Gelişimleri
Walter A. Murphy
Hyde Park, Massachusetts
Son yüz yıl içinde, topçu ateş kontrolünden daha hızlı gelişmiş bir bilim yoktur. 1850’den bu yana, insan yargısı ve kas gücüyle denetlenen basit bir top namlusundan, hedefini amansızca arayan, hedefi izleyen ve gelecekteki konumunu öngören, bir mermi ateşleyerek onu durdurup yok eden, insana yakın bir sisteme dönüşmüştür. Ateş kontrolünde her zaman bir tür yargı ya da hesaplama gerekli olmuştur ve topçuluğun gelişimiyle birlikte pek çok etmen değiştiğinden, ateş kontrol sisteminin “beyni” olarak bir bilgisayar gerekli hale gelmiştir.
"Baby Ford"
ABD Donanması tarafından kullanılan en erken ve belki de en basit bilgisayarlardan biri Ford Instrument Company tarafından üretilmişti ve üç işlev yerine getiriyordu: menzil değişim hızını hesaplıyordu; kerteriz değişim hızını hesaplıyordu; ve mevcut menzili üretiyordu. "Baby Ford" olarak adlandırılan bu küçük, tencere biçimli menzil tutucu, kendi döneminde gerçek bir mekanik beyin niteliğindeydi. Tek bir kişi tarafından işletilen bu aygıtın içinde şunlar bulunuyordu: sabit zaman için bir saat kaçış mekanizması ve yay motoru düzeni; menzil artışlarını üretmek için bir menzil integratörü; hareketleri görüş hattı boyunca ve ona dik doğrultuda bileşenlerine ayırmak için iki bileşen çözücü (hedef ve kendi gemisi); sapma hızını mil (dik açının binde biri) cinsine dönüştüren bir sapma dönüştürücü; ve cebirsel toplamlar için bir dizi diferansiyel dişli düzeneği. Menzil veya sapma düzeltmeleri, çözümlerde doğruluğu korumak için el kranklarıyla uygulanıyordu.
Baby Ford, II. Dünya Savaşı’ndan çok önce atış kontrol dünyasına girmiş olsa da, 1942’de Atış Kontrol Okulu’ndaki öğrenci, aygıtı söküp yeniden toplayarak ve ileri menzil ile nişan sapmasını nasıl hesapladığını izleyerek atış kontrol bilgisayarı ilkelerini kavrıyordu. Ancak bu temel menzil tutucu, askeri tarihte atış kontrolünü en karmaşık ve zorlu matematiksel problemlerden biri hâline getirecek olan pek çok başka unsuru hesaba katmıyordu. Rüzgârdaki değişimler, top balistiği ve ilk mermi çıkış hızı gibi etkenler problemi zaten karmaşıklaştırıyordu. Kısa süre sonra yeni top tasarımları ve radar algılamanın ortaya çıkışıyla menzilin kendisi büyük ölçüde arttı. Ardından üçüncü boyut, ufkun çok üzerinde beliren uçan hedefle birlikte topçunun nişangâhlarının önüne çıktı. Son olarak bu yeni hedef, yüzey problemindeki deniz üzerindeki gemilere kıyasla menzili çok ama çok daha hızlı kapatıyordu. Hava hedeflerine karşı etkili savunma için daha kısa çözüm süresi ve daha yüksek hassasiyet talep ediliyordu.
II. Dünya Savaşı’nda Atış Kontrol Bilgisayarları
II. Dünya Savaşı’na girildiğinde bile bilgisayarlara hâlâ menzil tutucu deniyordu. Atış kontrol sisteminin "gözleri" olan ve kesintili menzil değerleri sağlayan mesafeölçer ile, doğru konumlandırılması ve ateşlenmesi gereken "kaslar" olan top kundakları arasında, kesintili hedef menzil ve kerteriz değerlerini sürekli olarak hedefin rotası ve hızı değerlerine dönüştürecek bir aygıt gerekliydi. Bu aygıt, mesafeölçer gözlemleri arasındaki sürede "menzili tutmak" zorundaydı. I. Dünya Savaşı sırasında menzil tutma işlemi bir çizim tahtası üzerinde yapılıyordu, ancak bu işlem 1917’deki Baby Ford ile genişletilmiş ve hızlandırılmıştı.
II. Dünya Savaşı boyunca pek çok türde bilgisayar ortaya çıktı ve her biri belirli bir batarya kabiliyeti için tasarlandı. Boyut ve karmaşıklık açısından, basit ve küçük ön alma hesaplayan nişangâhlardan devasa ve karmaşık Mk I Bilgisayarı’na kadar değişiklik gösteriyorlardı. Ağır makineli tüfekler için — 40 mm, 20 mm ve 37 mm — kundak üzerine yerleştirilmiş, ön alma hesaplayan nişangâhlar, hedef menzili ve sapmasına göre ön almayı otomatik olarak hesaplıyordu. Nişancı, nişangâhın retikülü hedefin üzerine gelene kadar topu ve nişangâhı düzgün bir şekilde yönlendirerek (sağa-sola çevirerek) konumlandırıyordu. Böylece Mk. 14 jiroskop bağlantılı nişangâh, basit bir bilgisayar ve bir yönlendiricinin birleşimiydi. Jiroskop nişangâhının bir prototipi, II. Dünya Savaşı’nın ilk yıllarında tek bir muharebede 32 Japon uçağını gökten düşürdü.
Mk. I Bilgisayarı, daha hızlı düşman uçaklarına ve uzun menzilli toplara karşı daha büyük ateş gücü gereksinimini karşılamak üzere tasarlandı. Öncekilere kıyasla daha büyük bir işi üstleniyor, daha otomatik ve daha hassas çalışıyordu. Yalnızca büyük çaplı toplar için düzeltilmiş yükseliş ve kerteriz komutlarını güç tahriklerine iletmekle kalmıyor, aynı zamanda nişangâhlara nişan açısı ve sapma bilgisi de gönderiyordu. Bu, otomatik uzaktan kumanda mekanizmalarında hasar oluşmasına karşı bir önlemdi: otomatik kontrol olmadan, komutlar nişangâhlara aktığı ve kadran göstergelerinde göründüğü sürece, yerel manuel kontrol kullanılabiliyor ve nişancılar topları bu komutları izleyerek elle yönlendirebiliyordu. Mk. I aynı zamanda rejeneratiftir ve verilerini mesafeölçere ve yönlendiriciye uygulayarak bunları hedef üzerinde sürekli tutabilir. Çok sayıda bileşen çözücü, diferansiyel, integratör ve çarpan içeren Mk. I, muhtemelen "Baby Ford"un on katı büyüklüğündedir ve çok daha fazla sayıda yetenekli operatör gerektirir.
"Skysweeper"
Silah sistemlerinde hareket kabiliyeti alanında bir devrim, Ordunun 75 mm’lik "Skysweeper"ı ile geldi. Eski .50 kalibre ve 40 mm otomatik hava savunma silahlarının yerini alan, tamamen otomatik bir silah olan "Skysweeper", silahı operasyonel olarak kendi kendine yeterli kılan kundak üzeri bir atış kontrol sistemi barındırıyordu. Radarı gökyüzünü tarar, bir uçağı algılar, kilitlenir ve ardından hedef bilgisini topun yan tarafında bulunan bilgisayara iletir. Hedefin hızı, rotası ve menziline ve ayrıca Skysweeper’ın top balistiğine dayanan bilgisayar öngörüleri, topu isabet için sürekli olarak konumlandırır. Skysweeper’ın bilgisayarı, arıza giderme sürecinde küçük çekmeceler gibi raflarından çıkarılıp değiştirilebilen, sökülebilir birim elektronik şasilerine yönelik eğilimi yansıtıyordu.
Havadan Atış Kontrolü
Yüzey atış kontrolü, antik Yunan’ın Ballista’sından modern savaşın Skysweeper’ına kadar pek çok aşama ve uygulamadan geçmişti. Hesaplamalar, basit yükseliş tabloları ve rüzgâr telafilerinden, tonlarca çelikten oluşan top kundaklarını kontrol eden ve konumlandıran elektronik beyne kadar uzanıyordu. Ancak artık atış kontrolü, tonlarca çeliğe izin verilmeyen ve Mk. I Bilgisayarı gibi bir beyne yer olmayan yeni bir alana sıkıştırılıyordu. Atış kontrolü havaya taşınıyordu.
Hava problemi, atış kontrol tasarımcıları için yüzey veya sualtı problemi kadar büyük bir meydan okuma sunuyordu. Yan kayma, hücum açısı gibi, ölçülmesi neredeyse imkânsız görünen uçak hareket parametreleri vardı. Ses hızına yakın hızlarda birbirine yaklaşan iki jet uçağında menziller son derece hızlı kapanıyordu. Algılama, hedef tespiti ve hesaplama ekipmanları için mevcut alan, atış kontrol tasarımını minyatürleştirilmiş bileşenlere ve özel yapılandırmalara sınırlıyordu. "Sığdırın," deniyordu, "ama bunu yapmak için uçağın şeklini veya boyutunu değiştirmeyin."
1946’da ABD Donanması tarafından uçuş hattı bilgisayarı geliştirmeye yönelik ilk proje başlatıldı. 1949’da bir F7F Donanma avcı uçağı bu bilgisayarı uçuşta taşıdı. 30.000 fit irtifaya kadar derece kesrinin içinde bir doğruluk elde edildi. Daha sonra jet avcıları kendi hız aralıklarında bunu denedi. Gerçek hava hızı ve bağıl hava yoğunluğu, ilk uçuş hattı bilgisayarının açısal parametrelerine eklendi. Yine derece kesrinin içinde bir doğruluk sağlandı.
Havadan atış kontrolü ve uçuş kontrolünün problem unsurlarını ele almak için her türden bilgisayar devreye alındı: hücum açısı bilgisayarları, merkezi hava veri bilgisayarları, gerçek hava hızı bilgisayarları ve daha niceleri. Örneğin bir önleme uçağının atış kontrol sistemindeki atış kontrol bilgisayarının görevini anlamak için, öncelikle sistemin uçak ve pilot için ne yaptığını bilmek gerekir. Sistem, pilotun hedefini uzun menzillerde bulmasına yardımcı olur, hedef tespit edildikten sonra doğru taarruz rotasında uçmasını sağlar ve silahların ateşlenmesi için doğru zamanı gösterir, hatta silahları otomatik olarak ateşleyebilir. Radar hedefi algılayıp kilitledikten sonra, hedef verilerini bilgisayara aktarır; bu veriler taarruz rotasını hesaplamak ve pilotu bu rotaya yönlendirmek için kullanılır. Atış kontrol bilgisayarı farklı askerî uçak türleri için değişiklik gösterebilse de, temel işlevi taarruz rotasını otomatik olarak hesaplamak ve uçağı bu rotaya yönlendiren komutları sağlamaktır.
Silah kontrolündeki eğilim dijital bilgisayara doğrudur. Üretimi daha düşük maliyetlidir ve problem çözmede daha esnek ve daha hassastır. Bununla birlikte, bir süre boyunca belirli türde problem çözümleri için elektriksel ve mekanik modellerin, yani analogların kullanılması tekniği analog bilgisayara ün kazandırdı. II. Dünya Savaşı sırasında M-9 uçaksavar yönlendiricisinin bilgisayarında işlemsel yükselteç hesaplama teknikleri kullanıldı ve 1947’ye gelindiğinde pek çok şirket analog hesaplama makineleri geliştirmeye başladı. Ardından analogdan dijitale dönüştürücüler ve nihayet havadan dijital bilgisayar geldi. Bir zamanlar ateş gücünde doğruluk gereksiniminin dünya savaşıyla hızlandırdığı hesaplama ve otomasyon, şimdi daha verimli seri üretim yoluyla ekonomimizi genişletmek için el ele ilerlemektedir.
Kore Savaşı sırasında, yüksek hızlı jet muharebesinin dinamik savaş koşulları, doğru ve güvenilir atış kontrolünün önemini bir kez daha kanıtladı. Rus MIG-15, ABD F-86’ya kıyasla daha iyi operasyon irtifası, ivmelenme ve dönüş yarıçapına (ve patlayıcı bir topa) sahip olmasına rağmen, zayıf halkası isabet olasılığıydı. Bu halka, daha gelişmiş atış kontrol donanımı sayesinde F-86 sisteminde daha güçlüydü. F-86, bir jiroskop nişangâhı ve otomatik radar menzil ölçümü ile donatılmıştı. Jiroskop ön alma hesaplayan nişangâh, minimum dinamik hata ile ataletsel uzay koordinatlarında doğru ön almayı hesaplıyordu. Otomatik menzil ölçümü, pilotu stadiametrik yöntemlerle menzili tahmin etme veya görsel olarak ölçme yükünden kurtarıyordu. Kayıtlar, F-86’nın atış kontrollü silahları lehine 15’e 1’lik bir oran gösteriyordu.
Havadan Dijital Bilgisayarlar
Son zamanlarda, dünyanın en yeni seri üretim uçaklarında AN/ASG-14 optik-radar silah kontrol sistemi ortaya çıktı. Lockheed’in F-104 uçağı, hedefi algılamak, yerini belirlemek ve menzili ölçmek ve ön alma açısını hesaplamak için bu yeni sistemi kullanmaktadır. Radar hedefe kilitlendiğinde, optik nişangâh ön alma açısını hesaplar ve görüntüler ve uçak için bir nişan referansı görevi görür. Bu sisteme giren temel veriler; hız ve irtifa (uçak enstrümantasyonundan alınır), hedefe olan menzil (radar tarafından ölçülür) ve açısal hareket (uçağın jiroskopundan iletilir) bilgileridir. Nişangâhın dairesi üzerinde bir menzil "işareti" belirdiğinde, pilot hedefi birleştirici cam üzerindeki artı işaretinin merkezine hizalayacak şekilde uçağı manevra ettirir ve etkin menzil, menzil işaretinin daire üzerindeki konumuyla gösterildiğinde ateş eder.
İnsanın hedef ile merminin kesişme noktasını öngörme çabasından, günümüzün bilgisayar iyileştirmeleri ortaya çıkmıştır. Artık yalnızca her tür uçak, top ve füze için bilgisayarlar değil, aynı zamanda bu silahları üretim aşamasında ve fırlatma rampasında kontrol etmek ve test etmek için de bilgisayarlar bulunmaktadır.
Daha yeni havadan bilgisayarlardan bazıları, Ramo Wooldridge Corporation tarafından tasarlanan RW-30’u içermektedir. Yalnızca 4,19 fit küp hacme ve 203 pound ağırlığa sahip olan bu bilgisayar, saniyede 4.000 tam aritmetik işlem gerçekleştirebilir ve bunu yaparken uçaktan çok az güç tüketir. Hughes Aircraft Company tarafından geliştirilen Digitair de bulunmaktadır; bu sistem, 21 inçlik bir masa tipi televizyonun dolabına sığabilecek kadar küçüktür. Digitair, bir saniyede 9.600 temel aritmetik hesaplama yapabilir ve 100 karar üretebilir. Bir önleme görevinde uçuş seyrüseferi, arama ve taarruz için gerekli tüm hesaplama işlevlerini yerine getirebilir. Yer kontrol istasyonlarından ve uçağın radarından gelen kodlanmış bilgileri kullanarak, bilgisayar aynı anda 61 farklı türde bilgiyi alırken 30 türde çıktı üretir.
Bilgisayar Testi
Bilgisayarları test etmek için de bilgisayarlar vardır. Westinghouse Electric Corp., test edilen atış kontrol bilgisayarına 432 bit bilgi sunarak genel performansı denetleyen bir bilgisayar test düzeneği geliştirdi. Bilgisayarın problemi yüksek doğruluk derecesiyle çözmesi gerekir. Otomasyona yönelik modern eğilimi yansıtan bu test düzeneği, iş gücü gereksinimini %50 oranında azalttı.
Profesyonel Bakım
- Önleyici Bakım
- Özenli Ustalık
- Koruyucu Bakım
- Kârlı Bakım Yönetimi
Seçiminizi yapın; hepsi IBM’in geleneksel hizmet felsefesini temsil eder ... Üretici, ürününün performansından sorumludur.
Bu da Dengeli Veri İşleme’dir:
Arızasız ekipman mükemmelleştirilene kadar (ve mühendislerimiz bu hedef doğrultusunda çalışmaktadır) yönetim şunu sormalıdır: "Plansız bakımdan nasıl korunabilirim?" ... "Bir kesinti durumunda sistemimi ne kadar hızlı yeniden çalışır hâle getirebilirim?"
Çalışma süresini yüksek, bakım süresini düşük tutmak, IBM Müşteri Mühendisinin en iyi bildiği hizmet yönetimi işidir.
Bu IBM Müşteri Mühendisi kimdir?
O, bir profesyonelin adanmışlığına sahip, yoğun şekilde eğitilmiş bir uzmandır. Kariyeri bir IBM eğitim merkezindeki eğitimle başlar. En son gelişmeleri takip edebilmek için düzenli olarak okula döner ve periyodik seminerlere katılır. Tam yetkinliğe sahip bir Müşteri Mühendisi olarak, bir müşteri bölgesinin sorumluluğu kendisine verilir. O, sorun çözücü ile iş insanının birleşimidir. Sorunlar başlamadan önce onları fark edecek şekilde eğitilmiştir ... işinizin özel doğasını anlamak ve Koruyucu Bakım programı aracılığıyla, harcadığınız her dolar başına daha fazla veri işleme elde etmenizi sağlamak için çalışır.
300’ün üzerinde noktadan faaliyet gösteren kendisi ve meslektaşları, hız ve verimlilik konusunda imrenilecek bir ün kazanmıştır. Ekipmanınızın performansı ve bakım yönetimi yoluyla size sağlayabilecekleri ek destek, gururla üstlendikleri sorumluluklardır.
Veri işlemeyi düşündüğünüzde ... dolar başına daha fazla veri işleme garantiniz olarak IBM’i ve adanmış PM’yi düşünün ... bu, Dengeli Veri İşleme’nin hayati bir parçasıdır.
Modern bir IBM eğitim merkezinde, bir Müşteri Mühendisleri sınıfı kapalı devre televizyon üzerinden teknik bir gösterimi izlemektedir.
Bu Müşteri Mühendisleri, yeni IBM ekipmanlarında kullanılan katı hâl devreleri konusunda ileri eğitim için yeniden okula giderler.
Yedek parçalar, Pennsylvania, Mechanicsburg’daki bu merkezi tedarik deposundan IBM servis noktalarına derhâl ulaştırılır.
Sahada, IBM Müşteri Mühendisinin eğitimi ve yüksek sorumluluk bilinci, hızlı ve uzman hizmet olarak karşılığını verir.
Dengeli Veri İşleme
Kontrol otomasyonu söz konusu olduğunda, bilgisayarlar ülke genelindeki fırlatma sahalarında füze bileşenlerini denetleyen devasa otomatik destek sistemlerinin kalbinde yer alır. Bir şirket, saniyede 10.000 karara kadar verebilen otomatik bir kontrol sistemi geliştirmiştir. Bu yüksek hızlı sistem, dijital bilgisayar anahtarlama ve karar verme tekniklerini bünyesinde barındırır ve uçuş öncesi kontrolleri saniyeler içinde tamamlar; ya da birkaç dakika içinde kapsamlı bir arıza analizi sunar. Tipik bir otomatik kontrol işleminde, 12 saatlik bir manuel test prosedürü birkaç dakikaya indirilebilir ve arıza giderme sürecinde insanın yorgunluğa ve kestirme yollara yönelme eğilimi ortadan kaldırılmış olur.
Talos füze savunma biriminin kalbi, eski atış kontrol çizim ve hesaplama donanımının yerini alan çok sayıda büyük ve karmaşık ekipman rafının kullanıldığı atış kontrol merkezidir; tıpkı füzenin kendisinin, önceki deniz silah sistemlerinin büyük 16 inçlik topunun yerini alması gibi. Donanmanın Talos ve Polaris füze sistemleri, atış kontrolü hesaplama ve kumandasını, top silahlanma sistemindeki konumundan alıp daha üst bir düzeye taşımıştır.
Bilgisayar alanındaki iyileştirmeler son on yıl içinde doğrudan kurumsal dünyaya girmiştir. 1955 yılında son derece karmaşık ve iddialı bazı sistemler ortaya çıktı — ultra yüksek hızlı LARC ve bölümlere ayrılmış BIZMAC bunlardan yalnızca ikisidir. 1956’da IBM, STRETCH adı verilen 10 megacycle’lık, çoklu bellekli, transistörlü bir bilgisayarı duyurdu ve Sylvania Electric Products, uzunluğu 18.000 mil olan ülke çapında özel bir iletişim ağına sahip bir işlem sistemini tanıttı. Bu ağ, 71 fabrika ve ofisi, çeşitli örgütsel işlev ve faaliyetleri toplayan, kaydeden, hesaplayan ve sınıflandıran merkezi bir Univac’a bağlamaktadır. Uzmanlar, bilgisayarların yakında uzay programı için araştırma ve geliştirmede değerli bir araç olacağını düşünmektedir.
Bilgisayarlar ve otomasyon, Baby Ford menzil hesaplayıcısından bu yana çok uzun bir yol kat etmiştir. Bazı insanlar, verimli seri üretime, sistem kontrolüne ve bilgi işlemeye ulaşmak için hâlâ uzun bir yol olduğunu söylemektedir. Endüstriyel bilgisayarlı otomasyonda ideal düzeye ulaşıldığında, belki de bugünün bilgisayarlarına dönüp bakılacak ve onları ilkel ve yetersiz olarak nitelendireceklerdir. Yine de bugünün topçuları ve atış kontrol personeli, dünün Baby Ford’unun, veri işlemede gereken hız nedeniyle daha önce dışlanan pek çok şeyi endüstrinin üretebilme yeteneğine doğru atılmış önemli adımlardan biri olduğunu düşünmeyi sever.