertas. [5] El HACS utilizó estos valores para calcular la tasa de alcance (a menudo llamada tasa en el lenguaje RN), que es el movimiento aparente del objetivo a lo largo de la línea de visión. Esto también se imprimió en un diagrama de papel para que un oficial de rango pudiera evaluar su precisión. [6]
Esta tasa de alcance calculada se devolvió al UD4, donde accionó un motor para mover prismas dentro del UD4. Si todas las mediciones fueran correctas, este movimiento seguiría al objetivo, haciéndolo aparecer inmóvil en la mira. [7] [8] Si el objetivo tuviera movimiento aparente, el operador del UD4 ajustaría el alcance y la altura y, al hacerlo, actualizaría la tasa de alcance generada, creando así un circuito de retroalimentación que podría establecer una estimación de la velocidad real del objetivo y dirección. [9] [10] El HACS también mostraba el rumbo y la elevación previstos del objetivo en los indicadores de la torre del Director, o en variantes posteriores, [11] el HACS podía mover todo el Director a través del control remoto de energía para que pudiera continuar rastrear el objetivo si éste se oscurece. [12]
El ángulo medido por la retícula también provocó que un cable metálico girara alrededor de la cara de una gran pantalla circular en un lado del HACS, conocida como Pantalla de Deflexión . El valor medido de altitud y alcance, y el valor estimado de la velocidad del objetivo, hicieron que la óptica enfocara una lámpara en una pantalla de vidrio esmerilado detrás del cable, mostrando una elipse cuya forma cambiaba según estas medidas. El operador de deflexión usó dos controles para mover indicadores de alambre adicionales de modo que quedaran encima de la intersección del borde exterior de la elipse donde fue cruzado por el alambre metálico giratorio. [13] La intersección de la elipse y la dirección del objetivo se utilizó como base para calcular la elevación y el entrenamiento de los cañones. El método de la elipse tenía la ventaja de requerir muy poco cálculo mecánico y esencialmente modelaba la posición del objetivo en tiempo real con un consiguiente tiempo de solución rápido. [14]
El HADT proporciona datos de dirección, alcance, velocidad, altitud y rumbo del objetivo al HACP, que transmite órdenes de dirección y sincronización de fusibles a los cañones. El HACP transmite la velocidad de alcance generada por la computadora y el rumbo generado al HADT, creando un circuito de retroalimentación entre el HADT y el HACP, de modo que la solución de control de fuego generada por la computadora se vuelve más precisa con el tiempo si el objetivo mantiene un rumbo en línea recta. El HADT también observa la precisión de las ráfagas de proyectiles resultantes y utiliza estas ráfagas para corregir las estimaciones de velocidad y dirección del objetivo, creando otro circuito de retroalimentación desde los cañones al HADT y de allí al HACP, aumentando nuevamente la precisión de la solución, si el El objetivo mantiene un rumbo en línea recta. [15] La mayoría de las armas controladas por el HACS tenían pedestales de ajuste de espoleta o bandejas de ajuste de espoleta donde se ajustaba la sincronización correcta de la espoleta en un mecanismo de relojería dentro de la ojiva del proyectil AA, de modo que el proyectil explotara en las proximidades del avión objetivo.
El HACS fue el primer sistema AA naval que se utilizó contra aviones controlados por radio y logró la primera eliminación de AA contra estos objetivos en 1933. [16] En marzo de 1936, la Flota del Mediterráneo RN destruyó seis objetivos Queen Bee durante una práctica intensiva de AA. en un momento de extrema tensión entre el Reino Unido e Italia. [17] Las prácticas de tiro contra drones se llevaron a cabo utilizando proyectiles especiales diseñados para minimizar la posibilidad de destruir objetivos costosos. [18] [19] La RN permitió la cobertura mediática de las prácticas de tiro de AA y un noticiero de 1936 tiene imágenes de un tiroteo real. [20] En 1935, la RN también comenzó a practicar disparos controlados por HACS de aviones objetivo durante la noche. [21]
La RN se movió rápidamente para agregar predicción taquimétrica real del movimiento del objetivo y alcance del radar al HACS a mediados de 1941. La RN fue la primera armada en adoptar radares FC AA dedicados. Sin embargo, el sistema, al igual que todos los sistemas mecánicos de control de fuego AA de la Segunda Guerra Mundial, todavía tenía graves limitaciones, ya que incluso el muy avanzado sistema Mk 37 de la Armada de los Estados Unidos (USN) en 1944 necesitaba un promedio de 1.000 disparos de 5 pulgadas (127 mm) munición disparada por muerte. [22] En 1940 se añadió la Gyro Rate Unit (GRU) al sistema HACS, una computadora analógica capaz de calcular directamente la velocidad y dirección del objetivo, [23] convirtiendo el HACS en un sistema taquimétrico . [24] [25] También en 1940, se añadió el alcance por radar al HACS. [26] El GRU y su computadora asociada, la "Gyro Rate Unit Box" (GRUB), ya no suponían un vuelo recto y nivelado por parte del objetivo. GRU/GRUB podía generar datos de posición y velocidad del objetivo a velocidades angulares de hasta 6 grados por segundo, lo que era suficiente para rastrear un objetivo que cruzaba a 360 nudos (670 km/h; 410 mph) a una distancia de 2000 yardas (1800 m). ). [27]
Los destructores RN se vieron obstaculizados por la falta de buenas armas de doble propósito adecuadas para barcos del tamaño de un destructor ; Durante gran parte de la guerra, 40° fue la elevación máxima de los cañones de 4,7 pulgadas (119 mm) que equipaban estos barcos, que en consecuencia no podían atacar directamente a los bombarderos en picado , aunque podían proporcionar "aluvión" y "fuego previsto" para proteger. otros barcos de tales ataques. [28] Los destructores no utilizaron HACS, sino más bien el Fuze Keeping Clock (FKC), una versión simplificada de HACS. [29] A partir de 1938, todos los nuevos destructores RN, desde la clase Tribal en adelante, estaban equipados con un FKC y bandejas de colocación de fusibles de predicción continua para cada arma de armamento principal. [30] La experiencia de la Segunda Guerra Mundial de todas las armadas demostró que los bombarderos en picado no podían ser atacados con éxito por ningún sistema AA remoto predictivo por computadora que utilizara espoletas mecánicas [31] [32] debido al tiempo de retraso en la computadora y al alcance mínimo de los telémetros ópticos. [33] Al igual que otras armadas contemporáneas, los destructores RN diseñados antes de la guerra adolecían de una falta de AA de corto alcance y fuego rápido con los que enfrentarse a los bombarderos en picado.
La Unidad Auto Barrage o ABU, era una computadora de artillería especializada y un sistema de alcance de radar que utilizaba el radar Tipo 283 . Fue desarrollado para proporcionar predicción por computadora y control de fuego antiaéreo por radar a los cañones de armamento principal y secundario que no tenían capacidad antiaérea inherente. El ABU fue diseñado para permitir que los cañones estuvieran precargados con munición de espoleta temporal, y luego rastreaba los aviones enemigos entrantes, apuntaba los cañones continuamente para rastrear el avión y luego disparaba los cañones automáticamente cuando la posición prevista del avión alcanzaba la espoleta preestablecida. rango de los proyectiles previamente cargados. [34] El ABU también se usó con armas que nominalmente estaban controladas por el HACS para proporcionar una capacidad limitada de fuego ciego. [35] [36]
En mayo de 1941, los cruceros RN, como el HMS Fiji , se enfrentaban a la Luftwaffe con sistemas HACS IV estabilizados con GRU/GRUB y radar Tipo 279 con el panel de medición de precisión, que proporcionaba una precisión de +/- 25 yardas hasta 14.000 yardas. El HMS Fiji fue hundido en la Batalla de Creta después de quedarse sin municiones AA, pero su batería de cañones AA de 4 pulgadas dirigida HACS IV defendió los ataques de la Luftwaffe durante muchas horas. [37]
Demostrando los rápidos avances de la RN en artillería naval AA, en mayo de 1941, el HMS Prince of Wales se hizo a la mar con HACS IVGB, con sistemas completos de alcance de radar y nueve radares de control de fuego asociados AA: cuatro radares Tipo 285 , uno en cada Director de ángulo alto. Tower (HADT) y cuatro radares Tipo 282 , uno en cada director Mk IV para los soportes "pom pom" QF 2 pdr (40 mm) , y un radar de largo alcance Tipo 281, un radar de advertencia aérea (WA) que también tenía paneles de alcance de precisión para objetivos aéreos y de superficie. [38] Esto colocó al HMS Prince of Wales a la vanguardia de los sistemas de control de fuego navales HA AA en ese momento. En agosto y septiembre de 1941, el HMS Prince of Wales demostró un excelente fuego AA dirigido por radar de largo alcance durante la Operación Halberd . [39] Aunque a menudo se culpa a las deficiencias del HACS por la pérdida de Force Z , el alcance del ataque japonés superó con creces cualquier cosa para la que el HACS había sido diseñado en términos de número de aviones y rendimiento. El fracaso de la artillería antiaérea para disuadir a los bombarderos japoneses también estuvo influenciado por circunstancias únicas. El HACS se diseñó originalmente teniendo en cuenta las condiciones del Atlántico y los radares AA FC del Prince of Wales habían quedado inservibles debido al calor y la humedad extremos de las aguas malayas y su munición de 2 libras también se había deteriorado gravemente. [40]
La RN hizo las siguientes reclamaciones por fuego antiaéreo desde barcos contra aviones enemigos, desde septiembre de 1939 hasta el 28 de marzo de 1941: Ciertas muertes: 234, Muertes probables: 116, Reclamaciones por daños: 134 [41]
La RN hizo las siguientes reclamaciones por fuego antiaéreo desde barcos contra aviones enemigos, desde septiembre de 1939 hasta el 31 de diciembre de 1942: [42]
HACS utilizó varias torres directoras que generalmente estaban equipadas con el Tipo 285 a medida que estuvo disponible. Este sistema de longitud de onda métrica empleaba seis antenas yagi que podían tomar distancias de objetivos y tomar lecturas precisas de rumbo utilizando una técnica conocida como " cambio de lóbulo ", pero sólo estimaciones aproximadas de altitud. Por lo tanto, no podía "fijar" objetivos aéreos y no podía proporcionar verdaderas capacidades de fuego ciego, algo que ninguna otra armada pudo hacer hasta que la USN desarrolló radares avanzados en 1944 utilizando transferencias de tecnología del Reino Unido. Esta situación no se solucionó hasta la introducción del director HACS Mark VI en 1944, que estaba equipado con un radar centimétrico Tipo 275 . Otra mejora fue la incorporación del control remoto de potencia ( RPC ), en el que los cañones antiaéreos se entrenaban automáticamente con la torre directora, con los cambios necesarios en rumbo y elevación para permitir el fuego convergente. Anteriormente, los equipos de artillería tenían que seguir punteros mecánicos que indicaban dónde quería la torre directora que apuntaran los cañones. [43]
Directores de HACS instalados en los barcos en un documento fechado como "revisado en agosto de 1940": [44]