derecha|miniaturadeimagen| Un cañón antiaéreo alemán FlaK de 8,8 cm con su computadora de control de disparo de la Segunda Guerra Mundial. Exhibido en el Museo Canadiense de la Guerra. Un sistema de control de disparo, sistema de control de fuego o sistema de control de tiro (FCS por sus siglas en idioma inglés) es una serie de componentes interconectados, sistemas de datos de armas, guía y radar diseñados para ayudar en el seguimiento, apuntamiento y ataque de armas de largo alcance. Los francotiradores con rifle hacen lo mismo, pero intentan hacerlo más rápido y con mayor precisión.
Control de disparo con base naval
Orígenes Los primeros sistemas de control de disparo se diseñaron para barcos.
Históricamente, el control de disparo naval se ha centrado principalmente en objetivos dentro de estructuras (llamados tiros indirectos). De hecho, la mayoría de los barcos antes de 1800 tenían entre 18 a 46 m de largo. Incluso durante la Guerra de Secesión, la batalla de Hampton Roads entre y se realizaba a menudo a menos de .
Los rápidos avances tecnológicos de finales del aumentaron el alcance. Los cañones más grandes y más ligeros (en comparación con los cañones totalmente metálicos) aumentaron el número de cañones, por lo que el mayor problema era apuntar mientras el barco se movía a través de las olas. Este problema se resolvió con la introducción del giróscopo, que corrigió este movimiento y proporcionó precisiones inferiores. Las armas ahora podían aumentar de tamaño, superando rápidamente las 10 pulgadas (254 mm) en la década de 1890. Estos cañones tenían un largo alcance y el principal obstáculo era dar en el blanco ya que los barcos utilizaban baterías de larga duración.
Otro avance tecnológico fue la introducción de la máquina de vapor, que aumentó la eficiencia de los barcos. Los primeros barcos de vapor podían alcanzar velocidades de 16 nudos, pero los primeros grandes barcos podían alcanzar velocidades superiores a 20 nudos. Combinado con la longitud del arma, esto significa que entre el disparo y el impacto, el barco objetivo puede viajar una distancia equivalente a la longitud de muchos barcos. No se puede observar el objetivo con la precisión deseada. Además, también es importante controlar el disparo simultáneo de múltiples proyectiles en batallas navales.
La gestión de armas navales consta de tres partes principales. El gobierno local empezó por traer armas viejas controladas por los militares. Los controles del comandante enfocan todas las armas del barco al mismo nivel. Disparar a un solo objetivo desde un barco es el objetivo de un buque de guerra. Ajuste la velocidad del viento, las ruedas y la altura del carro de lanzamiento, la temperatura del cargador de pólvora, la carga del arma, el diámetro del arma y ajuste el lanzamiento y el color del lanzamiento, y viceversa. Ajustes adicionales para disparar. Responda basándose en los hallazgos de las oraciones anteriores.
Las direcciones resultantes, conocidas como solución de disparo, se enviarían luego a las torretas para su colocación. Si las balas fallaban, un observador podría calcular hasta qué punto fallaron y en qué dirección, y esta información podría devolverse a la computadora junto con cualquier cambio en el resto de la información e intentar otro disparo.
Al principio, los cañones se apuntaban mediante la técnica de localización de artillería. Implicaba disparar un arma al objetivo, observar el punto de impacto del proyectil (caída del disparo) y corregir la puntería en función del lugar donde se observaba que aterrizaba el proyectil, lo que se hacía cada vez más difícil a medida que aumentaba el alcance del arma.El alcance cada vez mayor de los cañones también obligó a los buques a crear puntos de observación muy altos desde los que los telémetros ópticos y los observadores de artillería pudieran ver la batalla. La necesidad de divisar los proyectiles de artillería fue una de las razones de peso que impulsaron el desarrollo de la aviación naval, y los primeros aviones se utilizaron para divisar los puntos de impacto del fuego naval. En algunos casos, los buques lanzaban globos de observación tripulados para avistar la artillería. Incluso hoy en día, la observación de la artillería es una parte importante de la dirección del fuego de artillería, aunque en la actualidad la observación se realiza a menudo mediante vehículos aéreos no tripulados. Por ejemplo, durante la Tormenta del Desierto, los UAV vigilaron el fuego de los acorazados de la clase Iowa que participaban en el bombardeo costero.
Entre la Guerra de Secesión y 1905, se realizaron numerosas pequeñas mejoras en el control de tiro, como miras telescópicas y telémetros ópticos. También hubo mejoras de procedimiento, como el uso de tableros de trazado para predecir manualmente la posición de un barco durante un enfrentamiento.See, for example US Naval Fire Control, 1918.
Primera Guerra Mundial Luego se emplearon computadoras analógicas cada vez más sofisticadas para la colocación adecuada de armas, generalmente con varios observadores y medidas de distancia enviadas a una estación central de trazado en lo profundo del barco. Allí, los equipos de dirección de fuego informaron la ubicación, velocidad y dirección del barco y su objetivo, así como varios ajustes para el efecto Coriolis, efectos climáticos en el aire y otros ajustes. Alrededor de 1905, comenzaron a estar disponibles ayudas mecánicas para el control de fuego, como la Mesa Dreyer, Dumaresq (que también formaba parte de la Mesa Dreyer) y el Reloj Argo, pero estos dispositivos tardaron varios años en implementarse ampliamente.The reasons were for this slow deployment are complex. As in most bureaucratic environments, institutional inertia and the revolutionary nature of the change required caused the major navies to move slow in adopting the technology. Estos dispositivos fueron las primeras formas de guardabosques.
Arthur Pollen y Frederic Charles Dreyer desarrollaron de forma independiente los primeros sistemas de este tipo. Pollen comenzó a trabajar en el problema después de notar la escasa precisión de la artillería naval en una práctica de tiro cerca de Malta en 1900.Pollen 'Gunnery' p. 23 William Thomson, ampliamente considerado como el principal científico británico, propuso por primera vez utilizar un ordenador analógico para resolver las ecuaciones que surgen del movimiento relativo de los barcos que participan en la batalla y el retraso en el vuelo del proyectil para calcular la trayectoria requerida y, por tanto, la Dirección y elevación de los cañones.
Pollen tenía como objetivo producir una calculadora mecánica combinada y un trazado automático de rangos y velocidades para su uso en el control centralizado de fuego. Para obtener datos precisos de la posición y el movimiento relativo del objetivo, Pollen desarrolló una unidad de trazado (o trazador) para capturar estos datos. A esto añadió un giroscopio para permitir la orientación del barco que disparaba. Al igual que el trazador, el giroscopio primitivo de la época requirió un desarrollo sustancial para proporcionar una guía continua y confiable.Pollen 'Gunnery' p. 36 Aunque los juicios de 1905 y 1906 no tuvieron éxito, resultaron prometedores. Pollen se vio alentado en sus esfuerzos por la figura en rápido ascenso del almirante John Arbuthnot Fisher, el almirante Arthur Knyvet Wilson y el director de Artillería Naval y Torpedos (DNO), John Jellicoe. Pollen continuó su trabajo, realizando pruebas ocasionales en buques de guerra de la Royal Navy.
Mientras tanto, un grupo liderado por Dreyer diseñó un sistema similar. Aunque ambos sistemas se encargaron para barcos nuevos y existentes de la Royal Navy, el sistema Dreyer finalmente encontró el mayor favor de la Armada en su forma definitiva Mark IV*. La incorporación del control de director facilitó un sistema de control de disparos completo y practicable para los barcos de la Primera Guerra Mundial, y la mayoría de los buques capitales de la RN estaban equipados con él a mediados de 1916. El director estaba en lo alto de la nave, donde los operadores tenían una visión superior sobre cualquier artillero en las torretas. También pudo coordinar el fuego de las torretas para que su fuego combinado funcionara en conjunto. Esta puntería mejorada y telémetros ópticos más grandes mejoraron la estimación de la posición del enemigo en el momento del disparo. El sistema finalmente fue reemplazado por la "Mesa Almirantazgo de control de tiro" mejorada para los barcos construidos después de 1927.For a description of an Admiralty Fire Control Table in action: izquierda|miniaturadeimagen| Mesa de control de disparo del Almirantazgo en la estación transmisora del HMS Belfast.
Segunda Guerra Mundial Durante su larga vida útil, los guardabosques se actualizaban con frecuencia a medida que avanzaba la tecnología y, en la Segunda Guerra Mundial, eran una parte fundamental de un sistema integrado de control de tiro. La incorporación del radar al sistema del control de disparo a principios de la Segunda Guerra Mundial proporcionó a los barcos la capacidad de realizar operaciones efectivas de disparos a larga distancia con mal tiempo y de noche.The degree of updating varied by country. For example, the US Navy used servomechanisms to automatically steer their guns in both azimuth and elevation. The Germans used servomechanisms to steer their guns only in elevation, and the British began to introduce Remote Power Control in elevation and deflection of 4-inch, 4.5-inch and 5.25-inch guns in 1942, according to Naval Weapons of WW2, by Campbell. For example s 5.25-inch guns had been upgraded to full RPC in time for her Pacific deployment. Para los sistemas de control de disparo de armas de la Marina de los EE. UU, consulte Sistema de control de fuego de cañones navales.
El uso del disparo controlado por el director, junto con la computadora de control de disparo, eliminó el control de la colocación del arma desde las torretas individuales a una posición central; aunque los soportes de armas individuales y las torretas de armas múltiples conservarían una opción de control local para su uso cuando el daño de batalla limitara la transferencia de información del director (estas serían versiones más simples llamadas "tablas de torretas" en la Royal Navy). Luego, las armas podrían dispararse en salvas planificadas, y cada arma daría una trayectoria ligeramente diferente. La dispersión del disparo causada por diferencias en los cañones individuales, los proyectiles individuales, las secuencias de ignición de la pólvora y la distorsión transitoria de la estructura del barco era indeseablemente grande en los rangos de enfrentamiento navales típicos. Los directores en lo alto de la superestructura tenían una mejor visión del enemigo que una mira montada en una torreta, y la tripulación que los operaba estaba alejada del sonido y el impacto de los cañones. Los directores de armas estaban en la parte superior y los extremos de sus telémetros ópticos sobresalían de sus costados, dándoles una apariencia distintiva.
Los factores balísticos no medidos e incontrolables, como la temperatura a gran altitud, la humedad, la presión barométrica, la dirección y velocidad del viento, requirieron un ajuste final mediante la observación de la caída del proyectil. La medición del alcance visual (tanto del objetivo como de las salpicaduras de proyectiles) era difícil antes de la disponibilidad del radar. Los británicos preferían los telémetros coincidentes, mientras que los alemanes preferían los de tipo estereoscópico. Los primeros eran menos capaces de alcanzar un objetivo confuso pero eran más fáciles para el operador durante un largo período de uso, los segundos eran lo contrario.