Narodziny radzieckiego systemu obrony przeciwrakietowej. mechaniczne mózgi
Ta część naszego cyklu pokazuje, jak narodził się amerykański kompleks naukowo-wojskowo-przemysłowy w swojej nowoczesnej postaci, a jednocześnie najbardziej postępowy system obrony powietrznej II wojny światowej, który służył jako model koncepcyjny dla wszystkich późniejszych opracowań i stał się inspiracją dla opus magnum profesora Wienera - "Cybernetyka".
Wszystkie te wydarzenia są ściśle związane z dwiema wybitnymi postaciami. Obaj byli naukowcami, inżynierami elektrykami i wynalazcami, obaj założyli najpotężniejsze do tej pory firmy i zostali milionerami, obaj pomogli wygrać wojnę. Jednym z nich był Elmer Ambrose Sperry, a drugim Vannevar Bush.
Z problemów, przed którymi stanęli twórcy systemu cybernetycznego – idealnej broni obrony powietrznej: radaru, zapalnika radiowego i komputera balistycznego, Vannevar Bush odpowiadał za dwa – za wszystko, co było związane z radarem.
Sperry był prawdziwym pionierem systemów automatycznego sterowania. Powstały schemat nie tylko służył jako koncepcyjny prototyp dla wszystkich zmian związanych z tarczą przeciwrakietową, ale także doprowadził do ogromnego przyspieszenia w rozwoju komputerów (a także w rozwoju amerykańskiego biznesu).
Sperry był jednym z tytanów odchodzącego XIX wieku, typowym inżynierem zhulverniańskim, który rozumiał wszystko, od urządzeń górniczych po wymyślony przez siebie proces otrzymywania czystej sody kaustycznej i technologie wydobywania cyny ze złomu. Ponadto jego dociekliwy umysł nieustannie zwracał się ku coraz to nowym problemom.
Już w 1887 r. stworzył system elektryfikacji kopalń węgla kamiennego, który umożliwił dostarczanie urządzeń górniczych własnego projektu głęboko pod ziemię w celu znacznego zwiększenia wydobycia węgla i założył Sperry Electric Machinery Mining Company.
W 1890 roku wykorzystał swoje pomysły na podziemne samochody elektryczne do opracowania trolejbusów, które jeździły po liniach w dużych pagórkowatych miastach Ohio i Pensylwanii, zakładając firmę Sperry Electric Railway Company. Stworzył także jeden z pierwszych pojazdów elektrycznych i rozwinął technologię przenośnych akumulatorów kwasowo-ołowiowych, które są nadal w użyciu.
Samochód Sperry'ego został pokazany na Wystawie Światowej w Paryżu i podczas podróży doświadczył męki choroby morskiej. W rezultacie zwrócono jego uwagę na problemy stabilizacji żyroskopowej, a następnie nawigacji inercyjnej. W 1910 roku tworzy swoją najsłynniejszą firmę Sperry Gyroscope Company i wygrywa przetarg na dostawę dla Marynarki Wojennej USA stabilizatorów żyroskopowych, które mogą radykalnie zmniejszyć kołysanie statków.
W tym samym czasie poznał innego utalentowanego inżyniera, o którym w języku rosyjskim nie ma żadnych informacji - Hannibala Choate Forda.
Urodzony w stanie Nowy Jork Ford od dzieciństwa lubił mechaniczne zegarki. Przed studiami udało mu się pracować w Crandall Typewriter Company, Daugherty Typewriter Company, a nawet w Westinghouse Electric, a po ukończeniu Cornwall University w 1903 roku dostał pracę w JG White Company w Nowym Jorku, opracowując regulatory prędkości i systemy sterowania dla nowojorskim metrze. Wreszcie w 1909 roku połączył siły ze Sperrym i pracował w jego firmie do 1915 roku.
We współpracy z Fordem Sperry stworzył pierwszy na świecie żyrokompas, który miał zastąpić ówczesne kompasy magnetyczne, które były zawodne w warunkach stalowych pancerników. Jego pierwszy system został zainstalowany na USS Delaware w 1910 roku. Delaware został wysłany na koronację Jerzego V, gdzie wywarł ogromne wrażenie na Brytyjczykach, którzy bardzo szanowali technologię morską.
Na podstawie wyników testów system został uzupełniony o powtarzalne kompasy i wskaźniki namiaru celu, a admirał Joseph Strauss, szef Departamentu Uzbrojenia Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych, nakazał firmie Sperry zainstalowanie takiego systemu na wszystkich amerykańskich pancernikach pierwszej wojny światowej.
W tych samych latach pojawił się Sperry Metal Mike – pierwszy system żyroskopowej kontroli kursu statku (autopilot Sperry'ego z 1933 roku nosił nazwę Mechanical Mike).
Wpływy Sperry Gyroscope Company były ogromne, powstały filie w Wielkiej Brytanii, żyrokompasy kupowały nie tylko floty amerykańskie, ale także brytyjskie, włoskie, francuskie i (kilka sztuk) nawet rosyjskie. Nawiasem mówiąc, Niemcy używali podobnych urządzeń opracowanych przez Hermanna Franza Josepha Hubertusa Marię Anschütz-Kaempfe.
Produkcja żyrokompasów Sperry trwała w Wielkiej Brytanii do późnych lat 1970., kiedy to firma została sprzedana firmie British Aerospace.
Łącząc ideę żyrokompasu, stabilizacji żyroskopu i sterowania sterami, w 1916 roku Sperry stworzył pierwszego na świecie autopilota i przetestował bezzałogowe statki powietrzne. Niestety, w tamtych czasach takie technologie były jeszcze praktycznie nie do zrealizowania w tak małej objętości, ale system automatycznego utrzymywania i stabilizacji kursu statków okazał się dla niego świetny.
W rezultacie ówczesne amerykańskie drednoty stały się najbardziej zaawansowanymi technicznie okrętami na świecie, wyprzedzając nawet Wielką Brytanię.
Idee telemechaniki i automatyki zawładnęły nim na całe życie.
Sperry, kontynuując pracę nad pełnoprawnym lotnictwo autopilota (i po jego stworzeniu), w 1918 roku wykonał pierwszą „torpedę powietrzną”, jak wówczas nazywano pociski, i kierował! Opracował celowniki bombowe, radarowe systemy kierowania ogniem oraz komputery do startu i lądowania.
Podczas II wojny światowej firma Sperry Gyroscope stworzyła w 1942 roku wieżyczki przeciwlotnicze bombowców Boeing B-17 Flying Fortress, prawdziwe arcydzieła elektromechaniki, które znacznie zmniejszyły straty amerykańskich samolotów na wszystkich frontach. Później wspólnie z General Electric zaprojektowali jeszcze skuteczniejszą zdalnie sterowaną wieżę dla B-29 Superfortress - Remote Control Turret System, która zamieniła najlepszy bombowiec II wojny światowej w prawdziwą maszynę śmierci.
Ogromną zasługą Sperry'ego jest to, że jako pierwszy na świecie w pełni zrozumiał ogólne zasady sprzężenia zwrotnego i automatycznego sterowania oraz zawarł je w uniwersalnych modułach elektromechanicznych nadających się do najszerszego możliwego zastosowania - od torped po działa przeciwlotnicze. Firma Sperry Gyroscope przez dziesięciolecia specjalizowała się w produkcji takich urządzeń, skutecznie stając się monopolistą w inercyjnych systemach naprowadzania i pilotowania.
David A. Mindell w swojej książce Between Human and Machine: Feedback, Control, and Computing before Cybernetics napisał, że Sperry, wynajdując i sprzedając pierwsze na świecie urządzenia sprzężenia zwrotnego,
W związku z eskalacją konfliktu popyt na roboty na wojnę potoczyło się jak lawina, Sperry nie miał czasu na realizację zamówień, fabryki Ford Motor Company i Chrysler musiały zostać połączone jako podwykonawcy. Tylko w 1942 roku Sperry podpisał kontrakty na produkcję układów sterowania na miliard dolarów! W dobie maszyn człowiek nie nadawał się do wojny.
Teraz pozostaje nam zająć się analizatorami różnicowymi służącymi do obliczania parametrów strzelania.
Ta klasa maszyn wywodzi się z prac Gasparda Coriolisa (Gaspard-Gustave Coriolis, słynny mechanik, odkrył między innymi siły Coriolisa) w 1836 roku i Jamesa Thomsona (James Thomson, jego młodszy brat, słynny fizyk, Lord Kelvin ) w 1876 roku jest lepiej znany. Lord Kelvin użył analizatora do wyodrębnienia wielu czynników wpływających na pływy, aby można je było przewidzieć w przyszłości.
Królewski flota Lubiłem komputer Kelvina, ponieważ pozwalał mi brać historyczny dane dotyczące pływów zarejestrowane w dowolnym miejscu na świecie i zestawiane w tabeli z niewielkim ułamkiem pracy, która była wcześniej wymagana do obliczeń.
Ponad pół wieku później komputery pływowe Kelvina pomogły zaplanować lądowanie w Normandii, przyczyniając się w ten sposób bezpośrednio do wyniku II wojny światowej.
Za radą Lorda Kelvina maszyna integrująca Thomsona została później włączona do systemu kierowania ogniem artylerii morskiej, opracowywanego przez Arthura Josepha Hungerforda Pollena. Jego zegar Argo został ukończony do 1912 roku.
Generalnie Brytyjczycy trzymali rękę na pulsie w komputerach balistycznych od 1904 roku, kiedy Royal Navy opracowywała już teoretyczną koncepcję koordynacji salw z kilku okrętów w celu zwiększenia skuteczności ognia, aż do końca I wojny światowej.
Idee te znalazły odzwierciedlenie w bitwie pod Cuszimą i tak, Brytyjczycy w żadnym wypadku nie stanęli w niej po stronie Rosji.
Brytyjski doradca wojskowy Walter Hugh Thring z Dywizji Strzelców Marynarki Wojennej (i nie tylko on) został wysłany, aby pomóc Japończykom w reorganizacji ich stanowisk kontrolnych na pancernikach zgodnie z najnowszymi osiągnięciami nauki i technologii. Thring przyniósł Japończykom Dumaresq, mechaniczne urządzenie liczące (zasadniczo analogowy model względnego ruchu dwóch statków) wynalezione około 1902 roku przez porucznika Royal Navy Johna Saumareza Dumaresqa, używane w połączeniu z dalmierzem do obliczania właściwych kątów celowania dział, w zależności od prędkości statku i odległości do celu.
Mark I Dumaresq został wyprodukowany przez Elliott Brothers. Do 1913 roku Royal Navy zakupiła około 1 instrumentów o różnych modyfikacjach (I, II i III) o wartości 000 10 funtów. Mark IV stał się elektryczny i zintegrowany z tak zwanym Dreyer Fire Control Table, zaprojektowanym przez admirała Dreyera (Sir Frederic Charles Dreyer) i stał się szczytem technologii kierowania ogniem drednotów podczas I wojny światowej.
Zaawansowaną wersją stołu Dreyera, w którym zegar Argo był już zintegrowany, był stół kierowania ogniem Admiralicji (AFCT, używany w różnych modyfikacjach aż do pancerników typu King George V z czasów II wojny światowej). Ostatnimi dumareskowymi modelami były uproszczone modele Mark VIII – Mark XII, nienadające się do integracji z nowoczesnymi urządzeniami kierowania ogniem i używane do końca II wojny światowej na okrętach pomocniczych.
To dumaresque Mark I, wraz z dalmierzami Barr & Stroud, Tring pomógł opanować Cesarską Marynarkę Wojenną Japonii. Ogólnie rzecz biorąc, w VO jest świetna seria artykułów o Cuszimie oraz o rosyjskim i japońskim ogniu, na przykład: to.
W Imperium Rosyjskim podobne systemy zostały opracowane przez Nikołaja Karłowicza Geislera, wynalazcę, właściciela Zakładu Elektromechanicznego N.K. Geisler and Co. Później, na pierwszych rosyjskich pancernikach klasy Sewastopol, wprowadzonych do służby w 1915 r., SUAO GK zawierało urządzenia systemu Geisler mod. 1910 i przeprojektowany na podstawie zegara Argo oraz automatycznego kąta i odległości kursu, opracowanego w 1912 roku przez AN Kryłowa, TsAS zaprojektowanego przez Nikołaja Aleksandrowicza Fiedoryckiego.
Ogólnie rzecz biorąc, wszystkie te projekty były niezwykle prymitywne i tylko Brytyjczycy zdołali osiągnąć pełną automatyzację (bez poprawek na siłę wiatru, które wprowadzano ręcznie), za pomocą ich tablicy Dreyera (szczegółową analizę wszystkich systemów można znaleźć tutaj).
Złożoność prowadzenia ognia na morzu (a teraz wyobraźcie sobie, jak to było opracowywać działa przeciwlotnicze, biorąc pod uwagę różnicę w wielkości, prędkości i manewrowości okrętu i samolotu) najlepiej pokazuje fakt, że podczas bitwy o Jutlandię , chociaż Brytyjczycy mieli wówczas najlepszy na świecie system kierowania ogniem, tylko 3% ich strzałów trafiało w cele.
Amerykanie podeszli do problemu bardziej fundamentalnie.
Po pierwszej wojnie światowej naprawdę myśleli o znacznej poprawie floty, rozwój urządzeń kierowania ogniem szedł pełną parą, a wspomniany już Hannibal Ford wniósł do tego maksymalny wkład. W 1915 roku opuścił Sperry, aby założyć własną firmę, Ford Marine Appliance Corporation (później Ford Instrument Company, wchłonięta przez Sperry po wojnie).
Już w 1917 roku wprowadził swój pierwszy produkt, Ford Range Keeper Mk. 1, dalmierzowy system kierowania ogniem, pojazd tej samej klasy co Argo Clock. Zainstalowany na USS Texas Mk. 1 obliczył dla tamtych czasów niesamowitą liczbę funkcji ciągłych w czasie rzeczywistym: wyznaczył wektor prędkości, całkując ten wektor wyznaczył odległość do celu i obliczył prędkość względną pod kątem prostym do linii wzroku. Najcenniejszy element Mk. 1 był nowym typem integratora wymyślonym przez Forda, niezwykle technologicznym i niezawodnym, później to jego konstrukcja stała się podstawą wszystkich maszyn tej klasy.
Pod koniec I wojny światowej Brytyjczycy i Jankesi jako jedyni posiadali tak zaawansowane systemy kierowania ogniem.
Traktat Waszyngtoński z 1922 roku zawiesił rozwój floty na prawie dekadę, firma Ford była w biedzie, ale nadal prowadziła badania. Pod koniec lat dwudziestych Ford zaczął opracowywać pierwszy na świecie komputer przeciwlotniczy i szybko odkrył, że problem jest znacznie bardziej złożony niż strzelanie do wrogich statków. Dziesięć lat później, pod koniec lat 1920., Vickers (np. Vickers No.1930 Mk III) i Sperry stworzyli POISOT przeciwko bombowcom wysokościowym, ale nisko latające samoloty przedstawiały zupełnie inny problem – zbyt dużą prędkość kątową i krótkie czas kontaktu z ogniem.
Major Kerrison (AV Kerrison) z laboratorium badawczego Admiralicji w Teddington opracował pierwszą wersję POISO rozwiązującą ten problem - Kerrison Predictor (wydany w USA jako M5 Antiaircraft Director). Urządzenie było w stanie trafić we wszystko, co leci w linii prostej, i było szczególnie skuteczne przeciwko bombowcom nurkującym. Jednak zawierał również ponad 1 precyzyjnych części i ważył ponad 000 kg, mimo że większość z nich była wykonana z aluminium. Biorąc pod uwagę zapotrzebowanie RAF na aluminium, Predictor okazał się zbyt skomplikowany do masowej produkcji. Urządzenie było również dostarczane z generatorem diesla do jego obsługi, co jeszcze bardziej utrudniało jego użytkowanie.
Sperry stworzył analog tego urządzenia nieco wcześniej, szybciej i dokładniej (a nawet bardziej złożony i droższy, 11 000 części, ponad 400 kg wagi) M7 Computing Sight, mimo to Kerrison No.7 był masowo używany przez armię amerykańską.
Ford kontynuował również badania w dziedzinie komputerów balistycznych, a ich ukoronowaniem był System Kierowania Ogniem Armatnim Ford Mark 37 wraz z Komputerem Kierowania Ogniem Ford Mark 1A do zwalczania samolotów (najlepszy na świecie morski system obrony powietrznej podczas II wojny światowej) oraz Ford Rangekeeper Mark 8 — szczyt systemów kierowania ogniem dla dużej artylerii morskiej.
System ten był używany na pancernikach klasy Iowa i kontrolował 16-calowe działa wszystkich czterech okrętów od ich wprowadzenia do służby podczas II wojny światowej do zbombardowania sił irackich w lutym 1991 r. podczas wojny w Zatoce Perskiej.
Ostatnią modernizacją systemu, oddaną do użytku w czasie wojny koreańskiej, był Mark 48, komputer do atakowania wybrzeża i prowadzenia ognia pośredniego na wyznaczone cele z samolotu rozpoznawczego, warkot pancernik (od końca lat 1980.) lub satelita. Mark 48 obliczył parametry strzelania, a następnie przekazał dane do Rangekeepera lub Mark 1A, w zależności od tego, które działa zostały użyte do bombardowania.
Ci, którzy chcą uzyskać więcej informacji o radzieckich działach przeciwlotniczych marynarki wojennej, mogą to zrobić w doskonałych artykułach ”Uzbrojenie przeciwlotnicze radzieckich pancerników"A"O tajemnicach POISOT radzieckich pancerników i o nieporozumieniu małego kalibru 21-K"Tutaj, na VO.
Tak więc problem komputerów balistycznych został pomyślnie rozwiązany przez Amerykanów na początku II wojny światowej - ich systemy przeciwlotnicze były już najlepsze na świecie. Pozostaje dodać ostatnie elementy: radary i bezpieczniki radiowe.
A potem na scenie pojawia się Vannevar Bush.
Bush urodził się w Massachusetts jako syn pastora w 1890 r., aw 1913 r. ukończył prestiżowy prywatny Uniwersytet Tufts, mając już ugruntowaną pozycję inteligentnego inżyniera i autora kilku patentów. Wtedy też zrodziło się jego zainteresowanie obszarem, który okazał się niezwykle ważny dla wojny na Pacyfiku (a także dla rozwoju celowników bombowych, stworzenia broń itp.) - zasady rozwiązywania równań różniczkowych za pomocą symulacji elektromechanicznej. Ponadto popularny student Bush pełnił funkcję prezesa i wiceprezesa swojego strumienia i już wtedy wykazywał swoje talenty jako administrator, w szczególności prowadząc uniwersytecką drużynę rugby.
Po studiach dołączył do General Electric, służył w US Navy Coast Survey na początku I wojny światowej i jednocześnie wykładał matematykę i elektrotechnikę na Uniwersytecie Tufts, zostając adiunktem. W latach 1916-1917 Bush zdobył stopnie inżynierskie na Harvardzie i najlepszej uczelni technicznej na świecie, legendarnym MIT.
W Tufts współpracował z American Radio and Research Corporation (AMRAD), prowadząc ich laboratorium, aw 1917 r., po przystąpieniu Stanów Zjednoczonych do wojny, wyjechał do pracy w National Research Council (National Research Council). W 1922 roku, już na MIT, Bush opublikował swoją pierwszą książkę (Principles of Electrical Engineering).
Wraz z końcem wojny zakończyły się również kontrakty wojskowe firmy AMRAD. Aby temu zaradzić, Bush opracował przełącznik termostatyczny wraz z Johnem Albertem Spencerem i przy wsparciu Laurence'a K. Marshalla i Richarda Steere Aldricha założył firmę Spencer Thermostat Company (firma istnieje do dziś jako Sensata Technologies).
W 1924 roku Bush i Marshall połączyli siły z fizykiem Charlesem G. Smithem, aby opracować diodę Zenera z wyładowaniem jarzeniowym, nowy typ lampy używanej do prostowania prądu w obwodach mocy. To urządzenie, które otrzymało handlową nazwę „Raytheon” – „boski promień” zrewolucjonizowało radio, czyniąc je naprawdę masywnym. Przed wynalezieniem diody Zenera zasilacze miały takie rozmiary, że radioodbiorniki z okresu I wojny światowej pakowano do małego wózka. W rezultacie firma American Appliance Company założona przez Smitha w 1922 roku (która próbowała produkować lodówki) została przemianowana na Raytheon Manufacturing i stała się wiodącą na świecie korporacją produkującą wszelkiego rodzaju lampy elektronowe w okresie międzywojennym, co uczyniło Busha milionerem.
W latach wojny Raytheon stał się głównym twórcą radarów wszystkich typów, co doprowadziło do zabawnego efektu ubocznego - w 1945 roku inżynier firmy Percy Spencer (Percy LeBaron Spencer) przypadkowo poddał tabliczkę czekolady magnetronowi i tym samym wynalazł kuchenka mikrofalowa.
W latach 1948-1953 firma Raytheon opracowywała pociski samonaprowadzające, ostatecznie umacniając swój status jednej z największych światowych korporacji wojskowych. Pociski AGM-65 Maverick, AGM-88 HARM, AIM-7 Sparrow, AIM-9 Sidewinder oraz słynne BGM-109 Tomahawk i FIM-92 Stinger to tylko krótka lista ich produktów.
W 1923 roku Bush został wybrany profesorem MIT, a później, w 1936 roku, jego doktorantem zostanie legendarny inżynier, matematyk i kryptoanalityk Claude Elwood Shannon, ojciec teorii informacji. W 1929 roku wraz z naszym kolejnym bohaterem, Norbertem Wienerem, był współautorem fundamentalnego podręcznika (Operacyjna Analiza Obwodów).
Dzięki bogatemu doświadczeniu badawczemu i dostępowi do najlepszych na świecie laboratoriów MIT, Bush powraca do swojej pasji znajdowania analogii między rozwiązywaniem równań różniczkowych a procesami elektromechanicznymi.
Należy rozróżnić analizatory różniczkowe i proste integratory modeli, które były niezwykle popularne w ZSRR (ze względu na to, że do rozpadu Związku nie można było porównywać liczby komputerów w nim z potrzebami). Typowy integrator jest znacznie bardziej prymitywną maszyną - w rzeczywistości fizycznym modelem (hydraulicznym lub elektrycznym) pewnego systemu, z parametrami, które można regulować w określonych granicach. Parametry te są ustawiane przez długi czas i ostrożnie, po czym integrator włącza się i natychmiast podaje rozwiązanie równania różniczkowego w postaci analogowej (najczęściej graficznie).
Prosty integrator, w przeciwieństwie do analizatora różnicowego, nie jest uniwersalnym komputerem, tylko modeluje konkretny proces, dla którego ustawione są wszystkie niezbędne parametry.
Pierwszy integrator elektryczny w naszym kraju, jak już pisaliśmy, został zbudowany w 1939 roku przez Brooka, którego został członkiem korespondentem, zanim w ZSRR nie było tak skomplikowanych maszyn. Integrator Brooka zajmował powierzchnię ponad 60 metrów kwadratowych. m., parametry wprowadzono poprzez regulację rezystorów, dobranych przez przekręcenie ponad tysiąca kół. Aby wejść w warunki, trzeba było obrócić każdą do żądanej pozycji, ustawienie przed startem trwało od jednego dnia do kilku tygodni!
Integrator umożliwił, z pewnym przybliżeniem, rozwiązywanie równań różniczkowych do szóstego rzędu. Był używany w przemyśle petrochemicznym do obliczania równań i układów hydrauliki podziemnej oraz pól temperaturowych. W 6 roku NN Lenov stworzył jeszcze bardziej nieporęczny integrator EDA przeznaczony do całkowania równań do 1947. rzędu.
Apoteozą było stworzenie w 1955 roku w zakładzie w Penzie na zlecenie Ministerstwa Przemysłu Naftowego i Gazowniczego monstrualnego integratora elektrycznego EI-S, którego decydującą częścią była siatka o powierzchni dwustu metrów kwadratowych! Pracował nad lampowymi wzmacniaczami operacyjnymi (łącznie ponad 8 lamp, co wystarczyło na półtora UNIVAC-a), zużywał nieopisane 500 kW (!) energii elektrycznej i zatrudniał 60 pracowników.
Źródła krajowe z dumą piszą, że nie było większego potwora: EI-S umożliwił symulowanie jednoczesnej pracy ponad pięciuset odwiertów naftowych produkcyjnych i dwustu pięćdziesięciu iniekcyjnych. Oczywiście to była prawda, ale jeszcze większego integratora nie powtórzono na Zachodzie, nie z powodu technicznej biedy Stanów Zjednoczonych, ale dlatego, że w dobie IBM 790 nikt go tam nie potrzebował. Używamy tej maszyny od około 15 lat, a ponadto opracowano ogromną liczbę wysoce wyspecjalizowanych modeli elektrycznych: do wyznaczania pola magnetycznego w półprzestrzeni (EP-41), do rozwiązywania jednego równania biharmonicznego w teoria sprężystości (EM-6-BU), a nawet wyznaczanie momentu ustania przedmuchu w konwertorze na określonej linii Kombinatu Krzywy Róg („Węgiel”).
Ogólnie rzecz biorąc, w ZSRR integratory, głównie dla układów równań Laplace'a, Poissona i Fouriera, były używane do lat 1980. złożone problemy inżynierskie w warunkach całkowitego niedoboru nowoczesnych technologii. A. Kolesov z magazynu Computerra w nr 26 za rok 1997 opowiedział, jak zorganizowano obliczenia w laboratoriach słynnego MEPhI:
Począwszy od 1927 roku Bush zbudował swój analizator różniczkowy, komputer analogowy, który mógł rozwiązywać równania różniczkowe z 18 zmiennymi.
Wynalazek ten zrodził się z wcześniejszych prac Herberta R. Stewarta, jednego z jego studentów, który za namową swojego promotora w 1925 roku stworzył integrograf, urządzenie do rozwiązywania równań różniczkowych pierwszego rzędu.
Inny student, Harold Locke Hazen (w przyszłości wybitny inżynier elektryk) zaproponował rozszerzenie urządzenia do rozwiązywania równań drugiego rzędu.
Bush natychmiast zdał sobie sprawę z potencjału takiego wynalazku i wraz z Hazenem projekt został ukończony do 1931 roku. To właśnie stworzenie tej maszyny przyciągnęło uwagę opinii publicznej, administracji prezydenckiej i osobiście Franklina Roosevelta do Busha, za opracowanie analizatora różnicowego został odznaczony medalem Louisa E. Levy'ego Instytutu Franklina (obecnie jest to Franklina, przyznawany wybitnym inżynierom, jedna z najbardziej prestiżowych nagród na świecie, dwukrotnie przyznawana naukowcom rosyjskim – Bogolyubovowi i Kapitsa).
Samochód Busha składał się z 6 integratorów mechanicznych (modele Forda) i był tak zaawansowany, że Douglas Rayner Hartree z University of Manchester przywiózł jej rysunki do Anglii, gdzie w 1934 roku zmontował prototyp tego samego samochodu, a do 1939 roku Metropolitan-Vickers zbudował 4 kolejne dla Cambridge, Queen's University Belfast i Royal Aviation Institute w Farnborough. Później maszyny te posłużyły do obliczenia słynnej „skaczącej bomby” Vickersa typu 464, która zniszczyła tamy w Zagłębiu Ruhry.
Pomysły Busha znalazły odzew nie tylko w Anglii, w Oslo w 1938 roku zakończono prace nad analizatorem, opartym na tych samych zasadach co maszyna MIT, ale na 12 integratorach, co uczyniło go największym na świecie.
W Stanach Zjednoczonych projekt Busha został wdrożony w analizatorach różnicowych w Ballistic Research Laboratory w Maryland i Moore School of Electrical Engineering na University of Pennsylvania na początku lat czterdziestych XX wieku.
Na początku lat trzydziestych Bush zwrócił się do Fundacji Rockefellera o dotację na nowy samochód. Warren Weaver, szef działu nauk przyrodniczych w fundacji, początkowo nie był przekonany. Jednak Bush zachwalał nieograniczony potencjał swojej nowej maszyny do zastosowań naukowych - zwłaszcza w biologii matematycznej, ulubionym projekcie Weavera. Bush obiecał również liczne ulepszenia analizatora, w tym możliwość szybkiego przełączania go z jednego problemu na inny, jak centrala telefoniczna.
W 1936 roku jego wysiłki zostały nagrodzone grantem w wysokości 85 000 dolarów na zbudowanie nowego urządzenia, które później nazwano analizatorem różnicowym Rockefellera (RAD).
Niestety Bush, który został wiceprezesem MIT i dziekanem wydziału inżynieryjnego, nie mógł poświęcić zbyt wiele czasu na kierowanie rozwojem, w rzeczywistości wkrótce przeszedł na emeryturę, obejmując obowiązki prezesa Carnegie Institution w Waszyngtonie.
Bush czuł zbliżającą się wojnę i miał kilka pomysłów naukowych i przemysłowych, które mogłyby służyć potrzebom sił zbrojnych, chciał być bliżej centrum władzy, gdzie mógłby skuteczniej wpływać na rozwiązanie pewnych problemów.
Maszyna Rockefellera została ukończona dopiero w 1942 roku. Wojsko uznało to za przydatne do produkcji in-line stołów balistycznych dla artylerii. Monstrualny komputer składał się z 2 lamp próżniowych, 000 mil drutu, 200 serwomotorów i tysiąca przekaźników, ważąca 150 ton maszyna wykorzystywała zaawansowaną wówczas metodę wprowadzania informacji za pomocą kart perforowanych i pracowała nieprzerwanie na pełnych obrotach do końca wojny, rozwiązując najbardziej złożone równania różniczkowe.
Według historyka Robina Boasta,
Shannon pracował z maszyną Rockefellera i zrobiło to na nim ogromne wrażenie.
Bush zdał sobie sprawę, że mechaniczne przekładnie są nieefektywne: aby wykonać obliczenia, maszynę trzeba było dostroić, co wymagało wielu roboczogodzin pracy wykwalifikowanych mechaników.
Nowy analizator pozbył się tego mankamentu. Sercem jego projektu nie był stół z prętami, ale przełącznik współrzędnych - dodatkowy prototyp podarowany przez Bell Labs. Zamiast przenosić moc z centralnego wału, każdy integralny moduł był niezależnie napędzany silnikiem elektrycznym. Aby ustawić maszynę do rozwiązania nowego problemu, wystarczyło skonfigurować przekaźniki w macierzy współrzędnych, aby połączyć integratory w żądanej kolejności.
Czytnik taśmy perforowanej (zapożyczony z innego urządzenia telekomunikacyjnego, dalekopisu) odczytuje konfigurację maszyny, a układ przekaźnikowy przetwarza sygnał z taśmy na sygnały sterujące dla matrycy - to było jak zestawianie serii rozmów telefonicznych między integratorzy.
Shannon ujął to w ten sposób:
Maszyny Busha były używane między innymi do Projektu Manhattan, a analizatory różnicowe General Electric stały się najpotężniejsze (pierwszy został zainstalowany w Caltech w 1947 roku i kosztował 125 000 USD), seria 4 takich urządzeń była używana do początków 1950.
Jak pamiętamy, Bush posiadał również wybitne zdolności administracyjne, bardzo szybko został pierwszym wiceprezesem MIT i dziekanem wydziału inżynieryjnego. W maju 1938 roku Bush przyjął nominację na prezesa Carnegie Institution w Waszyngtonie.
Jeden z najbardziej prestiżowych instytutów badawczych w kraju mógł sobie pozwolić na wydawanie 125 000 dolarów miesięcznie na badania (monstrualna kwota, biorąc pod uwagę, że RDA kosztowało tylko 85000 2,5 dolarów) – około XNUMX miliona dolarów przy obecnym kursie wymiany. Mógł teraz wpływać na politykę badawczą w Stanach Zjednoczonych na najwyższym szczeblu i nieformalnie doradzać rządowi w sprawach naukowych.
W tym samym roku został przewodniczącym Narodowej Rady Aeronautyki (od 1958 znanej jako NASA), a także nalegał na utworzenie nowego laboratorium w Sunnyvale (Kalifornia), obecnie największym na świecie centrum badań kosmicznych i komputerowych.
Bush spędził całe późne lata 1930. obserwując eskalację napięć w Europie, doskonale wiedząc, że dni pokoju dobiegają końca. W tamtym czasie amerykańska nauka miała niewielki lub żaden kontakt z rządem, a Bush postanowił to naprawić.
Rozumiał, że tylko konsolidacja odmiennych zespołów, prywatnych firm, laboratoriów i ośrodków naukowych, wraz z zastrzykiem funduszy publicznych, pomoże przygotować się do wojny, a następnie ją wygrać.
Przypomnijmy, że Jankesi, podobnie jak Brytyjczycy, zakosztowali okopowych horrorów pierwszej wojny światowej (choć w zeszłym roku) i wcale nie mieli ochoty ich powtarzać, ponadto doskonale rozumieli, że nadchodząca wojna będzie wojną technologia i umysły.
W czerwcu 1940 roku, po niemieckiej inwazji na Francję, Bush, korzystając ze swojego autorytetu, zdołał przedostać się do prezydenta Roosevelta (poprzez swojego wuja Fredericka Delano, kuratora Carnegie Institution, sam Roosevelt nie lubił Busha za krytykę nowego kursu) i wręczył mu krótki, na jednej ulotce, dokument zawierający plan koordynacji badań wojskowych kraju.
Według współczesnych Roosevelt myślał nie dłużej niż 15 minut i natychmiast zatwierdził utworzenie Komitetu Badań nad Obroną Narodową (NDRC). W 1941 roku Komitet został przekształcony w Biuro Badań Naukowych i Rozwoju (OSRD), otrzymując środki finansowe bezpośrednio od Kongresu i posiadające uprawnienia do wydawania ich na wszelkie badania wojskowe.
Tak więc w ciągu kwadransa Bush stał się najbardziej wpływowym naukowcem w Stanach Zjednoczonych.
Wiceprezes MIT wielkiego fizyka Comptona, Alfred Lee Loomis, skomentował to później
OSRD posiadały najszersze uprawnienia związane nie tylko z radioelektroniką – zajmowały się np. badaniami medycznymi, w szczególności uruchomiły masową produkcję antybiotyków (penicyliny i sulfonamidów, zwanych też streptocydami).
Organizacja zatrudniała 850 pełnoetatowych pracowników, a OSRD był zaangażowany w około 2 kontraktów o wartości ponad 500 milionów dolarów (ponad 536 miliardów dolarów w dzisiejszych dolarach).
Po wojnie OSRD została zastąpiona przez słynną DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) - Agencję Zaawansowanych Projektów Badawczych w Obronie, drugi wiodący wojskowy klaster naukowy USA, wraz z Korporacją RAND.
Dla tych, którzy nie wiedzą - to DARPA jesteśmy winni, że drodzy czytelnicy mogą teraz przeczytać ten artykuł, ponieważ DARPA to wynalezienie i wdrożenie Internetu, serwerów i routerów, minikomputerów, systemów operacyjnych BSD i wielu innych, bez których my w zasadzie nie reprezentujemy współczesnego życia.
Co więcej, opracowując ARPANet, dziadka WWW, kierownictwo opierało się bezpośrednio na pomysłach Busha wyrażonych w eseju z 1945 r. maszynę (tak, ten pomysł też należy do Busha).
Wspomnieliśmy już o roli firmy Raytheon w tworzeniu radarów, dla tego biznesu Bush stworzył słynne MIT Radiation Laboratory, w którym członkowie brytyjskiej delegacji Tizard Tuffy Bowen (Edward George Bowen) i John Cockcroft (Sir John Douglas Cockcroft) wykonywali magnetron z rezonatorem - urządzenie bardziej zaawansowane niż cokolwiek, co Amerykanie widzieli wcześniej, o mocy około 10 kW na 10 cm, wystarczającej do wykrycia peryskopu wynurzonej łodzi podwodnej w nocy z samolotu.
Do połowy 1941 roku Laboratorium Radiacyjne opracowało radar SCR-584, mobilny radarowy system kierowania ogniem dla dział przeciwlotniczych - jak już wspomnieliśmy, najbardziej zaawansowany radar II wojny światowej, jeden z głównych elementów prawdziwie cybernetyczny system obrony powietrznej. Budżet RadLab wynosił niewyobrażalne 4 miliony dolarów miesięcznie (75 milionów dolarów w cenach z 2020 roku) i zatrudnia ponad 4 osób, w tym około jednej piątej najlepszych fizyków na świecie. SCR-000 był technologicznym majstersztykiem zdolnym do wykrywania i wyświetlania na ekranie lotu pocisku kalibru 584 mm.
We wrześniu 1940 roku Norbert Wiener zwrócił się do Busha z propozycją stworzenia komputera cyfrowego, ale odmówił finansowania tego projektu. Bush wierzył, że wojna zakończy się, zanim komputer będzie gotowy.
Następnie, w 1943 r., armia zapewniła fundusze iw grudniu 1945 r. ENIAC był gotowy, tuż po zakończeniu wojny.
W zasadzie można to uznać za jego błąd (chociaż Wiener oczywiście nie opanowałby budowy żadnego komputera), ponieważ projekt spóźnił się właśnie z powodu braku funduszy, ale uczciwie Jankesi wygrali wojnę bez niego , a kolosalne inwestycje Busha w artylerię przeciwlotniczą, radary i systemy kierowania ogniem właśnie okazały się kluczowe dla zwycięstwa.
Ogólnie rzecz biorąc, wychodził z filozofii rozwijania tylko tego, co pomogłoby w wojnie tu i teraz, i często dosłownie szedł po krawędzi między udaną decyzją a katastrofalną porażką. Wolał bezpieczniki radarowe i radiowe od projektu ENIAC, który był strategicznie poprawny, ale prawie zabił projekt bomby atomowej, nie wierząc, że uda się go ukończyć przed końcem wojny.
Kiedy jednak w 1940 roku nadeszło potwierdzenie od brytyjskich fizyków z komitetu MAUD, że broń jądrowa jest absolutnie realna i nawet Niemcy mogą ją opanować, Bush natychmiast zmienił swoje stanowisko i już dołożył wszelkich starań, aby zorganizować Projekt Manhattan, a na koniec wojny zalecał natychmiastowe użycie bomby przeciwko Japonii.
Kolejnym najważniejszym elementem systemu kierowania ogniem był zapalnik zbliżeniowy – trzecia najbardziej tajna technologia wojskowa USA po broni jądrowej i celowniku bombowym Norden, który był jednocześnie ultraskomplikowanym komputerem analogowym (w rozwój w nowoczesne ceny, produkowany od 1,5 roku i był najbardziej zaawansowanym celownikiem drugiej wojny światowej, pozwalał przy prędkości samolotu ponad 1932 km/h z wysokości 500 km dostać się w trzydziestometrowy krąg).
Bezpiecznik zbliżeniowy był absolutnym technicznym arcydziełem swoich czasów.
Miniaturowy radar fali ciągłej wraz z zasilaniem musiał zmieścić się w pocisku, a elektroniczne rurki radaru musiały wytrzymać przyspieszenie 20 kJ podczas wystrzelenia i 500 obrotów na minutę w locie.
W 1942 roku testując system przeciwlotniczy nowo zwodowanego krążownika USS Cleveland (CL-55) przeciwko drony dwudniowy test zakończył się w pierwszej godzinie, ponieważ wszystkie trzy drony zostały zestrzelone zaledwie czterema pociskami.
Aby zachować tajemnicę zapalnika zbliżeniowego, jego użycie było początkowo dozwolone tylko nad wodą, gdzie nieudany pocisk nie mógł wpaść w ręce wroga, po uderzeniach V-1 na Londyn i Antwerpię armia otrzymała pozwolenie na użycie tej broni na ziemi.
Pociski okazały się naprawdę okropną bronią – pomimo ich niedoskonałości technicznej, brytyjski system obrony powietrznej nie został zaprojektowany do zwalczania bezprecedensowych celów i zestrzelił nie więcej niż jedną czwartą pocisków manewrujących.
Ich koszt był niski (nie więcej niż 1% ceny bombowca), można było je nitować w milionach, a gdyby V-1 pojawił się podczas Pierwszej Bitwy o Anglię, nie wiadomo, jak by się to skończyło, zwłaszcza, że ich wykorzystanie było niezwykle opłacalne. Nawet biorąc pod uwagę wszystkie straty pocisków, pozostałe zniszczyły mienie za kwotę znacznie większą niż koszt V-1 i bardzo skutecznie się opłaciły, nie mówiąc już o psychologicznym efekcie ich nalotów.
Jednak amerykański system obrony powietrznej był prawdziwą żelazną kopułą.
Po rozmieszczeniu w Wielkiej Brytanii baterii podobnych do tych zainstalowanych na pancernikach Iowa, udział zniszczonych samolotów miotających natychmiast skoczył z 24% do 79%. Generał Frederick Alfred, 2. baronet Pile , brytyjski dowódca obrony powietrznej podczas drugiej bitwy o Anglię, wspominał (a później napisał w swoich wspomnieniach Ack-Ack: Britain's Defence against Air Attack podczas II wojny światowej):
Zwrócił także uwagę na wyjątkową cechę II wojny światowej z alianckiego punktu widzenia – jeszcze bardziej uderzającą, jeśli się nad tym zastanowić, niż użycie bomby atomowej (i w przeciwieństwie do bomby całkowicie umknęło świadomości Sowietów, Niemcy, a właściwie wszystkie inne strony konfliktu). Nigdy wcześniej w historii broń automatyczna nie walczyła w bitwie z inną bronią automatyczną.
Na niebie nad Wielką Brytanią jesienią 1944 roku po raz pierwszy na świecie udział ludzi w bitwie był czysto symboliczny. Ludzie rozmieścili system obrony powietrznej i wystrzelili zrobotyzowane rakiety i na tym zakończył się ich udział w konflikcie. Dalej maszyny walczyły z maszynami, człowiek był zbędnym i najsłabszym ogniwem w tej bitwie.
Pyle napisał w swoich wspomnieniach.
W rzeczywistości współczesny rozwój spraw wojskowych doszedł właśnie do tego.
Niemiecka kontrofensywa w Ardenach została zatrzymana, także dzięki rozmieszczeniu haubic z podobnymi zapalnikami, pod koniec 1944 roku ich produkcja osiągnęła 40 000 sztuk dziennie.
Historyk James Baxter (James Phinney Baxter III) stwierdził:
Zauważamy, jak zaskakująco harmonijnie, dzięki ludziom takim jak Bush i Sperry, władza, biznes i nauka splotły się w Stanach Zjednoczonych podczas wojny.
W rzeczywistości najcenniejszą ze wszystkich znaczących rzeczy stworzonych podczas wojny była ta symbioza, unikalna dla Stanów Zjednoczonych i nie powtarzająca się od tamtej pory w żadnym kraju na świecie.
Bush miał niewiarygodny konflikt interesów – był współwłaścicielem firmy Raytheon, która otrzymywała najbardziej soczyste zamówienia wojskowe, zajmował wysokie stanowiska w Carnegie Institution i MIT, który opracowuje sprzęt do dalszej produkcji, a jednocześnie dystrybuował ogromne środków budżetowych i odpowiadał za pracę kilkudziesięcioosobowych zespołów naukowców.
Naprawdę był „carem nauki”, tylko od niego zależało, który zespół otrzyma wsparcie, które laboratorium – finansowanie, a która korporacja wojskowa – najlepsze zamówienie.
Oczywiście Bush się nie obraził - Raytheon zarobił miliardy na wojnie.
W czasie wojny OSRD wystawiała kontrakty według własnego uznania, a połowa budżetu trafiała do zaledwie ośmiu organizacji. MIT otrzymał najwięcej funduszy i był wyraźnie powiązany z Bushem i jego świtą. Bush próbował przeforsować rozporządzenie całkowicie usuwające OSRD z konfliktu interesów, ale jego wysiłki zakończyły się niepowodzeniem, co skłoniło go do wezwania do rozwiązania departamentu już w 1944 r., Kiedy większość jego zadań została zakończona.
Oczywiście nie we wszystkim miał rację. Na przykład V-1 wykazał poważne pominięcie w portfelu OSRD: pociski kierowane. Niemniej jednak błąd ten został naprawiony zaraz po wojnie, jak pamiętamy, Raytheon stał się czołowym producentem pocisków kierowanych w Stanach Zjednoczonych, przed wojną Bush stwierdził:
Jak na ironię, sam Bush nigdy nie ufał rakietom aż do swojej śmierci, pisząc w książce z 1949 r. (Modern Arms and Free Men), że międzykontynentalne międzykontynentalne rakiety balistyczne nie byłyby technicznie wykonalne „przez długi czas… jeśli w ogóle”. W swojej niechęci do technologii rakietowej był jak Curtis LeMay, największy bombowiec w historii, który nigdy w pełni nie uznał wartości rakiet za równą swoim ulubionym bombowcom.
Jest podwójnie zabawne, że stanowiska największych umysłów strategicznych i administracyjnych Stanów Zjednoczonych w tej sprawie okazały się znacznie mniej postępowe niż stanowisko Nikity Chruszczowa, prawdziwego romantyka rakiet, który powinien był mieć wszystko, od rakiet – od czołgi do krążowników.
Jednak cały system jako całość działał po prostu genialnie.
Do końca wojny lub po niej powstały największe klastry naukowe w historii ludzkości – RAND Corporation, DARPA, NASA oraz inny ważny ośrodek na Zachodnim Wybrzeżu – Stanford Industrial Park, założony przez rektora Uniwersytetu Stanforda Fredericka Termana (Frederick Emmons Terman). Jej pierwszymi mieszkańcami byli dwaj jej absolwenci – William Hewlett (William Reddington Hewlett) i David Packard (David Packard), znani nam jako założyciele firmy Hewlett-Packard (a to nie tylko drukarki, HP to oscyloskopy, pierwsze minikomputery i kalkulatory naukowe, pierwszy na świecie interfejs graficzny, własne mikroprocesory, serwery i oczywiście mnóstwo sprzętu wojskowego).
Tak rozpoczęła się historia tego, co obecnie nazywa się Doliną Krzemową, a rządowe zamówienia wojskowe stanowiły 99% zastrzyków do niej (około 10 miliardów dolarów rocznie) aż do lat 1980-tych.
W rezultacie zasługa Busha tkwi nie tylko w jego rozwoju naukowym, nie tylko w mistrzowskim zarządzaniu najbardziej złożonymi projektami, dzięki którym Amerykanie wygrali wojnę, ale w samej idei całkowitej fuzji rząd, wojsko, naukowcy i biznes w jedną kolosalną, niezniszczalną hydrę postępu technologicznego, której nie było jeszcze żadnej historii.
Jest to łańcuch opracowany przez Busha: biznes płaci podatki - wojsko prosi o nową broń - państwo daje dotacje - naukowcy rozwijają - firmy produkują - osiągają zyski - rozwijają projekty cywilne już dla siebie - osiągają jeszcze większy zysk - płacą podatki, a łańcuch się zamyka, nie był w takiej kompletności i doskonałości nie jest realizowany w żadnym innym kraju na świecie.
Socjalizm nie tylko nie miał nic przeciwko absolutnej, bezwzględnej, maszynowej skuteczności tego schematu (poza karykaturami w Krokodylu skorumpowanych zachodnich naukowców i burżuazyjnych militarystów na workach krwawych dolarów), ale także najbliższym krewnym Amerykanów – brytyjscy kapitaliści.
Żadne inne państwo na świecie nie pojęło tak niesamowitej logiki nieustannej reprodukcji dorobku intelektualnego (i jednocześnie finansowego), która do początku lat 1970. masowe wymieranie wszystkich regionalnych producentów, szwedzkich Data SAAB, włoskich Olivetti, French Bull, anglo-kanadyjskich Ferranti i Metrovick oraz wielu, wielu innych.
Wszystko to stało się dziedzictwem OSRD. Po jego zamknięciu Bush miał nadzieję, że rządowe finansowanie badań podstawowych (choć w znacznie mniej radykalnych formach) będzie kontynuowane. W 1944 Roosevelt prosi Busha o rekomendacje, jakie wnioski z II wojny światowej należy wyciągnąć w dziedzinie organizacji nauki?
Spotkał Trumana, który zastąpił Roosevelta, w 1945 roku i przedstawił mu artykuł (Science, The Endless Frontier), w którym faktycznie przedstawił amerykańską doktrynę pracy z badaniami, która jest nadal aktualna. W tym memorandum Bush opowiadał się za finansowaniem przez państwo fundamentalnych badań naukowych prowadzonych we współpracy z uniwersytetami i przemysłem.
Bush zaproponował prezydentowi czteropunktowy program reformy nauki.
Po pierwsze, aby jak najszybciej poinformować świat o wkładzie, jaki Amerykanie wnieśli do wojny dzięki wiedzy naukowej, czyli odtajnić ją.
Po drugie, zorganizować przy wsparciu państwa kontynuację pracy wykonanej w czasie wojny w medycynie i naukach pokrewnych.
Po trzecie, opracować środki promujące działalność badawczą organizacji publicznych i prywatnych.
Po czwarte, zaproponować skuteczny program identyfikowania i rozwijania talentów naukowych wśród amerykańskiej młodzieży, tak aby poziom przyszłych badań naukowych w Stanach Zjednoczonych był porównywalny z tym, co robiono w czasie wojny.
On napisał:
W latach 1946-1947 toczyły się w Kongresie debaty między zwolennikami pewnego rodzaju socjalizmu w nauce, a la ZSRR - powołanie specjalnego administratora przez prezydenta i alienacja patentów na wynalazki na rzecz państwa, a podejście Busha:
W rezultacie prawo utknęło w martwym punkcie, a wojsko zamknęło niszę, tworząc własne Biuro Badań Marynarki Wojennej (ONR).
Wojna nauczyła wielu naukowców pracować bez ograniczeń budżetowych narzucanych przez przedwojenne uczelnie, chętnie zabiegali oni o fundusze od wojska, w wyniku czego Bush pomógł stworzyć Joint Research and Development Board (JRDB) armii i marynarki wojennej, którego został prezesem. .
Po uchwaleniu Ustawy o Bezpieczeństwie Narodowym 26 lipca 1947 r. Bushowi ostatecznie udało się w 1950 r. Przeforsować ustawę tworzącą Narodową Fundację Nauki (NSF).
Do 1953 roku Departament Obrony wydawał na badania 1,6 miliarda dolarów rocznie (około 16 miliardów dolarów w dzisiejszych dolarach).
Czy to dużo czy mało w porównaniu z ZSRR?
Najłatwiejszy sposób na przeliczenie w złocie. Jak pamiętamy, Chruszczow przeznaczył na budowę Zelenogradu 4 tony żółtego metalu. Jeśli spojrzymy na ceny za uncję trojańską w 1953 roku (około 35 dolarów), to prosta matematyka doprowadzi nas do faktu, że Amerykanie wydawali na naukę około 1 ton złota rocznie – trzydzieści razy więcej, niż było na to stać ZSRR!
W latach pięćdziesiątych amerykańscy fizycy spędzali 1950% swojego czasu na badaniach związanych z obronnością, a 70% wydanych na nie pieniędzy pochodziło albo z Departamentu Obrony, albo z Komisji Energii Atomowej (AEC), która zastąpiła Projekt Manhattan.
Bush służył w radzie dyrektorów AT&T od 1947 do 1962. Zrezygnował z funkcji prezesa Carnegie Institution i wrócił do Massachusetts w 1955 roku. Zmarł w Massachusetts w 1974 roku, po jego śmierci profesor Jerome Bert Wiesner, przewodniczący Prezydenckiego Komitetu Doradczego ds. Nauki (PSAC), stwierdził:
W 1998 roku Komitet Naukowy Kongresu Stanów Zjednoczonych opublikował memorandum (Unlocking Our Future Toward a New National Science Policy), w którym uznał, że poglądy Vannevara Busha, wyrażone w jego programie Science – the Way to Infinity, pozostają podstawą polityka wobec nauki. .
Na koniec pozostaje nam przestudiować osiągnięcia króla cybernetyki, samego Norberta Wienera, tak znienawidzonego i cenionego w ZSRR. To jego pomysły zainspirowały radzieckich naukowców, niestety tylko król okazał się nagi. Ale o tym w następnej części.
Wszystkie te wydarzenia są ściśle związane z dwiema wybitnymi postaciami. Obaj byli naukowcami, inżynierami elektrykami i wynalazcami, obaj założyli najpotężniejsze do tej pory firmy i zostali milionerami, obaj pomogli wygrać wojnę. Jednym z nich był Elmer Ambrose Sperry, a drugim Vannevar Bush.
Z problemów, przed którymi stanęli twórcy systemu cybernetycznego – idealnej broni obrony powietrznej: radaru, zapalnika radiowego i komputera balistycznego, Vannevar Bush odpowiadał za dwa – za wszystko, co było związane z radarem.
Sperry był prawdziwym pionierem systemów automatycznego sterowania. Powstały schemat nie tylko służył jako koncepcyjny prototyp dla wszystkich zmian związanych z tarczą przeciwrakietową, ale także doprowadził do ogromnego przyspieszenia w rozwoju komputerów (a także w rozwoju amerykańskiego biznesu).
Sperry był jednym z tytanów odchodzącego XIX wieku, typowym inżynierem zhulverniańskim, który rozumiał wszystko, od urządzeń górniczych po wymyślony przez siebie proces otrzymywania czystej sody kaustycznej i technologie wydobywania cyny ze złomu. Ponadto jego dociekliwy umysł nieustannie zwracał się ku coraz to nowym problemom.
Już w 1887 r. stworzył system elektryfikacji kopalń węgla kamiennego, który umożliwił dostarczanie urządzeń górniczych własnego projektu głęboko pod ziemię w celu znacznego zwiększenia wydobycia węgla i założył Sperry Electric Machinery Mining Company.
W 1890 roku wykorzystał swoje pomysły na podziemne samochody elektryczne do opracowania trolejbusów, które jeździły po liniach w dużych pagórkowatych miastach Ohio i Pensylwanii, zakładając firmę Sperry Electric Railway Company. Stworzył także jeden z pierwszych pojazdów elektrycznych i rozwinął technologię przenośnych akumulatorów kwasowo-ołowiowych, które są nadal w użyciu.
Samochód Sperry'ego został pokazany na Wystawie Światowej w Paryżu i podczas podróży doświadczył męki choroby morskiej. W rezultacie zwrócono jego uwagę na problemy stabilizacji żyroskopowej, a następnie nawigacji inercyjnej. W 1910 roku tworzy swoją najsłynniejszą firmę Sperry Gyroscope Company i wygrywa przetarg na dostawę dla Marynarki Wojennej USA stabilizatorów żyroskopowych, które mogą radykalnie zmniejszyć kołysanie statków.
Top - Żyrokompas Sperry Mark XIV, Mod. 1, 1944. Poniżej znajduje się mechaniczny autopilot Mike'a. Z boku reklama liniowca Queen Elisabeth z systemem Metal Mike (fot. https://dodlithr.blogspot.com/, https://flemingsbond.com/, https://maritime.org/)
W tym samym czasie poznał innego utalentowanego inżyniera, o którym w języku rosyjskim nie ma żadnych informacji - Hannibala Choate Forda.
Hannibala Forda
Urodzony w stanie Nowy Jork Ford od dzieciństwa lubił mechaniczne zegarki. Przed studiami udało mu się pracować w Crandall Typewriter Company, Daugherty Typewriter Company, a nawet w Westinghouse Electric, a po ukończeniu Cornwall University w 1903 roku dostał pracę w JG White Company w Nowym Jorku, opracowując regulatory prędkości i systemy sterowania dla nowojorskim metrze. Wreszcie w 1909 roku połączył siły ze Sperrym i pracował w jego firmie do 1915 roku.
We współpracy z Fordem Sperry stworzył pierwszy na świecie żyrokompas, który miał zastąpić ówczesne kompasy magnetyczne, które były zawodne w warunkach stalowych pancerników. Jego pierwszy system został zainstalowany na USS Delaware w 1910 roku. Delaware został wysłany na koronację Jerzego V, gdzie wywarł ogromne wrażenie na Brytyjczykach, którzy bardzo szanowali technologię morską.
Na podstawie wyników testów system został uzupełniony o powtarzalne kompasy i wskaźniki namiaru celu, a admirał Joseph Strauss, szef Departamentu Uzbrojenia Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych, nakazał firmie Sperry zainstalowanie takiego systemu na wszystkich amerykańskich pancernikach pierwszej wojny światowej.
W tych samych latach pojawił się Sperry Metal Mike – pierwszy system żyroskopowej kontroli kursu statku (autopilot Sperry'ego z 1933 roku nosił nazwę Mechanical Mike).
Wpływy Sperry Gyroscope Company były ogromne, powstały filie w Wielkiej Brytanii, żyrokompasy kupowały nie tylko floty amerykańskie, ale także brytyjskie, włoskie, francuskie i (kilka sztuk) nawet rosyjskie. Nawiasem mówiąc, Niemcy używali podobnych urządzeń opracowanych przez Hermanna Franza Josepha Hubertusa Marię Anschütz-Kaempfe.
Produkcja żyrokompasów Sperry trwała w Wielkiej Brytanii do późnych lat 1970., kiedy to firma została sprzedana firmie British Aerospace.
Łącząc ideę żyrokompasu, stabilizacji żyroskopu i sterowania sterami, w 1916 roku Sperry stworzył pierwszego na świecie autopilota i przetestował bezzałogowe statki powietrzne. Niestety, w tamtych czasach takie technologie były jeszcze praktycznie nie do zrealizowania w tak małej objętości, ale system automatycznego utrzymywania i stabilizacji kursu statków okazał się dla niego świetny.
W rezultacie ówczesne amerykańskie drednoty stały się najbardziej zaawansowanymi technicznie okrętami na świecie, wyprzedzając nawet Wielką Brytanię.
Idee telemechaniki i automatyki zawładnęły nim na całe życie.
Sperry, kontynuując pracę nad pełnoprawnym lotnictwo autopilota (i po jego stworzeniu), w 1918 roku wykonał pierwszą „torpedę powietrzną”, jak wówczas nazywano pociski, i kierował! Opracował celowniki bombowe, radarowe systemy kierowania ogniem oraz komputery do startu i lądowania.
Podczas II wojny światowej firma Sperry Gyroscope stworzyła w 1942 roku wieżyczki przeciwlotnicze bombowców Boeing B-17 Flying Fortress, prawdziwe arcydzieła elektromechaniki, które znacznie zmniejszyły straty amerykańskich samolotów na wszystkich frontach. Później wspólnie z General Electric zaprojektowali jeszcze skuteczniejszą zdalnie sterowaną wieżę dla B-29 Superfortress - Remote Control Turret System, która zamieniła najlepszy bombowiec II wojny światowej w prawdziwą maszynę śmierci.
Ogromną zasługą Sperry'ego jest to, że jako pierwszy na świecie w pełni zrozumiał ogólne zasady sprzężenia zwrotnego i automatycznego sterowania oraz zawarł je w uniwersalnych modułach elektromechanicznych nadających się do najszerszego możliwego zastosowania - od torped po działa przeciwlotnicze. Firma Sperry Gyroscope przez dziesięciolecia specjalizowała się w produkcji takich urządzeń, skutecznie stając się monopolistą w inercyjnych systemach naprowadzania i pilotowania.
Wieżyczka kulowa B-17, zwróć uwagę na tytuł artykułu - „Mechaniczne mózgi. Urządzenia komputerowe działające w metalowych skrzynkach celują z pistoletów i bomb z nieludzką dokładnością ”(zdjęcie https://www.liberatorcrew.com). Nawiasem mówiąc, taka wieża posłużyła za podstawę słynnego myśliwca TIE z Gwiezdnych wojen.
David A. Mindell w swojej książce Between Human and Machine: Feedback, Control, and Computing before Cybernetics napisał, że Sperry, wynajdując i sprzedając pierwsze na świecie urządzenia sprzężenia zwrotnego,
„stworzył zupełnie nowy rodzaj akcesoriów naukowych, które pozwalają operatorowi rozszerzyć funkcje i umiejętności daleko poza jego własną siłę, wytrzymałość i zdolności”.
W związku z eskalacją konfliktu popyt na roboty na wojnę potoczyło się jak lawina, Sperry nie miał czasu na realizację zamówień, fabryki Ford Motor Company i Chrysler musiały zostać połączone jako podwykonawcy. Tylko w 1942 roku Sperry podpisał kontrakty na produkcję układów sterowania na miliard dolarów! W dobie maszyn człowiek nie nadawał się do wojny.
Szczytem obrony powietrznej bombowców są zdalnie sterowane wieże B-29. Schemat wieży, jej instalacja. Poniżej - wyjaśnienie idei paralaksy i możliwych układów do zdalnego sterowania (fot. https://www.popularmechanics.com, http://www.twinbeech.com/)
Teraz pozostaje nam zająć się analizatorami różnicowymi służącymi do obliczania parametrów strzelania.
Ta klasa maszyn wywodzi się z prac Gasparda Coriolisa (Gaspard-Gustave Coriolis, słynny mechanik, odkrył między innymi siły Coriolisa) w 1836 roku i Jamesa Thomsona (James Thomson, jego młodszy brat, słynny fizyk, Lord Kelvin ) w 1876 roku jest lepiej znany. Lord Kelvin użył analizatora do wyodrębnienia wielu czynników wpływających na pływy, aby można je było przewidzieć w przyszłości.
Królewski flota Lubiłem komputer Kelvina, ponieważ pozwalał mi brać historyczny dane dotyczące pływów zarejestrowane w dowolnym miejscu na świecie i zestawiane w tabeli z niewielkim ułamkiem pracy, która była wcześniej wymagana do obliczeń.
Ponad pół wieku później komputery pływowe Kelvina pomogły zaplanować lądowanie w Normandii, przyczyniając się w ten sposób bezpośrednio do wyniku II wojny światowej.
Dumaresq MkVI, Argo Clock Mark IV, Dreyer Fire Control Table Mark III 1918 Modele 3D autorstwa Roba Brassingtona (Rob Brassington, http://dreadnoughtproject.org)
Za radą Lorda Kelvina maszyna integrująca Thomsona została później włączona do systemu kierowania ogniem artylerii morskiej, opracowywanego przez Arthura Josepha Hungerforda Pollena. Jego zegar Argo został ukończony do 1912 roku.
Generalnie Brytyjczycy trzymali rękę na pulsie w komputerach balistycznych od 1904 roku, kiedy Royal Navy opracowywała już teoretyczną koncepcję koordynacji salw z kilku okrętów w celu zwiększenia skuteczności ognia, aż do końca I wojny światowej.
Idee te znalazły odzwierciedlenie w bitwie pod Cuszimą i tak, Brytyjczycy w żadnym wypadku nie stanęli w niej po stronie Rosji.
Brytyjski doradca wojskowy Walter Hugh Thring z Dywizji Strzelców Marynarki Wojennej (i nie tylko on) został wysłany, aby pomóc Japończykom w reorganizacji ich stanowisk kontrolnych na pancernikach zgodnie z najnowszymi osiągnięciami nauki i technologii. Thring przyniósł Japończykom Dumaresq, mechaniczne urządzenie liczące (zasadniczo analogowy model względnego ruchu dwóch statków) wynalezione około 1902 roku przez porucznika Royal Navy Johna Saumareza Dumaresqa, używane w połączeniu z dalmierzem do obliczania właściwych kątów celowania dział, w zależności od prędkości statku i odległości do celu.
Mark I Dumaresq został wyprodukowany przez Elliott Brothers. Do 1913 roku Royal Navy zakupiła około 1 instrumentów o różnych modyfikacjach (I, II i III) o wartości 000 10 funtów. Mark IV stał się elektryczny i zintegrowany z tak zwanym Dreyer Fire Control Table, zaprojektowanym przez admirała Dreyera (Sir Frederic Charles Dreyer) i stał się szczytem technologii kierowania ogniem drednotów podczas I wojny światowej.
Zaawansowaną wersją stołu Dreyera, w którym zegar Argo był już zintegrowany, był stół kierowania ogniem Admiralicji (AFCT, używany w różnych modyfikacjach aż do pancerników typu King George V z czasów II wojny światowej). Ostatnimi dumareskowymi modelami były uproszczone modele Mark VIII – Mark XII, nienadające się do integracji z nowoczesnymi urządzeniami kierowania ogniem i używane do końca II wojny światowej na okrętach pomocniczych.
To dumaresque Mark I, wraz z dalmierzami Barr & Stroud, Tring pomógł opanować Cesarską Marynarkę Wojenną Japonii. Ogólnie rzecz biorąc, w VO jest świetna seria artykułów o Cuszimie oraz o rosyjskim i japońskim ogniu, na przykład: to.
W Imperium Rosyjskim podobne systemy zostały opracowane przez Nikołaja Karłowicza Geislera, wynalazcę, właściciela Zakładu Elektromechanicznego N.K. Geisler and Co. Później, na pierwszych rosyjskich pancernikach klasy Sewastopol, wprowadzonych do służby w 1915 r., SUAO GK zawierało urządzenia systemu Geisler mod. 1910 i przeprojektowany na podstawie zegara Argo oraz automatycznego kąta i odległości kursu, opracowanego w 1912 roku przez AN Kryłowa, TsAS zaprojektowanego przez Nikołaja Aleksandrowicza Fiedoryckiego.
Ogólnie rzecz biorąc, wszystkie te projekty były niezwykle prymitywne i tylko Brytyjczycy zdołali osiągnąć pełną automatyzację (bez poprawek na siłę wiatru, które wprowadzano ręcznie), za pomocą ich tablicy Dreyera (szczegółową analizę wszystkich systemów można znaleźć tutaj).
Maszyna Lorda Kelvina na 7 integratorach do użytku w meteorologii. Kluczowa idea stojąca za integratorem Forda i schematem pierwszego Rangekeepera. Torpedo Data Computer, kolejne wyrafinowane urządzenie celownicze. Analizator różnicowy Busha (od Stefana Drechslera, Barbary Haeberlin „Stożki, dyski, koła i kule dla obszaru i integracji od Bawarii do Bostonu i dalej”)
Złożoność prowadzenia ognia na morzu (a teraz wyobraźcie sobie, jak to było opracowywać działa przeciwlotnicze, biorąc pod uwagę różnicę w wielkości, prędkości i manewrowości okrętu i samolotu) najlepiej pokazuje fakt, że podczas bitwy o Jutlandię , chociaż Brytyjczycy mieli wówczas najlepszy na świecie system kierowania ogniem, tylko 3% ich strzałów trafiało w cele.
Amerykanie podeszli do problemu bardziej fundamentalnie.
Po pierwszej wojnie światowej naprawdę myśleli o znacznej poprawie floty, rozwój urządzeń kierowania ogniem szedł pełną parą, a wspomniany już Hannibal Ford wniósł do tego maksymalny wkład. W 1915 roku opuścił Sperry, aby założyć własną firmę, Ford Marine Appliance Corporation (później Ford Instrument Company, wchłonięta przez Sperry po wojnie).
Już w 1917 roku wprowadził swój pierwszy produkt, Ford Range Keeper Mk. 1, dalmierzowy system kierowania ogniem, pojazd tej samej klasy co Argo Clock. Zainstalowany na USS Texas Mk. 1 obliczył dla tamtych czasów niesamowitą liczbę funkcji ciągłych w czasie rzeczywistym: wyznaczył wektor prędkości, całkując ten wektor wyznaczył odległość do celu i obliczył prędkość względną pod kątem prostym do linii wzroku. Najcenniejszy element Mk. 1 był nowym typem integratora wymyślonym przez Forda, niezwykle technologicznym i niezawodnym, później to jego konstrukcja stała się podstawą wszystkich maszyn tej klasy.
Pod koniec I wojny światowej Brytyjczycy i Jankesi jako jedyni posiadali tak zaawansowane systemy kierowania ogniem.
Traktat Waszyngtoński z 1922 roku zawiesił rozwój floty na prawie dekadę, firma Ford była w biedzie, ale nadal prowadziła badania. Pod koniec lat dwudziestych Ford zaczął opracowywać pierwszy na świecie komputer przeciwlotniczy i szybko odkrył, że problem jest znacznie bardziej złożony niż strzelanie do wrogich statków. Dziesięć lat później, pod koniec lat 1920., Vickers (np. Vickers No.1930 Mk III) i Sperry stworzyli POISOT przeciwko bombowcom wysokościowym, ale nisko latające samoloty przedstawiały zupełnie inny problem – zbyt dużą prędkość kątową i krótkie czas kontaktu z ogniem.
Major Kerrison (AV Kerrison) z laboratorium badawczego Admiralicji w Teddington opracował pierwszą wersję POISO rozwiązującą ten problem - Kerrison Predictor (wydany w USA jako M5 Antiaircraft Director). Urządzenie było w stanie trafić we wszystko, co leci w linii prostej, i było szczególnie skuteczne przeciwko bombowcom nurkującym. Jednak zawierał również ponad 1 precyzyjnych części i ważył ponad 000 kg, mimo że większość z nich była wykonana z aluminium. Biorąc pod uwagę zapotrzebowanie RAF na aluminium, Predictor okazał się zbyt skomplikowany do masowej produkcji. Urządzenie było również dostarczane z generatorem diesla do jego obsługi, co jeszcze bardziej utrudniało jego użytkowanie.
Sperry stworzył analog tego urządzenia nieco wcześniej, szybciej i dokładniej (a nawet bardziej złożony i droższy, 11 000 części, ponad 400 kg wagi) M7 Computing Sight, mimo to Kerrison No.7 był masowo używany przez armię amerykańską.
Integratorzy Forda to nie tylko morze. Z podobnych systemów korzystała cała armia amerykańska. US Navy Mk IV Torpedo Data Computer – najbardziej zaawansowany komputer kierowania ogniem torpedowym II wojny światowej, legendarny celownik Norden, którego opracowanie kosztowało niewiele mniej niż bomba atomowa, oraz równie tajna, inercyjna platforma celownicza Bendix ST-120 Stabilizing Platforma dla pocisków Pershing-1. Integratory dysków balistycznych były używane w analogowych komputerach naprowadzających dla systemów rakiet balistycznych do połowy lat 1970-tych (fot.
Ford kontynuował również badania w dziedzinie komputerów balistycznych, a ich ukoronowaniem był System Kierowania Ogniem Armatnim Ford Mark 37 wraz z Komputerem Kierowania Ogniem Ford Mark 1A do zwalczania samolotów (najlepszy na świecie morski system obrony powietrznej podczas II wojny światowej) oraz Ford Rangekeeper Mark 8 — szczyt systemów kierowania ogniem dla dużej artylerii morskiej.
System ten był używany na pancernikach klasy Iowa i kontrolował 16-calowe działa wszystkich czterech okrętów od ich wprowadzenia do służby podczas II wojny światowej do zbombardowania sił irackich w lutym 1991 r. podczas wojny w Zatoce Perskiej.
Ostatnią modernizacją systemu, oddaną do użytku w czasie wojny koreańskiej, był Mark 48, komputer do atakowania wybrzeża i prowadzenia ognia pośredniego na wyznaczone cele z samolotu rozpoznawczego, warkot pancernik (od końca lat 1980.) lub satelita. Mark 48 obliczył parametry strzelania, a następnie przekazał dane do Rangekeepera lub Mark 1A, w zależności od tego, które działa zostały użyte do bombardowania.
Centralne stanowisko kierowania ogniem na HMS Belfast z Admiralty Fire Control Table i USS Iowa z systemem kierowania ogniem Ford Mark 37 (fot. www.en.wikipedia.org, https://www.reddit.com)
Ci, którzy chcą uzyskać więcej informacji o radzieckich działach przeciwlotniczych marynarki wojennej, mogą to zrobić w doskonałych artykułach ”Uzbrojenie przeciwlotnicze radzieckich pancerników"A"O tajemnicach POISOT radzieckich pancerników i o nieporozumieniu małego kalibru 21-K"Tutaj, na VO.
Komputer balistyczny pancerników typu Yamato, Typ 98 Hoiban Fire Control Table, był w przybliżeniu odpowiednikiem samochodów Forda. W centrum znajduje się plan umieszczenia sprzętu kierowania ogniem na pancernikach Iowa, legendarny komputer kierowania ogniem Mark 1A o wadze 1 kg, do działania potrzebnych było ponad 300 serwomechanizmów, zużywających łącznie 20 kW. Poniżej - schemat kierowania ogniem pancerników Iowa i komputera ataku wybrzeża Mark 16 (fot. http://gau-ando.sakura.ne.jp, www.en.wikipedia.org, https://www.okieboat.com /).
Tak więc problem komputerów balistycznych został pomyślnie rozwiązany przez Amerykanów na początku II wojny światowej - ich systemy przeciwlotnicze były już najlepsze na świecie. Pozostaje dodać ostatnie elementy: radary i bezpieczniki radiowe.
Vannevara Busha
A potem na scenie pojawia się Vannevar Bush.
Bush urodził się w Massachusetts jako syn pastora w 1890 r., aw 1913 r. ukończył prestiżowy prywatny Uniwersytet Tufts, mając już ugruntowaną pozycję inteligentnego inżyniera i autora kilku patentów. Wtedy też zrodziło się jego zainteresowanie obszarem, który okazał się niezwykle ważny dla wojny na Pacyfiku (a także dla rozwoju celowników bombowych, stworzenia broń itp.) - zasady rozwiązywania równań różniczkowych za pomocą symulacji elektromechanicznej. Ponadto popularny student Bush pełnił funkcję prezesa i wiceprezesa swojego strumienia i już wtedy wykazywał swoje talenty jako administrator, w szczególności prowadząc uniwersytecką drużynę rugby.
Po studiach dołączył do General Electric, służył w US Navy Coast Survey na początku I wojny światowej i jednocześnie wykładał matematykę i elektrotechnikę na Uniwersytecie Tufts, zostając adiunktem. W latach 1916-1917 Bush zdobył stopnie inżynierskie na Harvardzie i najlepszej uczelni technicznej na świecie, legendarnym MIT.
W Tufts współpracował z American Radio and Research Corporation (AMRAD), prowadząc ich laboratorium, aw 1917 r., po przystąpieniu Stanów Zjednoczonych do wojny, wyjechał do pracy w National Research Council (National Research Council). W 1922 roku, już na MIT, Bush opublikował swoją pierwszą książkę (Principles of Electrical Engineering).
Wraz z końcem wojny zakończyły się również kontrakty wojskowe firmy AMRAD. Aby temu zaradzić, Bush opracował przełącznik termostatyczny wraz z Johnem Albertem Spencerem i przy wsparciu Laurence'a K. Marshalla i Richarda Steere Aldricha założył firmę Spencer Thermostat Company (firma istnieje do dziś jako Sensata Technologies).
W 1924 roku Bush i Marshall połączyli siły z fizykiem Charlesem G. Smithem, aby opracować diodę Zenera z wyładowaniem jarzeniowym, nowy typ lampy używanej do prostowania prądu w obwodach mocy. To urządzenie, które otrzymało handlową nazwę „Raytheon” – „boski promień” zrewolucjonizowało radio, czyniąc je naprawdę masywnym. Przed wynalezieniem diody Zenera zasilacze miały takie rozmiary, że radioodbiorniki z okresu I wojny światowej pakowano do małego wózka. W rezultacie firma American Appliance Company założona przez Smitha w 1922 roku (która próbowała produkować lodówki) została przemianowana na Raytheon Manufacturing i stała się wiodącą na świecie korporacją produkującą wszelkiego rodzaju lampy elektronowe w okresie międzywojennym, co uczyniło Busha milionerem.
Pokój do twojego domu. Ewolucja produktów Raytheon od lamp próżniowych do Raytheon Tomahawk Block IV (fot. https://www.ebay.com/ oraz plakat promocyjny Raytheon)
W latach wojny Raytheon stał się głównym twórcą radarów wszystkich typów, co doprowadziło do zabawnego efektu ubocznego - w 1945 roku inżynier firmy Percy Spencer (Percy LeBaron Spencer) przypadkowo poddał tabliczkę czekolady magnetronowi i tym samym wynalazł kuchenka mikrofalowa.
W latach 1948-1953 firma Raytheon opracowywała pociski samonaprowadzające, ostatecznie umacniając swój status jednej z największych światowych korporacji wojskowych. Pociski AGM-65 Maverick, AGM-88 HARM, AIM-7 Sparrow, AIM-9 Sidewinder oraz słynne BGM-109 Tomahawk i FIM-92 Stinger to tylko krótka lista ich produktów.
W 1923 roku Bush został wybrany profesorem MIT, a później, w 1936 roku, jego doktorantem zostanie legendarny inżynier, matematyk i kryptoanalityk Claude Elwood Shannon, ojciec teorii informacji. W 1929 roku wraz z naszym kolejnym bohaterem, Norbertem Wienerem, był współautorem fundamentalnego podręcznika (Operacyjna Analiza Obwodów).
Dzięki bogatemu doświadczeniu badawczemu i dostępowi do najlepszych na świecie laboratoriów MIT, Bush powraca do swojej pasji znajdowania analogii między rozwiązywaniem równań różniczkowych a procesami elektromechanicznymi.
Należy rozróżnić analizatory różniczkowe i proste integratory modeli, które były niezwykle popularne w ZSRR (ze względu na to, że do rozpadu Związku nie można było porównywać liczby komputerów w nim z potrzebami). Typowy integrator jest znacznie bardziej prymitywną maszyną - w rzeczywistości fizycznym modelem (hydraulicznym lub elektrycznym) pewnego systemu, z parametrami, które można regulować w określonych granicach. Parametry te są ustawiane przez długi czas i ostrożnie, po czym integrator włącza się i natychmiast podaje rozwiązanie równania różniczkowego w postaci analogowej (najczęściej graficznie).
Prosty integrator, w przeciwieństwie do analizatora różnicowego, nie jest uniwersalnym komputerem, tylko modeluje konkretny proces, dla którego ustawione są wszystkie niezbędne parametry.
Pierwszy integrator elektryczny w naszym kraju, jak już pisaliśmy, został zbudowany w 1939 roku przez Brooka, którego został członkiem korespondentem, zanim w ZSRR nie było tak skomplikowanych maszyn. Integrator Brooka zajmował powierzchnię ponad 60 metrów kwadratowych. m., parametry wprowadzono poprzez regulację rezystorów, dobranych przez przekręcenie ponad tysiąca kół. Aby wejść w warunki, trzeba było obrócić każdą do żądanej pozycji, ustawienie przed startem trwało od jednego dnia do kilku tygodni!
Integrator umożliwił, z pewnym przybliżeniem, rozwiązywanie równań różniczkowych do szóstego rzędu. Był używany w przemyśle petrochemicznym do obliczania równań i układów hydrauliki podziemnej oraz pól temperaturowych. W 6 roku NN Lenov stworzył jeszcze bardziej nieporęczny integrator EDA przeznaczony do całkowania równań do 1947. rzędu.
Apoteozą było stworzenie w 1955 roku w zakładzie w Penzie na zlecenie Ministerstwa Przemysłu Naftowego i Gazowniczego monstrualnego integratora elektrycznego EI-S, którego decydującą częścią była siatka o powierzchni dwustu metrów kwadratowych! Pracował nad lampowymi wzmacniaczami operacyjnymi (łącznie ponad 8 lamp, co wystarczyło na półtora UNIVAC-a), zużywał nieopisane 500 kW (!) energii elektrycznej i zatrudniał 60 pracowników.
Źródła krajowe z dumą piszą, że nie było większego potwora: EI-S umożliwił symulowanie jednoczesnej pracy ponad pięciuset odwiertów naftowych produkcyjnych i dwustu pięćdziesięciu iniekcyjnych. Oczywiście to była prawda, ale jeszcze większego integratora nie powtórzono na Zachodzie, nie z powodu technicznej biedy Stanów Zjednoczonych, ale dlatego, że w dobie IBM 790 nikt go tam nie potrzebował. Używamy tej maszyny od około 15 lat, a ponadto opracowano ogromną liczbę wysoce wyspecjalizowanych modeli elektrycznych: do wyznaczania pola magnetycznego w półprzestrzeni (EP-41), do rozwiązywania jednego równania biharmonicznego w teoria sprężystości (EM-6-BU), a nawet wyznaczanie momentu ustania przedmuchu w konwertorze na określonej linii Kombinatu Krzywy Róg („Węgiel”).
Ogólnie rzecz biorąc, w ZSRR integratory, głównie dla układów równań Laplace'a, Poissona i Fouriera, były używane do lat 1980. złożone problemy inżynierskie w warunkach całkowitego niedoboru nowoczesnych technologii. A. Kolesov z magazynu Computerra w nr 26 za rok 1997 opowiedział, jak zorganizowano obliczenia w laboratoriach słynnego MEPhI:
„Pierwszy kontakt z komputerami analogowymi…w MEPhI miałem w połowie lat 70., ale w praktyce musiałem się z tym zmierzyć w latach 80., kiedy przeszedłem do nowej pracy i trafiłem do laboratorium modelowania procesów geofiltracji. ..
Była to zdrowa szafka o wymiarach 4x2,5x1,5 metra, w której było pole przełączające i wiązka jakichś przekaźników, zasilaczy, przewodów itp. W osobnych szafkach leżały stosy rezystancji i pojemności różnych wyznań .
Dla losów EI decydujący był rok 80. – w Instytucie uruchomiono pierwszy własny EC-1022, aw laboratorium uruchomiono jedynego w Instytucie SM-1.
Jednak pod koniec 1980 roku udało mi się być świadkiem użycia EI. Przez prawie tydzień dwóch lub trzech pracowników wykonywało obliczenia parametrów elektrycznych modelu. Następnie w ciągu dwóch tygodni przeprowadzili przełączanie i strojenie integratora.
Same obliczenia odbyły się natychmiast - w momencie włączenia przełącznika, ale strzelanie i przetwarzanie wyników zajęło jeszcze kilka dni.
Następnie rozważano nową opcję - dostosowanie parametrów, zapisanie wyników (jeszcze dwa lub trzy dni) itp.
W tym samym czasie rozwiązywałem ten sam problem w trybie testowym na CM-1 (32 Kb RAM), dla którego napisałem już odpowiedni program. Rozwiązanie jednej opcji zajmowało 3–40 minut (model był bardzo wrażliwy na oryginalne dane).
Korekta danych wyjściowych dla jednego wariantu i wydruk wyników wymagały kolejnych 10–15 minut. Porównanie wyników obliczeń na EI i SM-1 ujawniło kilka błędów w programie, ale jeszcze więcej błędów podczas przełączania i pomiarów danych na EI.
Po kilku tygodniach takich równoległych obliczeń kierownik laboratorium nakazał wyłączenie EI i kontynuowanie obliczeń tylko na SM-1.
Już po roku pracy na komputerach ES i SM było nam nawet trochę wstyd przypominać sobie prymitywność modelu matematycznego, która była granicą dla tego EI. Ale spisali to i wyrzucili dopiero po 5 latach, kiedy przenieśli się do innego pokoju - przez cały ten czas EI przepisywał co miesiąc pięć litrów alkoholu na „wycieranie kontaktów”.
Była to zdrowa szafka o wymiarach 4x2,5x1,5 metra, w której było pole przełączające i wiązka jakichś przekaźników, zasilaczy, przewodów itp. W osobnych szafkach leżały stosy rezystancji i pojemności różnych wyznań .
Dla losów EI decydujący był rok 80. – w Instytucie uruchomiono pierwszy własny EC-1022, aw laboratorium uruchomiono jedynego w Instytucie SM-1.
Jednak pod koniec 1980 roku udało mi się być świadkiem użycia EI. Przez prawie tydzień dwóch lub trzech pracowników wykonywało obliczenia parametrów elektrycznych modelu. Następnie w ciągu dwóch tygodni przeprowadzili przełączanie i strojenie integratora.
Same obliczenia odbyły się natychmiast - w momencie włączenia przełącznika, ale strzelanie i przetwarzanie wyników zajęło jeszcze kilka dni.
Następnie rozważano nową opcję - dostosowanie parametrów, zapisanie wyników (jeszcze dwa lub trzy dni) itp.
W tym samym czasie rozwiązywałem ten sam problem w trybie testowym na CM-1 (32 Kb RAM), dla którego napisałem już odpowiedni program. Rozwiązanie jednej opcji zajmowało 3–40 minut (model był bardzo wrażliwy na oryginalne dane).
Korekta danych wyjściowych dla jednego wariantu i wydruk wyników wymagały kolejnych 10–15 minut. Porównanie wyników obliczeń na EI i SM-1 ujawniło kilka błędów w programie, ale jeszcze więcej błędów podczas przełączania i pomiarów danych na EI.
Po kilku tygodniach takich równoległych obliczeń kierownik laboratorium nakazał wyłączenie EI i kontynuowanie obliczeń tylko na SM-1.
Już po roku pracy na komputerach ES i SM było nam nawet trochę wstyd przypominać sobie prymitywność modelu matematycznego, która była granicą dla tego EI. Ale spisali to i wyrzucili dopiero po 5 latach, kiedy przenieśli się do innego pokoju - przez cały ten czas EI przepisywał co miesiąc pięć litrów alkoholu na „wycieranie kontaktów”.
Począwszy od 1927 roku Bush zbudował swój analizator różniczkowy, komputer analogowy, który mógł rozwiązywać równania różniczkowe z 18 zmiennymi.
Wynalazek ten zrodził się z wcześniejszych prac Herberta R. Stewarta, jednego z jego studentów, który za namową swojego promotora w 1925 roku stworzył integrograf, urządzenie do rozwiązywania równań różniczkowych pierwszego rzędu.
Inny student, Harold Locke Hazen (w przyszłości wybitny inżynier elektryk) zaproponował rozszerzenie urządzenia do rozwiązywania równań drugiego rzędu.
Bush natychmiast zdał sobie sprawę z potencjału takiego wynalazku i wraz z Hazenem projekt został ukończony do 1931 roku. To właśnie stworzenie tej maszyny przyciągnęło uwagę opinii publicznej, administracji prezydenckiej i osobiście Franklina Roosevelta do Busha, za opracowanie analizatora różnicowego został odznaczony medalem Louisa E. Levy'ego Instytutu Franklina (obecnie jest to Franklina, przyznawany wybitnym inżynierom, jedna z najbardziej prestiżowych nagród na świecie, dwukrotnie przyznawana naukowcom rosyjskim – Bogolyubovowi i Kapitsa).
Samochód Busha składał się z 6 integratorów mechanicznych (modele Forda) i był tak zaawansowany, że Douglas Rayner Hartree z University of Manchester przywiózł jej rysunki do Anglii, gdzie w 1934 roku zmontował prototyp tego samego samochodu, a do 1939 roku Metropolitan-Vickers zbudował 4 kolejne dla Cambridge, Queen's University Belfast i Royal Aviation Institute w Farnborough. Później maszyny te posłużyły do obliczenia słynnej „skaczącej bomby” Vickersa typu 464, która zniszczyła tamy w Zagłębiu Ruhry.
Pomysły Busha znalazły odzew nie tylko w Anglii, w Oslo w 1938 roku zakończono prace nad analizatorem, opartym na tych samych zasadach co maszyna MIT, ale na 12 integratorach, co uczyniło go największym na świecie.
W Stanach Zjednoczonych projekt Busha został wdrożony w analizatorach różnicowych w Ballistic Research Laboratory w Maryland i Moore School of Electrical Engineering na University of Pennsylvania na początku lat czterdziestych XX wieku.
Na początku lat trzydziestych Bush zwrócił się do Fundacji Rockefellera o dotację na nowy samochód. Warren Weaver, szef działu nauk przyrodniczych w fundacji, początkowo nie był przekonany. Jednak Bush zachwalał nieograniczony potencjał swojej nowej maszyny do zastosowań naukowych - zwłaszcza w biologii matematycznej, ulubionym projekcie Weavera. Bush obiecał również liczne ulepszenia analizatora, w tym możliwość szybkiego przełączania go z jednego problemu na inny, jak centrala telefoniczna.
W 1936 roku jego wysiłki zostały nagrodzone grantem w wysokości 85 000 dolarów na zbudowanie nowego urządzenia, które później nazwano analizatorem różnicowym Rockefellera (RAD).
Niestety Bush, który został wiceprezesem MIT i dziekanem wydziału inżynieryjnego, nie mógł poświęcić zbyt wiele czasu na kierowanie rozwojem, w rzeczywistości wkrótce przeszedł na emeryturę, obejmując obowiązki prezesa Carnegie Institution w Waszyngtonie.
Bush czuł zbliżającą się wojnę i miał kilka pomysłów naukowych i przemysłowych, które mogłyby służyć potrzebom sił zbrojnych, chciał być bliżej centrum władzy, gdzie mógłby skuteczniej wpływać na rozwiązanie pewnych problemów.
Maszyna Rockefellera została ukończona dopiero w 1942 roku. Wojsko uznało to za przydatne do produkcji in-line stołów balistycznych dla artylerii. Monstrualny komputer składał się z 2 lamp próżniowych, 000 mil drutu, 200 serwomotorów i tysiąca przekaźników, ważąca 150 ton maszyna wykorzystywała zaawansowaną wówczas metodę wprowadzania informacji za pomocą kart perforowanych i pracowała nieprzerwanie na pełnych obrotach do końca wojny, rozwiązując najbardziej złożone równania różniczkowe.
Według historyka Robina Boasta,
RDA był mechanizmem rewolucyjnym i został później uznany za jedną z najważniejszych maszyn obliczeniowych II wojny światowej.
Shannon pracował z maszyną Rockefellera i zrobiło to na nim ogromne wrażenie.
Bush zdał sobie sprawę, że mechaniczne przekładnie są nieefektywne: aby wykonać obliczenia, maszynę trzeba było dostroić, co wymagało wielu roboczogodzin pracy wykwalifikowanych mechaników.
Nowy analizator pozbył się tego mankamentu. Sercem jego projektu nie był stół z prętami, ale przełącznik współrzędnych - dodatkowy prototyp podarowany przez Bell Labs. Zamiast przenosić moc z centralnego wału, każdy integralny moduł był niezależnie napędzany silnikiem elektrycznym. Aby ustawić maszynę do rozwiązania nowego problemu, wystarczyło skonfigurować przekaźniki w macierzy współrzędnych, aby połączyć integratory w żądanej kolejności.
Czytnik taśmy perforowanej (zapożyczony z innego urządzenia telekomunikacyjnego, dalekopisu) odczytuje konfigurację maszyny, a układ przekaźnikowy przetwarza sygnał z taśmy na sygnały sterujące dla matrycy - to było jak zestawianie serii rozmów telefonicznych między integratorzy.
Shannon ujął to w ten sposób:
„Zasadniczo jest to robot matematyczny. Zasilany elektrycznie automat zaprojektowany nie tylko do usuwania ciężaru ciężkich obliczeń i analiz z ludzkiego mózgu, ale także do rzucania się i rozwiązywania problemów matematycznych, których nie można rozwiązać umysłowo.
Maszyny Busha były używane między innymi do Projektu Manhattan, a analizatory różnicowe General Electric stały się najpotężniejsze (pierwszy został zainstalowany w Caltech w 1947 roku i kosztował 125 000 USD), seria 4 takich urządzeń była używana do początków 1950.
Jak pamiętamy, Bush posiadał również wybitne zdolności administracyjne, bardzo szybko został pierwszym wiceprezesem MIT i dziekanem wydziału inżynieryjnego. W maju 1938 roku Bush przyjął nominację na prezesa Carnegie Institution w Waszyngtonie.
Jeden z najbardziej prestiżowych instytutów badawczych w kraju mógł sobie pozwolić na wydawanie 125 000 dolarów miesięcznie na badania (monstrualna kwota, biorąc pod uwagę, że RDA kosztowało tylko 85000 2,5 dolarów) – około XNUMX miliona dolarów przy obecnym kursie wymiany. Mógł teraz wpływać na politykę badawczą w Stanach Zjednoczonych na najwyższym szczeblu i nieformalnie doradzać rządowi w sprawach naukowych.
W tym samym roku został przewodniczącym Narodowej Rady Aeronautyki (od 1958 znanej jako NASA), a także nalegał na utworzenie nowego laboratorium w Sunnyvale (Kalifornia), obecnie największym na świecie centrum badań kosmicznych i komputerowych.
Bush spędził całe późne lata 1930. obserwując eskalację napięć w Europie, doskonale wiedząc, że dni pokoju dobiegają końca. W tamtym czasie amerykańska nauka miała niewielki lub żaden kontakt z rządem, a Bush postanowił to naprawić.
Rozumiał, że tylko konsolidacja odmiennych zespołów, prywatnych firm, laboratoriów i ośrodków naukowych, wraz z zastrzykiem funduszy publicznych, pomoże przygotować się do wojny, a następnie ją wygrać.
Przypomnijmy, że Jankesi, podobnie jak Brytyjczycy, zakosztowali okopowych horrorów pierwszej wojny światowej (choć w zeszłym roku) i wcale nie mieli ochoty ich powtarzać, ponadto doskonale rozumieli, że nadchodząca wojna będzie wojną technologia i umysły.
W czerwcu 1940 roku, po niemieckiej inwazji na Francję, Bush, korzystając ze swojego autorytetu, zdołał przedostać się do prezydenta Roosevelta (poprzez swojego wuja Fredericka Delano, kuratora Carnegie Institution, sam Roosevelt nie lubił Busha za krytykę nowego kursu) i wręczył mu krótki, na jednej ulotce, dokument zawierający plan koordynacji badań wojskowych kraju.
Biuro Badań Naukowych i Rozwoju
Według współczesnych Roosevelt myślał nie dłużej niż 15 minut i natychmiast zatwierdził utworzenie Komitetu Badań nad Obroną Narodową (NDRC). W 1941 roku Komitet został przekształcony w Biuro Badań Naukowych i Rozwoju (OSRD), otrzymując środki finansowe bezpośrednio od Kongresu i posiadające uprawnienia do wydawania ich na wszelkie badania wojskowe.
Tak więc w ciągu kwadransa Bush stał się najbardziej wpływowym naukowcem w Stanach Zjednoczonych.
Wiceprezes MIT wielkiego fizyka Comptona, Alfred Lee Loomis, skomentował to później
„Wśród ludzi, których śmierć latem 1940 roku byłaby największą katastrofą Ameryki, prezydent jest numerem jeden, a dr Bush jest numerem dwa”.
OSRD posiadały najszersze uprawnienia związane nie tylko z radioelektroniką – zajmowały się np. badaniami medycznymi, w szczególności uruchomiły masową produkcję antybiotyków (penicyliny i sulfonamidów, zwanych też streptocydami).
Organizacja zatrudniała 850 pełnoetatowych pracowników, a OSRD był zaangażowany w około 2 kontraktów o wartości ponad 500 milionów dolarów (ponad 536 miliardów dolarów w dzisiejszych dolarach).
Po wojnie OSRD została zastąpiona przez słynną DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) - Agencję Zaawansowanych Projektów Badawczych w Obronie, drugi wiodący wojskowy klaster naukowy USA, wraz z Korporacją RAND.
Dla tych, którzy nie wiedzą - to DARPA jesteśmy winni, że drodzy czytelnicy mogą teraz przeczytać ten artykuł, ponieważ DARPA to wynalezienie i wdrożenie Internetu, serwerów i routerów, minikomputerów, systemów operacyjnych BSD i wielu innych, bez których my w zasadzie nie reprezentujemy współczesnego życia.
Co więcej, opracowując ARPANet, dziadka WWW, kierownictwo opierało się bezpośrednio na pomysłach Busha wyrażonych w eseju z 1945 r. maszynę (tak, ten pomysł też należy do Busha).
Wspomnieliśmy już o roli firmy Raytheon w tworzeniu radarów, dla tego biznesu Bush stworzył słynne MIT Radiation Laboratory, w którym członkowie brytyjskiej delegacji Tizard Tuffy Bowen (Edward George Bowen) i John Cockcroft (Sir John Douglas Cockcroft) wykonywali magnetron z rezonatorem - urządzenie bardziej zaawansowane niż cokolwiek, co Amerykanie widzieli wcześniej, o mocy około 10 kW na 10 cm, wystarczającej do wykrycia peryskopu wynurzonej łodzi podwodnej w nocy z samolotu.
Do połowy 1941 roku Laboratorium Radiacyjne opracowało radar SCR-584, mobilny radarowy system kierowania ogniem dla dział przeciwlotniczych - jak już wspomnieliśmy, najbardziej zaawansowany radar II wojny światowej, jeden z głównych elementów prawdziwie cybernetyczny system obrony powietrznej. Budżet RadLab wynosił niewyobrażalne 4 miliony dolarów miesięcznie (75 milionów dolarów w cenach z 2020 roku) i zatrudnia ponad 4 osób, w tym około jednej piątej najlepszych fizyków na świecie. SCR-000 był technologicznym majstersztykiem zdolnym do wykrywania i wyświetlania na ekranie lotu pocisku kalibru 584 mm.
We wrześniu 1940 roku Norbert Wiener zwrócił się do Busha z propozycją stworzenia komputera cyfrowego, ale odmówił finansowania tego projektu. Bush wierzył, że wojna zakończy się, zanim komputer będzie gotowy.
Następnie, w 1943 r., armia zapewniła fundusze iw grudniu 1945 r. ENIAC był gotowy, tuż po zakończeniu wojny.
W zasadzie można to uznać za jego błąd (chociaż Wiener oczywiście nie opanowałby budowy żadnego komputera), ponieważ projekt spóźnił się właśnie z powodu braku funduszy, ale uczciwie Jankesi wygrali wojnę bez niego , a kolosalne inwestycje Busha w artylerię przeciwlotniczą, radary i systemy kierowania ogniem właśnie okazały się kluczowe dla zwycięstwa.
Ogólnie rzecz biorąc, wychodził z filozofii rozwijania tylko tego, co pomogłoby w wojnie tu i teraz, i często dosłownie szedł po krawędzi między udaną decyzją a katastrofalną porażką. Wolał bezpieczniki radarowe i radiowe od projektu ENIAC, który był strategicznie poprawny, ale prawie zabił projekt bomby atomowej, nie wierząc, że uda się go ukończyć przed końcem wojny.
Kiedy jednak w 1940 roku nadeszło potwierdzenie od brytyjskich fizyków z komitetu MAUD, że broń jądrowa jest absolutnie realna i nawet Niemcy mogą ją opanować, Bush natychmiast zmienił swoje stanowisko i już dołożył wszelkich starań, aby zorganizować Projekt Manhattan, a na koniec wojny zalecał natychmiastowe użycie bomby przeciwko Japonii.
Kolejnym najważniejszym elementem systemu kierowania ogniem był zapalnik zbliżeniowy – trzecia najbardziej tajna technologia wojskowa USA po broni jądrowej i celowniku bombowym Norden, który był jednocześnie ultraskomplikowanym komputerem analogowym (w rozwój w nowoczesne ceny, produkowany od 1,5 roku i był najbardziej zaawansowanym celownikiem drugiej wojny światowej, pozwalał przy prędkości samolotu ponad 1932 km/h z wysokości 500 km dostać się w trzydziestometrowy krąg).
Bezpiecznik zbliżeniowy był absolutnym technicznym arcydziełem swoich czasów.
Miniaturowy radar fali ciągłej wraz z zasilaniem musiał zmieścić się w pocisku, a elektroniczne rurki radaru musiały wytrzymać przyspieszenie 20 kJ podczas wystrzelenia i 500 obrotów na minutę w locie.
W 1942 roku testując system przeciwlotniczy nowo zwodowanego krążownika USS Cleveland (CL-55) przeciwko drony dwudniowy test zakończył się w pierwszej godzinie, ponieważ wszystkie trzy drony zostały zestrzelone zaledwie czterema pociskami.
Aby zachować tajemnicę zapalnika zbliżeniowego, jego użycie było początkowo dozwolone tylko nad wodą, gdzie nieudany pocisk nie mógł wpaść w ręce wroga, po uderzeniach V-1 na Londyn i Antwerpię armia otrzymała pozwolenie na użycie tej broni na ziemi.
Pociski okazały się naprawdę okropną bronią – pomimo ich niedoskonałości technicznej, brytyjski system obrony powietrznej nie został zaprojektowany do zwalczania bezprecedensowych celów i zestrzelił nie więcej niż jedną czwartą pocisków manewrujących.
Ich koszt był niski (nie więcej niż 1% ceny bombowca), można było je nitować w milionach, a gdyby V-1 pojawił się podczas Pierwszej Bitwy o Anglię, nie wiadomo, jak by się to skończyło, zwłaszcza, że ich wykorzystanie było niezwykle opłacalne. Nawet biorąc pod uwagę wszystkie straty pocisków, pozostałe zniszczyły mienie za kwotę znacznie większą niż koszt V-1 i bardzo skutecznie się opłaciły, nie mówiąc już o psychologicznym efekcie ich nalotów.
Reżyser działa M5 (1944), legendarny radar SCR-584, spód to oryginalny amerykański bezpiecznik radiowy Mark 32, niesamowity cud techniki z 5 lampami (!) w miniaturowej obudowie, tajemnicę ostatecznie wykradli Sowieci, a następnie widzimy jego, że tak powiem, nielicencjonowaną kopię - AR-30 (zdjęcie https://military.wikia.org, https://www.allpar.com, https://vikond65.livejournal.com)
Jednak amerykański system obrony powietrznej był prawdziwą żelazną kopułą.
Po rozmieszczeniu w Wielkiej Brytanii baterii podobnych do tych zainstalowanych na pancernikach Iowa, udział zniszczonych samolotów miotających natychmiast skoczył z 24% do 79%. Generał Frederick Alfred, 2. baronet Pile , brytyjski dowódca obrony powietrznej podczas drugiej bitwy o Anglię, wspominał (a później napisał w swoich wspomnieniach Ack-Ack: Britain's Defence against Air Attack podczas II wojny światowej):
Pewnej niedzieli Niemcy wystrzelili 105 pocisków przez kanał La Manche, ale tylko trzem się to udało.
Zwrócił także uwagę na wyjątkową cechę II wojny światowej z alianckiego punktu widzenia – jeszcze bardziej uderzającą, jeśli się nad tym zastanowić, niż użycie bomby atomowej (i w przeciwieństwie do bomby całkowicie umknęło świadomości Sowietów, Niemcy, a właściwie wszystkie inne strony konfliktu). Nigdy wcześniej w historii broń automatyczna nie walczyła w bitwie z inną bronią automatyczną.
Na niebie nad Wielką Brytanią jesienią 1944 roku po raz pierwszy na świecie udział ludzi w bitwie był czysto symboliczny. Ludzie rozmieścili system obrony powietrznej i wystrzelili zrobotyzowane rakiety i na tym zakończył się ich udział w konflikcie. Dalej maszyny walczyły z maszynami, człowiek był zbędnym i najsłabszym ogniwem w tej bitwie.
Widzieliśmy początek pierwszej bitwy robotów. Czynnik ludzki został znacznie zredukowany, w przyszłości maszyna całkowicie go wykluczy,
Pyle napisał w swoich wspomnieniach.
W rzeczywistości współczesny rozwój spraw wojskowych doszedł właśnie do tego.
Niemiecka kontrofensywa w Ardenach została zatrzymana, także dzięki rozmieszczeniu haubic z podobnymi zapalnikami, pod koniec 1944 roku ich produkcja osiągnęła 40 000 sztuk dziennie.
Historyk James Baxter (James Phinney Baxter III) stwierdził:
Rozpatrując program zapalników zbliżeniowych jako całość, skala i złożoność przedsięwzięcia stawiają go w pierwszej trójce lub czwórce najwybitniejszych osiągnięć naukowych wojny.
Zauważamy, jak zaskakująco harmonijnie, dzięki ludziom takim jak Bush i Sperry, władza, biznes i nauka splotły się w Stanach Zjednoczonych podczas wojny.
W rzeczywistości najcenniejszą ze wszystkich znaczących rzeczy stworzonych podczas wojny była ta symbioza, unikalna dla Stanów Zjednoczonych i nie powtarzająca się od tamtej pory w żadnym kraju na świecie.
Bush miał niewiarygodny konflikt interesów – był współwłaścicielem firmy Raytheon, która otrzymywała najbardziej soczyste zamówienia wojskowe, zajmował wysokie stanowiska w Carnegie Institution i MIT, który opracowuje sprzęt do dalszej produkcji, a jednocześnie dystrybuował ogromne środków budżetowych i odpowiadał za pracę kilkudziesięcioosobowych zespołów naukowców.
Naprawdę był „carem nauki”, tylko od niego zależało, który zespół otrzyma wsparcie, które laboratorium – finansowanie, a która korporacja wojskowa – najlepsze zamówienie.
Oczywiście Bush się nie obraził - Raytheon zarobił miliardy na wojnie.
W czasie wojny OSRD wystawiała kontrakty według własnego uznania, a połowa budżetu trafiała do zaledwie ośmiu organizacji. MIT otrzymał najwięcej funduszy i był wyraźnie powiązany z Bushem i jego świtą. Bush próbował przeforsować rozporządzenie całkowicie usuwające OSRD z konfliktu interesów, ale jego wysiłki zakończyły się niepowodzeniem, co skłoniło go do wezwania do rozwiązania departamentu już w 1944 r., Kiedy większość jego zadań została zakończona.
Oczywiście nie we wszystkim miał rację. Na przykład V-1 wykazał poważne pominięcie w portfelu OSRD: pociski kierowane. Niemniej jednak błąd ten został naprawiony zaraz po wojnie, jak pamiętamy, Raytheon stał się czołowym producentem pocisków kierowanych w Stanach Zjednoczonych, przed wojną Bush stwierdził:
„Nie rozumiem, jak poważny naukowiec lub inżynier może bawić się rakietami”.
Jak na ironię, sam Bush nigdy nie ufał rakietom aż do swojej śmierci, pisząc w książce z 1949 r. (Modern Arms and Free Men), że międzykontynentalne międzykontynentalne rakiety balistyczne nie byłyby technicznie wykonalne „przez długi czas… jeśli w ogóle”. W swojej niechęci do technologii rakietowej był jak Curtis LeMay, największy bombowiec w historii, który nigdy w pełni nie uznał wartości rakiet za równą swoim ulubionym bombowcom.
Jest podwójnie zabawne, że stanowiska największych umysłów strategicznych i administracyjnych Stanów Zjednoczonych w tej sprawie okazały się znacznie mniej postępowe niż stanowisko Nikity Chruszczowa, prawdziwego romantyka rakiet, który powinien był mieć wszystko, od rakiet – od czołgi do krążowników.
Jednak cały system jako całość działał po prostu genialnie.
Do końca wojny lub po niej powstały największe klastry naukowe w historii ludzkości – RAND Corporation, DARPA, NASA oraz inny ważny ośrodek na Zachodnim Wybrzeżu – Stanford Industrial Park, założony przez rektora Uniwersytetu Stanforda Fredericka Termana (Frederick Emmons Terman). Jej pierwszymi mieszkańcami byli dwaj jej absolwenci – William Hewlett (William Reddington Hewlett) i David Packard (David Packard), znani nam jako założyciele firmy Hewlett-Packard (a to nie tylko drukarki, HP to oscyloskopy, pierwsze minikomputery i kalkulatory naukowe, pierwszy na świecie interfejs graficzny, własne mikroprocesory, serwery i oczywiście mnóstwo sprzętu wojskowego).
Tak rozpoczęła się historia tego, co obecnie nazywa się Doliną Krzemową, a rządowe zamówienia wojskowe stanowiły 99% zastrzyków do niej (około 10 miliardów dolarów rocznie) aż do lat 1980-tych.
W rezultacie zasługa Busha tkwi nie tylko w jego rozwoju naukowym, nie tylko w mistrzowskim zarządzaniu najbardziej złożonymi projektami, dzięki którym Amerykanie wygrali wojnę, ale w samej idei całkowitej fuzji rząd, wojsko, naukowcy i biznes w jedną kolosalną, niezniszczalną hydrę postępu technologicznego, której nie było jeszcze żadnej historii.
Jest to łańcuch opracowany przez Busha: biznes płaci podatki - wojsko prosi o nową broń - państwo daje dotacje - naukowcy rozwijają - firmy produkują - osiągają zyski - rozwijają projekty cywilne już dla siebie - osiągają jeszcze większy zysk - płacą podatki, a łańcuch się zamyka, nie był w takiej kompletności i doskonałości nie jest realizowany w żadnym innym kraju na świecie.
Socjalizm nie tylko nie miał nic przeciwko absolutnej, bezwzględnej, maszynowej skuteczności tego schematu (poza karykaturami w Krokodylu skorumpowanych zachodnich naukowców i burżuazyjnych militarystów na workach krwawych dolarów), ale także najbliższym krewnym Amerykanów – brytyjscy kapitaliści.
Żadne inne państwo na świecie nie pojęło tak niesamowitej logiki nieustannej reprodukcji dorobku intelektualnego (i jednocześnie finansowego), która do początku lat 1970. masowe wymieranie wszystkich regionalnych producentów, szwedzkich Data SAAB, włoskich Olivetti, French Bull, anglo-kanadyjskich Ferranti i Metrovick oraz wielu, wielu innych.
Wszystko to stało się dziedzictwem OSRD. Po jego zamknięciu Bush miał nadzieję, że rządowe finansowanie badań podstawowych (choć w znacznie mniej radykalnych formach) będzie kontynuowane. W 1944 Roosevelt prosi Busha o rekomendacje, jakie wnioski z II wojny światowej należy wyciągnąć w dziedzinie organizacji nauki?
Spotkał Trumana, który zastąpił Roosevelta, w 1945 roku i przedstawił mu artykuł (Science, The Endless Frontier), w którym faktycznie przedstawił amerykańską doktrynę pracy z badaniami, która jest nadal aktualna. W tym memorandum Bush opowiadał się za finansowaniem przez państwo fundamentalnych badań naukowych prowadzonych we współpracy z uniwersytetami i przemysłem.
Bush zaproponował prezydentowi czteropunktowy program reformy nauki.
Po pierwsze, aby jak najszybciej poinformować świat o wkładzie, jaki Amerykanie wnieśli do wojny dzięki wiedzy naukowej, czyli odtajnić ją.
Po drugie, zorganizować przy wsparciu państwa kontynuację pracy wykonanej w czasie wojny w medycynie i naukach pokrewnych.
Po trzecie, opracować środki promujące działalność badawczą organizacji publicznych i prywatnych.
Po czwarte, zaproponować skuteczny program identyfikowania i rozwijania talentów naukowych wśród amerykańskiej młodzieży, tak aby poziom przyszłych badań naukowych w Stanach Zjednoczonych był porównywalny z tym, co robiono w czasie wojny.
On napisał:
Dziś wszyscy rozumieją, że autorami wszystkich wspaniałych wynalazków są bystre jednostki, ale jednocześnie rzadko myślą o potrzebie stworzenia im odpowiednich warunków...
Rząd powinien wspierać badania podstawowe; finansowanie powinno dotyczyć konkretnych naukowców, a nie projektów...
Konieczne jest finansowanie najbardziej obiecujących badaczy, a więc wspieranie tych studentów, którzy poświęcają się nauce, niezależnie od swojego dorobku i możliwości finansowych.
Rząd powinien wspierać badania podstawowe; finansowanie powinno dotyczyć konkretnych naukowców, a nie projektów...
Konieczne jest finansowanie najbardziej obiecujących badaczy, a więc wspieranie tych studentów, którzy poświęcają się nauce, niezależnie od swojego dorobku i możliwości finansowych.
W latach 1946-1947 toczyły się w Kongresie debaty między zwolennikami pewnego rodzaju socjalizmu w nauce, a la ZSRR - powołanie specjalnego administratora przez prezydenta i alienacja patentów na wynalazki na rzecz państwa, a podejście Busha:
Daj ludziom pieniądze i swobodę, a wrócą do Ciebie z czymś pożytecznym.
W rezultacie prawo utknęło w martwym punkcie, a wojsko zamknęło niszę, tworząc własne Biuro Badań Marynarki Wojennej (ONR).
Wojna nauczyła wielu naukowców pracować bez ograniczeń budżetowych narzucanych przez przedwojenne uczelnie, chętnie zabiegali oni o fundusze od wojska, w wyniku czego Bush pomógł stworzyć Joint Research and Development Board (JRDB) armii i marynarki wojennej, którego został prezesem. .
Po uchwaleniu Ustawy o Bezpieczeństwie Narodowym 26 lipca 1947 r. Bushowi ostatecznie udało się w 1950 r. Przeforsować ustawę tworzącą Narodową Fundację Nauki (NSF).
Do 1953 roku Departament Obrony wydawał na badania 1,6 miliarda dolarów rocznie (około 16 miliardów dolarów w dzisiejszych dolarach).
Czy to dużo czy mało w porównaniu z ZSRR?
Najłatwiejszy sposób na przeliczenie w złocie. Jak pamiętamy, Chruszczow przeznaczył na budowę Zelenogradu 4 tony żółtego metalu. Jeśli spojrzymy na ceny za uncję trojańską w 1953 roku (około 35 dolarów), to prosta matematyka doprowadzi nas do faktu, że Amerykanie wydawali na naukę około 1 ton złota rocznie – trzydzieści razy więcej, niż było na to stać ZSRR!
W latach pięćdziesiątych amerykańscy fizycy spędzali 1950% swojego czasu na badaniach związanych z obronnością, a 70% wydanych na nie pieniędzy pochodziło albo z Departamentu Obrony, albo z Komisji Energii Atomowej (AEC), która zastąpiła Projekt Manhattan.
Bush służył w radzie dyrektorów AT&T od 1947 do 1962. Zrezygnował z funkcji prezesa Carnegie Institution i wrócił do Massachusetts w 1955 roku. Zmarł w Massachusetts w 1974 roku, po jego śmierci profesor Jerome Bert Wiesner, przewodniczący Prezydenckiego Komitetu Doradczego ds. Nauki (PSAC), stwierdził:
Żaden Amerykanin nie miał większego wpływu na rozwój nauki i technologii niż Vannevar Bush.
W 1998 roku Komitet Naukowy Kongresu Stanów Zjednoczonych opublikował memorandum (Unlocking Our Future Toward a New National Science Policy), w którym uznał, że poglądy Vannevara Busha, wyrażone w jego programie Science – the Way to Infinity, pozostają podstawą polityka wobec nauki. .
Na koniec pozostaje nam przestudiować osiągnięcia króla cybernetyki, samego Norberta Wienera, tak znienawidzonego i cenionego w ZSRR. To jego pomysły zainspirowały radzieckich naukowców, niestety tylko król okazał się nagi. Ale o tym w następnej części.
informacja