เกียร์ซิงโครไนซ์

อุปกรณ์ซิงโครไนซ์ (หรือที่รู้จักกันในชื่อ อุปกรณ์ซิงโครไนเซอร์ปืนหรืออุปกรณ์ขัดจังหวะ ) เป็นอุปกรณ์ที่ช่วยให้ เครื่องบินแบบ เครื่องยนต์เดี่ยวที่ติดตั้ง แบบดึงใบพัด สามารถยิงอาวุธไปข้างหน้าผ่านแนวโค้งของใบพัด ที่หมุนอยู่ ได้โดยที่กระสุนไม่กระทบใบพัด วิธีนี้ทำให้สามารถเล็งเป้าหมายไปที่เครื่องบินได้ แทนที่จะเป็นปืน

มีปัญหาในทางปฏิบัติมากมาย ส่วนใหญ่เกิดจากลักษณะที่ไม่แม่นยำโดยธรรมชาติของ การยิงของ ปืนอัตโนมัติความเร็วที่สูงมาก (และแปรผันได้) ของใบพัดที่หมุน และความเร็วสูงมากที่เฟืองใดๆ ที่ประสานการทำงานของทั้งสองส่วนต้องทำงาน ในทางปฏิบัติ เฟืองที่รู้จักกันทั้งหมดทำงานบนหลักการของการเหนี่ยวไกแต่ละนัดอย่างแข็งขัน ในลักษณะเดียวกับ อาวุธ กึ่งอัตโนมัติ

การออกแบบและการทดลองเกี่ยวกับการซิงโครไนซ์ปืนได้เริ่มขึ้นในฝรั่งเศสและเยอรมนีในช่วงปี 1913–1914 โดยอิงตามแนวคิดของออกัสต์ ออยเลอร์ซึ่งดูเหมือนจะเป็นคนแรกที่เสนอให้ติดตั้งอาวุธประจำที่ที่ยิงไปในทิศทางการบิน (ในปี 1910) อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์ที่ใช้งานได้จริงชิ้นแรก–แม้ว่าจะยังไม่น่าเชื่อถือ–ที่เข้าประจำการในปฏิบัติการคืออุปกรณ์ที่ติดตั้งในเครื่องบินขับไล่ฟอกเกอร์ ไอน์เดคเกอร์ซึ่งเข้าประจำการในฝูงบินของกองทัพอากาศเยอรมันในช่วงกลางปี 1915 ความสำเร็จของไอน์เดคเกอร์นำไปสู่การพัฒนาอุปกรณ์ซิงโครไนซ์ปืนจำนวนมาก จนกระทั่งถึงจุดสูงสุดคืออุปกรณ์ไฮดรอลิกคอนสแตนติเนสโกของโรมาเนียที่ค่อนข้างน่าเชื่อถือในปี 1917 เมื่อสิ้นสุดสงครามโลกครั้งที่หนึ่งวิศวกรชาวเยอรมันกำลังพัฒนาอุปกรณ์ที่ใช้การเชื่อมต่อทางไฟฟ้าแทนที่จะเป็นทางกลหรือไฮดรอลิกระหว่างเครื่องยนต์และปืน โดยปืนจะถูกกระตุ้นด้วยโซลินอยด์แบบไฟฟ้า-กลไก

ตั้งแต่ปี 1918 ถึงกลางทศวรรษ 1930 อาวุธมาตรฐานสำหรับเครื่องบินขับไล่ยังคงเป็นปืนกลขนาดลำกล้องปืน ไรเฟิลสองกระบอกที่ทำงานประสานกัน ยิงไปข้างหน้าผ่านแนวโค้งของใบพัด อย่างไรก็ตาม ในช่วงปลายทศวรรษ 1930 บทบาทหลักของเครื่องบินขับไล่เริ่มถูกมองว่าเป็นการทำลายเครื่องบินทิ้งระเบิด ขนาดใหญ่ที่ทำจากโลหะทั้งหมด ซึ่งอาวุธดังกล่าวไม่เพียงพอ เนื่องจากเป็นการยากที่จะติดตั้งปืนมากกว่าสองกระบอกในพื้นที่จำกัดที่มีอยู่ด้านหน้าลำตัว เครื่องบินเครื่องยนต์เดียว ปืนจึงเริ่มถูกติดตั้งในปีกแทน โดยยิงออกไปนอกแนวโค้งของใบพัด จึงไม่จำเป็นต้องใช้การประสานกัน การประสานกันกลายเป็นสิ่งที่ไม่จำเป็นสำหรับเครื่องบินทุกประเภทเมื่อมีการนำระบบขับเคลื่อนไอพ่น แบบไร้ใบพัดมา ใช้

การตั้งชื่อ

กลไกที่สามารถยิงระหว่างใบพัดที่หมุนวนโดยไม่ชนใบพัดนั้น สามารถอธิบายได้ว่าเป็นการ "ขัดจังหวะ" การยิงของปืน (จนถึงขั้นที่ปืนไม่สามารถทำงานเป็นอาวุธอัตโนมัติได้อีกต่อไป) และยังเป็นการ "ซิงโครไนซ์" หรือ "กำหนดเวลา" การยิงให้ตรงกับการหมุนของใบพัด คำศัพท์เหล่านี้ค่อนข้างทำให้เข้าใจผิด อย่างน้อยก็ในแง่ของการอธิบายสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อกลไกทำงาน^{[ 1 ]}

คำว่า "ตัวขัดจังหวะ" หมายความว่าเฟืองจะหยุดหรือขัดจังหวะการยิงของปืน ณ จุดที่ใบพัดใบใดใบหนึ่งผ่านหน้าปากกระบอกปืน อย่างไรก็ตาม แม้แต่ใบพัดที่หมุนค่อนข้างช้าของเครื่องบินในสงครามโลกครั้งที่หนึ่ง โดยทั่วไปแล้วจะหมุนสองหรือสามรอบต่อการยิงหนึ่งครั้งของปืนกลในยุคนั้น ใบพัดสองใบจึงอาจขัดขวางปืนได้ถึงหกครั้งในแต่ละรอบการยิง ใบพัดสี่ใบอาจขัดขวางได้ถึงสิบสองครั้ง ปืนที่ติดตั้งในลักษณะนี้จะถูกขัดจังหวะมากกว่าสี่สิบครั้งต่อวินาที^{[ 2 ]}ในขณะที่ยิงได้เพียงประมาณเจ็ดนัดต่อวินาที ไม่น่าแปลกใจที่นักออกแบบของเฟืองขัดจังหวะที่เรียกว่านี้พบว่ามันยุ่งยากเกินกว่าที่จะลองทำอย่างจริงจัง เนื่องจากช่องว่างระหว่างการขัดจังหวะจะสั้นเกินไปจนทำให้ปืนไม่สามารถยิงได้เลย^{[ 3 ]}

อย่างไรก็ตาม การซิงโครไนซ์ที่แท้จริง โดยที่อัตราการยิงของปืนกลเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความเร็วในการหมุนของใบพัดเครื่องบิน จะต้องใช้ความซับซ้อนในระดับที่ไม่สามารถปฏิบัติได้จริง^{[ 4 ]}โดยปกติแล้วปืนกลจะยิงในอัตราคงที่ และถึงแม้ว่าจะสามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยการดัดแปลงปืน แต่ก็ไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ตามต้องการในขณะที่ปืนกำลังทำงาน ในขณะเดียวกัน อัตราการหมุนของใบพัดเครื่องบิน โดยเฉพาะอย่างยิ่งก่อนการมาถึงของใบพัดความเร็วคงที่อาจแตกต่างกันอย่างมากขึ้นอยู่กับการตั้งค่าคันเร่งและการบังคับเลี้ยวที่กำลังดำเนินการ แม้ว่าจะเป็นไปได้ที่จะเลือกจุดใดจุดหนึ่งบนมาตรวัดรอบของเครื่องยนต์เครื่องบินที่อัตราการยิงของปืนกลจะอนุญาตให้ยิงผ่านส่วนโค้งของใบพัดได้ แต่นั่นก็จะเป็นข้อจำกัดอย่างมาก^{[ 5 ]}

ส่วนประกอบ

โดยทั่วไปแล้ว เฟืองซิงโครไนซ์จะมีส่วนประกอบพื้นฐานสามส่วน

ที่ใบพัด

ประการแรก จำเป็นต้องมีวิธีการกำหนดตำแหน่งของใบพัด ณ เวลาใดเวลาหนึ่ง โดยทั่วไปแล้วลูกเบี้ยวที่ขับเคลื่อนโดยตรงจากเพลาใบพัดเอง หรือจากส่วนใดส่วนหนึ่งของระบบขับเคลื่อนที่หมุนด้วยความเร็วเดียวกับใบพัด จะสร้างชุดแรงกระตุ้นในอัตราเดียวกับการหมุนของใบพัด^{[ 6 ]}มีข้อยกเว้นอยู่บ้าง เฟืองบางชนิดวางลูกเบี้ยวไว้ภายในกลไกไกปืน และแรงกระตุ้นการยิงบางครั้งถูกกำหนดเวลาให้เกิดขึ้นทุกๆ สองหรือสามรอบการหมุนของใบพัด หรือโดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีของเฟืองไฮดรอลิกหรือไฟฟ้า ในอัตราสองครั้งขึ้นไปต่อการหมุนหนึ่งรอบ แผนภาพในส่วนนี้ เพื่อความง่าย จะถือว่ามีแรงกระตุ้นหนึ่งครั้งต่อการหมุนหนึ่งรอบ เพื่อให้กระสุนที่ซิงโครไนซ์แต่ละนัด "เล็ง" ไปที่จุดเดียวบนแผ่นใบพัด

จังหวะการยิงแต่ละครั้งจะต้องได้รับการปรับให้ตรงกับช่วงเวลาที่ "ปลอดภัย" เมื่อใบพัดอยู่ห่างออกไป และการปรับนี้จะต้องตรวจสอบเป็นระยะ โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากมีการเปลี่ยนหรือติดตั้งใบพัดใหม่ รวมถึงหลังจากการยกเครื่องยนต์ครั้งใหญ่ ความผิดพลาดในการปรับนี้ (เช่น ล้อลูกเบี้ยวเลื่อนไปหนึ่งหรือสองมิลลิเมตร หรือก้านดันงอ) ^{[หมายเหตุ 1 ]}อาจส่งผลให้ กระสุน ทุกนัดที่ยิงไปโดนใบพัด ซึ่งเป็นผลที่แย่กว่าการยิงปืนผ่านใบพัดโดยไม่มีการควบคุมเลย ความล้มเหลวประเภทหลักอีกประเภทหนึ่งส่งผลให้มีการยิงน้อยลงหรือไม่ยิงเลย โดยปกติเกิดจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหรือกลไกเชื่อมต่อติดขัดหรือแตกหัก นี่เป็นสาเหตุทั่วไปที่ทำให้ปืนแบบซิงโครไนซ์ "ติดขัด"

ความเร็วของใบพัด และด้วยเหตุนี้ ระยะทางที่ใบพัดเคลื่อนที่ระหว่างการยิงปืนและการมาถึงของกระสุนที่ใบพัด จะแตกต่างกันไปตามอัตราการหมุนของเครื่องยนต์ ในกรณีที่ความเร็วปากกระบอกปืนสูงมาก และปืนถูกติดตั้งไว้ด้านหน้ามาก ทำให้กระสุนมีระยะทางสั้นมากที่จะไปถึงใบพัด ความแตกต่างนี้สามารถละเลยได้เป็นส่วนใหญ่ แต่ในกรณีของอาวุธที่มีความเร็วปากกระบอกปืนค่อนข้างต่ำ หรือปืนใดๆ ที่ติดตั้งไว้ด้านหลังใบพัดมาก ปัญหานี้อาจกลายเป็นเรื่องสำคัญ^{[ 7 ]}และในบางกรณี นักบินต้องตรวจสอบมาตรวัดรอบเครื่องยนต์ โดยต้องแน่ใจว่าการหมุนของเครื่องยนต์อยู่ในช่วงที่ "ปลอดภัย" ก่อนยิง มิฉะนั้นอาจเสี่ยงต่อการทำลายใบพัดอย่างรวดเร็ว^{[หมายเหตุ 2 ]}

ที่ปืน

ข้อกำหนดประการที่สองคือปืนที่สามารถยิงได้อย่างน่าเชื่อถือ (หรือยิงค้างไว้) ในเวลาที่ต้องการ ไม่ใช่ว่าอาวุธปืนอัตโนมัติทุกชนิดจะเหมาะสมกับการซิงโครไนซ์ได้เท่ากัน เมื่อพร้อมที่จะยิง ปืนกลที่ซิงโครไนซ์จะต้องมีกระสุนอยู่ในรังเพลิง รังเพลิงปิดสนิท และกลไกถูกขึ้นลำ (ตำแหน่งที่เรียกว่า " ลูกเลื่อนปิด ") ^{[ 8 ]}อาวุธปืนอัตโนมัติที่ใช้กันอย่างแพร่หลายหลายชนิด (โดยเฉพาะปืนลูอิสและ ปืน เรเวลลี ของอิตาลี ) ถูกเหนี่ยวไกจากลูกเลื่อนเปิดโดยมีช่วงเวลาที่ไม่สามารถคาดเดาได้ระหว่างการเหนี่ยวไกและการยิง^{[ 9 ]}ดังนั้นจึงไม่เหมาะสำหรับการซิงโครไนซ์หากไม่มีการดัดแปลงอย่างกว้างขวาง^{[ 10 ]}

ในทางปฏิบัติพบว่าจำเป็นต้องยิงปืนในโหมดกึ่งอัตโนมัติ^{[ 11 ]}ขณะที่ใบพัดหมุน ชุดแรงกระตุ้นการยิงจะถูกส่งไปยังปืน ซึ่งแต่ละแรงกระตุ้นสามารถกระตุ้นให้ปืนยิงได้หนึ่งนัด แรงกระตุ้นส่วนใหญ่จะไปโดนปืนในระหว่างการดีดกระสุนที่ใช้แล้วหรือการบรรจุกระสุนใหม่ จึงไม่มีผลใดๆ แต่ทันทีที่รอบการยิงเสร็จสิ้น ปืนก็จะพร้อมยิงทันทีที่ได้รับแรงกระตุ้นถัดไปจากเฟืองซิงโครไนซ์ ความล่าช้าระหว่างการสิ้นสุดของรอบการยิงและการมาถึงของแรงกระตุ้นการยิงถัดไปทำให้ความเร็วในการยิงช้าลงเมื่อเทียบกับปืนกลที่ยิงได้ทันทีที่พร้อม แต่หากเฟืองทำงานได้อย่างถูกต้อง ปืนก็สามารถยิงได้อย่างรวดเร็วพอสมควรระหว่างใบพัดที่หมุนอยู่โดยไม่ชนกับใบพัด^{[ 6 ]}

ปืนกลบางรุ่น เช่นSchwarzlose ของออสเตรียและ Marlinของอเมริกาพิสูจน์แล้วว่าไม่เหมาะสมกับการซิงโครไนซ์อย่างสมบูรณ์แบบ แม้ว่าในที่สุดจะสามารถยิงแบบ "นัดเดียว" ได้อย่างแม่นยำ โดยทั่วไปแล้วจะทำได้โดยการปรับเปลี่ยนกลไกไกปืนให้เลียนแบบการยิงแบบ "ลูกเลื่อนปิด" อาวุธส่วนใหญ่ที่ซิงโครไนซ์ได้สำเร็จ (อย่างน้อยในช่วงสงครามโลกครั้งที่หนึ่ง) (เช่นปืนParabellumและSpandau ของเยอรมัน และปืนVickers ของอังกฤษ) มีพื้นฐานมาจาก ปืน Maxim รุ่นดั้งเดิม ในปี 1884 ซึ่งเป็นอาวุธแบบลูกเลื่อนปิดที่ทำงานโดยแรงถีบของลำกล้อง^{[ 12 ]}ก่อนที่จะเข้าใจความแตกต่างเหล่านี้อย่างถ่องแท้ เวลาจำนวนมากถูกเสียไปกับการพยายามซิงโครไนซ์อาวุธที่ไม่เหมาะสม^{[ 13 ]}

แม้แต่ปืนที่มีกลอนปิดก็ยังต้องการกระสุนที่เชื่อถือได้^{[ 14 ]}หากไพรเมอร์ในตลับกระสุนมีข้อบกพร่องจนทำให้การยิงปืนล่าช้าไปเพียงเสี้ยววินาที (ซึ่งเป็นกรณีที่พบได้บ่อยในทางปฏิบัติกับกระสุนที่ผลิตจำนวนมาก) สิ่งนี้แทบไม่มีผลกระทบใดๆ ในกรณีของปืนที่ทหารราบใช้บนพื้นดิน แต่ในกรณีของปืน "เครื่องบิน" ที่ซิงโครไนซ์กัน ความล่าช้าดังกล่าวอาจทำให้เกิดการยิงที่ผิดพลาด ซึ่ง "ผิดจังหวะ" มากพอที่จะเสี่ยงต่อการชนใบพัด^{[ 15 ]}ปัญหาที่คล้ายกันมากอาจเกิดขึ้นได้ในกรณีที่มวลของกระสุนพิเศษ (เช่น กระสุนเพลิงหรือกระสุนระเบิด) แตกต่างกันมากพอที่จะทำให้ความเร็วปากกระบอกปืนแตกต่างกันอย่างมาก^{[ 16 ]}สิ่งนี้ยิ่งซ้ำเติมด้วยความเสี่ยงเพิ่มเติมต่อความสมบูรณ์ของใบพัดเนื่องจากลักษณะของกระสุน

ตามทฤษฎีแล้ว "มอเตอร์ไกปืน" สามารถมีได้สองรูปแบบ สิทธิบัตรฉบับแรกสุด (ชไนเดอร์ ปี 1913) สันนิษฐานว่าเฟืองซิงโครไนซ์จะป้องกันไม่ให้ปืนลั่น เป็นระยะๆ จึงทำหน้าที่เป็น "ตัวขัดจังหวะ" อย่างแท้จริง ในทางปฏิบัติ เฟืองซิงโครไนซ์ "ในชีวิตจริง" ทั้งหมดที่เรามีรายละเอียดทางเทคนิคที่เชื่อถือได้นั้น กลับทำให้ปืนลั่น โดยตรง ราวกับว่าเป็นปืนกึ่งอัตโนมัติมากกว่าปืนอัตโนมัติเต็มรูปแบบ

การเชื่อมต่อระหว่างใบพัดและปืน

ข้อกำหนดประการที่สามคือการเชื่อมต่อระหว่าง "เครื่องจักร" (เครื่องยนต์และปืน) จะต้องทำงานประสานกัน ระบบเกียร์รุ่นแรกๆ หลายระบบใช้กลไกข้อเหวี่ยงและก้านดันที่ซับซ้อนและเปราะบางโดยธรรมชาติ ซึ่งอาจติดขัดหรือทำงานผิดพลาดได้ง่าย โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อต้องทำงานที่ความเร็วสูงกว่าที่ออกแบบไว้ มีวิธีการทางเลือกหลายวิธี รวมถึงก้านแกว่ง ระบบขับเคลื่อนแบบยืดหยุ่น คอลัมน์ของของเหลวไฮดรอลิก สายเคเบิล หรือการเชื่อมต่อทางไฟฟ้า

โดยทั่วไป ระบบกลไกนั้นด้อยกว่าระบบไฮดรอลิกหรือระบบไฟฟ้า แต่ก็ไม่มีระบบใดที่สมบูรณ์แบบ และเฟืองซิงโครไนซ์ก็ยังคงมีโอกาสเกิดความล้มเหลวเป็นครั้งคราวAdolf Gallandนักบิน มือฉมัง ของกองทัพอากาศเยอรมันได้บรรยายถึงเหตุการณ์การซิงโครไนซ์ที่ผิดพลาดอย่างร้ายแรงในปี พ.ศ. 2484 ในบันทึกความทรงจำเกี่ยวกับช่วงสงครามเรื่องThe First and the Last ^[¹⁷^]

อัตราการยิง

โดยปกติแล้วนักบินจะมีเป้าหมายอยู่ในสายตาเพียงชั่วครู่เท่านั้น ดังนั้นการยิงกระสุนจำนวนมากจึงมีความสำคัญต่อการ "สังหาร" ^{[ 12 ]}แม้แต่เครื่องบินที่บอบบางในสงครามโลกครั้งที่หนึ่งก็มักจะต้องใช้กระสุนจำนวนมากอย่างน่าประหลาดใจจึงจะยิงตกได้ และต่อมาเครื่องบินขนาดใหญ่ก็ยิ่งยากที่จะยิงตกมากขึ้นไปอีก มีวิธีแก้ปัญหาที่เห็นได้ชัดสองวิธีคือติดตั้งปืนที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นด้วยอัตราการยิง ที่สูงขึ้น หรือเพิ่มจำนวนปืนที่บรรทุก^[^{หมายเหตุ 3}^]มาตรการทั้งสองนี้ส่งผลกระทบต่อคำถามเรื่องการประสานงาน

ปืนใหญ่แบบซิงโครไนซ์รุ่นแรกๆ ในช่วงปี 1915–1917 มีอัตราการยิงประมาณ 400 นัดต่อนาที ด้วยอัตราการยิงที่ค่อนข้างช้าเช่นนี้ สามารถปรับเกียร์ของระบบซิงโครไนเซอร์ให้ส่งแรงกระตุ้นการยิงเพียงครั้งเดียวทุกๆ สองหรือสามรอบของใบพัด ทำให้มีความน่าเชื่อถือมากขึ้นโดยไม่ทำให้อัตราการยิงช้าลงมากเกินไป แต่หากต้องการควบคุมปืนใหญ่ที่มีอัตราการยิงสูงกว่า เช่น 800 หรือ 1,000 นัดต่อนาที จำเป็นต้องส่งแรงกระตุ้นอย่างน้อยหนึ่งครั้ง (หรือสองครั้ง) ทุกๆ การหมุนของใบพัด ซึ่งทำให้มีโอกาสเกิดความเสียหายได้ง่ายขึ้น กลไกที่ซับซ้อนของระบบเชื่อมต่อเชิงกล โดยเฉพาะอย่างยิ่งแบบ "ก้านดัน" อาจแตกหักได้ง่ายเมื่อใช้งานด้วยอัตราเร็วเช่นนี้

Fokker Eindecker รุ่นสุดท้าย Fokker E.IVมาพร้อมกับปืนกล 1MG 08 "Spandau"สองกระบอก^{[ 18 ]}อาวุธนี้กลายเป็นมาตรฐานสำหรับเครื่องบินลาดตระเวน D-type ของเยอรมัน ทั้งหมด โดยเริ่มจากAlbatros DI ^{[หมายเหตุ 4 ]}ตั้งแต่การปรากฏตัวของSopwith CamelและSPAD S.XIIIในช่วงกลางปี 1917 จนถึงสิ้นสุดการซิงโครไนซ์ปืนในช่วงทศวรรษ 1950 การติดตั้งปืนคู่เป็นมาตรฐานสากล การยิงปืนสองกระบอกพร้อมกันนั้นเห็นได้ชัดว่าไม่ใช่การจัดเรียงที่น่าพอใจ ปืนทั้งสองกระบอกต้องยิงไปที่จุดเดียวกันบนจานใบพัดซึ่งหมายความว่ากระบอกหนึ่งต้องยิงช้ากว่าอีกกระบอกเพียงเสี้ยววินาที นี่คือเหตุผลที่เฟืองรุ่นแรกๆ ที่ออกแบบมาสำหรับปืนกลกระบอกเดียวจำเป็นต้องได้รับการดัดแปลงเพื่อให้สามารถควบคุมปืนสองกระบอกได้อย่างน่าพอใจ ในทางปฏิบัติ อย่างน้อยส่วนหนึ่งของกลไกจะต้องถูกทำซ้ำ แม้ว่าอาวุธทั้งสองจะไม่ได้ถูกซิงโครไนซ์แยกกันก็ตาม

ประวัติศาสตร์

ตั้งแต่เริ่มมีการบินจริง ก็มีการพิจารณาถึงการใช้งานทางทหารที่เป็นไปได้ของเครื่องบิน แม้ว่านักเขียนบางคนจะไม่ได้ข้อสรุปที่เป็นบวกในเรื่องนี้ก็ตาม ในปี พ.ศ. 2456 การฝึกซ้อมทางทหารในอังกฤษ เยอรมนี และฝรั่งเศส ได้ยืนยันถึงประโยชน์ที่เป็นไปได้ของเครื่องบินสำหรับการลาดตระเวนและการเฝ้าระวัง และเจ้าหน้าที่ที่มองการณ์ไกลบางคนมองว่านี่หมายถึงความจำเป็นในการยับยั้งหรือทำลายเครื่องลาดตระเวนของศัตรู ดังนั้นการต่อสู้ทางอากาศจึงไม่ใช่เรื่องที่ไม่คาดคิด และปืนกลก็ถูกมองว่าเป็นอาวุธที่น่าจะใช้มากที่สุดตั้งแต่แรก^{[ 19 ]}

เป็นไปได้ว่าเครื่องบินที่สามารถยิงใส่เครื่องบินข้าศึกได้จะมีชัยเหนือกว่า อาวุธที่เหมาะสมที่สุดคือปืนกลเบาแบบระบายความร้อนด้วยอากาศ

— จากรายงานของพันตรีซีเกิร์ต เสนาธิการทหารเยอรมัน 1 มกราคม พ.ศ. 2457 ^{[ 20 ]}

สิ่งที่โดยทั่วไปแล้วไม่มีความเห็นพ้องกันคือ ความเหนือกว่าของ ปืนยิงไปข้างหน้า แบบติดตั้งตายตัวซึ่งเล็งเป้าโดยการหันเครื่องบินไปยังเป้าหมาย อย่างน้อยก็สำหรับเครื่องบินโจมตี เมื่อเทียบกับอาวุธแบบเคลื่อนที่ได้ ซึ่งเล็งเป้าโดยพลปืนที่ไม่ใช่นักบิน

แนวคิดเรื่องการเชื่อมโยงกลไกการยิงเข้ากับการหมุนของใบพัดนั้นเป็นเพียงความแปลกใหม่ ข้อโต้แย้งก็เหมือนกับตำแหน่งปืนใดๆ ที่ติดตั้งอยู่ตามแนวแกนยาวของเครื่องบิน นั่นคือ นักบินถูกบังคับให้บินเข้าหาศัตรูโดยตรงเพื่อทำการยิง ซึ่งในบางสถานการณ์นั้นเป็นสิ่งที่ไม่พึงประสงค์อย่างยิ่ง

— จากรายงานเดียวกันของพันตรีซีเกิร์ต^{[ 21 ]}

แม้กระทั่งในปี 1916 นักบินของ เครื่องบิน ขับไล่แบบผลักดัน DH.2 ก็ยังมีปัญหาในการโน้มน้าวเจ้าหน้าที่ระดับสูงของพวกเขาว่าอาวุธยิงไปข้างหน้าของเครื่องบินจะมีประสิทธิภาพมากกว่าหากติดตั้งให้ยิงไปข้างหน้าแทนที่จะสามารถปรับเปลี่ยนทิศทางได้^[²²^]ในทางกลับกัน ออกัสต์ ออยเลอร์ ได้จดสิทธิบัตรแนวคิดของปืนที่ติดตั้งอยู่กับที่ตั้งแต่ปี 1910 ซึ่งเป็นเวลานานก่อนที่เครื่องบินแบบดึงจะกลายเป็นมาตรฐาน โดยแสดงภาพประกอบสิทธิบัตรของเขาด้วยแผนภาพของเครื่องบินขับไล่ แบบผลักดันที่ติดตั้งปืน กล^[²¹^]

สิทธิบัตรของฟรานซ์ ชไนเดอร์ (ปี 1913–1914)

ไม่ว่าจะได้รับแรงบันดาลใจโดยตรงจากสิทธิบัตรดั้งเดิมของออยเลอร์หรือไม่ก็ตาม นักประดิษฐ์คนแรกที่จดสิทธิบัตรวิธีการยิงไปข้างหน้าผ่าน ใบพัด แทรกเตอร์คือวิศวกรชาวสวิสFranz Schneiderซึ่งเคยทำงานกับNieuportแต่ในขณะนั้นทำงานให้กับบริษัท LVGในเยอรมนี^{[ 23 ]}

สิทธิบัตรนี้ได้รับการตีพิมพ์ในนิตยสารการบินของเยอรมันชื่อ Flugsportในปี 1914 ซึ่งหมายความว่าแนวคิดนี้กลายเป็นที่รู้จักในวงกว้างตั้งแต่ช่วงแรก^{[ 24 ]}การเชื่อมต่อระหว่างใบพัดและปืนทำได้โดยใช้เพลาขับหมุน แทนที่จะใช้ก้านลูกสูบ แรงกระตุ้นที่จำเป็นในการใช้งานไกปืน หรือในกรณีนี้เพื่อป้องกันไม่ให้ไกปืนทำงาน จะถูกสร้างขึ้นโดยล้อลูกเบี้ยวที่มีสองแฉกห่างกัน 180° ซึ่งติดตั้งอยู่ที่ตัวปืนเอง เนื่องจากการยิงจะถูกขัดจังหวะโดยใบพัดทั้งสองใบ ไม่มีการพยายามสร้างหรือทดสอบอุปกรณ์การทำงานจริง (เท่าที่ทราบ) โดยอิงจากสิทธิบัตรนี้ ซึ่งได้รับความสนใจจากทางการน้อยมากหรือไม่มีเลยในขณะนั้น^{[ 23 ]}รูปแบบที่แน่นอนของอุปกรณ์ซิงโครไนซ์ที่ติดตั้งในLVG EI ของ Schneider ในปี 1915 และความสัมพันธ์กับสิทธิบัตรนี้ยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด เนื่องจากไม่มีแบบแปลนใดหลงเหลืออยู่^{[ 25 ]}

สิทธิบัตรของ Raymond Saulnier (1914)

ต่างจากการออกแบบสิทธิบัตรของ Schneider อุปกรณ์ของ Saulnier ได้ถูกสร้างขึ้นจริง และอาจถือได้ว่าเป็นเกียร์ซิงโครไนซ์ที่ใช้งานได้จริงตัวแรกที่ได้รับการทดสอบ^{[ 26 ]}เป็นครั้งแรกที่ลูกเบี้ยวที่สร้างการเคลื่อนที่ไปมาเพื่อส่งแรงกระตุ้นการยิงไปยังปืนนั้นตั้งอยู่ที่เครื่องยนต์ (ในกรณีนี้ขับเคลื่อนโดยแกนหมุนเดียวกันกับที่ใช้งานปั๊มน้ำมันและมาตรวัดรอบ) และแรงกระตุ้นเหล่านั้นถูกส่งผ่านโดยก้านลูกสูบแทนที่จะเป็นเพลาหมุนของ Schneider แนวคิดของการ "ขัดจังหวะ" การยิงปืนอย่างแท้จริงได้เปลี่ยนไป (อาจเป็นผลมาจากประสบการณ์) เป็นหลักการของการดึงไกปืนสำหรับการยิงแต่ละครั้งที่ต่อเนื่องกัน เช่นเดียวกับการทำงานของอาวุธกึ่งอัตโนมัติ^{[ 27 ]}

มีการชี้ให้เห็นว่านี่เป็นการออกแบบเชิงปฏิบัติที่ควรจะใช้งานได้ แต่กลับไม่ได้ผล^{[ 13 ]}นอกเหนือจากความไม่สอดคล้องกันที่อาจเกิดขึ้นในกระสุนที่จัดหามา ปัญหาที่แท้จริงคือปืนที่ใช้ทดสอบอุปกรณ์ ซึ่งเป็นปืนกลHotchkissขนาด 8 มม. (.323 นิ้ว) ที่ใช้ระบบแก๊สซึ่งยืมมาจากกองทัพฝรั่งเศสนั้น ไม่เหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับการยิงแบบ "กึ่งอัตโนมัติ" หลังจากการทดสอบเบื้องต้นที่ไม่ประสบความสำเร็จ ปืนจึงต้องถูกส่งคืน และการทดลองก็ยุติลง^{[ 26 ]}

ปืนที่ไม่ซิงโครไนซ์และแนวคิด "ลิ่มเบี่ยงเบน"

เมื่อนักบินของกองบินหลวง อังกฤษ และกองบินราชนาวีอังกฤษเดินทางมาถึงฝรั่งเศสในปี 1914 พวกเขาติดตั้งเครื่องบินแบบผลักดันซึ่งมีกำลังไม่เพียงพอที่จะบรรทุกปืนกลและยังคงมีโอกาสแซงหน้าศัตรูได้ และเครื่องบินแบบดึงซึ่งยากต่อการติดอาวุธอย่างมีประสิทธิภาพเนื่องจากใบพัดขวางทาง ความพยายามอื่นๆ ในการแก้ไขปัญหานี้เช่นการยิงเฉียงผ่านส่วนโค้งของใบพัด และแม้แต่ความพยายามที่ล้มเหลวในการซิงโครไนซ์ปืนลูอิส ซึ่งในขณะนั้นเป็นอาวุธมาตรฐานของเครื่องบินอังกฤษ^[²⁸^]ก็คือการยิงตรงผ่านส่วนโค้งของใบพัดและ "หวังว่าจะได้ผลดีที่สุด" ^[²⁹^]กระสุนจำนวนมากจะผ่านใบพัดไปโดยไม่โดนใบพัด^[^{หมายเหตุ 5}^]และโดยทั่วไปแล้วใบพัดแต่ละใบอาจต้องรับกระสุนหลายครั้งก่อนที่จะมีอันตรายจากการเสียหาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากพันด้วยเทปเพื่อป้องกันการแตก (ดูแผนภาพด้านล่างและภาพประกอบทางซ้าย) ^[⁴^]

หลังจากที่การทดลองการซิงโครไนซ์ในช่วงแรกของเขาประสบความล้มเหลว ซอลเนียร์จึงหันมาใช้วิธีการที่พึ่งพาทางสถิติและโชคให้น้อยลง โดยการพัฒนา ใบพัดหุ้ม เกราะที่ทนทานต่อความเสียหาย

ใบพัดเรือพร้อมแผ่นเบี่ยงทิศทางที่ถูกยึดโดยกองทัพเยอรมัน

เมื่อถึงเดือนมีนาคม พ.ศ. 2458 เมื่อนักบินชาวฝรั่งเศสโรลันด์ การ์รอส ติดต่อซอลนิเยร์เพื่อขอให้ติดตั้งอุปกรณ์นี้บนเครื่องบินโมราน-ซอลนิเยร์ ประเภท L ของเขา อุปกรณ์นี้มีลักษณะเป็นลิ่มเหล็กที่เบี่ยงเบนกระสุนซึ่งอาจทำให้ใบพัดเสียหายหรือกระดอนอย่างอันตรายได้^{[ 30 ]}บางครั้งการ์รอสเองและช่างเครื่องส่วนตัวของเขา จูลส์ ฮู ได้รับการยกย่องว่าได้ทดสอบและปรับปรุง "ตัวเบี่ยงเบน" ให้สมบูรณ์แบบ^{[ 31 ]}ระบบที่หยาบนี้ใช้งานได้ในระดับหนึ่ง แม้ว่าลิ่มจะลดประสิทธิภาพของใบพัด และแรงกระแทกของกระสุนที่กระทบกับใบเบี่ยงเบนซึ่งไม่น้อยเลยนั้น ย่อมทำให้เกิดความเครียดที่ไม่พึงประสงค์ต่อเพลาข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์^{[ 23 ]}

เมื่อวันที่ 1 เมษายน พ.ศ. 2458 การ์รอสยิงเครื่องบินเยอรมันตกเป็นลำแรก ทำให้ลูกเรือเสียชีวิตทั้งคู่ เมื่อวันที่ 18 เมษายน พ.ศ. 2458 หลังจากได้รับชัยชนะอีกสองครั้ง การ์รอสถูกบังคับให้ลงจอด (โดยการยิงจากภาคพื้นดิน) หลังแนวรบของเยอรมัน แม้ว่าเขาจะสามารถเผาเครื่องบินของเขาได้ แต่การ์รอสก็ถูกจับ และใบพัดพิเศษของเขายังคงสภาพสมบูรณ์พอที่จะถูกส่งไปประเมินโดย^Inspektion der Fliegertruppen ( Idflieg ) ที่Döberitzใกล้ กรุง เบอร์ลิน^[ 24 ^]

ระบบซิงโครไนเซอร์ของฟอกเกอร์และเกียร์เยอรมันอื่นๆ

การตรวจสอบใบพัดจากเครื่องของ Garros ทำให้ Idflieg พยายามลอกเลียนแบบ การทดลองเบื้องต้นบ่งชี้ว่าลิ่มเบี่ยงเบนจะไม่แข็งแรงพอที่จะรับมือกับกระสุนเยอรมันหุ้มเหล็กมาตรฐานได้ และตัวแทนจาก Fokker และ Pfalz ซึ่งเป็นสองบริษัทที่สร้างแบบจำลอง Morane อยู่แล้ว (ถึงแม้ว่าจะแปลกที่ไม่ได้เป็นบริษัท LVG ของ Schneider) ได้รับเชิญไปที่ Döberitz เพื่อตรวจสอบกลไกและเสนอแนะวิธีการที่จะจำลองการทำงานของมัน^{[ 32 ]}

แอนโทนี ฟอกเกอร์สามารถโน้มน้าวให้อิดฟลีคจัดหาปืนกลพาราเบลลัมและกระสุนมาให้เพื่อ ทดสอบอุปกรณ์ ของเขาและเพื่อขนส่งสิ่งของเหล่านี้ไปยังบริษัทFokker Flugzeugwerke GmbHที่เมืองชเวริน โดยทันที (ถึงแม้ว่าอาจจะไม่ได้อยู่ในตู้รถไฟของเขาหรือ "ใต้แขน" อย่างที่เขาอ้างหลังสงครามก็ตาม) ^{[ 33 ]}

เรื่องราวเกี่ยวกับการคิดค้น พัฒนา และติดตั้งอุปกรณ์ซิงโครไนซ์ของฟอกเกอร์ภายในระยะเวลา 48 ชั่วโมง (ซึ่งพบครั้งแรกในชีวประวัติที่ได้รับอนุญาตของฟอกเกอร์ที่เขียนขึ้นในปี 1929) ปัจจุบันไม่ถือว่าเป็นเรื่องจริง^{[ 34 ]}คำอธิบายที่เป็นไปได้อีกประการหนึ่งคือ เครื่องบินโมรานของการ์รอส ซึ่งถูกทำลายบางส่วนจากไฟไหม้ ยังคงมีร่องรอยของอุปกรณ์ซิงโครไนซ์ดั้งเดิมเหลืออยู่มากพอที่ฟอกเกอร์จะเดาได้ว่ามันทำงานอย่างไร^{[ 35 ]}ด้วยเหตุผลหลายประการ สิ่งนี้ก็ดูไม่น่าเป็นไปได้เช่นกัน^{[หมายเหตุ 6 ]}และฉันทามติทางประวัติศาสตร์ในปัจจุบันชี้ให้เห็นว่าอุปกรณ์ซิงโครไนซ์ได้รับการพัฒนาโดยทีมของฟอกเกอร์ (รวมถึงวิศวกรไฮน์ริช ลูบเบ ) ก่อนที่จะยึดเครื่องบินของการ์รอสได้^{[ 27 ]}

เกียร์Fokker Stangensteuerung

นักบินจะต้องกดปุ่มเปิดใช้งานก่อน ซึ่งจะทำให้ลูกเบี้ยวเคลื่อนที่ได้

จากนั้นนักบินสามารถกดคันโยกเพื่อยิงปืนกลในขณะที่รักษาจังหวะการหมุนให้สอดคล้องกับใบพัดได้

ชิ้นส่วนต่างๆ ของอุปกรณ์จะถูกกำหนดสีดังนี้:

ตัวกระตุ้นการเปิดใช้งาน

คันโยกไกปืน

ไกปืน

ชิ้นส่วนเชื่อมต่อ

ก้านดัน

ลูกเบี้ยว

ลูกเบี้ยวและเพลา (แสดงทั้งในมุมมองด้านหน้าและด้านข้าง)

ไม่ว่าแหล่งที่มาสุดท้ายจะเป็นอย่างไร เวอร์ชันเริ่มต้นของเกียร์ซิงโครไนซ์ Fokker (ดูภาพประกอบ) นั้นปฏิบัติตามอย่างใกล้ชิด ไม่ใช่สิทธิบัตรของ Schneider อย่างที่ Schneider และคนอื่นๆ อ้าง^{[หมายเหตุ 7 ]}แต่เป็นของ Saulnierเช่นเดียวกับสิทธิบัตรของ Saulnier เกียร์ของ Fokker ได้รับการออกแบบมาเพื่อยิงปืนอย่างต่อเนื่องแทนที่จะขัดจังหวะ และเช่นเดียวกับเกียร์ Vickers-Challenger ที่พัฒนาขึ้นสำหรับ RFC ในภายหลัง มันปฏิบัติตาม Saulnier ในการใช้แรงขับเชิงกลหลักจากปั๊มน้ำมันของเครื่องยนต์โรตารี่ "การส่งกำลัง" ระหว่างมอเตอร์และปืนนั้นใช้ก้านดันแบบลูกสูบเวอร์ชันหนึ่งของ Saulnier ^{[ 36 ]}ความแตกต่างหลักคือ แทนที่จะให้ก้านดันผ่านจากเครื่องยนต์ไปยังปืนโดยตรง ซึ่งจะต้องมีอุโมงค์ผ่านผนังกั้นไฟและถังเชื้อเพลิง (ดังที่แสดงในภาพวาดสิทธิบัตรของ Saulnier) มันถูกขับเคลื่อนโดยเพลาที่เชื่อมต่อปั๊มน้ำมันกับลูกเบี้ยวขนาดเล็กที่ด้านบนของลำตัวเครื่องบิน ในที่สุดสิ่งนี้ก็พิสูจน์แล้วว่าไม่เป็นที่น่าพอใจ เนื่องจากแกนขับเชิงกลของปั๊มน้ำมันไม่แข็งแรงพอที่จะรับภาระเพิ่มเติมได้^{[ 36 ]}

ก่อนที่ข้อบกพร่องของเกียร์รูปแบบแรกจะปรากฏชัด ทีมของฟอกเกอร์ได้ปรับระบบใหม่ให้เข้ากับ ปืนกล Parabellum MG14 รุ่นใหม่ และติดตั้งลงในเครื่องบินฟอกเกอร์ M.5Kซึ่งในขณะนั้นกำลังใช้งานในจำนวนน้อยกับหน่วยบินFliegertruppenในชื่อ A.III เครื่องบินลำนี้ซึ่งมีหมายเลขประจำเครื่อง IdFlieg A.16/15 กลาย เป็นต้นแบบโดยตรงของเครื่องบินต้นแบบ M.5K/MG ก่อนการผลิตจำนวน 5 ลำที่สร้างขึ้น และเป็นต้นแบบของเครื่องบินฟอกเกอร์ EI อย่างแท้จริง ซึ่งเป็นเครื่องบินขับไล่ที่นั่งเดี่ยวลำแรกที่ผลิตขึ้นพร้อมอาวุธเป็นปืนกลแบบซิงโครไน ซ์ ^{[ 37 ]}

ต้นแบบนี้ได้รับการสาธิตให้ IdFlieg ทราบโดย Fokker ด้วยตนเองในวันที่ 19–20 พฤษภาคม 1915 ที่ สนามทดสอบ Döberitzใกล้กรุงเบอร์ลินร้อยโทOtto Parschauได้ทำการทดสอบบินเครื่องบินลำนี้ในวันที่ 30 พฤษภาคม 1915 ต้นแบบการผลิตจำนวน 5 ลำ (โรงงานกำหนดรหัสเป็นM.5K/MGและหมายเลขประจำเครื่อง E.1/15 – E.5/15 ^{[ 37 ]} ) ได้เข้ารับการทดสอบทางทหารในเวลาไม่นานหลังจากนั้น เครื่องบินเหล่านี้ทั้งหมดติดตั้งปืน Parabellum ซึ่งซิงโครไนซ์กับเกียร์ Fokker รุ่นแรก เกียร์ต้นแบบนี้มีอายุการใช้งานสั้นมากจนต้องมีการออกแบบใหม่ ทำให้เกิดเกียร์รุ่นที่สองซึ่งเป็นที่คุ้นเคยมากกว่า

ระบบเกียร์ที่ใช้ใน เครื่องบินรบ Eindecker รุ่นผลิตจริง ได้เปลี่ยนระบบขับเคลื่อนเชิงกลของปั๊มน้ำมันจากเพลาขับมาเป็นล้อลูกเบี้ยวขนาดใหญ่ คล้ายกับล้อช่วยแรงน้ำหนักเบา ที่ขับเคลื่อนโดยตรงจากห้องข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์โรตารี่ที่กำลังหมุนก้านดันจะเคลื่อนที่ไปมาโดยตรงจาก "ตัวตาม" บนล้อลูกเบี้ยวนี้ ในขณะเดียวกัน ปืนกลที่ใช้ก็เปลี่ยนไปเช่นกัน–เป็น ปืนกล 1MG 08หรือที่เรียกว่า "Spandau" แทนที่ปืน Parabellum ที่ใช้กับระบบเกียร์ต้นแบบ ในเวลานั้น ปืน Parabellum ยังมีจำนวนจำกัดมาก และปืนที่มีอยู่ทั้งหมดถูกนำไปใช้เป็นปืนสำหรับผู้สังเกตการณ์ เนื่องจากอาวุธที่เบาและใช้งานง่ายกว่านั้นเหมาะสมกว่ามากในบทบาทนี้

เชื่อกันว่าชัยชนะครั้งแรกที่ใช้เครื่องบินขับไล่ติดปืนประสานกันเกิดขึ้นเมื่อวันที่ 1 กรกฎาคม พ.ศ. 2458 เมื่อร้อยโท เคิร์ท วินต์เกนส์แห่งกองบินขับไล่ที่ 6bซึ่งบินเครื่องบินฟอกเกอร์ M.5K/MG "E.5/15" ที่ติดตั้งอาวุธพาราเบลลัม บังคับให้เครื่องบินโมราน-ซอลนิเยร์ ประเภท L ของฝรั่งเศสตกทางตะวันออกของลูเนวิลล์^{[ 38 ]}

การครอบครองระบบซิงโครไนเซอร์ปืนที่ใช้งานได้แต่เพียงผู้เดียวทำให้เกิดช่วงเวลาแห่งความเหนือกว่าทางอากาศของเยอรมนีในแนวรบด้านตะวันตกซึ่งรู้จักกันในชื่อภัยพิบัติฟอกเกอร์ กองบัญชาการสูงสุดของเยอรมนีปกป้องระบบซิงโครไนเซอร์นี้ โดยสั่งให้นักบินไม่บินเหนือดินแดนของศัตรูในกรณีที่พวกเขาถูกบังคับให้ลงจอดและความลับถูกเปิดเผย แต่หลักการพื้นฐานที่เกี่ยวข้องนั้นเป็นที่รู้กันทั่วไปอยู่แล้ว^{[ 39 ]}^{[หมายเหตุ 8 ]}และในช่วงกลางปี 1916 ระบบซิงโครไนเซอร์ของฝ่ายสัมพันธมิตรหลายเครื่องก็พร้อมใช้งานในปริมาณมากแล้ว

มาถึงตอนนี้ ระบบ Fokker Stangensteuerungซึ่งเคยใช้งานได้ค่อนข้างดีในการประสานการทำงานของปืนกระบอกเดียวที่ยิงด้วยอัตราการยิงที่ไม่สูงมากนักผ่านใบพัดสองใบที่ขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์โรตารี่ กำลังจะกลายเป็นของล้าสมัยไปแล้ว

ระบบควบคุมเครื่องยนต์ แบบ Stangensteuerungสำหรับเครื่องยนต์แบบ "อยู่กับที่" หรือเครื่องยนต์แบบเรียงแถว ทำงานโดยใช้ลูกเบี้ยวขนาดเล็กที่อยู่ด้านหลังใบพัด (ดูภาพประกอบ) ซึ่งก่อให้เกิดปัญหาพื้นฐาน: ก้านดันที่สั้นและค่อนข้างแข็งแรงหมายความว่าปืนกลจะต้องติดตั้งไว้ด้านหน้ามาก ทำให้ส่วนท้ายของปืนอยู่นอกเหนือเอื้อมมือของนักบินในการแก้ไขปัญหาปืนติดขัด หากปืนติดตั้งในตำแหน่งที่เหมาะสม อยู่ในระยะที่นักบินเอื้อมถึงได้ง่าย จะต้องใช้ก้านดันที่ยาวกว่ามาก ซึ่งมีแนวโน้มที่จะงอและหักได้

ปัญหาอีกประการหนึ่งคือระบบควบคุมการยิง (Stangensteuerung)ไม่เคยทำงานได้ดีกับปืนมากกว่าหนึ่งกระบอก ปืนสองกระบอก (หรือแม้แต่สามกระบอก)ที่ติดตั้งเคียงข้างกันและยิงพร้อมกันจะทำให้เกิดการกระจายการยิงที่กว้าง ซึ่งเป็นไปไม่ได้ที่จะให้ตรงกับ "เขตปลอดภัย" ระหว่างใบพัดที่หมุนวน คำตอบเบื้องต้นของฟอกเกอร์สำหรับปัญหานี้คือการติดตั้ง "ตัวตาม" เพิ่มเติมให้กับ ล้อลูกเบี้ยวขนาดใหญ่ ของระบบควบคุมการยิงเพื่อ (ในทางทฤษฎี) สร้างการยิงแบบ "ระลอกคลื่น" ที่จำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าปืนเล็งไปที่จุดเดียวกันบนจานใบพัด วิธีนี้พิสูจน์แล้วว่าเป็นระบบที่ไม่เสถียรอย่างมากในกรณีของปืนสามกระบอก และค่อนข้างไม่น่าพอใจแม้แต่กับปืนสองกระบอก^{[ 18 ]}เครื่องบินขับไล่ปีกสองชั้นรุ่นแรกๆ ของฟอกเกอร์และฮัลเบอร์สตัดท์ส่วนใหญ่จึงจำกัดไว้ที่ปืนกระบอกเดียวด้วยเหตุผลนี้^{[หมายเหตุ 9 ]}

ในความเป็นจริง ผู้สร้างเครื่องบินขับไล่เครื่องยนต์คงที่แบบปืนคู่ Albatros รุ่นใหม่ในช่วงปลายปี 1916 ต้องนำอุปกรณ์ซิงโครไนซ์ของตนเองมาใช้ ซึ่งรู้จักกันในชื่ออุปกรณ์ HedtkeหรือHedtkesteuerungและเห็นได้ชัดว่า Fokker จะต้องคิดค้นสิ่งใหม่ที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง^{[ 36 ]}

เกียร์Fokker Zentralsteuerung

ปืนคู่ที่ทำงานประสานกันด้วย ระบบ *ควบคุมส่วนกลาง (Zentralsteuerung)*ใน เครื่องบินขับไล่ Fokker D.VIII "ท่อ" ที่เชื่อมต่อปืนกับเครื่องยนต์คือเพลาขับแบบยืดหยุ่นได้

สิ่งนี้ได้รับการออกแบบในช่วงปลายปี 1916 และมีลักษณะเป็นเฟืองซิงโครไนซ์แบบใหม่ที่ไม่มีก้านเลย ลูกเบี้ยวที่สร้างแรงกระตุ้นการยิงถูกย้ายจากเครื่องยนต์ไปยังปืน มอเตอร์ไกปืนจึงสร้างแรงกระตุ้นการยิงของตัวเอง การเชื่อมต่อระหว่างใบพัดและปืนประกอบด้วยเพลาขับแบบยืดหยุ่นที่เชื่อมต่อปลายเพลาลูกเบี้ยวของเครื่องยนต์เข้ากับมอเตอร์ไกปืนโดยตรง^{[ 40 ]}ปุ่มยิงของปืนเพียงแค่ต่อคลัตช์ที่เครื่องยนต์ซึ่งทำให้เพลาขับแบบยืดหยุ่น (และมอเตอร์ไกปืน) เคลื่อนที่ ในบางแง่ สิ่งนี้ทำให้เฟืองใหม่นี้ใกล้เคียงกับสิทธิบัตรของ Schneider ดั้งเดิมมากขึ้น (ดูเพิ่มเติม )

ข้อได้เปรียบที่สำคัญคือ การปรับตั้ง (เพื่อกำหนดตำแหน่งที่กระสุนแต่ละนัดจะตกกระทบที่ใบพัด) นั้นทำในตัวปืนเอง ซึ่งหมายความว่าปืนแต่ละกระบอกสามารถปรับตั้งแยกกันได้ ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่สำคัญ เนื่องจากปืนคู่ที่ทำงานประสานกันไม่ได้ถูกตั้งค่าให้ยิงพร้อมกันอย่างเคร่งครัด แต่จะยิงเมื่อชี้ไปยังจุดเดียวกันบนใบพัด ปืนแต่ละกระบอกสามารถยิงได้อย่างอิสระ เนื่องจากมีระบบขับเคลื่อนแบบยืดหยุ่นของตัวเอง เชื่อมต่อกับเพลาลูกเบี้ยวของเครื่องยนต์ผ่านกล่องเชื่อมต่อ และมีคลัตช์ของตัวเอง การจัดเตรียมส่วนประกอบที่แยกจากกันอย่างสมบูรณ์สำหรับปืนแต่ละกระบอกนี้ยังหมายความว่า หากกลไกของปืนกระบอกหนึ่งเสียหาย ก็จะไม่ส่งผลกระทบต่อปืนกระบอกอื่น

อุปกรณ์นี้มีจำหน่ายจำนวนมากในช่วงกลางปี พ.ศ. 2460 ทันเวลาสำหรับการติดตั้งบน เครื่องบินสามปีก Fokker Dr.Iและเครื่องบินรบเยอรมันรุ่นต่อมาทั้งหมด อันที่จริงมันกลายเป็นตัวประสานมาตรฐานสำหรับ Luftstreitkräfte ตลอดช่วงที่เหลือของสงคราม^{[ 41 ]}แม้ว่าการทดลองเพื่อค้นหาอุปกรณ์ที่เชื่อถือได้มากยิ่งขึ้นจะยังคงดำเนินต่อไป^{[ 36 ]}

ผู้ประสานงานชาวเยอรมันรายอื่น ๆ

เกียร์ Schneider ปี 1915

ในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2458 เครื่องบินโมโนเพลนสองที่นั่งที่ออกแบบโดยชไนเดอร์สำหรับบริษัท LVG ถูกส่งไปยังแนวหน้าเพื่อประเมินผล ผู้สังเกตการณ์ติดอาวุธด้วยวงแหวนปืนของชไนเดอร์แบบใหม่ซึ่งกำลังกลายเป็นมาตรฐานในเครื่องบินสองที่นั่งของเยอรมันทั้งหมด นักบินติดอาวุธด้วยปืนกลซิงโครไนซ์แบบตายตัว^{[ 26 ]}เครื่องบินลำดังกล่าวตกขณะเดินทางไปยังแนวหน้า และไม่มีใครได้ยินข่าวคราวเกี่ยวกับเครื่องบินลำนั้นหรืออุปกรณ์ซิงโครไนซ์ของมันอีกเลย แม้ว่าอุปกรณ์ดังกล่าวจะน่าจะมาจากสิทธิบัตรของชไนเดอร์เองก็ตาม^{[ 25 ]}

เฟืองอัลบาทรอส

เครื่องบินรบ Albatros รุ่นใหม่ในช่วงปลายปี 1916 ติดตั้งปืนคู่ที่ซิงโครไนซ์กับ เกียร์ Albatros-Hedtke Steuerungซึ่งออกแบบโดย Albatros Werkmeister Hedtke ^{[ 42 ]}ระบบนี้มีจุดประสงค์เฉพาะเพื่อแก้ไขปัญหาที่เกิดขึ้นจากการใช้เกียร์ Fokker Stangensteuerungกับเครื่องยนต์แบบเรียงแถวและการติดตั้งปืนคู่ และเป็นรูปแบบหนึ่งของระบบก้านดันแบบแข็งที่ขับเคลื่อนจากด้านหลังของเพลาข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์Mercedes D.III

Albatros DVใช้อุปกรณ์ใหม่ ออกแบบโดยWerkmeister Semmler: ( Albatros-Semmler Steuerung ) โดยพื้นฐานแล้วมันเป็นเวอร์ชันปรับปรุงของเกียร์ Hedtke ^{[ 42 ]}

คำสั่งอย่างเป็นทางการที่ลงนามเมื่อวันที่ 24 กรกฎาคม พ.ศ. 2460 ได้กำหนดมาตรฐานระบบ Fokker Zentralsteuerung ที่เหนือกว่า สำหรับเครื่องบินเยอรมันทั้งหมด ซึ่งคาดว่ารวมถึงเครื่องบิน Albatross ด้วย^{[ 41 ]}^{[ 43 ]}

อุปกรณ์ไฟฟ้า

เครื่องบินรบของเยอรมันหลังสงครามโลกครั้งที่หนึ่งติดตั้งระบบซิงโครไนเซอร์ไฟฟ้า ในระบบดังกล่าว หน้าสัมผัสหรือชุดหน้าสัมผัส ไม่ว่าจะอยู่บนเพลาใบพัดเอง หรือส่วนอื่น ๆ ของระบบขับเคลื่อนที่หมุนด้วยจำนวนรอบต่อนาทีเท่ากัน จะสร้างชุดพัลส์ไฟฟ้า ซึ่งจะถูกส่งไปยังมอเตอร์ไกปืนที่ขับเคลื่อนด้วยโซลินอยด์^{[ 15 ]}การทดลองเกี่ยวกับระบบนี้ดำเนินอยู่ก่อนสิ้นสุดสงคราม และดูเหมือนว่าบริษัท LVG จะมีส่วนเกี่ยวข้องอีกครั้ง รายงานข่าวกรองของอังกฤษเมื่อวันที่ 25 มิถุนายน พ.ศ. 2461 กล่าวถึงเครื่องบินสองที่นั่งของ LVG ที่ติดตั้งระบบดังกล่าวซึ่งถูกยิงตกในแนวรบของอังกฤษ^{[ 36 ]}เป็นที่ทราบกันว่า LVG สร้างเครื่องบินสองที่นั่ง C.IV จำนวน 40 ลำที่ติดตั้งระบบซิงโครไนซ์ไฟฟ้าของ Siemens

นอกจากนี้ บริษัท Aviatik ยังได้รับคำสั่งให้ติดตั้งระบบซิงโครไนซ์ไฟฟ้าของตนเองจำนวน 50 ชุด บนรถไฟ DFW C.V. (Av)

ออสเตรีย-ฮังการี

ปืนกลมาตรฐานของกองทัพออสเตรีย-ฮังการีในปี พ.ศ. 2457 คือปืนกล Schwarzlose MG M.07/12 ซึ่งทำงานด้วยระบบ "แรงดันย้อนกลับแบบหน่วงเวลา" และไม่เหมาะกับการซิงโครไนซ์ [ ^{44 ] ต่าง}จากฝรั่งเศสและอิตาลีที่ในที่สุดก็สามารถจัดหาปืน Vickers ได้ ออสเตรียไม่สามารถจัดหาปืน "Spandaus" ในปริมาณที่เพียงพอจากพันธมิตรชาวเยอรมัน และถูกบังคับให้ใช้ Schwarzlose ในการใช้งานที่ไม่เหมาะสม แม้ว่าปัญหาการซิงโครไนซ์ Schwarzlose จะได้รับการแก้ไขบางส่วนในที่สุด แต่ก็ต้องรอจนถึงปลายปี พ.ศ. 2459 จึงมีเกียร์ซิงโครไนเซอร์ให้ใช้ ถึงกระนั้นก็ตาม ที่รอบเครื่องยนต์สูง เกียร์ซิงโครไนเซอร์ของออสเตรียก็มีแนวโน้มที่จะทำงานผิดปกติมาก เครื่องบินรบของออสเตรียติดตั้งมาตรวัดรอบ ขนาดใหญ่ เพื่อให้แน่ใจว่านักบินสามารถตรวจสอบได้ว่า "รอบเครื่องยนต์" ของเขาอยู่ในช่วงที่กำหนดก่อนที่จะยิงปืน และใบพัดติดตั้งระบบเตือนภัยไฟฟ้าที่จะแจ้งเตือนนักบินหากใบพัดถูกยิง^{[ 45 ]}เกียร์ไม่เคยมีเพียงพอเนื่องจากขาดแคลนเครื่องมือที่มีความแม่นยำอย่างเรื้อรัง ดังนั้นเครื่องบินรบที่ผลิต แม้แต่รุ่นAlbatros D.III ของออสเตรียที่ยอดเยี่ยม ก็มักจะต้องถูกส่งไปยังแนวหน้าในสภาพที่ไม่มีอาวุธ เพื่อให้ช่างซ่อมอาวุธของฝูงบินติดตั้งปืนและเกียร์เท่าที่จะหาได้ กู้คืน หรือดัดแปลงได้^{[ 46 ]}

แทนที่จะใช้ระบบมาตรฐานเดียว ผู้ผลิตชาวออสเตรียหลายรายต่างผลิตเฟืองของตนเอง การวิจัยของแฮร์รี่ วูดแมน (1989) ระบุประเภทต่างๆ ดังต่อไปนี้:

Zahnrad-Stuerung (ควบคุมล้อเฟือง)

ระบบขับเคลื่อนมาจากเพลาลูกเบี้ยวของเครื่องยนต์ Austro-Daimlerโดยใช้เฟืองตัวหนอน ปืน Schwarzlose รุ่นแรกมีอัตราการยิงแบบซิงโครไนซ์ที่ 360 นัดต่อนาทีด้วยเฟืองนี้ ซึ่งต่อมาได้เพิ่มเป็น 380 นัดต่อนาทีในรุ่น MG16 ^{[ 47 ]}

Bernatzik-Stuerung

ระบบขับเคลื่อนมาจากแขนโยกของวาล์วไอเสีย ซึ่งเป็นคันโยกที่ยึดติดกับตัวเรือนวาล์วและส่งแรงกระตุ้นไปยังปืนผ่านก้าน ออกแบบโดยร้อยโทออตโต เบอร์นาทซิก ระบบนี้ถูกปรับลดอัตราทดเกียร์ลงเพื่อส่งแรงกระตุ้นการยิงทุกๆ การหมุนของใบพัด 2 รอบ และยิงได้ประมาณ 380 ถึง 400 นัดต่อปืนหนึ่งกระบอก^{[ 48 ]}เช่นเดียวกับเกียร์อื่นๆ ที่ใช้ในการซิงโครไนซ์ปืน Schwarzlose การยิงจะเกิดความผิดปกติที่ความเร็วเครื่องยนต์สูง^{[ 47 ]}

พรีเซล-สเตอเรอง

นอกเหนือจากการควบคุมที่เชื่อมต่อกับลูกเบี้ยวและยิงปืนในการเคลื่อนไหวเดียวแล้ว เกียร์นี้ยังอิงตามเกียร์ Fokker Stangensteuerung ดั้งเดิมอย่างใกล้ชิด ^{[ 47 ]} เกียร์นี้ ได้รับการออกแบบโดยOberleutnant Guido Priesel และกลายเป็นมาตรฐานในเครื่องบินรบ Oeffag Albatros ในปี 1918 ^{[ 48 ]}

Zap-Stuerung (การควบคุม Zaparka)

เกียร์นี้ได้รับการออกแบบโดยOberleutnant Eduard Zaparka ^{[ 48 ]}ระบบขับเคลื่อนมาจากด้านหลังของเพลาลูกเบี้ยวของเครื่องยนต์ Hieroผ่านเพลาส่งกำลังที่มีข้อต่อคาร์ดาน อัตราการยิงด้วยปืน Schwarzlose รุ่นหลังนั้นสูงถึง 500 นัดต่อนาที ปืนกลต้องติดตั้งไว้ด้านหน้ามาก ซึ่งนักบินไม่สามารถเข้าถึงได้ เพื่อป้องกันไม่ให้ปืนติดขัดระหว่างบิน^{[ 47 ]}

Kralische Zentralsteuerung

โดยอิงตามหลักการของเกียร์ Fokker Zentralsteuerungที่มีไดรฟ์แบบยืดหยุ่นเชื่อมต่อกับเพลาลูกเบี้ยว และแรงกระตุ้นการยิงถูกสร้างขึ้นโดยมอเตอร์ไกปืนของปืนแต่ละกระบอก อัตราทดเกียร์ลดลงเพื่อให้ทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือมากขึ้นกับปืน Schwarzlose ที่ยากลำบาก อัตราการยิงจึงถูกจำกัดไว้ที่ 360–380 นัดต่อนาที^{[ 49 ]}

สหราชอาณาจักร

การซิงโครไนซ์ปืนของอังกฤษเริ่มต้นอย่างรวดเร็วแต่ค่อนข้างไม่มั่นคง เฟืองซิงโครไนซ์เชิงกลรุ่นแรกๆ ปรากฏว่าไม่มีประสิทธิภาพและไม่น่าเชื่อถือ และการกำหนดมาตรฐานอย่างเต็มรูปแบบของเฟืองไฮดรอลิก "CC" ที่น่าพอใจมากนั้นไม่สำเร็จจนกระทั่งเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2460 ดูเหมือนว่าปืนที่ซิงโครไนซ์จะไม่เป็นที่นิยมในหมู่นักบินขับไล่ของอังกฤษจนถึงปี พ.ศ. 2460 และปืนลูอิสเหนือปีกบน ฐาน ยึดฟอสเตอร์ยังคงเป็นอาวุธสำหรับเครื่องบินนิวพอร์ตที่ประจำการในกองทัพอังกฤษ โดยในตอนแรกยังถือว่าเป็นอาวุธหลักของSE5อีก ด้วย ^{[ 50 ]}ที่สำคัญ ปัญหาในช่วงแรกๆ เกี่ยวกับเฟือง CC ถือเป็นหนึ่งใน เรื่อง ที่ไม่เร่งด่วนนักสำหรับฝูงบินที่ 56 ในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2460 เนื่องจากพวกเขากำลังยุ่งอยู่กับการเตรียมเครื่องบินขับไล่ SE5 รุ่นใหม่ให้พร้อมรบก่อนที่จะไปฝรั่งเศส เพราะพวกเขามีปืนลูอิสเหนือปีกไว้ใช้เป็นทางเลือกสำรอง! ^{[ 51 ]} จริงๆ แล้ว บอลได้ถอดปืนวิคเกอร์สของเขาออกไปชั่วคราวเพื่อลดน้ำหนัก^{[ 52 ]}

อุปกรณ์ Vickers-Challenger

เกียร์ซิงโครไนเซอร์ตัวแรกของอังกฤษถูกสร้างขึ้นโดยผู้ผลิตปืนกลที่ได้รับการออกแบบ โดยเริ่มผลิตในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2458 จอร์จ แชลเลนเจอร์ผู้ออกแบบ ในขณะนั้นเป็นวิศวกรอยู่ที่วิคเกอร์ส โดยหลักการแล้วมันคล้ายคลึงกับเกียร์ฟอกเกอร์รุ่นแรกอย่างมาก แม้ว่านี่จะไม่ใช่การลอกเลียนแบบ (อย่างที่บางครั้งมีการรายงาน) แต่ก็ต้องรอจนถึงเดือนเมษายน พ.ศ. 2459 ที่มีฟอกเกอร์ที่ถูกยึดมาเพื่อทำการวิเคราะห์ทางเทคนิค ข้อเท็จจริงก็คือเกียร์ทั้งสองแบบนั้นมีพื้นฐานมาจากสิทธิบัตรของซอลเนียร์อย่างใกล้ชิด รุ่นแรกขับเคลื่อนด้วยเกียร์ทดรอบที่ติดอยู่กับแกนปั๊มน้ำมันเครื่องยนต์แบบหมุนตามการออกแบบของซอลเนียร์ และลูกเบี้ยวสร้างแรงกระตุ้นขนาดเล็กถูกติดตั้งภายนอกที่ด้านซ้ายของลำตัวเครื่องบินส่วนหน้า ซึ่งสามารถเข้าถึงได้ง่ายสำหรับการปรับแต่ง^{[ 53 ]}

น่าเสียดายที่เมื่อติดตั้งอุปกรณ์ดังกล่าวกับเครื่องบินประเภทต่างๆ เช่นBristol ScoutและSopwith 1½ Strutterซึ่งใช้เครื่องยนต์โรตารี่และปืนกลยิงไปข้างหน้าอยู่หน้าห้องนักบิน ก้านดันยาวที่เชื่อมต่ออุปกรณ์กับปืนต้องถูกติดตั้งในมุมที่ไม่เหมาะสม ซึ่งอาจทำให้เกิดการบิดเบี้ยวและเสียรูป รวมถึงการขยายตัวและหดตัวเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิได้

ด้วยเหตุนี้ เครื่องบินBE12 , RE8 และ FB 19ของวิคเกอร์สเองจึงติดตั้งปืนกลยิงไปข้างหน้าไว้ทางด้านซ้ายของลำตัวเครื่องบิน เพื่อให้สามารถเชื่อมต่อก้านดันที่มีความยาวค่อนข้างสั้นเข้ากับปืนได้โดยตรง

ระบบนี้ทำงานได้ค่อนข้างดี แม้ว่าตำแหน่งที่ "เกะกะ" ของปืนซึ่งทำให้ไม่สามารถเล็งเป้าหมายได้โดยตรงจะถูกวิพากษ์วิจารณ์อย่างมากในตอนแรก แต่กลับกลายเป็นปัญหาที่เล็กกว่าที่คิดไว้ในตอนแรก เมื่อตระหนักว่าเป้าหมายคือเครื่องบิน ไม่ใช่ตัวปืนเอง เครื่องบินรุ่นสุดท้ายที่ติดตั้งปืน Vickers-Challenger คือ RE8 ยังคงใช้ปืนด้านซ้ายเหมือนเดิม แม้ว่าส่วนใหญ่จะได้รับการดัดแปลงให้ใช้ปืน CC ตั้งแต่กลางปี 1917 แล้วก็ตาม

อุปกรณ์ Scarff-Dibovski

ร้อยโทวิกเตอร์ ดิโบฟสกี นายทหารแห่งกองทัพเรือจักรวรรดิรัสเซียขณะปฏิบัติหน้าที่เป็นสมาชิกคณะภารกิจไปยังอังกฤษเพื่อสังเกตการณ์และรายงานเกี่ยวกับวิธีการผลิตเครื่องบินของอังกฤษ ได้เสนออุปกรณ์ซิงโครไนซ์ที่เขาออกแบบเอง ตามแหล่งข้อมูลของรัสเซีย อุปกรณ์นี้ได้รับการทดสอบในรัสเซียแล้ว โดยได้ผลลัพธ์ที่หลากหลาย^{[ 54 ]}แม้ว่าจะเป็นไปได้ว่าอุปกรณ์ของดิโบฟสกีรุ่นก่อนหน้านี้เป็นระบบเบี่ยงเบนมากกว่าจะเป็นตัวซิงโครไนซ์ที่แท้จริงก็ตาม ไม่ว่าในกรณีใด จ่าสิบเอกเอฟดับบลิว สการ์ฟ ได้ทำงานร่วมกับดิโบฟสกีเพื่อพัฒนาและสร้างอุปกรณ์ดังกล่าว ซึ่งทำงานบนหลักการลูกเบี้ยวและตัวเลื่อนที่คุ้นเคย การเชื่อมต่อกับปืนทำได้โดยก้านดันตามปกติและชุดคันโยกที่ค่อนข้างซับซ้อน อุปกรณ์นี้ได้รับการออกแบบให้มีอัตราทดเกียร์เพื่อชะลออัตราการส่งแรงกระตุ้นการยิงไปยังปืน (และด้วยเหตุนี้จึงปรับปรุงความน่าเชื่อถือ แม้ว่าจะไม่ใช่อัตราการยิงก็ตาม) อุปกรณ์นี้ได้รับการสั่งซื้อสำหรับ RNAS และเข้าสู่กระบวนการผลิตตามหลังอุปกรณ์ Vickers-Challenger เพียงไม่กี่สัปดาห์ มันสามารถปรับใช้กับเครื่องยนต์โรตารี่ได้ดีกว่า Vickers-Challenger แต่ยกเว้น Sopwith 1½ Strutter รุ่นแรกๆ ที่สร้างขึ้นตามคำสั่งของ RNAS ในปี 1916 และอาจรวมถึงSopwith Pup รุ่นแรกๆ บางลำ ก็ดูเหมือนว่าจะไม่มีการบันทึกการใช้งานจริงใดๆ^{[ 55 ]}

รอสส์และอุปกรณ์ "เบ็ดเตล็ด" อื่นๆ

อุปกรณ์ Ross เป็นอุปกรณ์ชั่วคราวที่สร้างขึ้นในสนามรบ ออกแบบในปี 1916 โดยเฉพาะเพื่อทดแทนอุปกรณ์ Vickers-Challenger ที่ไม่เหมาะสมในเครื่องบิน 1½ Strutter ของฝูงบินที่ 70 ของ RFC [ ^{หมายเหตุ 10 ]}อย่างเป็นทางการ อุปกรณ์นี้ได้รับการออกแบบโดยกัปตัน Ross แห่งฝูงบินที่ 70 แม้ว่าจะมีการเสนอแนะว่าจ่าอากาศที่ทำงานภายใต้กัปตัน Ross เป็นผู้รับผิดชอบส่วนใหญ่ อุปกรณ์นี้ดูเหมือนจะถูกใช้เฉพาะกับเครื่องบิน 1½ Strutter เท่านั้น แต่ ฝูงบิน ที่ 45ก็ใช้อุปกรณ์นี้อย่างน้อยบางส่วนเช่นเดียวกับฝูงบินที่ 70 อุปกรณ์นี้ถูกแทนที่ด้วยอุปกรณ์ Sopwith-Kauper เมื่ออุปกรณ์ดังกล่าวพร้อมใช้งาน^{[ 56 ]}

นอร์แมน แมคมิลแลนเขียนไว้หลายปีหลังจากเหตุการณ์ดังกล่าว โดยอ้างว่าอุปกรณ์ของรอสส์มีอัตราการยิงที่ช้ามาก แต่ยังคงรักษากลไกการยิงเดิมไว้ ทำให้สามารถ "ยิงปืนโดยตรงโดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์ในมุมที่แคบมาก" และได้อัตราการยิงปกติของปืนภาคพื้นดิน แมคมิลแลนอ้างว่าใบพัดที่ยิงโดนเป้าหมายมากถึงยี่สิบครั้งก็ยังสามารถนำเครื่องบินกลับบ้านได้^{[ 57 ]}ข้อมูลบางส่วนนี้ยากที่จะสอดคล้องกับวิธีการทำงานของปืนที่ซิงโครไนซ์กันจริง ๆ และอาจเป็นเพียงความทรงจำที่ผิดพลาดของแมคมิลแลน^{[ 56 ]}

เครื่องซิงโครไนเซอร์แบบ "ผลิตในสนาม" อีกแบบหนึ่งคือ ARSIAD ซึ่งผลิตโดยแผนกซ่อมเครื่องบินของคลังเครื่องบินหมายเลข 1ในปี พ.ศ. 2459 ดูเหมือนว่าจะไม่มีข้อมูลเฉพาะเจาะจงเกี่ยวกับเครื่องนี้มากนัก แม้ว่าอาจจะมีการติดตั้งในเครื่องบิน RE8 รุ่นแรกๆ บางลำที่ไม่สามารถหาเกียร์ Vickers-Challenger ได้^{[ 56 ]}

AircoและArmstrong Whitworthต่างออกแบบเกียร์ของตนเองโดยเฉพาะสำหรับเครื่องบินของตนเอง การกำหนดมาตรฐานของ เกียร์ CC แบบไฮดรอลิก (อธิบายไว้ด้านล่าง) เกิดขึ้นก่อนที่ทั้งสองแบบจะถูกผลิตเป็นจำนวนมาก^{[ 58 ]}มีเพียง เกียร์ของ Sopwith (ส่วนถัดไป) เท่านั้นที่จะเข้าสู่กระบวนการผลิต

อุปกรณ์ Sopwith-Kauper

เฟืองซิงโครไนซ์เชิงกลชุดแรกที่ติดตั้งในเครื่องบินรบ Sopwith รุ่นแรกนั้นไม่เป็นที่น่าพอใจ จนกระทั่งในช่วงกลางปี 1916 เครื่องบิน Sopwith จึงได้รับการออกแบบเฟืองที่ได้รับการปรับปรุงโดยหัวหน้างานของพวกเขาHarry Kauperซึ่งเป็นเพื่อนและเพื่อนร่วมงานของHarry Hawker ชาวออสเตรเลียเช่นกัน ^{[ 59 ]}เฟืองนี้มีจุดประสงค์เฉพาะเพื่อแก้ไขข้อบกพร่องของเฟืองรุ่นก่อนหน้า สิทธิบัตรที่เกี่ยวข้องกับรุ่น Mk.II และ Mk.III ที่ได้รับการดัดแปลงอย่างกว้างขวางนั้นได้ยื่นขอในเดือนมกราคมและมิถุนายน 1917

ประสิทธิภาพเชิงกลได้รับการปรับปรุงโดยการกลับทิศทางการทำงานของก้านดัน แรงกระตุ้นการยิงเกิดขึ้นที่จุดต่ำสุดของลูกเบี้ยวแทนที่จะเป็นที่ส่วนโค้งของลูกเบี้ยวเหมือนในสิทธิบัตรของซอลนิเยร์ ดังนั้นแรงที่กระทำต่อก้านจึงเกิดจากแรงดึงแทนที่จะเป็นแรงอัด (หรือในภาษาที่ไม่ซับซ้อนกว่านั้น มอเตอร์ไกปืนทำงานโดยการ "ดึง" แทนที่จะเป็น "ดัน") ซึ่งทำให้ก้านมีน้ำหนักเบาลง ลดแรงเฉื่อยลงเพื่อให้สามารถทำงานได้เร็วขึ้น (อย่างน้อยในรุ่นแรกๆ ของกลไกนี้ การหมุนของล้อลูกเบี้ยวแต่ละรอบจะสร้างแรงกระตุ้นการยิงสองครั้งแทนที่จะเป็นครั้งเดียว) คันโยกยิงเพียงอันเดียวจะเชื่อมต่อกับกลไกและยิงปืนได้ในขั้นตอนเดียว แทนที่จะต้อง "เปิด" กลไกก่อนแล้วจึงยิง เหมือนกับกลไกรุ่นก่อนๆ บางรุ่น

มีการติดตั้งเกียร์ Sopwith-Kauper จำนวน 2,750 ชุดในเครื่องบินประจำการ นอกจากจะเป็นเกียร์มาตรฐานสำหรับ Sopwith Pup และTriplaneแล้ว ยังติดตั้งในเครื่องบินCamel รุ่น แรกๆ อีกหลาย ลำ และใช้แทนเกียร์รุ่นก่อนหน้าในเครื่องบิน 1½ Strutter และเครื่องบิน Sopwith ประเภทอื่นๆ อย่างไรก็ตาม ในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2460 แม้จะมีการปรับปรุงแก้ไขหลายครั้ง ก็เริ่มเห็นได้ชัดว่าแม้แต่เกียร์ Sopwith-Kauper ก็ยังประสบปัญหาข้อจำกัดโดยธรรมชาติของเกียร์เชิงกล โดยเฉพาะอย่างยิ่งฝูงบิน Camel รายงานว่าใบพัดมักจะ "ถูกยิงทะลุ" เนื่องจากเกียร์มีแนวโน้มที่จะ "หลุดมือ" การสึกหรอ รวมถึงอัตราการยิงที่เพิ่มขึ้นของปืน Vickers และความเร็วรอบเครื่องยนต์ที่สูงขึ้น เป็นสาเหตุของการลดลงของประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือ ในเวลานี้ ปัญหาเริ่มต้นของเกียร์ไฮดรอลิก CC ได้รับการแก้ไขแล้ว และถูกนำมาใช้เป็นมาตรฐานสำหรับเครื่องบินอังกฤษทั้งหมด รวมถึง Sopwith ด้วย^{[ 59 ]}

อุปกรณ์ซิงโครไนซ์ Constantinesco

พันตรี คอลลีย์หัวหน้าเจ้าหน้าที่ทดลองและที่ปรึกษาด้านปืนใหญ่ประจำแผนกประดิษฐ์ยุทโธปกรณ์ของกระทรวงกลาโหม สนใจทฤษฎีการส่งผ่านคลื่น ของจอร์จ คอนสแตนติเนสโกและทำงานร่วมกับเขาเพื่อพิจารณาว่าสิ่งประดิษฐ์ของเขาสามารถนำไปใช้ในทางปฏิบัติได้อย่างไร ในที่สุดก็มาถึงแนวคิดในการพัฒนาอุปกรณ์ซิงโครไนซ์โดยอิงจากทฤษฎีดังกล่าว พันตรี คอลลีย์ ใช้เส้นสายของเขาในกองบินหลวงและกองปืนใหญ่หลวง (หน่วยของเขาเอง) เพื่อขอรับปืนกลวิคเกอร์สและกระสุน 1,000 นัดมาทดลองใช้

Constantinesco ได้นำผลงานของเขาเกี่ยวกับการเจาะหินมาพัฒนาระบบเกียร์ซิงโครไนซ์โดยใช้ระบบส่งกำลังคลื่นของเขา^{[ 60 ]}ในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2459 เขาได้จัดทำภาพวาดแรกและแบบจำลองทดลองของสิ่งที่ต่อมาเป็นที่รู้จักในชื่อ Constantinesco Fire Control Gear หรือ "CC (Constantinesco-Colley) Gear" คำขอจดสิทธิบัตรชั่วคราวฉบับแรกสำหรับเกียร์นี้ถูกยื่นเมื่อวันที่ 14 กรกฎาคม พ.ศ. 2459 (หมายเลข 512)

ในตอนแรก Constantinesco ผู้พิถีพิถันไม่พอใจกับการยิงที่ผิดเพี้ยนเล็กน้อยบนแผ่นทดสอบของเขา พบว่าการตรวจสอบกระสุนอย่างระมัดระวังช่วยแก้ไขข้อบกพร่องนี้ได้ (ซึ่งเป็นเรื่องปกติสำหรับอุปกรณ์ดังกล่าวทั้งหมด) ด้วยกระสุนคุณภาพดี ประสิทธิภาพของอุปกรณ์ทำให้แม้แต่ผู้สร้างก็พอใจ^{[ 61 ]} AM Lowผู้บัญชาการหน่วยทดลองลับของกองบินหลวงที่ Felthamมีส่วนร่วมในการทดสอบ ระบบนี้ได้รับการพัฒนาให้สมบูรณ์โดย Constantinesco ร่วมกับ Walter Haddon ช่างพิมพ์และวิศวกร จาก Fleet Streetที่ Haddon Engineering Works ใน Honeypot Lane, Alperton ^{[ 62 ]}อุปกรณ์ CC ที่ใช้งานได้จริงเครื่องแรกได้รับการทดสอบทางอากาศในเครื่องบิน BE2c ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2459 ^{[ 63 ]}

เกียร์แบบใหม่นี้มีข้อดีหลายประการเหนือเกียร์เชิงกลทั้งหมด ได้แก่ อัตราการยิงดีขึ้นมาก การซิงโครไนซ์แม่นยำยิ่งขึ้น และเหนือสิ่งอื่นใดคือสามารถปรับใช้กับเครื่องยนต์และโครงเครื่องบินทุกประเภทได้อย่างง่ายดาย แทนที่จะต้องใช้เครื่องกำเนิดแรงกระตุ้นที่ออกแบบมาเป็นพิเศษสำหรับเครื่องยนต์แต่ละประเภทและกลไกเชื่อมต่อพิเศษสำหรับเครื่องบินแต่ละประเภท^{[ 64 ]}ในระยะยาว (หากได้รับการบำรุงรักษาและปรับแต่งอย่างเหมาะสม) ยังพิสูจน์ได้ว่ามีความทนทานมากกว่าและมีโอกาสล้มเหลวน้อยกว่า^{[ 65 ]}

เครื่องบิน DH.4 ของฝูงบินที่ 55เดินทางมาถึงฝรั่งเศสเมื่อวันที่ 6 มีนาคม พ.ศ. 2460 โดยติดตั้งอุปกรณ์ใหม่^{[ 64 ]}ตามมาด้วยเครื่องบิน Bristol Fighter ของฝูงบินที่ 48 และเครื่องบิน S.E.5 ของฝูงบินที่ 56 ในเวลาไม่นานหลังจากนั้น เครื่องบินรุ่นผลิตในช่วงแรกมีปัญหาในการใช้งานอยู่บ้าง เนื่องจากเจ้าหน้าที่ภาคพื้นดินต้องเรียนรู้วิธีการบำรุงรักษาและปรับแต่งอุปกรณ์ใหม่ และนักบินต้องเรียนรู้วิธีการใช้งาน^[⁶⁵^]กว่าอุปกรณ์ที่สามารถใช้งานกับปืนคู่ได้ก็ต้องรอจนถึงปลายปี พ.ศ. 2460 ดังนั้นเครื่องบิน Sopwith Camel รุ่นแรกๆ จึงต้องติดตั้งอุปกรณ์ของ Sopwith-Kauper แทน

ตั้งแต่เดือนพฤศจิกายน ค.ศ. 1917 อุปกรณ์ดังกล่าวได้กลายเป็นมาตรฐาน โดยถูกติดตั้งในเครื่องบินอังกฤษรุ่นใหม่ทั้งหมดที่มีปืนแบบซิงโครไนซ์ ตั้งแต่วันนั้นจนถึงเครื่องบินGloster Gladiatorในปี ค.ศ. 1937

ระหว่างเดือนมีนาคมถึงธันวาคม ค.ศ. 1917 มีการติดตั้งเฟืองมากกว่า 6,000 ชุดให้กับเครื่องบินของกองบินหลวงและกองบริการการบินราชนาวี นอกจากนี้ ยังมีการติดตั้งระบบซิงโครไนซ์ปืน "คอนสแตนติเนสโก-คอลลีย์" อีก 20,000 ชุดให้กับเครื่องบินทหารของอังกฤษระหว่างเดือนมกราคมถึงตุลาคม ค.ศ. 1918 ในช่วงเวลาที่ กองทัพอากาศหลวงก่อตั้งขึ้นจากการรวมสองเหล่าทัพเดิมเมื่อวันที่ 1 เมษายน ค.ศ. 1918 รวมแล้วมีการผลิตเฟืองทั้งหมด 50,000 ชุดตลอดระยะเวลา 20 ปีที่ระบบนี้เป็นอุปกรณ์มาตรฐาน

อุปกรณ์เบตเทอริดจ์

เกียร์ CC ไม่ใช่เกียร์ไฮดรอลิกเพียงเกียร์เดียวที่ได้รับการเสนอ ในปี พ.ศ. 2460 ช่างเครื่องอากาศ AR Betteridge จากฝูงบินที่ 1 กองบินออสเตรเลียได้สร้างและทดสอบเกียร์ที่เขาออกแบบเองในขณะที่ประจำการอยู่กับหน่วยของเขาในปาเลสไตน์ ไม่มีการแสดงความสนใจอย่างเป็นทางการในอุปกรณ์นี้ อาจเป็นไปได้ว่าเกียร์ CC อยู่ในระหว่างการพัฒนาอยู่แล้ว^{[ 66 ]}ภาพประกอบดูเหมือนจะเป็นแท่นทดสอบสำหรับเกียร์นี้

ฝรั่งเศส

กองทัพอากาศฝรั่งเศสโชคดีที่สามารถกำหนดมาตรฐานเฟืองซิงโครไนซ์ที่ค่อนข้างน่าพอใจได้สองแบบเกือบตั้งแต่เริ่มต้น โดยแบบหนึ่งปรับให้เหมาะกับเครื่องยนต์โรตารี่ และอีกแบบสำหรับเครื่องยนต์แบบ "อยู่กับที่" (แบบเรียงแถว)

อุปกรณ์ Alkan-Hamy

ระบบซิงโครไนเซอร์ตัวแรกของฝรั่งเศสได้รับการพัฒนาโดยจ่าสิบเอกช่างเครื่องโรเบิร์ต อัลคาน และวิศวกรเดินเรือฮามี โดยมีพื้นฐานมาจาก ระบบ Stangensteuerung ของฟอกเกอร์ เป็นหลัก ความแตกต่างที่สำคัญคือ ก้านดันถูกติดตั้งอยู่ภายในปืนวิคเกอร์ โดยใช้ท่อไอน้ำสำรองในปลอกระบายความร้อน ซึ่งช่วยลดข้อเสียเปรียบที่สำคัญของระบบก้านดันแบบอื่นๆ คือ ก้านดันได้รับการรองรับตลอดความยาว ทำให้มีโอกาสบิดเบี้ยวหรือแตกหักน้อยลง ปืนวิคเกอร์ที่ดัดแปลงให้ใช้ระบบนี้สามารถแยกแยะได้จากตัวเรือนสำหรับสปริงของก้านดัน ซึ่งยื่นออกมาจากด้านหน้าของปืนเหมือนลำกล้องที่สอง ระบบนี้ได้รับการติดตั้งและทดสอบในอากาศเป็นครั้งแรกในเครื่องบินNieuport 12เมื่อวันที่ 2 พฤษภาคม 1916 และระบบก่อนการผลิตอื่นๆ ก็ถูกติดตั้งในเครื่องบินขับไล่ Morane-Saulnier และ Nieuport ในยุคเดียวกัน อุปกรณ์ Alkan-Hamy ได้รับการกำหนดมาตรฐานเป็นSystème de Synchronisation pour Vickers Type I (moteurs rotatifs)และมีจำหน่ายในจำนวนมากทันเวลากับการมาถึงของNieuport 17ที่แนวหน้าในช่วงกลางปี 1916 โดยเป็นอุปกรณ์มาตรฐานสำหรับปืนยิงไปข้างหน้าของเครื่องบินฝรั่งเศสเครื่องยนต์โรตารี่^{[ 67 ]}

เครื่องบินNieuport 28ใช้เกียร์ที่แตกต่างออกไป – ปัจจุบันเป็นที่รู้จักเฉพาะจากเอกสารของอเมริกาเท่านั้น โดยอธิบายว่าเป็น "เกียร์ซิงโครไนซ์ Nieuport" หรือ "เกียร์ Gnome" ^{[ 68 ]}เพลาขับหมุนที่ขับเคลื่อนด้วยห้องข้อเหวี่ยงหมุนของ เครื่องยนต์โรตารี่ Gnome 9N Monosoupape ขนาด 160 CV ของ Nieuport จะขับเคลื่อนมอเตอร์ไกปืนที่ปรับได้แยกกันสองตัว โดยแต่ละตัวจะส่งแรงกระตุ้นการยิงไปยังปืนโดยใช้ก้านสั้นของตัวเอง^{[ 69 ]}หลักฐานภาพถ่ายชี้ให้เห็นว่าเกียร์รุ่นก่อนหน้านี้ที่ควบคุมปืนกระบอกเดียวอาจถูกติดตั้งในNieuport 23และHanriot HD.1

อุปกรณ์ Birkigt

เครื่องบิน SPAD S.VII ได้รับการออกแบบโดยใช้ เครื่องยนต์ Hispano-Suizaของ Marc Birkigt และเมื่อเครื่องบินรบใหม่นี้เข้าประจำการในเดือนกันยายน พ.ศ. 2459 ก็มาพร้อมกับปืน Vickers หนึ่งกระบอกที่ซิงโครไนซ์กับเกียร์ใหม่ที่ Birkigt จัดหาให้เพื่อใช้กับเครื่องยนต์ของเขา เกียร์ "SPAD gear" ซึ่งมักเรียกกันว่าเกียร์นี้ แตกต่างจากเกียร์เชิงกลอื่นๆ ส่วนใหญ่ตรงที่ไม่มีก้านดันเลย แรงกระตุ้นการยิงจะถูกส่งไปยังปืนโดยการบิดตัวผ่านเพลาที่แกว่งไปมาซึ่งหมุนไปประมาณหนึ่งในสี่ของรอบ สลับกันระหว่างตามเข็มนาฬิกาและทวนเข็มนาฬิกา การแกว่งนี้มีประสิทธิภาพเชิงกลมากกว่าการเคลื่อนที่แบบลูกสูบของก้านดัน ทำให้สามารถบินด้วยความเร็วสูงขึ้น เกียร์ Birkigt ซึ่งมีชื่ออย่างเป็นทางการว่าSystème de Synchronisation pour Vickers Type II (moteurs fixes)ต่อมาได้ถูกดัดแปลงให้ควบคุมปืนสองกระบอก และยังคงใช้งานในกองทัพฝรั่งเศสจนถึงช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง^{[ 70 ]}

รัสเซีย

ไม่มีเกียร์ซิงโครไนซ์ของรัสเซียใดที่เข้าสู่กระบวนการผลิตก่อนการปฏิวัติปี 1917แม้ว่าการทดลองของ Victor Dibovski ในปี 1915 จะมีส่วนช่วยในการพัฒนาเกียร์ Scarff-Dibovski ของอังกฤษในภายหลัง (ตามที่อธิบายไว้ข้างต้น) และนายทหารเรืออีกคนหนึ่งคือ GI Lavrov ก็ได้ออกแบบเกียร์ที่ติดตั้งในเครื่องบินSikorsky S-16 ที่ไม่ประสบความสำเร็จเช่นกัน การออกแบบของฝรั่งเศสและอังกฤษที่ผลิตภายใต้ลิขสิทธิ์ในรัสเซียใช้เกียร์ Alkan-Hamy หรือ Birkigt ^{[ 68 ]}

เครื่องบินรบในยุคโซเวียตใช้ปืนที่ยิงประสานกันเรื่อยมาจนถึงช่วงสงครามเกาหลีซึ่งเครื่องบินLavochkin La-11และYakovlev Yak-9เป็นเครื่องบินที่ติดตั้งระบบยิงประสานกันรุ่นสุดท้ายที่ได้เข้าร่วมการรบ

อิตาลี

ปืน Fiat-Revelliของอิตาลีไม่เหมาะกับการซิงโครไนซ์ ดังนั้นปืน Vickers จึงกลายเป็นอาวุธมาตรฐานของนักบิน โดยซิงโครไนซ์ด้วยเกียร์ Alkan-Hamy หรือ Birkigt ^{[ 68 ]}

สหรัฐอเมริกา

เครื่องบินรบของฝรั่งเศสและอังกฤษที่สั่งซื้อสำหรับกองกำลังรบอเมริกันในปี พ.ศ. 2460/2461 ได้รับการติดตั้งอุปกรณ์ซิงโครไนซ์ "ดั้งเดิม" ของตนเอง ซึ่งรวมถึง Alkan-Hamy ใน Nieuport และSopwith ที่ผลิตในฝรั่งเศสอุปกรณ์ Birkigt ใน SPAD และอุปกรณ์ CC สำหรับเครื่องบินของอังกฤษ อุปกรณ์ CC ยังถูกนำมาใช้กับปืนกลคู่ M1917/24 Marlinที่ติดตั้งใน DH-4 ที่ผลิตในอเมริกา และตัวอุปกรณ์เองก็ผลิตในอเมริกาจนกระทั่งอุปกรณ์ Nelson ปรากฏขึ้นเป็นจำนวนมาก^{[ 68 ]}

อุปกรณ์เนลสัน

ปืนแก๊สของมาร์ลิน พิสูจน์แล้วว่าไม่สามารถซิงโครไนซ์ได้ดีเท่าปืนวิคเกอร์ พบว่าบางครั้งกระสุนที่ยิงพลาดไปโดนใบพัด แม้ว่าเกียร์จะถูกปรับอย่างถูกต้องและทำงานได้ดีก็ตาม ปัญหานี้ได้รับการแก้ไขในที่สุดด้วยการดัดแปลงกลไกไกปืนของมาร์ลิน ^{[ 71 ]}แต่ในระหว่างนั้น วิศวกรAdolph L. Nelsonจากแผนกวิศวกรรมเครื่องบินที่ McCook Field ได้พัฒนาเกียร์เชิงกลแบบใหม่ที่ปรับให้เข้ากับมาร์ลินโดยเฉพาะ ซึ่งรู้จักกันอย่างเป็นทางการในชื่อNelson single shot synchronizer ^{[ 72 ]} แทนที่จะใช้ก้านดันที่พบได้ทั่วไปในเกียร์เชิงกลหลายๆ ตัว หรือ "ก้านดึง" ของ Sopwith-Kauper เกียร์ของเนลสันใช้สายเคเบิลที่ยึดไว้ด้วยแรงดึงเพื่อส่งแรงกระตุ้นการยิงไปยังปืน^{[ 68 ]}

รุ่นที่ผลิตออกมาส่วนใหญ่มาไม่ทันเวลาใช้งานก่อนสิ้นสุดสงครามโลกครั้งที่หนึ่ง แต่ปืนกลเนลสันกลับกลายเป็นมาตรฐานของสหรัฐฯ หลังสงคราม เนื่องจากปืนวิคเกอร์สและมาร์ลินถูกทยอยเลิกใช้และแทนที่ด้วยปืนกลบราวนิงขนาด .30 คาลิเบอร์

เกียร์ E-4/E-8

ระบบเกียร์เนลสันพิสูจน์แล้วว่าเชื่อถือได้และแม่นยำ แต่มีต้นทุนการผลิตสูง และความจำเป็นที่สายเคเบิลต้องวิ่งตรงอาจทำให้เกิดปัญหาเมื่อติดตั้งในระบบใหม่ ในปี 1929 รุ่นล่าสุด (เกียร์ E-4) มีเครื่องกำเนิดแรงกระตุ้นแบบใหม่ที่เรียบง่ายกว่า มอเตอร์ทริกเกอร์แบบใหม่ และสายเคเบิลแรงกระตุ้นถูกหุ้มด้วยท่อโลหะเพื่อป้องกันและช่วยให้สามารถโค้งงอได้เล็กน้อย แม้ว่าหลักการพื้นฐานของเกียร์ใหม่จะยังคงไม่เปลี่ยนแปลง แต่ส่วนประกอบเกือบทั้งหมดได้รับการออกแบบใหม่ และไม่ได้ถูกเรียกอย่างเป็นทางการว่าเกียร์ "เนลสัน" อีกต่อไป เกียร์ได้รับการปรับปรุงให้ทันสมัยยิ่งขึ้นในปี 1942 ในชื่อ E-8 รุ่นสุดท้ายนี้มีเครื่องกำเนิดแรงกระตุ้นที่ได้รับการดัดแปลงซึ่งปรับแต่งได้ง่ายขึ้นและควบคุมจากห้องนักบินด้วยโซลินอยด์ไฟฟ้าแทนที่จะใช้สายเคเบิลโบว์เดน

การลดลงและการสิ้นสุดของการซิงโครไนซ์

ประโยชน์ของเฟืองซิงโครไนซ์นั้นหมดไปโดยสิ้นเชิงเมื่อเครื่องยนต์เจ็ทกำจัดใบพัดออกไป อย่างน้อยก็ในเครื่องบินรบ แต่การซิงโครไนซ์ปืน แม้แต่ในเครื่องบินเครื่องยนต์ลูกสูบเดี่ยว ก็เริ่มเสื่อมถอยลงมาแล้วเป็นเวลา 20 ปีก่อนหน้านั้น

ความเร็วที่เพิ่มขึ้นของเครื่องบินปีกเดียวรุ่นใหม่ในช่วงกลางถึงปลายทศวรรษ 1930 หมายความว่าเวลาที่มีอยู่สำหรับการยิงโจมตีอย่างหนักหน่วงเพื่อทำลายเครื่องบินข้าศึกนั้นลดลงอย่างมาก ในขณะเดียวกัน ยานพาหนะหลักของอำนาจทางอากาศก็ถูกมองว่าเป็นเครื่องบินทิ้งระเบิดขนาดใหญ่ที่ทำจากโลหะทั้งหมด: มีกำลังมากพอที่จะติดตั้งเกราะป้องกันในส่วนที่เปราะบาง ปืนกลขนาดลำกล้องปืนไรเฟิลสองกระบอกนั้นไม่เพียงพออีกต่อไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับผู้กำหนดนโยบายด้านการป้องกันประเทศที่คาดการณ์ว่าอำนาจทางอากาศจะมีบทบาทเชิงยุทธศาสตร์เป็นหลัก เครื่องบินขับไล่ "ต่อต้านเครื่องบินทิ้งระเบิด" ที่มีประสิทธิภาพจำเป็นต้องมีอะไรมากกว่านั้น

ปีกแบบคานยื่นของเครื่องบินปีกเดียวให้พื้นที่กว้างขวางสำหรับการติดตั้งอาวุธ และเนื่องจากมีความแข็งแรงกว่าปีกแบบเดิมที่ใช้สายเคเบิลค้ำยัน จึงทำให้การติดตั้งอาวุธมีความมั่นคงเกือบเท่ากับการติดตั้งบนลำตัวเครื่องบิน บริบทใหม่นี้ยังทำให้การจัดวางปืนที่ปีกมีความเหมาะสมมากขึ้น ส่งผลให้ได้มุมยิงที่ค่อนข้างแคบในระยะใกล้ถึงกลาง ซึ่งเป็นระยะที่อาวุธปืนของเครื่องบินขับไล่มีประสิทธิภาพมากที่สุด

การคงไว้ซึ่งปืนที่ติดตั้งบนลำตัวเครื่องบิน โดยมีน้ำหนักเพิ่มเติมจากอุปกรณ์ซิงโครไนซ์ (ซึ่งทำให้ความเร็วในการยิงลดลง แม้เพียงเล็กน้อย และบางครั้งก็ยังล้มเหลว ส่งผลให้ใบพัดเสียหาย) กลายเป็นสิ่งที่ไม่น่าสนใจมากขึ้นเรื่อยๆ ปรัชญาการออกแบบนี้ ซึ่งเป็นที่นิยมในสหราชอาณาจักรและฝรั่งเศส (และหลังจากปี 1941 ในสหรัฐอเมริกา) มีแนวโน้มที่จะกำจัดปืนที่ติดตั้งบนลำตัวเครื่องบินออกไปโดยสิ้นเชิง ตัวอย่างเช่น ข้อกำหนดดั้งเดิมในปี 1934 สำหรับHawker Hurricaneนั้นมีอาวุธคล้ายกับ Gloster Gladiator คือ ปืนกลสี่กระบอก สองกระบอกอยู่ที่ปีกและสองกระบอกอยู่ที่ลำตัวเครื่องบิน ซิงโครไนซ์ให้ยิงผ่านส่วนโค้งของใบพัด ภาพประกอบด้านตรงข้ามเป็นแบบจำลองรุ่นแรกของต้นแบบ แสดงให้เห็นปืนที่ลำตัวด้านขวา ต้นแบบ ( K5083 ) ที่สร้างเสร็จแล้วมีน้ำหนักถ่วงที่แสดงถึงอาวุธนี้ อย่างไรก็ตาม Hurricane I ที่ผลิตออกมานั้นติดตั้งปืนแปดกระบอกทั้งหมดอยู่ที่ปีก^{[ 73 ]}

แนวทางอื่น ซึ่งเป็นที่นิยมในเยอรมนีสหภาพโซเวียตและญี่ปุ่นแม้จะตระหนักถึงความจำเป็นในการเพิ่มอาวุธ แต่ก็เลือกใช้ระบบที่รวมอาวุธที่ซิงโครไนซ์กัน ปืนแบบรวมศูนย์มีข้อได้เปรียบที่แท้จริงคือ ระยะยิงถูกจำกัดด้วยวิถีกระสุนเท่านั้น เนื่องจากไม่จำเป็นต้องมีการประสานปืนที่จำเป็นในการรวมการยิงของปืนที่ติดตั้งบนปีก พวกมันถูกมองว่าเป็นการให้รางวัลแก่นักแม่นปืนตัวจริง เนื่องจากเกี่ยวข้องกับการพึ่งพาเทคโนโลยีกล้องเล็งปืนน้อยลง การติดตั้งปืนในลำตัวเครื่องบินยังทำให้มวลกระจุกตัวอยู่ที่จุดศูนย์ถ่วง จึงช่วยปรับปรุงความสามารถในการหมุนตัวของเครื่องบินรบ^{[ 74 ]}การผลิตกระสุนที่สม่ำเสมอมากขึ้น และระบบเกียร์ซิงโครไนซ์ที่ได้รับการปรับปรุง ทำให้แนวคิดทั้งหมดมีประสิทธิภาพและประสิทธิผลมากขึ้น ในขณะเดียวกันก็อำนวยความสะดวกในการนำไปใช้กับอาวุธที่มีขนาดลำกล้องใหญ่ขึ้น เช่น ปืนกลอัตโนมัติยิ่งไปกว่านั้นใบพัดความเร็วคงที่ซึ่งกลายเป็นอุปกรณ์มาตรฐานในเครื่องบินรบในสงครามโลกครั้งที่ 2 อย่างรวดเร็ว หมายความว่าอัตราส่วนระหว่างความเร็วของใบพัดและอัตราการยิงของปืนจะผันผวนน้อยลง

การซิงโครไนซ์ครั้งสุดท้ายเป็นของเครื่องบินรบโซเวียตเครื่องยนต์ลูกสูบรุ่นสุดท้าย ซึ่งส่วนใหญ่ใช้ปืนใหญ่ซิงโครไนซ์ที่ยิงช้าตลอด ช่วง สงครามโลกครั้งที่สองและหลังจากนั้น เครื่องบินที่ติดตั้งระบบซิงโครไนเซอร์ลำสุดท้ายที่เข้าสู่การรบคือLavochkin La-11และYakovlev Yak-9ในช่วงสงครามเกาหลี^{[ 75 ]}

วัฒนธรรมสมัยนิยม

การกระทำที่ยิงใบพัดของตัวเองเป็นกลวิธีที่พบได้ในมุกตลก เช่น การ์ตูนสั้นเรื่อง "Just Plane Beep" ในปี 1965 ^{[ 76 ]}ที่มีWile E. Coyote และ Road Runner เป็นตัวเอก ในภาพยนตร์เรื่องนี้ Coyote ฝ่ายโจมตีทำให้ใบพัดของตัวเองแตกเป็นเสี่ยงๆ หลังจากถูกยิงด้วยกระสุนหลายนัด

ดูเพิ่มเติม

หมายเหตุ

↑การขยายตัวและการหดตัวตามปกติเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมินั้นเพียงพอแล้ว โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับแท่งยาวๆ
↑ปรากฏการณ์นี้เห็นได้ชัดเจนเป็นพิเศษในเครื่องบินรบของออสเตรีย-ฮังการีที่ติดตั้งปืน Schwarzloseซึ่งมีความเร็วปากกระบอกปืนต่ำและไม่เหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับการประสานการยิง
↑วิธีแก้ปัญหาที่สามคือการเปลี่ยนอาวุธขนาดลำกล้องปืนไรเฟิลเป็นปืนกลหนักหรือปืนใหญ่: ด้วยเหตุผลหลายประการ วิธีนี้จึงไม่เป็นที่นิยมจนกระทั่งทศวรรษ 1940
↑อาวุธเริ่มต้นของฟอกเกอร์สำหรับต้นแบบ E.IV รุ่นแรกนั้นแท้จริงแล้วคือ ปืนกล สามกระบอก แต่การติดตั้ง "ตัวตามกระสุน" สามตัวบนล้อลูกเบี้ยวเดี่ยวของ กลไก Stangensteuerung รุ่นแรกนั้น พิสูจน์แล้วว่าใช้งานไม่ได้ผล และเครื่องบินที่ผลิตจริงจึงติดตั้งปืนกลเพียงสองกระบอก
↑วู้ดแมนได้ประมาณอัตราส่วนของกระสุนที่โดนใบพัดไว้ในหลายๆ ที่ โดยอยู่ที่ 25% (1:4) ซึ่งดูเหมือนจะสูงเกินไปอย่างเหลือเชื่อ การคำนวณอย่างง่ายๆ โดยอิงจากเปอร์เซ็นต์ของพื้นที่ใบพัดที่ใบพัดครอบคลุม จะแสดงให้เห็นว่า 12.5% (1:8) ก็ยังถือว่ามองโลกในแง่ร้ายเกินไปอยู่ดี
↑ปัญหาหลักคือสมมติฐานที่ว่าการ์รอสใช้เครื่องบินลำเดียวกับที่ซอลนิเยร์ใช้ในการทดสอบครั้งก่อน!
↑ในปี 1916 LVG และ Schneiderฟ้องร้อง Fokker ในข้อหาละเมิดสิทธิบัตรและแม้ว่าศาลจะตัดสินให้ Schneider เป็นฝ่ายชนะหลายครั้ง แต่ Fokker ก็ปฏิเสธที่จะจ่ายค่าลิขสิทธิ์ใดๆ จนกระทั่งถึงยุคของไรช์ที่สามในปี 1933
↑คอร์ทนีย์กล่าวอย่างเจ็บแสบว่า "... ไม่มีความลับอะไรเป็นพิเศษที่จะต้องปกป้อง"
↑อย่างน้อยก็มากเท่ากับผลกระทบที่มักถูกกล่าวถึงบ่อยกว่า นั่นคือ น้ำหนักของปืนสำรองอีกกระบอกหนึ่ง
↑เป็นไปได้ว่าอุปกรณ์ Scarff-Dibovski ซึ่งเป็นอุปกรณ์ของกองทัพเรือ อาจไม่พร้อมใช้งานสำหรับวัตถุประสงค์นี้โดยง่าย

บรรณานุกรม

บาร์นส์, ซีเอชบริสตอล แอร์คราฟต์ ตั้งแต่ปี 1910ลอนดอน: พัตนัม, 1964
Bruce, JM Sopwith 1½ Strutter . Leatherhead: Profile Publications, 1966.
สำนักงานการผลิตอากาศยานคู่มืออาวุธยุทโธปกรณ์อากาศยานวอชิงตัน: โรงพิมพ์รัฐบาลสหรัฐฯ ค.ศ. 1918
ชีสแมน, อีเอฟ (บรรณาธิการ). เครื่องบินรบในสงครามปี 1914–1918 . เลทช์เวิร์ธ: ฮาร์ลีย์ฟอร์ด, 1960.
คอร์ทนีย์, แฟรงค์ ที. ทะเลที่แปด . นิวยอร์ก: ดับเบิลเดย์, 1972
ฟอกเกอร์, แอนโทนี และ บรูซ กูลด์. เรือบินดัตช์: ชีวิตของแอนโทนี ฟอกเกอร์.ลอนดอน: จอร์จ รูทเลดจ์, 1931.
กัลแลนด์, อดอล์ฟ. ครั้งแรกและครั้งสุดท้าย ลอนดอน: Methuen, 1956. (คำแปลของDie Ersten und die Letzten , Berlin: Franz Schneekluth, 1955)
กูลดิง, เจมส์. อินเตอร์เซปเตอร์: เครื่องบินขับไล่หลายปืนที่นั่งเดี่ยวของกองทัพอากาศอังกฤษ . ลอนดอน: เอียน อัลลัน จำกัด, 1986. ISBN 0-7110-1583-X.
Grosz, Peter M., Windsock Mini Datafile 7, Fokker E.IV, Albatros Publications, Ltd. 1996.
Grosz, Peter M., Windsock Datafile No. 91, Fokker EI/II, Albatros Publications, Ltd. 2002. ISBN 1-902207-46-7
กัตต์แมน, จอน. กำเนิดของเครื่องบินรบ . ยาร์ดลีย์: เวสโธล์ม, 2009. ISBN 978-1-59416-083-7
ฮามาดี, ธีโอดอร์ เครื่องบินนิอูปอร์ต 28 – เครื่องบินรบลำแรกของอเมริกาแอตเกลน, เพนซิลเวเนีย: ชิฟเฟอร์ มิลิตารี ฮิสตอริคอล ฮิสตอริคอล, 2008. ISBN 978-0-7643-2933-3
Hare, Paul R. Mount of Aces – The Royal Aircraft Factory SE5a , สหราชอาณาจักร: Fonthill Media, 2013. ISBN 978-1-78155-115-8
เฮเกเนอร์, อองรี. ฟอกเกอร์ – มนุษย์และเครื่องบิน , เลตช์เวิร์ธ: ฮาร์ลีย์ฟอร์ด, 1961.
Jarrett, Philip , "The Fokker Eindeckers", Airplane Monthly , ธันวาคม 2547
โคซิน, รูดิเกอร์, นักรบเยอรมันตั้งแต่ปี 1915 , ลอนดอน: พุตแมน, 1988. ISBN 0-85177-822-4(ฉบับภาษาเยอรมันดั้งเดิม ปี 1986)
คูลิคอฟ, วิคเตอร์, นักบินผู้เก่งกาจชาวรัสเซียในสงครามโลกครั้งที่ 1.อ็อกซ์ฟอร์ด: ออสเปรย์, 2013. ISBN 978-1780960593
เมสัน, ฟรานซิส เค., เดอะ ฮอว์เกอร์ เฮอริเคน , ลอนดอน: แมคโดนัลด์, 1962.
Mixter, GW และ HH Emmonds. ข้อมูลการผลิตของกองทัพบกสหรัฐอเมริกา . วอชิงตัน: สำนักงานการผลิตอากาศยาน, 1919.
เพนเจลลี, โคลิน, อัลเบิร์ต บอลล์ วีซี นักบินรบแห่งสงครามโลกครั้งที่ 1บาร์นสลีย์: เพน แอนด์ สวอร์ด, 2010. ISBN 978-184415-904-8
โรเบิร์ตสัน, บรูซ, ซอปวิธ – ชายผู้นั้นและเครื่องบินของเขา , เลทช์เวิร์ธ: แอร์รีวิว, 1970. ISBN 0 900 435 15 1
สวีทแมน, จอห์น, กองทหารม้าแห่งเมฆ: สงครามทางอากาศเหนือยุโรป 1914–1918 , สตรูด: สเปลล์เมาท์, 2010. ISBN 978 0 7524 55037
แวนวิงการ์เดน, เกร็ก, นักบินผู้เก่งกาจชาวเยอรมันยุคแรกในสงครามโลกครั้งที่ 1.อ็อกซ์ฟอร์ด: ออสเปรย์, 2006. ISBN 978-1-84176-997-4
วาร์ริอาเล, เปาโล, อัลบาทรอสแห่งออสเตรีย-ฮังการี แห่งสงครามโลกครั้งที่ 1 อ็อกซ์ฟอร์ด: Osprey, 2012. ISBN 978-1-84908-747-6
โวลเกอร์, แฮงค์. "ชิ้นส่วนซิงโครไนเซอร์ ตอนที่ 1–6" ในWorld War I Aero (1992–1996), World War I Aeroplanes, Inc.
Weyl, AJ, Fokker: The Creative Years. London: Putnam, 1965.
วิลเลียมส์, แอนโทนี จี และ ดร. เอ็มมานูเอล กัสลินปืนใหญ่บินได้ในสงครามโลกครั้งที่ 1แรมส์เบอรี, วิลต์เชอร์: สำนักพิมพ์โครวูด, 2003. ISBN 978-1840373967
วู้ดแมน, แฮร์รี่. อาวุธยุทโธปกรณ์สำหรับเครื่องบินยุคแรก . ลอนดอน: อาร์มส์ แอนด์ อาร์มัวร์, 1989 ISBN 0-85368-990-3
วู้ดแมน, แฮร์รี่, "อุปกรณ์ซิงโครไนซ์ปืน CC", นิตยสาร Aeroplane Monthly , กันยายน 2548

[7] การขยายตัวและการหดตัวตามปกติเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมินั้นเพียงพอแล้ว โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับแท่งยาวๆ

[9] ปรากฏการณ์นี้เห็นได้ชัดเจนเป็นพิเศษในเครื่องบินรบของออสเตรีย-ฮังการีที่ติดตั้งปืน Schwarzloseซึ่งมีความเร็วปากกระบอกปืนต่ำและไม่เหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับการประสานการยิง

[20] วิธีแก้ปัญหาที่สามคือการเปลี่ยนอาวุธขนาดลำกล้องปืนไรเฟิลเป็นปืนกลหนักหรือปืนใหญ่: ด้วยเหตุผลหลายประการ วิธีนี้จึงไม่เป็นที่นิยมจนกระทั่งทศวรรษ 1940

[22] อาวุธเริ่มต้นของฟอกเกอร์สำหรับต้นแบบ E.IV รุ่นแรกนั้นแท้จริงแล้วคือ ปืนกล สามกระบอก แต่การติดตั้ง "ตัวตามกระสุน" สามตัวบนล้อลูกเบี้ยวเดี่ยวของ กลไก Stangensteuerung รุ่นแรกนั้น พิสูจน์แล้วว่าใช้งานไม่ได้ผล และเครื่องบินที่ผลิตจริงจึงติดตั้งปืนกลเพียงสองกระบอก

[34] วู้ดแมนได้ประมาณอัตราส่วนของกระสุนที่โดนใบพัดไว้ในหลายๆ ที่ โดยอยู่ที่ 25% (1:4) ซึ่งดูเหมือนจะสูงเกินไปอย่างเหลือเชื่อ การคำนวณอย่างง่ายๆ โดยอิงจากเปอร์เซ็นต์ของพื้นที่ใบพัดที่ใบพัดครอบคลุม จะแสดงให้เห็นว่า 12.5% (1:8) ก็ยังถือว่ามองโลกในแง่ร้ายเกินไปอยู่ดี

[41] ปัญหาหลักคือสมมติฐานที่ว่าการ์รอสใช้เครื่องบินลำเดียวกับที่ซอลนิเยร์ใช้ในการทดสอบครั้งก่อน!

[42] ในปี 1916 LVG และ Schneiderฟ้องร้อง Fokker ในข้อหาละเมิดสิทธิบัตรและแม้ว่าศาลจะตัดสินให้ Schneider เป็นฝ่ายชนะหลายครั้ง แต่ Fokker ก็ปฏิเสธที่จะจ่ายค่าลิขสิทธิ์ใดๆ จนกระทั่งถึงยุคของไรช์ที่สามในปี 1933

[47] คอร์ทนีย์กล่าวอย่างเจ็บแสบว่า "... ไม่มีความลับอะไรเป็นพิเศษที่จะต้องปกป้อง"

[48] อย่างน้อยก็มากเท่ากับผลกระทบที่มักถูกกล่าวถึงบ่อยกว่า นั่นคือ น้ำหนักของปืนสำรองอีกกระบอกหนึ่ง

[65] เป็นไปได้ว่าอุปกรณ์ Scarff-Dibovski ซึ่งเป็นอุปกรณ์ของกองทัพเรือ อาจไม่พร้อมใช้งานสำหรับวัตถุประสงค์นี้โดยง่าย

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[หมายเหตุ 1 ]

[ 7 ]

[หมายเหตุ 2 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[

[

[ 18 ]

[หมายเหตุ 4 ]

[ 19 ]

[ 20 ]

[ 21 ]

[

[ 23 ]

[ 24 ]

[ 25 ]

[ 26 ]

[ 27 ]

[

[

[

[ 30 ]

[ 31 ]

[ 32 ]

[ 33 ]

[ 34 ]

[ 35 ]

[หมายเหตุ 6 ]

[หมายเหตุ 7 ]

[ 36 ]

[ 37 ]

[ 38 ]

[ 39 ]

[หมายเหตุ 8 ]

[หมายเหตุ 9 ]

[ 40 ]

[ 41 ]

[ 42 ]

[ 43 ]

44 ] ต่าง

[ 45 ]

[ 46 ]

[ 47 ]

[ 48 ]

[ 49 ]

[ 50 ]

[ 51 ]

[ 52 ]

[ 53 ]

[ 54 ]

[ 55 ]

หมายเหตุ 10 ]

[ 56 ]

[ 57 ]

[ 58 ]

[ 59 ]

[ 60 ]

[ 61 ]

[ 62 ]

[ 63 ]

[ 64 ]

[ 65 ]

[ 66 ]

[ 67 ]

[ 68 ]

[ 69 ]

[ 70 ]

[ 71 ]

[ 72 ]

[ 73 ]

[ 74 ]

[ 75 ]

[ 76 ]