民國32年(1943)美國 VEMCO 12-100 航空繪圖儀
- 2022年5月1日
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已更新：8月22日
1943 VEMCO Aircraft Plotter 12-100 V & E MANUFACTURING CO. PASADENA, CALIFORNIA
民國32年(1943)美國 VEMCO 12-100 航空繪圖儀《Black Water Museum Collections | 黑水博物館館藏》
1. 基本資料
文物名稱：民國32年(1943)美國 VEMCO 12-100 航空繪圖儀
英文名稱：1943 VEMCO Aircraft Plotter 12-100
製造年份：民國32年(1943)
製造單位：V & E Manufacturing Co.（VEMCO）
生產國家：美國
館藏單位：黑水博物館
2. 藏品說明
本件為黑水博物館館藏美國 V & E Manufacturing Co. 於第二次世界大戰期間製造的 12-100 型航空繪圖儀，原廠名稱為 AIRCRAFT PLOTTER。原廠工程圖標示 V & E MANUFACTURING CO.、PASADENA, CALIFORNIA、PART NAME AIRCRAFT PLOTTER、PART NUMBER 12-100，並記有 DRAWN 5-14-43，民國32年(1943)5月14日。
12-100 採大型平行移動式繪圖機構，由固定座、兩段活動連桿、活動繪圖頭、圓形量角機構及長直尺組成。整套機構固定於航圖桌一側後，繪圖頭可在大面積航圖上移動，並藉由連桿機構維持既定方向，使領航員快速繪製航向、航跡、方位及位置線。
使用時，航空圖平鋪於領航員桌面，先依航圖經線或其他已知方向建立方向基準，再將繪圖頭移至航線起點、已知位置或定位點，旋轉尺臂至所需角度，即可沿長直尺畫出預定航線、實際航跡或方位線。
飛行途中，領航員持續將推測航法、地標目視定位、無線電方位與天文定位所得資料標示於航空圖上。取得新的定位資料後，可直接移動繪圖頭繪製方位線或位置線，以線條交會判定飛機位置，再比較預定航線與實際航跡之間的偏差。
完成位置判定後，領航員再利用航圖比例尺量取距離，配合真空速、風向、風速及飛行時間進行推測航法計算，修正後續應飛航向。平行移動式繪圖儀能讓繪圖頭移至航圖不同位置時仍保持方向基準，提高大型航圖連續繪製工作的效率。
V & E Manufacturing 創辦人之一 Floyd G. Eubanks 於民國28年(1939)12月6日申請、民國30年(1941)5月27日取得美國專利 US 2,243,731「Drafting Machine Indexing Means」。
US 2,243,731 的技術重點，是量角繪圖頭的自動角度定位、鎖定與解除控制機構。其設計利用 V 型定位槽、彈簧定位爪，以及由手柄控制的滾輪或凸輪，使尺臂能迅速定位至設定角度，並依作業需要鎖定或解除。專利實施例以每15度設置一個定位位置，使操作者能快速設定常用角度，同時保留任意角度設定與固定功能。
3. 技術規格
原廠品名：Aircraft Plotter
型號／零件號：12-100
品牌：VEMCO
製造商：V & E Manufacturing Co.
製造地：Pasadena, California, U.S.A.
原廠工程圖日期：民國32年(1943)5月14日（DRAWN 5-14-43）
型式：平行移動式航空繪圖儀
主要結構：固定座、雙段活動連桿、活動繪圖頭、圓形量角機構、旋轉尺臂、長直尺
主要用途：航空航圖之航向線、航跡線、方位線、位置線及距離繪製
使用位置：航空器領航員航圖桌及大型航圖作業桌
操作原理：利用雙段連桿機構使繪圖頭移動至航圖不同位置時維持方向基準，再以量角機構設定角度，利用長直尺繪製航線、航跡及位置線
4. 發展歷史
第二次世界大戰期間，大型平行移動式繪圖裝置同時運用於飛行領航與海軍戰術標繪。這類器材將活動連桿、量角器與長直尺整合，使操作人員能將尺具移至大型航圖或繪圖板上的不同位置，同時保持方向基準。
在飛行領航方面，大型轟炸機與運輸機設有專門的領航員工作位置。領航員在飛行途中利用航圖進行推測航法、地標目視定位、無線電定位與天文定位，持續將飛機位置、預定航線與實際航跡標示於航圖，再依風向、風速、真空速、飛行時間及航跡偏差修正後續航向。
美國陸軍航空隊 B-26「掠奪者」轟炸機即有此類裝置的實際服役紀錄。AN 01-35EB-1, Pilot's Flight Operating Instructions for B-26B and B-26C 在 NAVIGATOR'S COMPARTMENT 領航員艙裝備表中直接列有 (8) Protractor (Mark III-B) 與 (9) Chart table，確認大型平行移動式航空量角繪圖器與航圖桌一同配置於轟炸機領航員工作位置。
美國海軍航空器同樣使用此類裝置。澳洲戰爭紀念館保存一具二戰美國海軍 Aircraft Protractor Mk III-B，原箱標示 BU.AERO., U.S. NAVY、CONTRACT NO. 94551、F.S.S.C. NO. 88-P-945 及 Bruning-Wallace 製造標記。器材由兩支活動繪圖臂、維持方向的鋼帶、量角盤與直尺組成，原箱並保存固定於領航員桌的金屬安裝配件。館方記載此型器材安裝於航空器領航員桌，用來繪製飛機航向與方位。
美國海軍軍艦的戰鬥情報中心（Combat Information Center，CIC）也使用同類型裝置，正式名稱為 Parallel Motion Protractor（PMP）。二戰美國海軍《Surface Plotting Manual／Radar Bulletin No. 5》將其列為 DRT 繪圖作業的重要工具。PMP 的量角器安裝於平行移動連桿末端，整具裝置固定於 DRT 或 chart board，使量角器與直尺能移至繪圖面不同位置而保持原有方向，用於航向、方位與航跡標繪。
在 CIC 中，PMP 通常與推測航跡描繪器（Dead Reckoning Tracer，DRT）配合使用。雷達取得目標方位與距離後，繪圖人員利用 PMP 將方位線及距離標示於繪圖面；連續取得多個位置點後，即可建立目標航跡，進一步判定目標航向、速度及相對運動。
民國33年(1944)9月的美國海軍《C.I.C.》刊物亦記載 Composite Scale (S.S.C. No. 18-S-263-25)，這種距離－時間－速度複合刻度尺用來取代 Parallel Motion Protractor 原有的不透明尺臂，文件直接註明 Used in CIC plotting，證實此類平行移動式繪圖器已納入二戰美國海軍 CIC 的制式戰術標繪作業。
因此，VEMCO 12-100 所屬的平行移動式精密繪圖裝置，在第二次世界大戰已有清楚的同類型服役實例：美國陸軍航空隊轟炸機與美國海軍航空器利用此類裝置進行領航航圖作業；美國海軍水面軍艦 CIC 則將 Parallel Motion Protractor 配合 DRT 使用，進行雷達目標定位與戰術航跡標繪。
5. 製造商沿革
V & E Manufacturing 由法蘭西斯・E・沃恩（Francis E. Vaughan）與佛洛伊德・G・尤班克斯（Floyd G. Eubanks）於民國28年(1939)在美國加州帕薩迪納成立，以 VEMCO 作為主要品牌，專門研發及製造精密製圖機、製圖儀器與相關設備。
1930年代的專業製圖設備已廣泛採用雙活動臂、平行移動機構、圓形量角繪圖頭與長直尺，各製造商持續針對操作精度、角度定位及鎖定機構進行改良。
尤班克斯於民國28年(1939)申請的美國專利 US 2,243,731「Drafting Machine Indexing Means」，針對量角繪圖頭的角度定位及鎖定機構提出改良。其設計利用 V 型定位槽、彈簧定位爪及由手柄控制的滾輪或凸輪，使尺臂能迅速進入設定角度，再依需要將定位機構鎖定或解除。
同時代的 Bruning-Wallace、Keuffel & Esser 等美國製圖設備廠商，亦發展各自的平行移動式製圖機與量角頭控制機構。
US 2,243,731 後來亦被 Keuffel & Esser 等製圖設備廠商的相關專利列為既有技術前案，顯示尤班克斯的量角頭定位與鎖定設計已進入後續製圖機技術發展的專利脈絡。
尤班克斯在1940年代初期陸續取得多件與製圖機及製圖儀器有關的美國專利，使 V & E Manufacturing 建立具有自身技術特色的精密製圖設備產品線。
民國32年(1943)5月14日繪製的 12-100 AIRCRAFT PLOTTER 原廠工程圖，正值 V & E Manufacturing 創立初期與美國航空工業因第二次世界大戰迅速擴張的階段。
第二次世界大戰後，VEMCO 持續生產製圖機、製圖儀器及相關精密製圖工具，成為美國專業製圖設備品牌之一。
6. 藏品價值
本件 VEMCO 12-100 航空繪圖儀保存了第二次世界大戰期間的機械式航空航圖繪製技術。在電子導航與數位航圖普及以前，領航員依靠航空圖、飛行計算盤、量角器、分規、平行尺及各式繪圖器材，持續計算並修正飛機的位置、航向與航跡。
本件原廠工程圖直接標示 AIRCRAFT PLOTTER、12-100、V & E MANUFACTURING CO. 與 DRAWN 5-14-43，保存其航空用途、製造商、原廠圖號及第二次世界大戰時期的設計年代。
佛洛伊德・G・尤班克斯（Floyd G. Eubanks） 的 US 2,243,731 專利，呈現 VEMCO 對量角繪圖頭自動定位、鎖定與解除控制機構的技術改良，使本件亦能置於1930至1940年代美國精密製圖機械發展史中觀察。
第二次世界大戰期間，美國陸軍航空隊與美國海軍均有同類型大型平行移動式繪圖裝置的服役紀錄：美國陸軍航空隊與美國海軍航空器將其運用於領航員航圖作業；美國海軍軍艦 CIC 則以 Parallel Motion Protractor 配合 DRT，進行雷達目標定位與戰術航跡標繪。
這類裝置將量角、直尺與平行移動功能整合於單一機械系統，使操作人員能在大型圖面上快速完成方向、距離、位置與航跡繪製，是二戰航空領航與海軍戰術標繪作業的重要精密工具。
本件因此同時具有第二次世界大戰航空領航史、精密製圖技術史與軍事繪圖作業史的研究價值，具體呈現電子計算與數位顯示普及以前，軍事人員如何利用機械式繪圖工具，將航向、方位、距離與位置資料轉化為可供判讀與決策的圖面資訊。
CARE OF THE BANDS
BAND TENSION—Insert the band tightening pin in one of the small holes provided in the elbow brackets. In the lower elbow bracket this hole is on the upper side and is about 2 inches from the end of the bracket where the arm enters. In the upper bracket the hole is similarly positioned on the under side. Press the pin and hold firmly in place at the same time rotate the arm slowly until the pin seats itself. Further rotation will now tighten or loosen the band. A firm grip is provided by the small wings cast on the arms. The band should be tightened until it gives a distinctly audible humming note when plucked with the fingers. Care should be taken against tightening the band very much beyond the point where it is secure against slipping about the pulleys. When proper band tension has been obtained, the pin is withdrawn. For the sake of appearance, the arm can now be rotated until the wings are in a horizontal plane.
If a band has not been made sufficiently tight it may work out of the pulley grooves. This is indicated by errors in alignment. The difficulty can be corrected by simply loosening the band in accordance with the instructions in the foregoing paragraph and then sliding the band along the pulley until it is properly seated in the groove. The band is then tightened.
CHANGING BANDS—If for any reason it becomes desirable to change bands, proceed as follows: Loosen the band in the manner indicated under “Band Tension” in the foregoing section, making certain that the end of the arm is pressed firmly toward the elbow while being rotated. Otherwise the thrust screw head will pull away from the band-tightening pin which has been inserted in the band tightening hole. The arm should be rotated until it actually comes to a stop. Now press the pulley bracket and head bracket, or the support bracket, as the case may be, as closely together as possible and remove the band from the elbow bracket. The parts can now be separated. However, in removing the band from the drafting head, care must be taken to prevent scratching the protractor. It may be necessary to work the band down gently while rotating the drafting head about its bracket. In assembling, simply reverse the process. Before finally tightening the band, check again to make certain that the band is in the pulley grooves; also see that the base-line wing nut is conveniently positioned adjacent to the edge of the handle nearest the operator.
傳動帶的保養
傳動帶張力（BAND TENSION）—將傳動帶張緊銷插入肘節支架上所設的小孔之一。下方肘節支架的此孔位於上側，距離活動臂插入支架的一端約2英吋；上方肘節支架的孔則以相同方式設置於下側。
壓住張緊銷並牢牢保持定位，同時緩慢旋轉活動臂，直到張緊銷自行就位。此後繼續旋轉活動臂，即可張緊或放鬆傳動帶。活動臂上鑄有小型翼片，可供手部牢固握持。
傳動帶應張緊至用手指撥動時，能發出清楚可聞的嗡鳴聲。張力只需達到足以防止傳動帶在滑輪上打滑的程度，不應再大幅增加。取得適當的傳動帶張力後，即可抽出張緊銷。為使外觀整齊，可再旋轉活動臂，使翼片處於水平位置。
如果傳動帶張力不足，傳動帶可能會脫離滑輪槽；此時會以繪圖機構的對準誤差表現出來。修正方法是依前段所述程序放鬆傳動帶，再沿滑輪移動傳動帶，使其正確落入滑輪槽內，之後重新將傳動帶張緊。
更換傳動帶（CHANGING BANDS）—如因任何原因需要更換傳動帶，依下列程序進行：
按照前述「傳動帶張力」章節的方法放鬆傳動帶。旋轉活動臂時，必須確認活動臂末端牢牢朝肘節方向壓入；否則推力螺釘頭會離開已插入傳動帶張緊孔內的張緊銷。
持續旋轉活動臂，直到活動臂完全轉至停止位置。接著視所在部位，將滑輪支架與繪圖頭支架，或與支承支架，盡可能彼此壓近，再將傳動帶從肘節支架上取下。此時各部件即可分離。
從繪圖頭拆卸傳動帶時，必須注意避免刮傷量角盤。必要時，可一面使繪圖頭繞其支架旋轉，一面輕柔地將傳動帶逐步向下移出。
重新組裝時，依上述程序反向操作即可。最後將傳動帶張緊之前，應再次確認傳動帶已正確位於各滑輪槽內；同時確認基準線翼形螺帽（base-line wing nut）的位置便於操作，應位於手柄靠近操作者一側的邊緣附近。
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