Если направления прочерчиваются на глаз вдоль приложенной линейки, это "съемки примерные, съемки глазомерные", как пели юнкера Александровского училища. Линии перескаются, вот она и цель. Расстояние — зеленую линию — можно померить циркулем или той же линейкой прямо по схеме.
Если база у нас в масштабе "один сантиметр = один метр", то цель, удаленная всего лишь на сто метров, окажется на краю метрового листа бумаги. Геодезисты на таких планшетах и работают, только они не вдоль обычной линейки чертят, а есть у них супер-мега-линейка 80lvl, с оптическим прицелом, для большей точности. Называется "мензула", соответственно, и съемка — мензульная.
Пока у нас артиллерия доогнестрельная, и кидает камни по стенам замка, все эти вещи очень хорошо работают. И метровый планшет здесь не проблема, потому что цели у требушетов и прочих там баллист чаще всего неподвижные. Поставил планшет на постоянном пункте, уравновесил, и работай. Если даже цель — триремы — то все равно скорость у них небольшая, пока мерить будешь, много не проплывут.
Нету линз у товарища попаданца? Так сделать простой диоптрический прицел, два кольца на толстой линейке. Римляне делали для геодезистов такой визир, назывался "грома", дороги с акведуками вполне осилили построить, доказательств полная Средиземка.
На камнеметных расстояниях, до 300 м, мензульная съемка вполне себе хайтек. Не надо ни сверх-супер марки сталей, ни хрустальное стекло с просветленной оптикой. Карты можно точные делать, моряки за четкое начертание берега будут век благодарны. То же самое и к архитекторам относится, к дорожникам, да мало ли еще применений.
А вот в пороховую эпоху уже не все так однозначно.
Видимый горизонт, как мы помним из прошлой части, составляет 4-6км для наземного наблюдателя. С мачты корабля или пуще того, с воздушного шара, так и вообще километров двадцать. Даже с метровым планшетом таскаться неудобно, а тут двадцатиметровый заводить, что ли? Ладно там осада замка, но парусные корабли довольно шустро перемещаются, я уж молчу про кавалерию. Если кому интересно, Наполеон — который Буонапарте — в юности был лейтенант артиллерии, и даже писал научную работу, типа курсовой, именно вот про способы стрельбы по подвижным целям. И потом в Тулоне ему это здорово помогло.
Попаданец, помни: без науки даже в Наполеоны не пролезть. Будешь скучать в палате с Цезарем, а там еще ни шахмат, ни в карты перекинуться.
Итак, метрового планшета мало, а больший неудобен. Уменьшить масштаб? Один метр пускай будет один миллиметр. Но все равно: полтора километра разопрет в полтора метра. Неудобно.
Нафиг планшет вообще. Возьмем два пеленга на цель через поворотные зеркала на концах дальномера. Измерим углы поворота зеркал — они на схеме показаны красным — и по одной стороне, двум углам, с помощью Архимеда и прочих древнегреческих геометров, вычислим среднюю линию треугольника. Ту, что подписана зеленым. Формулы я обещал не приводить, но вообще-то это геометрия седьмого класса. Или даже шестого, не помню уже, когда там тригонометрия начинается. Так что если попаданец учился в школе, то он возьмет свой Тулон — а вот если не учился, то играть ему в карты с Цезарем.
Для полного воплощения идеи требуется уже сверхточная механика, превосходные стекла, полировка и шлифовка. Это эпоха токарных станков, индустриальной обработки. Это корабельные и артиллерийские дальномеры фирмы "Барри & Струд", сила и слава времен Royal Navy эпохи королевы Виктории, эпохи стимпанка.
Впрочем, и в следующей эпохе — дизельпанка, Интербеллума, стильных шляп, чекистов и томми-ганов — принцип остался прежний. Если кто видел старое кино про Перл-Харбор, вот не современное пыщ-пыщ, а старое-старое, где в последних кадрах японский адмирал идет на фоне серых башен линкора… Огромные серые башни, человек на их фоне пылинка. Понятно, нарочно сделано: художественный символ и все такое.
Там в кадре хорошо видно: у башен этакие уши по сторонам торчат. И если взять фотографии кораблей из интернета, благо что можно покамест — увидите все те же выступы из башен.
Эти уши — запасные дальномеры. Если сломана система центральной наводки, если на мостике все убиты, если в снарядных погребах воды по колено, а порванные провода не доносят никаких сигналов — только в этих без шуток нечеловеческих условиях каждая башня берет расстояние по своим дальномерам. И вычисляет прицелы уже командир башни ручками по таблицам.
В обычных условиях крупный артиллерийский корабль, "capital ship", стреляет по указаниям главного и запасного дальномерных постов. Главные дальномеры, размахом десять и двенадцать метров, находятся на мачте линкора. Они дают сведения в электромеханический вычислитель, по тем временам суперкомпьютер. Вычислитель через провода в каждую башню передает нужные установки прицела. Наводчики в башнях врага видят редко: чаще всего линкор стреляет за горизонт, куда-то в черное пятнышко, различимое только с мачты. Наводчики просто крутят башню (если электромоторы сломаны, то вручную, а в норме просто кнопки нажимают), совмещают риски прицела со стрелками "директора", то есть, указателя. Выстрел происходит автоматически, когда стрелки заданного и реального положения совпадут.
Буксируемой артиллерии такая халява не снилась и не мечталась. Дальность, положим, измеряется уже лазером. Циферки, положим, считает уже программка в смартфоне. Но наводка все равно вручную, как деды воевали. В танках и самоходках башню хотя бы электромотор крутит, а в прицепной арте служба смерти подобна. Там воистину кто быстрее наведет: артиллерист "Рапиру" маховичками вручную — или танкист башню электрикой.
Может, правда, к Македонскому? У него полибол крутить все-таки рабов дают. Есть, правда, риск, самому в рабы попасть; но тут уж кто не рискует, тот не пьет фалернское.
Как видно из схемы и примера, в дальномере главное — основание треугольника. Та самая база дальномера. Когда астрономы меряют расстояние до звезды, то направления на нее берутся с промежутком полгода. Чтобы Земля за этот срок пролетела половину орбиты вокруг Солнца. Чтобы база измерения была как можно больше. Также известны проекты одновременного наблюдения некой точки разными обсерваториями Земли. С той же целью: база пошире, точность побольше.
В сухопутной артиллерии — когда еще не было самоходок — дальномеры приходилось носить с собой. Видели в кино "правайну" хреновину типа сдвоенного телескопа? Это стереотруба, основной инструмент артиллерийского наводчика. Увидел стереотрубу — сразу стреляй по ней, не жди команды. Стопудово там либо командир важный, либо артнаводчик. В кино традиционно показывают: обе половинки трубы подняты. А они чаще всего раскинуты как можно шире в стороны. Именно вот для измерения дальности.
Еще бывают носимые дальномеры в форме такого небольшого бревна, примерно в рост человека. Для измерения бревно ставится горизонтально. Посередине очко, куда смотреть, ну а зеркала на краях. Понятно, чем длиннее бревно, тем больше база, тем точнее измерение. Утром такой дальномер весит килограмма три-четыре, труба алюминиевая. А вечером два пуда весит, когда уже до расположения доползем с бревном этим, его мать!
Но не зря офицеры-артиллеристы считаются умными. Они быстро сообразили, что выдают их бревно и стереотруба. Мысль военная заработала и пришла к парадоксальному выводу: а не перевернуть ли нам треугольник наоборот? Дистанцию все равно как считать: из точки А в точку Б столько же метров, сколько из точки Б в точку А. Так появилось
Решение второе: от вершины треугольника
Решение строилось на том, что базой у нас будет сама цель. Пускай она сама и таскает на себе всю необходимую длину. Смотрите вторую схему.
Измеряем не два угла при основании треугольника, а один угол, возле вершины треугольника. Ну и предполагаем, что треугольник у нас равнобедренный. Угол измеряем по простой гребенке, нанесенной на стекла бинокля или монокуляра. Или даже подзорной трубы времен капитана Блада — тоже будет работать, и с вполне приемлемой для той эпохи точностью. Бинокль маленький, спрятать легко, носить легко. Да, снайпер командира с биноклем заметить может. Но все же это не целый наблюдательный пункт со стереотрубой и радистами.
Одна засада: считать надо много. Это в стереотрубу и в дальномер можно встроить механизмы пересчета. Угол поворота зеркал сразу в расстояние. А в бинокль шестереночек напихать, так он дорогой получится. И очень хрупкий. Там и без того просветленная оптика стоит как вес бинокля в золоте.
Тогда некие гении от артиллерии — честно, я не нашел настоящего автора "тысячной" схемы, все претендуют, как Попов и Маркони на радио — вот, некие натуральные гении припомнили курс геометрии уже за восьмой класс, а там было про окружности.
Смотрим третью схему, на сегодня последнюю. Напрягитесь, парни, осталось чуть-чуть.
Жирная зеленая линия — наша дистанция. Она же — радиус некоего условного круга, в центре которого мы стоим. Как нам известно из геометрии, длина окружности L = Диаметр*Пи, а Диаметр у нас удвоенный радиус, то есть, L = 2 * Пи * R.
Отсюда понятно, что R = L / 2 * пи. Число Пи не круглое, оно 3,14159…. Для удобства устного счета (артиллеристы раньше все считали устно, потому что на бумаге перед лицом противника это делать и некогда, и неудобно) принимаем число Пи = 3. Вот откуда растут ноги всех анекдотов, что-де "в военное время значение синуса может достигать четырех".
Хорошо, 2*пи = 6. Тогда чтобы получить расстояние до цели нам надо длину круга всего лишь поделить на 6.
А откуда мы длину круга возьмем?
Представим, что ширина цели есть некая часть длины окружности. Цель прямая, окружность, внезапно, круглая — но на дистанциях артиллерийского огня погрешностью можно пренебречь. Есть некий кусочек окружности L1 (жирная красная линия), это ширина цели.
Ширину цели надо знать. Или прикинуть по близкостоящему знакомому предмету, или просто в справочнике прочитать. Увы, тут никаких иных путей просто нет.