УБ.109Т

УБ.109Т
Тип	с радиоуправлением крылатая ракета
Место происхождения	Великобритания
История производства
Разработанный	1950
Производитель	Виккерс-Армстронг (Авиация) Лтд.
Технические характеристики
Боеголовка	различные до 5000 фунтов (2300 кг)
Оперативный диапазон	400 морских миль (740 км; 460 миль)
Потолок полета	50 000 футов
Максимальная скорость	600 миль в час (970 км / ч)
Руководство система	радио
Рулевое управление система	поверхности управления
Запуск платформа	стартовая рампа

UB.109T , более известный как Red Rapier , — британский проект крылатой ракеты , предусматривавший создание системы, способной доставить обычную боеголовку массой 5000 фунтов (2,27 тонны) на расстояние до 100 ярдов. своей цели на расстоянии более 400 морских миль (740 км; 460 миль) при движении со скоростью 600 миль в час (970 км / ч) на высоте 50 000 футов (15 000 м).

Эта концепция возникла в октябре 1950 года при исследовании одноразового бомбардировщика ближнего радиуса действия , который, по сути, представлял собой обновленную летающую бомбу Фау-1 . В то время бомбардировщики Королевских ВВС (RAF) имели винтовые двигатели и не ожидали, что они смогут пережить столкновения с советскими реактивными истребителями. В поисках способа проведения точечных тактических атак Исследовательский институт телекоммуникаций (TRE) разработал новую радионавигационную систему, обеспечивающую необходимую точность. Для достижения желаемой дальности импульсный двигатель Фау-1 был заменен небольшими турбореактивными двигателями . Предложения от Bristol и Vickers оказались интересными и получили контракты на разработку под радужными кодовыми названиями «Blue Rapier» и «Red Rapier» соответственно.

В том же году в отчетах разведки говорилось, что Советы планировали нападение на НАТО примерно в 1953 году. Вернувшись к власти в 1951 году, Уинстон Черчилль придал проекту «сверхприоритет», и для продвижения вперед была выбрана «Красная рапира». Воздушные пуски бомбардировщиков B-29 «Вашингтон» над Вумерой начались в 1954 году. К этому времени угроза неминуемого советского нападения миновала, и новые реактивные бомбардировщики Королевских ВВС поступили на вооружение. Они были способны выполнять дневную функцию точности. Проект был отменен 30 сентября 1954 года. Несколько испытательных систем, разработанных для программы, были использованы в проекте Vickers Blue Boar , который был отменен примерно в то же время.

История

Проблемы РАФ

Первые спецификации стратегических бомбардировщиков с реактивными двигателями для Королевских ВВС (RAF) появились в 1946 году, и для разработки было отобрано несколько предложений. британских ВВС К 1949 году до этого оставались еще годы, и основным тяжелым бомбардировщиком был Avro Lincoln середины войны , обновленная версия Avro Lancaster . Поскольку им не хватало дальности, чтобы легко атаковать Россию, был размещен заказ на 88 B-29 Superfortress , которые поступили на вооружение Королевских ВВС как «Вашингтон». Это был временный ход, пока они ждали прибытия самолетов.

В 1947 году Советский Союз публично представил Ту-4 «Бык» , реконструированную версию B-29. В 1948 году ВВС Великобритании провели серию испытаний против «Вашингтонов» с целью разработки тактики перехвата Ту-4. Истребители Gloster Meteor и de Havilland Vampire оказались способны относительно легко атаковать бомбардировщики. Уже было хорошо известно, что Советы внедряют собственные реактивные истребители, а это означало, что бомбардировщики Королевских ВВС вскоре подвергнутся такому же риску. Хотя новые бомбардировщики с реактивными двигателями могли бы решить эту проблему, ожидалось, что они не будут доступны в больших количествах до середины 1950-х годов.

В конце 1950 года росла тревога по поводу того, что Советы предпримут попытку нападения на НАТО в ближайшие три года. Если бы это произошло в критический период перед переходом на реактивные двигатели, у ВВС Великобритании были бы ограниченные возможности противостоять советским войскам с воздуха. Хотя стратегическую миссию все еще можно было выполнить ночью относительно безнаказанно, Дневная тактическая роль на дальней дистанции оказалась чрезвычайно опасной. Испытания 1952 года пришли к выводу, что бомбардировочному командованию будет «чрезвычайно сложно разработать какую-либо тактику, которая сократила бы эти потери в приемлемых пределах».

СРЕБ, УБ.109Т

Министерство авиации считало, что единственным возможным решением, которое может быть доступно в ближайшее время, является беспилотный бомбардировщик одноразового использования, обновленная летающая бомба Фау-1 . Фау-1 представлял собой оружие низкой точности, предназначенное для атак на города. Чтобы заменить бомбардировщики в дневной роли, когда атаки будут наноситься на точечные цели, такие как мосты и железнодорожные станции, необходимо значительно повысить точность. Эта концепция была известна как «Бомбардировщик ближнего действия» или SREB.

Первоначальный конкурс предложений был отправлен в октябре 1950 года под названием UB.109T, что означает «беспилотная бомба». Первоначально его отправили компаниям Avro , Bristol Airplane , de Havilland и Vickers-Armstrong Ltd. Позже были добавлены Фейри , Глостер и Сондерс-Роу , а также незапрошенная запись Бултона Пола . Из них заявки «Бристоль» и «Виккерс» показались достаточно интересными, чтобы 17 декабря 1950 года было отправлено оперативное требование OR.1097.

Модель Бристоля, Тип 182, была основана на стреловидном крыле от Folland Gnat с пластиковым крылом. фюзеляжем и V-образным хвостовым оперением . Он будет оснащен новым двигателем Bristol Siddeley BE.17 мощностью около 3000 фунтов силы (13 000 Н). Этой записи был присвоен радужный код «Синяя рапира».

Модель Vickers, вернувшаяся 18 января 1951 года, была больше похожа на оригинальный Фау-1 с прямыми крыльями и обычным трехсекционным хвостовым оперением. Он будет оснащен тремя двигателями Rolls-Royce Soar мощностью 1750 фунтов силы (7800 Н), по одному на концах трех рулевых поверхностей хвостового оперения. Ему было присвоено кодовое название «Красная рапира».

В качестве системы наведения Научно-исследовательский институт телекоммуникаций (TRE) предложил обновленную версию системы слепого бомбометания «Гобой» времен войны , в которой две наземные радиолокационные системы одновременно будут измерять расстояние для определения местоположения ракеты в полете. ракеты , рассчитайте все необходимые поправки и затем отправьте их на автопилот . Первоначально они называли систему «гобой с обратной связью», но позже назвали ее «TRAMP».

Разработка

По Уинстона Черчилля возвращении к власти после всеобщих выборов в октябре 1951 года он был проинформирован о проблемах, которые привели к ЭПШП. Он приказал придать проекту «суперприоритет». После ряда изменений в деталях Викерс узнал, что их собираются объявить победителем контракта. Это будет первый выход компании на рынок управляемого оружия. Они предложили построить десяток 1 ⁄ Версии в масштабе , как Vickers Type 719, для испытаний с воздушным запуском из Вашингтона для проверки полета и наведения. Полномасштабная версия будет называться Type 725.

Поскольку планер ракеты был полностью традиционным, компания смогла начать разработку за счет собственных средств, в то время как компания Rolls-Royce сделала то же самое с двигателями Soar . Система наведения была совершенно новой, и компания не могла позволить себе разработать ее самостоятельно. На встрече с Робертом Кокберном из Министерства снабжения (MoS) в июле 1952 года было решено начать разработку ракеты, в то время как Министерство снабжения будет обеспечивать финансирование разработки систем наведения. Это привело к формированию нового отдела управляемого вооружения в компании Vickers Weybridge . Финансирование поступало медленно: фактическое соглашение было достигнуто только в августе 1953 года, а окончательный контракт на сумму 450 000 фунтов стерлингов был подписан 30 октября 1953 года.

Тестирование

Пока они ждали финансирования системы наведения, компания Vickers приступила к разработке планера и испытаниям на падение малотоннажных самолетов 719. Разработка нового Range AI в Вумере велась для другого проекта Vickers, Blue Boar , и была в основном завершена к 1952 году, поэтому первоначальные летные испытания 719 будут проходить здесь, в то время как полномасштабный 725 перейдет на недавно разработанный 400-километровый маршрут. (250 миль) Range E, начиная с 1955 года.

Для испытаний 719 планеры подвешивались под задним бомбовым отсеком «Вашингтона» на трапециевидной системе, что потребовало снятия дверей бомбового отсека. Весь полет осуществлялся под радиоуправлением, а обширная телеметрия . на землю отправлялась

Для восстановления системы по радиокоманде три парашюта раскрылись, а затем отделили носовую часть. В носовой части имелся металлический шип, который врезался в землю, в результате чего фюзеляж стоял вертикально над землей, где его было легко увидеть. Система оказалась настолько успешной, что некоторые Боинги 719 выдержали до пяти испытательных полетов, а затем концепция шипов была использована и для испытаний Blue Boar.

В одном случае команда восстановления была отправлена ​​по ошибке, в результате чего парашюты раскрылись на все еще прикрепленной части, в то время как носовая часть отделилась и чуть не задела действующие камеры ближайшего P-51 Mustang . Из-за парашютов пилот B-29 был брошен вперед, пристегнут ремнями безопасности, а затем обернулся вокруг хвостовой части самолета, но самолет смог без проблем приземлиться.

Отмена

Испытания, отложенные на два года из-за медленного финансирования системы наведения, все еще проводились в августе 1954 года, когда вся концепция была поставлена ​​под сомнение из-за скорого прибытия Vickers Valiant . Valiant начинался как еще одно решение проблемы позднего прибытия реактивных стратегических бомбардировщиков с примерно такими же характеристиками, как и первоначальный контракт 1946 года, но с меньшей бомбовой нагрузкой в ​​15 000 фунтов (6800 кг) и немного меньшей дальностью полета. ВВС Великобритании были гораздо больше заинтересованы в пилотируемых бомбардировщиках, чем в беспилотных, и были совершенно счастливы отменить проект. Виккерс также не особо расстроился из-за потери проекта, поскольку они выиграли контракт на бомбардировщик. Valiant имел большой успех.

Работы были остановлены 30 сентября 1954 года, а официальное прекращение произошло в 1955 году. Окончательные выплаты по разработке руководства произошли только в сентябре 1957 года. Примерно в то же время Blue Boar был отменен, что привело к закрытию Woomera's Range AI.

Описание

Ракета

Тип 725 выглядел как более тонкая версия Фау-1, с длинным импульсным реактивным двигателем, ранее находившимся в верхней части фюзеляжа, замененным тремя гораздо меньшими двигателями Soar на концах вертикальных и горизонтальных рулей. Электроэнергия обеспечивалась напорной воздушной турбиной с небольшим воздухозаборником в верхней части фюзеляжа. Единственным заметным отличием от Фау-1 было наличие дополнительных элеронов на крыльях, в отличие от Фау-1, в котором использовался только руль направления. Элероны использовались только во время начального полета под прямым радиокомандом, после запуска автоматического управления автопилот вносил небольшие поправки с помощью руля направления, как у Фау-1.

Для снижения затрат весь фюзеляж и большая часть поверхностей были сварены из мягкой стали . Фюзеляж представлял собой стальной лист, свернутый в трубу, а крыло — листовую сталь на коробчатых лонжеронах. Топливным баком служила внутренняя часть крыла. Передние кромки хвостового оперения и киля имели острую стреловидность, но крыло было прямым и крепилось к фюзеляжу бомбовыми траверсами для удобства сборки в полевых условиях. Его длина составляла 13 м (42 фута 8 дюймов), а размах крыльев — 10 м (32 фута 10 дюймов).

Как и Фау-1, Тип 725 запускался бы с помощью паровой катапульты , но большей мощности. Это позволило использовать гораздо более короткую рампу длиной 35 футов (11 м), что, в свою очередь, позволило системе быть мобильной. По прибытии на стартовую площадку на длинном полуприцепе над прицепом был поднят портал, а рампа поднялась в нужное положение под углом 25 градусов. При запуске катапульта разогнала ракету до 30 g, достигнув скорости 250 футов в секунду (270 км/ч). Ее можно было запустить из любой точки с расстоянием 180 футов (55 м) перед аппарелью, после чего ракета находилась бы на высоте 50 футов (15 м). Поршень, приводивший в движение ракету, замедлялся коническим шипом в передней части поршня, который через мембрану вставлялся в резервуар с водой в конце рампы. Между пусками танк менялся.

После запуска ракета была невидима для радаров наведения, расположенных на некотором расстоянии. Первоначальный полет автопилота осуществлялся с помощью феррозондового компаса в законцовке крыла, который позволял ему лететь по устойчивому курсу, продолжая набирать высоту до крейсерской высоты 50 000 футов (15 000 м). Пролетев примерно половину дистанции полета, он станет видимым для наземных радаров, которые затем будут постоянно отслеживать его по мере приближения к цели.

По прибытии к цели двигатели выключились, и ракета перешла в быстрый набор высоты, снижающий скорость. Затем он выполнял «головку», переходя в вертикальное пикирование. Поскольку гироскопы автопилота в этот период поворачивались на большой угол, вся платформа наведения была установлена ​​на шарнире, что позволяло им оставаться вертикальными во время этого маневра. Радары продолжали отслеживать ракету, когда она приближалась к радиолокационному горизонту , отправляя обновления повсюду. После потери контакта, обычно на высоте около 20 000 футов (6 100 м), автопилот сохранял последний курс до столкновения.

Первоначально были указаны две полезные нагрузки: одна бомба массой 5000 фунтов (2300 кг) или пять бомб массой 1000 фунтов (450 кг). На совещании в апреле 1953 года была добавлена ​​третья встреча с десятью 500-фунтовыми (230 кг) бомбами, несущими VT Mk. 9 неконтактных взрывателей , а в последних экспериментах, проведенных в ноябре 1954 года, рассматривались кассетные бомбы и зажигательные вещества . Боеголовки удерживались в передней части ракеты и отделялись перед ударом.

В конце программы было уделено внимание тому, чтобы ракета выполняла попеременные маневры 1G влево и вправо по мере приближения к цели, чтобы затруднить поражение средствами ПВО. Некоторое внимание также было уделено установке брони в ключевых областях, чтобы сделать ее более устойчивой к зенитной артиллерии , но это добавило 400 фунтов (180 кг).

Руководство

Чтобы сокрушить местную противовоздушную оборону, оружие должно было использоваться заградительным способом. Технические характеристики требовали очень высокой скорости залпа: 100 ракет одновременно находились в воздухе и поражали до пяти отдельных целей. Требуемая точность была достигнута во время войны с использованием системы гобоя, но это было исключительно ручное управление, позволяющее одновременно управлять только одним самолетом. Несколько менее точная система, Gee-H , устанавливалась на самолетах, но для автоматизации требовалось значительное количество электроники, что противоречило требованию низкой стоимости. Чтобы решить эти противоречивые проблемы, TRE предложил высокоавтоматизированную версию гобоя, в которой большая часть логики была реализована.

В Гобое перед миссией дальность до цели измерялась с наземной станции, называемой «кошкой». Кэт посылал периодические радиоимпульсы (запросы ) самолету, транспондер которого отвечал аналогичным импульсом. Этот обратный импульс был получен на коте и отображен на осциллографе . Время между отправкой и получением измеряло дальность до самолета. Обычно это можно сделать с помощью шкалы, прикрепленной к лицевой панели осциллографа, но для гобоя это было недостаточно точно. Вместо этого была добавлена ​​высокоточная электронная задержка, чтобы компенсировать вспышку самолета , чтобы она появлялась в середине дисплея, когда он находился на правильном расстоянии.

Во время полета оператор связался с пилотом по рации, предложив ему повернуть влево или вправо, если он отклонится от выбранного диапазона. Поскольку самолет продолжал лететь к цели, результирующая серия поправок заставила его лететь по дуге окружности с радиусом, равным расстоянию между кошачьей станцией и целью. Вторая станция, «Маус», перед полетом произвела аналогичное измерение дальности до цели. Пересечение линии от мыши до цели с дугой, нарисованной кошкой, указывает точку падения. Оператор на мышиной станции наблюдал за тем, как самолет летит по извилистой траектории до тех пор, пока он не приблизился к цели, а затем посылал пилоту сигнал приземлиться в нужный момент.

Этот тщательно выполняемый вручную процесс не подходил для концепции UB.109T. Для управления массовыми атаками этот процесс должен был быть в высокой степени автоматизирован. Он также не подходил для атак более чем на одну цель одновременно, если не было нескольких наземных станций. Еще одна сложность заключалась в том, что пуски могли произойти всего через несколько минут после прибытия ракеты к месту запуска. Любая настройка перед миссией должна была быть максимально упрощена, и любые измерения на конкретной площадке не могли требовать отправки информации на пусковую установку. Система TRAMP решила эти проблемы с помощью двух изменений в исходной концепции гобоя.

Во-первых, чтобы решить проблему массовых рейдов, сигналы запроса, отправляемые с наземной станции, менялись по частоте повторения импульсов (PRF). Транспондер на ракете имел систему линии задержки , которая позволяла ему фильтровать любой сигнал с разными PRF, тем самым отвечая на наземную станцию ​​только тогда, когда она отправляла конкретную PRF этой ракеты. Наземные станции циклически выполняли набор из шестидесяти четырех PRF, тем самым позволяя любой станции управлять таким количеством ракет. Для запуска экипаж просто выбрал один из ППР станций, нацеленных на свою цель. Благодаря нескольким таким системам, действующим по разнесенным целям, можно было наводить одновременно сотни ракет.

Как и в случае с гобоем, перед миссией каждая станция наведения устанавливала систему задержки, которая представляла собой расстояние от станции до выбранной цели. Основные операции были такими же; был задан запрос о ракете, и время между запросом и ответом измеряло расстояние между ракетой и станцией. Это измеренное значение затем электрически вычиталось из заранее выбранной задержки. Результатом стал «остаточный диапазон». Затем станция отправила два новых импульса: один сразу после приема сигнала ракеты, а второй после задержки, представляющей остаточную дальность.

Линия задержки в ракете запускалась вторым импульсом, а затем сохранялась третьим, тем самым непосредственно сохраняя измерение остаточной дальности как время. Оно было преобразовано в напряжение с использованием широтно-импульсной модуляции . Ракета будет получать и сохранять эти измерения с двух станций подряд. В начале полета один обычно указывает на большее расстояние до цели, чем другой, в зависимости от положения запуска относительно станций. Инвертируя один из этих сигналов и объединяя их, полученное напряжение указывало направление и величину разницы между двумя оставшимися расстояниями.

Этот результат, «сигнал ошибки», затем был отправлен в автопилот, заставив ракету повернуть в сторону сигнала, которому предстояло пройти большее расстояние. В конце концов ракета достигнет точки, в которой два сигнала ошибки будут равны. Это произошло в любом месте линии, проходящей через цель от точки на полпути прямой линии между двумя станциями, «базовой линии». Ракета сначала пролетит мимо линии, а затем направится в другом направлении, но через короткое время полетит по устойчивой траектории. По мере приближения ракеты к цели обе остаточные дальности, теперь равные, уменьшаются. Когда они достигают нуля, автопилот запускает финальную фазу.

Система была реализована с использованием существующей УКВ - радиолокации Rebecca/Eureka Mk. 4 единицы. Поскольку измерения с двух станций не могли проводиться одновременно, для хранения сигналов для сравнения требовались две линии задержки. В отчете за февраль 1954 года использование магнитострикционных задержек для этой цели рассматривается как одно из первых упоминаний об этой технологии.

У системы было две существенные проблемы. Во-первых, ракеты постоянно отвечали на запросы наземной станции, что давало возможность вражеским приемникам триангулировать положение ракеты даже на очень большом расстоянии и подготовить оборону. В некоторой степени это компенсировалось количеством таких сигналов, которые можно было бы ожидать при атаке, которые подавляли бы любого, кто пытался отследить одну ракету. Сигналы по-прежнему будут полезны в качестве предупреждения о начале атаки. Во-вторых, противник мог посылать ложные импульсы на той же частоте и тем самым нарушать измерения. Это было в некоторой степени компенсировано фильтрацией PRF на ракетах, которая подавляла нескоординированные сигналы.

См. также

• Радужные коды

Самолеты сопоставимой роли, конфигурации и эпохи

• МГМ-1 Матадор – ( США )

Ссылки

Библиография

• Даннелл, Бен (10 мая 2018 г.). «Подготовка к войне: учения «Ардент» » . Самолет ежемесячно .
• Форбат, Джон (2006). «Тайный» мир управляемого оружия «Виккерс» . Темпус. ISBN  9780752487922 .
• Сегелл, Глен (1998). Оборонно-промышленная база и внешняя политика . Издательство Глен Сегелл. ISBN  9781901414127 .
• Флинтэм, Вик (2008). Высокие ставки: британская авиация в действии, 1945–1990 гг . Перо и меч. ISBN  9781473814936 .
• Мортон, Питер (1989). Огонь через пустыню: Вумера и совместный англо-австралийский проект, 1946–1980 гг . Издательская служба правительства Австралии. ISBN  9780644060684 .
• Тернер, Луи; Робертс, Артур (1947). «Использование маяков» (PDF) . Робертс, Артур (ред.). Радарные маяки . Массачусетский технологический институт (МакГроу-Хилл).