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[2151] アナログ計算機 投稿者：くさの 投稿日：2014/05/03(Sat) 03:48  

機械式アナログ計算機の実物は見たことがないのですが、一番単純な形で考えると、こんな感じですかね。
砲身仰角に応じて距離および飛翔時間を与えるカムをつくる。カムは標準状態（例えば20度C、1気圧）における射表を基に作成する。このカムで可変電気抵抗のバーをスライドさせて、電気信号を得る。この可変電気抵抗はそれ自体を動かすことができて、それを用いて気温等の当日補正を行う。この電気信号でセルシンモーターの白針を動かす。
相対運動ベクトル（実際には敵艦・自艦のベクトルを独立して入力するようですが）は固定値として、変数は砲弾飛翔時間のみとする。飛翔時間は先のカムで与えられている。未来位置は単純に「v x t + 初期座標」で計算できるが、砲撃に便利なように極座標に変換してセルシンモーターの赤針を動かす。即ち、砲身角度を変えると赤針・白針双方が動くので、それが一致するように砲身仰角を調整する。

射書角度についても同様な仕組みを作る。

試射を行い誤差調整を実施する。但し、これは射撃指揮装置からの出力とは独立している。例えれば、航空機のラダーのトリム調整のようなもの。

デジタル時代においても、CPUの性能が低かった時代には、あらかじめ計算しておいた値をROMに書き込んでおいて、入力値＝メモリアドレス、出力値＝メモリ内容としてリアルタイム性を持たせていました。

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[2150] 無題 投稿者：アナーキャ 投稿日：2014/05/02(Fri) 23:17  

ささきさん、情報どうもです。
榛名の方の手記を見てると、透明板を回転させて結果を求めてるようなので、
それって航空用計算尺のようなアナログ計算機を造ったのかな、という感じですね。
アナログコンピュータのプログラミング？

弁当箱サイズとはいえ、ジャイロ照準器にアナログコンピュータが入ったのか、
というのは結構疑問だったのですが、そういった工夫がありましたか。

実は戦艦の対空射撃、40mmまでは射撃管制指揮所があるんですが、
20mmから下はどうてたんだろうと思ったらMk.14なる専用のジャイロ照準器を開発、
1942年から実戦投入してたと知りました。
名前からしてK-14の派生型かと思ったんですが、どうも別系統らしく、
反射板などがない長靴みたいな形の装置で、アメリカ奥が深いなあと、改めて思ってます。

えんどうさん、AWACSの用語は初めて知りました。
旧住所表記のルールは残念ながらわかりませぬ。
が、今後何度もブルズ　アイズの表示は出てきますので、
法則性を調べる事は可能だと思います。
私は手を出しませんが（笑）。
実は艦内展示で、ダメコン用の地図が公開されてました。
新聞紙サイズで数ページに渡るもので、私はざっと見て
終わりにしてしまったのですが、その気になれば撮影して帰る事も可能でした。

CONIさん、日本の軍艦は全く見た事がないので（笑）よく知らないのですが、
居住性では、やはりキツカッた気がしますね。
陸奥の最後を思うと、確かに戦艦の新兵にはならない方がいいのだろうと思います…

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[2149] 寝床 投稿者：CONI 投稿日：2014/05/02(Fri) 17:58  

旧日本海軍は戦艦クラスでも水兵はハンモックだったようですが、大和級はベッドでしたっけ?
「海軍めしたき物語」では、戦艦は規律が厳しい(水兵はしごかれる)ので、
アットホームな駆逐艦に配属された方が楽と言う話が出てました。

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[2148] 無題 投稿者：えんどう 投稿日：2014/05/02(Fri) 10:42  

艦内標識の件、ブルズアイというとAWACSが友軍機に特定地点からの目標の方位距離を伝達するBullseye callがありますが、艦内標識もそういう方法だったのですね。
旧住所の示し方はもしかすると階だけではなくて位置特定も特定の地点からの区画の数等で指示していたのでしょうか。
図面があれば当てはまる数を数えてみるとか憂鬱な休日の暇つぶしになりそうです。

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[2146] ジャイロ照準器についてもうちょっと 投稿者：ささき 投稿日：2014/05/02(Fri) 05:32  

射撃距離と弾丸到達時間は、弾丸の空力特性と初速から予め計算できる一元比例方程式です。
照準輪から射撃距離を求めるのは二元方程式で、「標的の幅」と「見た目の大きさ」
という２つの変数があります。照準器本体には的幅設定ダイヤルがあり、これを
予め敵機の想定翼幅に合わせ、照準器を覗いて照準輪直径が敵影の翼に一致するよう
スロットルレバーの握りを回すと２変数から距離が算出されるアナログコンピュータに
なっています。

これを全部機械式のカムでやると加工精度も整備性も大変なことになってしまう
ので、実用化されたジャイロ照準器では電気式や光学式のアナログコンピュータを
組み合わせてあります。ツマミを回した角度と電気抵抗変化が正比例
ではなく距離関数に一致するようになっていたり、照準輪直径駆動軸と
表示される照準輪の直径が角度関数に一致するようになっていたり。

アナログコンピュータは機械魂炸裂というか、面白いですよ。
メカ式の旧式カメラに魅せられる人が多いのもちょっとわかる気がします。

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[2145] 榛名のはなし 投稿者：ささき 投稿日：2014/05/02(Fri) 05:15  

複雑な関数をあらかじめ計算してグラフにしておき、
変数に対応する返値を読み取るというのはアナログ
コンピュータの基本ですね。
グラフ１枚だと変数１つの１元方程式しか解けないので、
「弾の種類」のような変数が増えると記事にあるように
弾の数だけグラフを用意することになります。
これが「気温」のような連続変数になると二次元の
グラフで描くことは不可能になり、三次元カムを使った
本格的な機械式アナログコンピュータになってきます。

戦闘機用のジャイロ補正照準器がまさにそれで、
旋回角速度と弾丸到達時間という２変数を三次元カムに
加工し、照準輪の直径から射撃距≒弾丸到達時間、
ジャイロから旋回角速度がカムの２軸(回転軸と上下軸)に
入力され、カムに連動した腕が照準点を動かして弾丸の
未来到達位置を表示する仕組みになっています。

一元の比例方程式ならグラフで解けるということは海軍の
砲術研究所などでは既知だったと思うのですが、それが
一士官の個人的努力にとどまった理由は何なんでしょうねぇ…

あんまり「日本海軍の硬直性」だとか「猛訓練を持ってよし
とする精神主義」とは言いたくないのですが。

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[2144] 現場 投稿者：アナーキャ 投稿日：2014/05/01(Thu) 22:45  

確かに、当時の現場の話を聞くと、そこまでやってたのか、というのが多くありますね。
この点、カッコイイ自分の写真を表紙に本まで出版しちゃうような連中とは
いろいろと違うなあ、と思ったりもします。

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[2143] 榛名の修正工夫 投稿者：五反田猫 投稿日：2014/05/01(Thu) 19:07  

体験者のお話紹介有難うございます。
こういう現場の苦労のお話は、感慨深いものがあり、こうした下士官、兵に支えられて、成り立っていたのだと思います。

一方で悲しいのは、こういう工夫を吸い上げてシステムに組み上げられないかった管理側です。　
値の一部は異なれ、金剛型の他艦でも使えたようにも思えます。

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[2142] 無題 投稿者：アナーキャ 投稿日：2014/05/01(Thu) 15:39  

と思ったら、アドレスが変わって復活してました。
以下が榛名の砲術士の方の回想です。
興味深い内容なので、戦艦の砲撃戦に興味のある方は一読をオススメします。

http://www5f.biglobe.ne.jp/~ma480/senki-1-harunahoujyutusinogunnkannki-fujita1.html


ちなみに、このホームページは、以前書いた戦艦砲撃戦の話の時、だいぶ参考にさせていただきました。
その後、閉鎖されてしまったので、紹介しなかったのですが、
復活した以上、今さらながら、こちらも紹介しておきます。

http://www5f.biglobe.ne.jp/~ma480/senkimokuji1.html

ちなみにトップページはこちら

http://www5f.biglobe.ne.jp/~ma480/index.html

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[2141] いろいろ 投稿者：アナーキャ 投稿日：2014/05/01(Thu) 15:01  

くさのさん、目視でもレーダーに対抗できる、というよく聞く話は、
目視でもレーダーと同じ精度でデータが得られるという誤解に基づくものが多いのですが、
この点については以前、解説したのでこちらを見ておいてください。

http://majo44.sakura.ne.jp/horizon/14.html

上の記事で書いたように、平均的な海戦時の距離、20〜25�qでも、
人間の目では最低でも500〜800mの誤差は避けられず、これは前後左右方向にですから、
実際はその倍、1�q〜1.6�q、奥行きも左右の位置にも誤差を含みます。
つまり、最低でも1�q四方の空間のどこかにいる、といったレベルの情報しか得られません。
最悪の場合は1.6�q四方までこの誤差が広がります。

主砲の射界の広さからすると、300m近い大きさの戦艦や空母でも絶望的な誤差で、
まずもって最初からの至近弾を期待するのがムリでしょう。
そして至近弾でないと、水柱が立っても、それが敵艦より手前に落ちてるのか、
奥に落ちてるのかすらわかりませぬ。
こうなると修正しようにも修正のしようが無く、時速40�q以上で走り回る相手に、
20�q以上先からでは、どうしうようもありません。

ところがレーダーでは距離は数十cm単位（GHｚ波の場合）の誤差でわかってしまいますし、
水柱はどこに立とうが、敵より奥か手前か、それどころか船体からの距離まで完全に把握できます。
当然、相手の時速まで正確に出ますから、未来位置の予測の精度もケタ違いに正確になります。

方位の測定はやや弱いのですが、アメリカ海軍は
ローブスイッチング法でこれまたこの弱点を克服してしまいました。
ちなみに、日本が使っていたメガヘルツレーダーだと、艦船までの距離を測ることは出来ても、
水柱の位置を計れたのかがやや怪しい部分があります（当然、方位の測定は全く無理）。
アメリカは、方位の正確さを上げるために周波数を上げて行くのですが、
その結果、細い水柱の位置も正確に把握出来るようになり、これが大きな武器になりました。

つまり、目標位置の把握の正確さが、最初から文字通り桁違いなのです。
どちらが最初に至近弾を得やすいかは、言うまでも無く、さらに至近弾が出て、
さらに水柱と船体の距離が正確につかめてる以上、命中弾が出るのは時間の問題となります。

そもそも、海上で30�q先まで肉眼で見える日はそうそうなく、、
（千葉市から対岸25ｋｍ先の羽田空港がはっきり見えるのは冬場と朝を除くと多くは無い。
　ましてや高温多湿の南太平洋では…）
さらに夜間、悪天候になると、勝負にならないでしょう。
（ただしギガヘルツ級のレーダーだと雪の影響はあったかもしれない）

レーダー射撃は、間違いなく極めて有利なのです。
でなければ、あれだけステレオ式側距儀の開発に熱をいれてた
アメリカ海軍が、あっさりレーダーに乗り換えないでしょう。

微分解析機は理論的には古いものですが、実用レベルの品の完成は1928年にMITで
造られたのがおそらく世界初のもので、英米では1930年代に軍にまで普及します。
が、当然、これは当時の最高機密で、果たして日本がその存在をしっていたかがわかりません。
微分解析機そのものは、学術論文で公表されいたようですが、
それが放物線の予測、射撃管制に使えると果たして日本海軍が気が付いていたか、
というと、私は怪しいものだと思ってます（笑）。

ちなみに榛名の主砲射撃管制をやっていた人によると、やはり早見表はあったとされてますが、
それは余裕のあるときに、自分たちであらかじめ計算して用意しておいた、とされてました。
主砲の磨耗の度合いも計算に入れていたそうですが、
これも機械で計算していたようです。
（以前、戦友会が持っていたホームページで公開されてましたが、主催者の方が鬼籍に入って閉鎖）

五反田猫さん、電気系は悲しい話が多いですねえ（笑）…

はらひれさん、まあ、夢のある話は私も好きなんですが（笑）…。
航空無線はアースの問題が大きかった、と聞いたことがあるのですが、そっち方面は疎いので、なんとも言えませぬ…

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