Винтажные технологии: Как звёздная навигация может спасти от солнечных бурь в эпоху GPS-отказа
В случае мощного коронального выброса массы с Солнца заряженные частицы столкнутся с магнитным полем Земли, что может вызвать наземные токи, способные вывести из строя незащищенную спутниковую электронику всего за несколько часов. Однако "Угловой вычислитель" (Angle Computer) — электромеханическое устройство, использовавшееся на бомбардировщиках B-52, — предлагает работоспособную альтернативу, не требующую сигналов из космоса. Эта винтажная технология, моделирующая небесную сферу движущимися механическими частями, успешно решала задачи сферической тригонометрии.
Как B-52 ориентировались без GPS
До появления спутников навигаторы B-52 использовали систему под названием "Астрокомпас" (Astro Compass), чтобы с удивительной точностью определять курс. "Угловой вычислитель" находился в центре этой системы, выполняя вычисления, для которых обычно требовалась сложная математика. Внутри устройства U-образный рычаг склонения двигался вверх и вниз, соответствуя углу звезды над небесным экватором. Этот рычаг постоянно вращался вокруг полярной оси, приводимый в движение входным сигналом местного часового угла.
Отдельный рычаг широты перемещал весь механизм вверх или вниз в зависимости от положения наблюдателя на Земле. Эти три входных параметра позиционировали указатель звезды на физической полусфере радиусом всего около 6,7 сантиметра. Указатель звезды соединен с полукруглой азимутальной дугой, представляющей небо от горизонта до зенита. По этой дуге перемещался ползунок по мере изменения положения указателя звезды, генерируя выходной сигнал высоты.
Вся азимутальная дуга вращалась вокруг зенитной точки, производя выходной сигнал азимута через зубчатую передачу. Затем сельсинные датчики преобразовывали эти вращения валов в электрические сигналы для навигационной системы самолета. Устройство содержало дифференциальные зубчатые передачи для вычитания нежелательных движений, которые могли бы исказить расчеты. Этот механический подход оказался невосприимчивым к электромагнитным импульсам, способным вывести из строя современную твердотельную электронику во время коронального выброса массы.
Аналоговая точность "Углового вычислителя"
Смотрите также:
Робот-осьминог научился мгновенно менять жесткость для захвата грузов под водой http://kupidonchik.org/robot-osminog-nauchilsya-mgnovenno-menyat-zhestkost-dlya-zahvata-gruzov-pod-vodoy/.
Интересности на тему: Будущее Chromebook: Google обещает поддержку, но готовит почву для перехода на Googlebooks
Классные советы в статье "Canon представила полнокадровую камеру R6 V для видеоблогеров с поддержкой видео 7K RAW" здесь.
"Угловой вычислитель" выполнял эти расчеты без электронных ламп, транзисторов или каких-либо полупроводниковых компонентов. Военные документы показывают, что система была достаточно точной для определения линий положения при навигации бомбардировщиков через океаны. Навигатор измерял высоту звезды, сравнивал ее с ожидаемым значением и наносил линию на карту. Три таких измерения от разных звезд пересекались в фактическом местоположении самолета. Эта техника, называемая методом небесной линии положения, использовалась для навигации судов и самолетов с 1837 года без какой-либо внешней инфраструктуры.
Оригинальный "Угловой вычислитель" был герметично запечатан в герметичном цилиндре с сухим азотом для обеспечения надежности на больших высотах. Воссоздание такого устройства сегодня потребовало бы восстановления производственных мощностей, которых не существует уже десятилетия. Возможно, более практичным решением станет разработка закаленного цифрового резервного решения с избирательным экранированием, нежели воскрешение этой аналоговой реликвии. Элегантность винтажной инженерии не должна затмевать колоссальную сложность возвращения ее из небытия.
