разработанный профессором Джеймсом Томсоном из Белфаста в 1876 г. интегратор был усовершенствован его братом сэром Уильямом Томсоном, будущим лордом Кельвином, в качестве «анализатора гармоник» (harmonic analyzer). Это устройство предназначалось для прогнозирования высоты приливов: основываясь на таблице последовательных замеров приливных высот в той или иной гавани, анализатор гармоник вычерчивал на бумаге кривую будущих приливов и отливов как функцию времени. Устройства подобного типа вскоре получили широкое распространение, поскольку позволяли создавать приливные таблицы с минимальными трудозатратами. Спустя более чем полвека анализатор гармоник использовался при планировании высадки союзников в Нормандии, тем самым внеся непосредственный вклад в исход Второй мировой войны.

Однако потенциал применения в военно-морском ведомстве созданного Томсоном механизма простирался гораздо дальше решения задачи построения приливно-отливных таблиц. Война начала XX в. уже оделась в стальную броню дредноутов и дышала огнём циклопических дальнобойных орудий. Военно-промышленные комплексы ведущих стран ввязались в изнурительное состязание, стремясь выжать максимум из доступных к тому времени технологий. При километровых дистанциях огня, чудовищной разрушительной мощи артиллерии (платой за которую становились её сравнительно низкая скорострельность и ограниченный боезапас) особенное значение приобретала точность огня, а она-то как раз оставляла желать лучшего.

В 1900 г. Артур Поллен, управляющий директор The Linotype Company, выпускающей полиграфическое оборудование (в правлении которой на тот момент состоял лорд Кельвин), приехал на Мальту навестить родственников. Его двоюродный брат Уильям Гуденаф, лейтенант-коммандер[278] на крейсере «Дидо» (HMS Dido), пригласил Артура посмотреть на учебные стрельбы в море[279]. Поллен поинтересовался, почему корабль выполнял стрельбы с дистанции около 1400 ярдов[280], в то время как на суше аналогичные орудия вели огонь по позициям буров в Южной Африке с дистанции около 8000 ярдов[281]. Гуденаф ответил, что всему виной неадекватные средства определения дальности от «Барр и Страуд» (Barr & Stroud), которые не пользовались любовью и доверием британских военных.

Поллен заинтересовался вопросом определения дальности. Чтобы представить задачу стрельбы в графическом виде, Артур нарисовал пути кораблей, идущих со скоростью 25 узлов[282] навстречу друг другу. На него произвело впечатление то, как быстро изменялась дистанция между кораблями: позже он заявлял, что первым понял важность величины изменения расстояния (range rate). Поллен рассматривал графическое построение в качестве способа визуализации и вычисления расстояния, однако на практике решение этой задачи столкнулось с рядом инженерных трудностей. Например, скорость реакции магнитных компасов была недостаточной, чтобы компенсировать отклонение корабля от курса.

Опираясь на ресурсы фирмы, Поллен разработал дальномер, действующий по принципу двух наблюдателей: дирекционные углы (углы направления на цель) замерялись одновременно из двух разнесённых постов наблюдения, а затем передавались на дальномерную машину. В начале 1901 г. Поллен первый раз обратился в Адмиралтейство, представив эскиз вычислительной машины. В своём обращении он, в частности, писал, что «наблюдение в течение восьми секунд… с помощью телескопических прицелов… не должно быть трудным делом» и что «были сделаны важные изобретения… для объединения подзорной трубы с одним или несколькими гиростатами»[283]. За письмами последовала брошюра, в которой декларировалось, что при 150 футах[284] между постами наблюдения точность определения направления может всё ещё приводить к ошибкам расчёта дальности в 621 ярд[285] на 20 000 ярдов[286] расстояния.

Адмиралтейство отклонило предложение Поллена, несмотря на поддержку лорда Уолтера Керра, друга семьи Поллена и его единоверца (они были католиками), занимавшего в то время пост Первого морского лорда. Основной причиной отказа, по всей видимости, был тот факт, что ещё в 1892 г. в ходе испытаний на борту крейсера «Аретуза» (HMS Arethusa) дальномеры Уоткина, также использовавшие два поста наблюдения, показали неважные результаты, что и привело тогда к победе дальномеров Барра и Страуда[287].

Однако Поллен всё же решил продолжать свою работу.

Завершив разработку конструкции вычислительной машины, Поллен и его инженеры обратились к гораздо более сложной проблеме одновременного получения и передачи дирекционных углов (пеленгов) цели. В двух брошюрах, выпущенных в 1904 г., описывались не только дальномер и вычислитель, но и чертёжный аппарат и «циферблат» (clock) — вычислительное устройство, сердцем которого был интегратор Томсона. Основываясь на полученных данных о расстоянии до цели, «циферблат» мог рассчитывать, как будут изменяться это расстояние и дирекционный угол цели с течением времени[288].

Артур Поллен не был единственным специалистом, работавшим в эти годы над вычислительными системами управления огнём на военных кораблях. В 1902 г. лейтенант-коммандер Джон Дюмареск предложил конструкцию портативного механического вычислительного устройства, получившего название «калькулятор Дюмареска» или просто «дюмареск». В калькулятор вводились курс и скорость корабля, курс и скорость цели, а также пеленг цели. Калькулятор выдавал величину изменения расстояния до цели и величину изменения дирекционного угла. Однако использование устройства требовало высокой квалификации наблюдателя, поскольку входные данные для расчётов вводились в калькулятор вручную и должны были измеряться с очень высокой точностью. Несмотря на отсутствие интеграции с другими системами корабля, калькуляторы Дюмареска получили широкое распространение на флоте. В последующие годы было создано множество улучшенных версий калькулятора, способных, например, учитывать поправку на ветер[289].

В 1904 г. Адмиралтейство провело серию опытов, в результате которой на вооружение был принят механический указатель дистанции производства оружейной компании «Виккерс» (Vickers), названный «циферблатом Виккерса» (Vickers Range Clock). В его основе лежала конструкция, разработанная Перси Скоттом. Устройство состояло из пружинного двигателя, который вращал стрелку по циферблату, проградуированному в тысячах ярдов. Наводчик устанавливал начальное значение дистанции до цели, а затем двигатель вращал стрелку со скоростью, соответствующей скорости изменения расстояния между кораблём и целью, вычисленной при помощи калькулятора Дюмареска. Если скорость изменения расстояния до цели была постоянной или менялась по линейному закону, то циферблат выдавал правильную дистанцию до цели в любой момент[290].

Рис. 36. Циферблат Виккерса

Но вернёмся к Артуру Поллену. Итак, в 1904 г. Поллен впервые описал «циферблат», который предсказывал расстояние до цели и передавал его орудиям. Но изложенная концепция была неполной, поскольку циферблат имел шкалы для установки скорости и курса цели, но не для её пеленга. Также брошюра не содержала ни одного упоминания проблемы упреждения при стрельбе. Приблизительно одновременно с публикацией брошюры Поллен получил разрешение от вице-адмирала Чарльза Бересфорда обратиться за советом к артиллерийским специалистам из Флота Канала[291]. Результатом данных консультаций стала изданная в декабре новая брошюра, демонстрирующая более глубокое понимание автором всех факторов, оказывающих влияние при артиллерийском огне на дальние дистанции. Также в брошюре упоминаются наиболее современные на тот момент инструменты, в частности калькулятор Дюмареска и циферблат Виккерса. Кроме того, Поллен описывает