3Dプリントで強制収容所の数学手榴弾を復元 - コタ計算機

当時の雑誌広告は 125 ドルでした。前世紀半ばのアメリカ人が Scientific American や New Scientist の雑誌に注目していれば、いくつかの号の広告ページに Cota 計算機が載っているのに気付いたはずです。それは黒コショウ入れのような魔法の小さな機械でした。しかし、このものの値段は法外なもので、当時は 125 ドルもしました。

現代のコレクション品であるこの計算機は、有名なナチスの強制収容所で生まれ、戦後に完成しました。発明者によると、機能の 99% はまだ開発されていないとのことですが、手で持てる初めての正確な計算機です。足し算、引き算、掛け算、割り算、さらには平方根の計算もできます。同様の機能を持つ計算尺とは異なり、少なくとも小数点以下 11 桁までの精度が得られます。さらに驚くべきことは、この計算機が完全に機械式であるということです。

典型的な計算尺計算機は現在では物理的にほとんど実体がないほど簡素化されており、その速度と精度は日々向上していますが、年配の人の中には、信頼性の高い電子計算機の第一世代が、単純な計算の退屈さから人類を解放したことを今でも覚えている人もいるでしょう。科学者、エンジニア、会計士、セールスマンなどは、本当に重要なことについて考える時間を増やし、運用上のエラーの可能性を排除することができます。

そろばんの玉 - 動かしてみましょう。17 世紀に足し算、引き算、掛け算、割り算の 4 つの算術演算が定められて以来、そろばんや計算尺など、多くの補助計算ツールが登場しました。しかし、計算尺は小数点以下 2 桁または 3 桁までしか精度が保てません。そろばんは多くの計算を実行できますが、操作が複雑で、多くの訓練が必要です。しかし、19 世紀になると、正確でシンプルな一般向け計算機が多くの計算機の机上に登場しました。しかし、これらの計算機は常にハンドルを手動で操作する必要があり、手間がかかるだけでなくコストもかかるため、大企業しか導入できません。さらに、この機械は非常に重いです。「軽量マシン」の重量はなんと 15 キログラムもあります。 20 世紀初頭までに、多目的ケース、モーター駆動、自動加算、減算、乗算、除算などの新しい技術が数多く追加されましたが、「持ち運び可能で安価」という点にはまだまだ遠い状況でした。

Brunsviga 手回し式計算機 Kurt Herzstark は 1920 年代に機械式計算機のセールスマンとして働いていました。彼は旧オーストリア・ハンガリー帝国の銀行で数十キログラムの計算機を頻繁に販売していたため、計算機の固有の欠陥をよく知っていました。カートが望むなら、コンピューターを売らせてください。彼はとても野心的です。彼は、多くの企業が既存の機械式計算機プラットフォームに大量の電子部品を追加して、計算機の速度や精度を高め、そしてもちろん主に価格を高くしているのを目にしました。世界を救うために、彼はポケットに収まるほど小さい計算機を設計することを決意しました。そうすれば、現場監督、建築家、税関職員、エンジニアなど、誰でも片手で操作でき、比較的正確な答えを即座に得ることができるのです。 10 キログラムではダメですし、計算尺でもダメです。

カート・ヘルツスタークがコタに経歴がないと言うのは絶対に不可能だ。クルトは、アメリカの機械式計算機をコピーした最初のオーストリアの会社である、ウィーンに本拠を置く会社「オーストリア計算機」の相続人でした。 1902 年に生まれたコタは、家業を継ぐことができると常に考えていたため、販売と管理のトレーニングを受けただけでなく、精密機器がどのように生産されるかを理解するために機械設計と製造も学びました。このように、カートは世界を変えることに情熱を持っているだけでなく、業界に対する深い理解も持っています。

初期モデル I (金属製クランクとタンク) 10 年後、カートは電卓の魅力にどっぷりと浸かりました。既存の電卓のサイズを小さくするのは簡単ではありませんし、そろばんよりも優れた機能を持つ電卓にするには、まだ多くの想像力が必要です。当時の計算機が非常に重かった理由は、機械式計算機が非常に高密度で高精度であり、密度が鉄片とほぼ同じだったためです。さらに、ターンテーブル、シャフトなど、電卓に欠かせないその他の部品も工業用グレードの金属旋削加工で作られています。さらに重みを増すのは、数字の各桁が独自のサブシステムとダイヤルのセットを使用し、正確性を確保するために 8 ～ 10 桁のサブシステムが使用されることが多いことです。減算を行うたびに、以前の計算をすべて逆にする特別なシステムも追加されます。さまざまな制限により、機械式計算機は現在の形では持ち運びができませんでした。

Cota の IQ の高さは、最初から電卓の内部の機械構造に重点を置かず、外観から設計を開始した点にあります。なぜなら、内部的な側面を考慮し続けると、現在の設計の行き詰まりに陥り、突破口がなくなるからです。円筒形であれば片手で持て、上下にケースとコントロールキーを設置し、側面にデジタルセレクターを追加できると考えた。回答を上部に表示するか下部に表示するかをユーザーが選択できるようにした方が、より多様性が増すでしょう。

計算機の使用説明書の一部。全体のサイズに関しては、精密な処理を必要とする大きくてかさばるナンバープレートの使用を避けるために、Kurt はさまざまな数字を表すスロットの列を備えたステッパーを設計しました。この時点で、Kota 電卓の全体的な設計は完了したと言えます。 1938 年、カートは特許を申請し、内部構造を示すためにプラスチックでいくつかの簡単な試作品を作りました。

カートはステッパーを設計しましたが、カートにできるのはそれだけでした。 1938年3月、ナチスドイツは単一の条約でオーストリアを自国の領土に組み入れました。これは彼にとって大きな問題でした。なぜなら彼の父親はユダヤ人であり、ナチスはユダヤ人が事業を所有することを許可していなかったからです。クルトは自身の事業を守るために、オーストリアのプロテスタントである母親に工場長の地位を譲り、自ら経営者となった。第二次世界大戦が勃発すると、彼の工場はすぐに軍用精密機器の製造に徴用され、計算機事業は中止を余儀なくされました。事態はまだ最悪ではありませんでした。1943年、クルトは無実の罪で告発され、悪名高いブーヘンヴァルト強制収容所に送られました。

ブーヘンヴァルト強制収容所（ドイツ語：Konzentrationslager Buchenwald）は主にV2ロケットの生産拠点でした。多くのユダヤ人と外国人技術者が様々な犯罪でここに送られましたが、その中にはフォン・ブラウン自身によって選ばれた者もいました。この強制収容所の環境は極めて過酷でした。過酷な労働はいつ死に至るかわからないほどで、食糧も十分ではなく、駐屯地はSS部隊で構成されていました。結局のところ、カートは有能です。さまざまな方法で機械の効率を高めることができるので、汚れ仕事をする必要はありません。しかし、オーストリア最大の計算機工場の元所長であり、現在はV2ロケットを製造する強制収容所で働いている彼は、ドイツの専門家に発見されるという大きなリスクを負っていた。

それらは分解され、オーストリアに持ち帰られました。あるとき、クルトはドイツの産業界のリーダー数名に改良された旋盤のデモを行うよう依頼されました。リーダーの一人が自分を見ていたことに気が付き、何かおかしいと感じました。 4 台目のマシンを訪問した後、リーダーは彼に近づき、何度か周囲を見回し、「あなたはヘルツスタークですか?」とささやきました。カートは、「はい」と答えました。その男性は、「私はウォルターです」と言いました。銃を作ったウォルター (ウォルター PP ガンの発明者) は、第二次世界大戦中に機械式計算機も作っていたため、カートとコミュニケーションをとっていました。その後、SSはクルトが画期的な計算機を設計していることを知り、強制収容所での仕事の継続を許可し、設計が完成して戦争に勝てばクルトをアーリア人として帰化させると約束した。

試作クルト三人がアーリア人になれるかどうかはさておき、SSの保証は常に曖昧だが、結局、彼らには重い責任があり、当分の間死ぬことはないだろう。 1945年以降、彼はワイマール金属工場で3つの試作品を製作した。戦後、彼は3機の試作機を持ってオーストリアへ逃亡した。オーストリアに戻るとすぐに、カートは投資家を探し始めました。最終的に、リヒテンシュタイン公国の王子が興味を示したため、コッテはリヒテンシュタイン公国に会社 (Contina AG Mauren) を設立し、コッタ計算機を製造しました。会社が設立されるとすぐに、カートは自分の特許を会社に譲渡することを提案したが、その提案は投資家に拒否された。投資家たちは特許紛争が同社に影響を及ぼすことを懸念している。やがて、カートの投資家たちは彼からすべてを手に入れたと思い、彼を会社から追い出した。しかし、彼らは特許がまだカートの手中にあることを忘れていたので、カートと再度交渉しなければなりませんでした。コンティナ社は、1971 年にコタ計算機が製造中止になるまでカート氏に特許料を支払い続けましたが、ほとんどの発明家と同様に、カート氏が受け取ったのは利益のごく一部だけでした。

底部の刻印: 原産国: リヒテンシュタイン公国 Cota 計算機は発売と同時に高い評価を得ました。最終的に大量生産された Cota 計算機は、「ペッパーポット」または「数学手榴弾」と呼ばれました。これは、これらの機器がどちらも片手で持ち、もう一方の手で操作するからでした。充実した機能、コンパクトなサイズ、簡単な操作、耐久性により、現場で作業する必要があるエンジニアやパイロットの間で特に人気があります。 Kota 計算機は、当時唯一のフル機能ハンドヘルド計算機でした (加算、減算、乗算、除算を非常に便利に実行できました)。 1980 年代まで、オフロードレーサーは距離と燃料消費量の計算にコッターを使用していました。当時の電子計算機はオフロードレースの厳しさに耐えられなかったためです。コッター計算機にはタイプ I とタイプ II の 2 種類があります。 I タイプには、8 ビット入力、11 ビット出力、6 ビットカウンターがあります。 1954 年に導入されたモデル II は、11 ビットの入力、15 ビットの出力、8 ビットのカウントを備えていました。 Cota Calculator Model I は 120 ドルで販売されましたが、これは 2016 年時点で約 1,000 ドルに相当します。 1948 年から 1971 年にかけて、合計 140,000 台の Cota 計算機 (タイプ I が 80,000 台、タイプ II が 60,000 台) が製造されました。今日、コタ計算機は多くのファンやコレクターを抱える伝説的な存在であり、研究、収集、さらには複製に携わる団体も数多く存在します。

電子技術の発達により、機械式計算機は早期に消滅しました。創始者のクルト氏でさえ、コタ計算機の潜在能力の 99% はまだ開発されていないと語りました。電子計算機のシンプルさを考えると、機械式計算機に投入されたエンジニアリング設計と精密な製造を今日では完全に理解するのは難しいかもしれません。昔の計算機は、技術者の知恵と時計職人の創意工夫が融合したものでした。たとえ使えなかったとしても、それは本当の記念碑でした。 Cota 計算機は、機械構造の最高峰であるだけでなく、人類の最も暗い時代であっても、機械に対する人々の共通の尊敬がこのような宝物を生み出すことができることを示しています。

1949 年から 1972 年に生産が終了するまで、合計 150,000 台の Cota 計算機が製造されました。この計算機は見た目はシンプルですが、非常に頑丈で耐久性があります。修理報告のほとんどは、ユーザーが好奇心から計算機を分解し、元に戻せなくなったためです。機械式計算機の最高峰だと言う人もいます。現在、3Dモデリングと3Dプリント技術を使用して、この魔法の計算機を複製する人もいます。サイズは数倍になりましたが、それでも元の素晴らしさを垣間見ることができます。

コンピュータ3Dモデリング

3Dプリントアセンブリ

着色後もとても良いです

出典: WeChat ID youshege

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