Бомбовый прицел, Пилот-руководитель, Mark III

Bombsight , Pilot-Directing, Mark III — межвоенного периода бомбовый прицел , разработанный ВМС США для оснащения своих бомбардировщиков . Это было развитие британского бомбового прицела для установки курса , или CSBS, который был принят на вооружение Великобритании в начале 1918 года и продемонстрирован ВМФ в Вашингтоне в мае 1918 года. Основными бомбардировщиками на вооружении ВМФ в то время были летающие лодки. там, где пилот и бомбардир были разделены, основным изменением Mark III было включение указателя направления пилота с электроприводом .

Mark III был стандартным бомбовым прицелом ВМФ в межвоенный период , с конца 1918 года до его полной замены незадолго до начала Второй мировой войны . Военно-морскому флоту это никогда не нравилось, поскольку ему не хватало точности, чтобы поразить корабль с больших высот, и не было возможности напрямую учитывать движущиеся цели. В этот период ВМФ продолжал искать способы его улучшения, но ни одно из достижений не было достаточным, чтобы оправдать производство новой модели.

Одним из этих улучшений было обращение к Карлу Нордену с просьбой стабилизировать систему, чтобы облегчить прицеливание, но это оказалось лишь незначительным достижением. Норден продолжал рассматривать проблему, и это привело к разработке бомбового прицела Норден , или Mark XV, который начал заменять Mark III на новых самолетах, начиная с 1935 года.

История

Предыдущие проекты

Ранние бомбовые прицелы были способны рассчитывать только расстояние вперед, на которое переместится бомба при сбросе с заданной высоты. Чтобы использовать эти системы, самолет сначала должен был изменить свой курс до тех пор, пока он не перестанет видеть дальнейшее боковое смещение объектов на земле, что указывало бы на то, что самолет летел в том же направлении, что и ветер. Затем бомбардировщик использовал секундомер для определения времени движения объекта вдоль этой линии и использовал это измерение для расчета путевой скорости самолета . Эта скорость и их текущая высота затем вводились в бомбовый прицел, который перемещал указатель вперед и назад, чтобы указать правильное место для сброса бомб. Затем пилот пытался расположить самолет где-нибудь выше или с подветренной стороны от цели, а затем приблизиться. Затем они сбрасывали бомбы, когда цель проходила через индикатор бомбового прицела.

Этот метод работы представлял проблему для ВМФ во время Первой мировой войны , поскольку их основными самолетами, оснащенными бомбами, были большие летающие лодки . В этих самолетах пилот сидел далеко за носом и не имел прямой видимости цели, по крайней мере, в период снижения. Наблюдатель располагался впереди и видел цель на протяжении всего захода на посадку, но они находились так далеко, что невозможно было легко связаться с пилотом. Это побудило ВМС под руководством А. Беттчера и Б. Смита разработать новую систему, известную как указатель направления пилота , или PDI. После обычной настройки бомбового прицела указатель велел пилоту повернуть вправо или влево, чтобы правильно приблизиться к цели. Четыре маленьких лампочки под указателем указывали расстояние до точки сброса.

Прибор был испытан и одобрен в декабре 1917 года и поступил на вооружение в следующем году как Bombsight, Pilot-Directing, Mark I.

Векторные бомбовые прицелы

У этих первых бомбовых прицелов было много проблем. Во-первых, поскольку самолету приходилось лететь по линии ветра, это позволяло зенитчикам устанавливать орудия вдоль этой линии, что значительно облегчало прицеливание. Но более важным для ВМФ был тот факт, что их цели, как правило, будут двигаться, а не вдоль линии ветра, а это означает, что подход бомбардировщика обычно будет включать остаточный боковой снос. Хотя пилот или штурман могли рассчитать заход по линии ветра, цель с некоторым трудом могла сманеврировать и сорвать заход. В более общем смысле, когда самолет летел к цели, любую неточность в оценке его скорости и курса приходилось учитывать на глаз, чтобы самолет приближался к цели, что почти всегда приводило к некоторому остаточному сносу.

Решение этой проблемы было предложено в начале 1918 года Гарри Вимперисом , специалистом по аэронавигации . Полеты на большие расстояния при наличии ветра были важной частью подготовки пилотов и штурманов, состоящей из базовой векторной математики , обычно выполняемой на навигационной карте с использованием основных механических инструментов, таких как E6B круговая логарифмическая линейка . Устройство Вимпериса, Course Setting Bomb Sight , или CSBS, сочетало в себе такое устройство, как E6B, с механизмом бомбового прицела. Набирая курс, высоту, воздушную скорость, скорость и направление ветра, устройство указывало линию, по которой самолет должен был лететь, чтобы устранить снос, а также перемещало прицелы вдоль этой линии, чтобы указать время. Затем наводчик бомбы приказывал пилоту повернуть влево или вправо до тех пор, пока цель не будет двигаться прямо вдоль этой линии, и не упадет в указанной точке. Эти устройства произвели революцию в воздушной бомбардировке и стали известны как векторные бомбовые прицелы.

Марк III

Пример CSBS Mark I был продемонстрирован представителям ВМС США в мае 1918 года. У него не было PDI, поэтому он не сразу пригодился для эксплуатации. Беттчеру было предложено адаптировать PDI к новому прицелу, и при тестировании система дала «поразительно хорошие результаты». Затем Беттчеру было приказано разработать версию со встроенным PDI, чтобы настройки бомбардира автоматически повторялись в поле зрения пилота. Контракт на производство 3500 машин Mark III был отправлен в компанию International Register Corp в августе 1918 года. К тому времени, когда перемирие привело к расторжению контракта, компания завершила производство 2200 машин.

В новой конструкции в качестве стороны индикатора со стороны наблюдателя использовался прицел CSBS. Прицельные приспособления представляли собой кольцевую систему, установленную в верхней части прибора. В оригинальной CSBS их местоположение было зафиксировано с указанием времени выпадения. В версии Беттчера наблюдатель поворачивал прицелы из стороны в сторону, чтобы они совпадали с целью. Под ними находился ряд электрических контактов, которые освещали ряд ламп перед пилотом, расположенных в виде компактной горизонтальной полосы, заменяя гораздо более крупную систему указателей Mark I. Когда пилот поворачивался к горящей лампе, наблюдатель мог вращайте прицел, чтобы удерживать его на цели. В конце концов цель оказывалась прямо впереди, центральная лампа загоралась, и пилот переставал поворачивать.

Марк III-А

В ходе более сложных испытаний после войны система оказалась неспособной поразить корабль с большой высоты. Была предпринята попытка улучшить его путем установки маломощного телескопа вместо простых кольцеобразных прицелов оригинального CSBS, но это дало небольшое улучшение, поскольку изображение было нестабильным при движении самолета.

В поисках решения Управление боеприпасов обратилось к по гироскопам эксперту Карлу Нордену , может ли он придумать стабилизирующую систему, позволяющую сохранять изображение устойчивым. Испытание трех прототипов Mark III-A. ВМФ состоялся в июле и августе 1921 года на полигоне в Дальгрене . Хотя это и улучшило ситуацию, оно было склонно к сбоям и по-прежнему не соответствовало строгим требованиям ВМФ по точности.

В октябре 1921 года при испытаниях против кораблей только 11 бомб из 103, сброшенных с высоты 4000 футов (1200 м), поразили цели - стоявшие на якоре корабли USS Indiana и USS Smith. В военный корабль США «Айова», идущий на скорости 6 узлов (11 км/ч; 6,9 миль в час) прямо вдоль линии ветра, им удалось нанести только два попадания 85 бомб с той же высоты. Военно-морской флот пришел к выводу, что Estoppey D-1 был «лучшим доступным прицелом», а также более простым и лучше стабилизированным. Они закупят несколько D-1, ожидая лучших конструкций.

Движущиеся цели

Еще одна проблема CSBS заключалась в том, что она не могла учитывать движущиеся цели, что вызывало серьезную озабоченность у ВМФ, основной целью которых было судно, движущееся с максимально возможной скоростью. Норден пришел к выводу, что единственный способ решить обе эти проблемы — это использовать систему, предназначенную для стабилизации с самого начала, и использовать механизм синхронизации, который будет измерять как путевую скорость, так и скорость цели с помощью часов. Он убедил военно-морской флот позволить ему работать над новой конструкцией, получая при этом оплату за создание PDI для Mark III-A. PDI были доставлены в январе 1922 года, к тому времени новая конструкция произвела впечатление на военно-морской флот, и в июне он получил контракт на три экземпляра.

он поставил получившийся бомбовый прицел Mark XI Весной 1924 года на испытания, но они его разочаровали. Система имела несколько приятных особенностей, в том числе гиростабилизированный оптический прицел и автоматическую отправку информации об угле в PDI. Однако его решение для измерения времени заняло почти минуту и ​​не было особенно точным. Испытания в Дальгрене продемонстрировали «тревожную нерегулярность». Тем не менее, концепция казалась многообещающей, и работа над системой продолжалась до мая 1928 года. когда ВМФ заказал восемьдесят экземпляров.

Норден появляется

Еще до того, как IX поступил на вооружение, ВМС попросили Нордена рассмотреть «синхронную» концепцию, также известную как «тахометрическая». В этой системе бомбардир не измеряет скорость и направление ветра, как это было в случае с векторными бомбовыми прицелами. Вместо этого были введены их основные оценки, обычно предоставляемые штурманом. Затем механический калькулятор в бомбовом прицеле начинает перемещать прицельный телескоп таким образом, что, если бы оценки были точными, объекты на земле казались бы неподвижными. Поскольку оценки редко были точными, бомбардир вместо этого видел дрейфующие объекты в прицеле, а затем настраивал два элемента управления: влево-вправо и вперед-назад, пока движение не прекращалось. Теперь средства управления обеспечивали высокоточные измерения скорости и направления ветра всего за 10 секунд. Более того, любое движение цели учитывалось в одном и том же измерении, что окончательно решило все проблемы с бомбардировкой морских целей.

Получившийся в результате бомбовый прицел Mark XV представлял собой огромное достижение, сегодня известное просто как бомбовый прицел Norden . Mark XI так и не был запущен в серийное производство, а Mark III был выведен из эксплуатации, как только удалось поставить новые прицелы.

Ссылки

Библиография

• Райф, Джеймс; Карлайл, Родни (2006). Звук свободы: технологии военно-морского вооружения в Дальгрене, Вирджиния, 1918–2006 гг . Министерство обороны США. ISBN  978-0-16-077712-7 .
• Макфарланд, Стивен Ли (1995). Стремление Америки к высокоточным бомбардировкам, 1910-1945 гг . Издательство Смитсоновского института. ISBN  978-1-56098-407-8 .
• Система подготовки авиационных механиков ВМС США для сил разного технического обслуживания: Учебное пособие для курса оружейников для помощников наводчика . Школа газовых двигателей ВМС США. 1919.