Установка курса прицела бомбы - Course Setting Bomb Sight

CSBS Mk. IX установлен в Fairey Battle. Прицел бомбы через белые кольцеобразные задники наведен на цельнометаллические прицелы (только видно на бронированном кабеле) и держа в правой руке переключатель сброса бомбы.

В Установка курса прицел бомбы (CSBS) является каноническим вектор бомбовый прицел, первая практическая система для правильного учета воздействия ветра при сбрасывании бомб. Его также широко называют Вимперис прицел после его изобретателя, Гарри Вимперис.

CSBS был разработан для Королевская военно-воздушная служба (RNAS), чтобы атаковать подводные лодки и корабли. Он был представлен в 1917 году и был настолько большим шагом вперед по сравнению с предыдущими разработками, что был быстро принят на вооружение Королевский летающий корпус, а Независимые ВВС. Его называли «самым важным бомбовым прицелом войны».[1][2]

После войны конструкция нашла широкое распространение по всему миру. Американская версия CSBS использовалась Билли Митчелл о его знаменитом нападении на Остфрисландия в 1921.[3] Базовая конструкция была адаптирована почти всеми военно-воздушными силами и успешно использовалась в Вторая Мировая Война. В конечном итоге он был заменен на британской службе более совершенными проектами, такими как Бомбовой прицел Mark XIV и Стабилизированный автоматический бомбовый прицел. Другие службы использовали векторные прицелы на протяжении всей войны.

История

Ранние бомбовые прицелы

До введения CSBS бомбовые прицелы, как правило, были очень простыми системами ограниченной точности, подходящими только для использования на малых высотах. Основным довоенным устройством на вооружении RNAS был прицел Lever Sight, который пилот должен был держать из кабины в одной руке, а другой управлял самолетом. Прицел Центральной летной школы заменил его в 1915 году, но его было трудно установить в кабине. CFS, в свою очередь, был заменен Прицел на равном расстоянии (EDS), спроектированный в 1916 г. Ф. В. Скарффом, более известным разработкой Кольцо с шарфом. EDS позволила ввести параметры полета бомбы один раз, а затем предоставила пилоту возможность управлять самолетом.[4]

Ни одна из этих достопримечательностей не могла рассчитать дрейф, боковое движение бомб из-за ветра. Это означало, что самолетам приходилось атаковать свои цели прямо по ветровой линии.[1] Даже в этом направлении ветер заставил бы бомбы падать долго или недолго. Чтобы исправить это, нацеливатель бомбы сначала измерял их скорость относительно земли с помощью секундомер. Затем они будут искать время, за которое бомбы достигают земли с их текущей высоты, используя предварительно рассчитанную таблицу. Затем, используя оба значения, они будут искать правильный угол для прицела, так называемый угол диапазона, и установите прицел на этот угол. Это решение было далеко не практичным и допускало ошибки.[5]

В 1916 году Генри Вимперис начал разработку нового бомбового прицела в сотрудничестве со Скарффом.[1] Этот новый Дрифт прицел включала простую систему, которая значительно облегчила измерение ветра. Наблюдая за их движением по земле, самолет сначала определит направление ветра. Затем самолет разворачивается, чтобы лететь под прямым углом к ​​этому направлению ветра, так что ветер толкает самолет в сторону. Наблюдая за боковым сносом самолета, сравнивая движение объектов на земле с металлическим стержнем по бокам прицела, можно было увидеть снос. С помощью ручки стержень отклонялся от борта самолета до тех пор, пока не было видно объектов, движущихся прямо вдоль линии стержня. Шестерня в ручке, которая регулировала угол наклона штанги, также перемещала прицел вперед или назад, перемещая их с учетом скорости ветра. Это избавило от необходимости использовать секундомер для измерения путевой скорости. Однако прицел по-прежнему был полезен только для бомбометания по ветру.[5]

Установка курса прицел бомбы

Курсовая установка Bomb Sight Mk IA в коллекции Музей РАФ. Этот пример был установлен для ветра с левой стороны хвоста, как указано стрелкой на розетке компаса. Можно увидеть соответствующее вращение ветровой штанги.

Когда самолет летит в присутствии ветра, его траектория полета над землей зависит от воздушной скорости, курса, скорости и направления ветра. Они комбинируются с помощью основных векторное сложение вернуть конечно хорошо или же отслеживать. Эти расчеты являются основной частью аэронавигация и счисление, научил всех авиаторов. Вимперис был более чем знаком с этой темой и позже напишет на эту тему известную книгу.[6]

Чтобы помочь в необходимых вычислениях, обычно использовали простой механический калькулятор это объединило логарифмическая линейка как калькулятор с одной стороны и векторный калькулятор с другой. Самый известный современный пример - это E6B, который остается основной частью инструментария каждого пилота и штурмана. Используя векторный калькулятор и основные измерения, можно легко рассчитать ветер на высоте, а затем пройти курс. Эти расчеты идентичны расчетам, необходимым для правильного учета влияния ветра на подход к бомбардировке. Проблема заключалась в том, что эти расчеты были сложными, занимали много времени и подвержены ошибкам.

Вимперис решил решить проблему вычислений, включив аналогичный векторный калькулятор непосредственно в бомбовый прицел, объединив его с мерой сноса, аналогичной той, что использовалась в более раннем прицеле Drift Sight. Как и в случае с прицелом Drift, простое измерение ветра с помощью самого прицела обеспечивало все неизвестные переменные, необходимые для полного расчета подхода к бомбардировке. В отличие от дрейфующего прицела, новая конструкция не только рассчитывала влияние на расстояние, на которое пролетели бомбы, но и указывала правильное направление полета, чтобы приблизиться к цели, чтобы самолет достиг ее без остаточного бокового движения, тем самым отменяя любой дрейф независимо от направление подхода.[1]

В его новом прицеле для установки курса был большой компас в задней части, которую можно было использовать для общих расчетов скорости ветра или решения навигационных задач. В большинстве случаев их можно игнорировать; наведение бомбы показывало направление ветра на компасе, затем скорость ветра, скорость полета и высоту с помощью различных регуляторов. Благодаря внутренним механизмам эти регулировки выполняли все вычисления, необходимые для установки угла приближения и дальности. Благодаря этим расчетам CSBS разрешила бомбардировку с любого направления, впервые освободив самолет от ветровой линии.[2]

Производство и использование

Послевоенный Mk. IIH был одним из серии Mk. II, представленные около 1920 года. Два отличия этой модели H - это выступающий узел спиртового уровня слева и сдвоенные дрейфовые тросы справа, которые упрощают наведение бомбы для измерения и корректировки остаточного сноса ветра. Труднее увидеть винт настройки следа, который поворачивает планку высоты вперед.

На испытаниях в декабре 1917 г. Силли Айлс аэродром, в восьми запусках бомб CSBS забил два прямых попадания и почти не попал во все шесть других запусков. Производство быстро последовало, и к 1918 году было произведено около 720 штук. В Королевский летающий корпус (RFC) начали использовать прицел Mark I, как только стали доступны расходные материалы, и к апрелю 1918 года также были полностью переоборудованы в этот тип.[1]

За свою работу над CSBS и Drift Sight Вимперис получил 2100 фунтов стерлингов Королевской комиссией по наградам изобретателей.[7]

В послевоенную эпоху работы над новыми прицельными приспособлениями для бомбардировщиков были серьезно сокращены, и к 1930 году было мало новых разработок. В течение этого периода было введено несколько незначительных изменений CSBS для адаптации к более высоким скоростям, большей или меньшей высоте и новым типы бомб. Они также включали отдельную корректировку для тащить, замедление бомбы из-за тащить. На малых скоростях и высотах время между падением и ударом было слишком коротким, чтобы бомбы могли достичь. предельная скорость поэтому траектория бомб была примерно параболической. На больших высотах или на больших скоростях бомбы достигают конечной точки задолго до удара, в результате чего последний участок траектории полета становится более вертикальным. Регулировка следа, устанавливаемая путем набора измеренной конечной скорости сбрасываемых бомб, использовала кулачок для перемещения шкалы высоты вперед от вертикали, уменьшая угол диапазона и тем самым уменьшая диапазон для учета этого эффекта.[8]

Многие тысячи CSBS были проданы по всему миру, и многие другие достопримечательности были разработаны на основе основной идеи. В середине 1930-х годов базовая концепция CSBS была в значительной степени универсальной для серийных бомбовых прицелов.[1]

Mk. VII и IX

Более сложный Mk. IX и аналогичные Mk. VII версии включали настройки для движущихся целей (горизонтальные кольца в центре) и косвенного измерения сноса (узел справа). Этот образец сложен в походное положение, при этом планка высоты повернута вниз над штангой.

Во время его разработки до открытия Вторая Мировая Война, CSBS добавил несколько новых функций. Простая модификация довоенных моделей - это Вспомогательная штанга вложение. Он состоял из единственной дрейфовой проволоки в С-образном зажиме, которую можно было перемещать вдоль основных дрейфовых проволок и вращать по отношению к ним. Раньше наведение бомбы использовало основную планку смещения в качестве инструмента для измерения скорости ветра, но было обнаружено, что бомбардировщики забывали установить ее на правильный угол для бомбардировки, когда дела были загружены. Те же самые измерения можно было бы провести с вспомогательной штангой, оставив основную штангу в надлежащем положении.[9]

Более поздние версии, используемые Прибрежное командование Королевских ВВС и Королевский флот также включены дополнительные настройки, Четвертый вектор, для атаки движущихся целей. Это было в первую очередь предназначено для использования против корабли и подводные лодки. Это была довольно сложная система вращающихся колец и ползунков, которая позволяла наведению бомбы определять относительный курс цели и ее расчетную скорость. Это перемещало заднюю точку прямо вперед и назад, а поворот диска управления курсом регулировал, насколько быстро диск перемещает заднюю точку.[10] Поскольку полученный механизм был довольно большим и сложным, прицелы также были доступны с удаленным четвертым вектором, обозначенным *, как у Mk. IX А *.[11]

Mk. Икс

Модель Mk. X - это кардинальное изменение по сравнению с более ранними моделями, устраняющее прямую связь между частями и их функциями. Например, высота теперь устанавливается с помощью ручки на левой стороне устройства (дальняя сторона этого изображения), считываемой по вращающейся шкале. В этом примере отсутствует компас, обычно устанавливаемый на металлической пластине слева.

Перед войной шла большая модернизация CSBS. Новый Mk. Икс заменил вертикальный ползунок, используемый для регулировки высоты, на горизонтально перемещающуюся заднюю точку в верхней части устройства, а вся передняя точка и площадь дрейфового троса были значительно уменьшены. Калькулятор и настройки сноса ветра, ранее установленные сверху и перед большим компас в задней части более ранних моделей он был перемещен в левую часть устройства и изменен по форме, чтобы сделать его также меньше. Компас, больше не содержащий указателей и циферблатов, был заменен на меньший блок. Результатом стала версия CSBS, которая была намного меньше, чем предыдущие версии.[12]

Около 5000 новых Mk. X были построены и ожидали установки на самолетах на начальных этапах войны. После катастрофический рейд на Вильгельмсхафен в 1939 году ВВС Великобритании были вынуждены отказаться от дневных атак и перейти к ночным. Модель Mk. X показал очень плохую видимость ночью, и было бы трудно изменить его, чтобы исправить эту проблему. Модель Mk. X пришлось отказаться, а Mk. VII и Mk. IX поспешно переоборудовали в самолет.[13] Таким образом, более старые версии CSBS служили в войсках еще долгое время после того, как должны были быть заменены, и оставались основными британскими бомбовыми прицелами до 1942 года. Mk. VII широко использовался на более медленных самолетах и ​​в учебных заведениях, а Mk. IX использовался в более скоростных самолетах.[14]

Mk. XI

Еще одна проблема со всеми существующими проектами CSBS заключалась в том, что его можно было правильно прочитать только с абсолютно горизонтальным самолетом. Это было особенно верно во время разгона до точки сброса, когда прицел использовался для корректировки направления полета с помощью дрейфовых тросов. Бипланы-бомбардировщики, для которых был разработан CSBS, имели возможность скользить в повороте с помощью только руля направления, что позволяло пилоту легко регулировать курс, не слишком сильно влияя на цель. Современные монопланы подвержены эффекту, известному как голландский ролл[а] что заставляет их колебаться некоторое время после перехода к новому заголовку. В это время использовать дрейфовые тросы было сложно, поэтому весь процесс корректировки траектории полета был значительно увеличен.[15]

После налета на Вильгельмсхафен 3 сентября 1939 года было обнаружено, что длительная установка и запуск бомб, которых потребовала CSBS, сделали его самолеты чрезвычайно уязвимыми для истребителей и зенитная артиллерия. На заранее организованной встрече 22 декабря 1939 г. главный маршал авиации сэр Эдгар Ладлоу-Хьюитт сделал запрос на новый бомбовый прицел, который не требовал бы такого длительного обстрела цели и который позволил бы самолету маневрировать во время полета бомбы.[16]

Решение этой проблемы было хорошо известно в отрасли: использовать гироскопы для обеспечения ровной платформы для установки бомбового прицела, чтобы он не двигался относительно земли, даже если самолет двигался. Сегодня они известны как инерционная платформа. Однако большие физические размеры серии CSBS, особенно длинная штанга, затрудняли успешную установку на платформе. Компромиссное решение было разработано как Mk. XI, который установил одиночный дрейфовый провод и металлический прицел на передней части гироскопа, снятого с Сперри искусственный горизонт это уже было обычным явлением в использовании RAF. Это обеспечивало стабилизацию оси крена, что значительно облегчало проблему прицеливания при маневрировании.[15]

Чтобы разместить его на платформе, все части прицела с механическим вычислителем были удалены. Вместо наведения бомбы пришлось использовать ручной логарифмическая линейка калькуляторы, чтобы найти углы сноса и бомбардировки, а затем установить эти значения для прицела. Бомбовой прицел не мог быстро адаптироваться к изменениям направления или высоты и в этом случае еще медленнее рассчитывал такие изменения. Очень немногие из Mk. Были выпущены XI дизайны.[17]

Mk. XII и Mk. XIV, новый подход

Основная статья: Бомбовой прицел Mark XIV
Модель Mk. XIV был намного проще в использовании, чем CSBS, который он заменил. Этот пример в Авро Ланкастер, стабилизирован и использует оптическую систему вместо штанги.

Как будто этих проблем было недостаточно, Королевские ВВС обнаружили в учебных заведениях, что бомбардировщики слишком часто устанавливают неправильную настройку или забывают обновить ее при изменении условий.[16] Планировалось, что многие из этих проблем будут решены с помощью автоматического бомбового прицела (АБС), который разрабатывался еще до войны, и для выполнения всех необходимых расчетов использовались очень простые входные данные от прицела бомбы. К сожалению, система ABS была даже больше, чем CSBS, и требования к стабилизации новых прицелов сделали ее еще больше, а это означало, что потребуется некоторое время, прежде чем ее можно будет ввести в эксплуатацию.[17]

А пока что-то было нужно. Физик и научный руководитель Патрик Блэкетт взялся за решение сразу всех этих проблем, выпустив прицел Blackett с Royal Aircraft Establishment.[17][b]

Во-первых, ручной калькулятор был заменен внешним блоком, которым управлял новый член экипажа. Коробка содержала входные данные, необходимые для работы векторного вычислителя, а также копии различных приборов самолета, отображающие требуемую информацию. Оператору просто нужно было установить шкалы ввода так, чтобы их индикаторы перекрывали индикаторы инструментов.[17][c] Вращение циферблатов приводило к тому, что машина рассчитывала правильные углы, как на более ранних моделях CSBS, но затем подавала их непосредственно в дистанционное прицельное устройство, прицельная головка. Это обеспечивало практически мгновенное обновление углов прицеливания.[14] Проволочные прицелы более ранних моделей были заменены на отражатели с указанием места, где бомбы упадут в этот момент. Поскольку в прицельной головке отсутствовал векторный компьютер, она была намного меньше, чем предыдущие модели, что позволяло легко устанавливать ее на стабилизированную платформу. Это позволяло использовать прицел даже во время маневрирования, и требовалось всего 10 секунд для установки.[14]

Вместе эти изменения значительно упростили задачу по поддержанию точной настройки прицела. С другой стороны, потребовалось добавление нового члена экипажа для работы с системой. Это была немалая проблема, поскольку в большинстве самолетов для них не было места. Это привело к окончательному развитию серии Mk. XIV. В этой версии ручки ручного ввода были заменены на те, которые приводятся в действие за счет забора воздуха из двигателей. Перед миссией бомбардировщик вводил основную информацию о высоте цели и сбрасываемых бомбах, а также периодически обновлял скорость и направление ветра. Все остальное было полностью автоматизировано.[14] Также были разработаны версии, в которых измерение высоты было заменено на радиолокационный высотомер для использования на малых высотах, но эти Mk. XV и Mk. XVII не использовались в оперативном режиме.[18]

Модель Mk. XIV был большим шагом вперед по сравнению с Mk. IX, но вход службы был медленным. Лишь в январе 1942 года ей был отдан приоритет.[14] Этому способствовал Гироскоп Сперри, которые перепроектировали систему в соответствии с методами производства США. Они передали строительство на субподряд Свеча зажигания переменного тока которые построили десятки тысяч как Sperry T-1.[16] Он не предлагал такой же уровень точности тахометрических прицелов, как Norden или ABS, но для ночных бомбардировок со средней высоты, как это практикуется Бомбардировочная команда RAF это не было проблемой. Модель Mk. XIV оставался на вооружении RAF до 1965 года.

SABS

Позже во время войны разработка Высокий мальчик и большой шлем бомбы землетрясения требовали точности, что даже Mk. XIV не мог поставлять. Для этой роли автоматический бомбовый прицел был очищен от пыли и установлен на новую платформу стабилизации, в результате чего Стабилизированный автоматический бомбовый прицел. Это сложное устройство было доступно только в очень небольшом количестве с конца 1943 года и использовалось только определенными группами в RAF.[19]

Описание

Следующее описание основано на Mk. IX, как описано в A.P.1730A, но будет разделено на разделы, посвященные основным операциям и последующим дополнениям.[20]

Бомбардировка при боковом ветре

Чтобы приблизиться к цели на кончике зеленой стрелки с боковым ветром, обозначенным синим цветом, бомбардировщик должен развернуться против ветра и направить нос в направлении желтой стрелки. Если лететь в этом направлении, ветер поднесет бомбардировщик к зеленой линии.

В проблема с бомбовым прицелом Это необходимость определить точное место в воздухе, куда должны быть сброшены бомбы, чтобы поразить цель на земле. Из-за ускорения силы тяжести бомбы движутся по примерно параболической траектории, крутизна которой определяется поступательной скоростью самолета в момент взрыва. Расстояние, которое бомбы проходят между сбросом и падением на землю, известно как классифицировать, это функция скорости и времени падения, а затем функция высоты.[21] Бомбардировщик пытается маневрировать вдоль линии к цели, а затем сбрасывает бомбы в тот момент, когда они оказываются на таком расстоянии, на таком расстоянии от цели. Местоположение в этот момент известно как точка подачи или же точка выпуска.[22]

Простой тригонометрия может рассчитать угол, под которым цель появится, когда самолет будет в точке сброса. Это известно как угол диапазона или же угол падения, и обычно искали из набора предварительно вычисленных таблиц или с помощью простого механический калькулятор. Затем прицел устанавливается на этот угол, и прицел сбрасывает бомбы, когда цель проходит через прицел.[22]

При боковом ветре, когда самолет летит вперед, ветер толкает его в сторону, в сторону от точки сброса. Решение состоит в том, чтобы рассчитать угол, под которым самолет должен лететь, чтобы компенсировать этот дрейф, разницу между курс и Заголовок.[21] Расчет правильного угла сноса - простая задача базовых векторное сложение, и обычно выполняется по круговой логарифмическая линейка как E6B. Это довольно трудоемкий процесс. CSBS решил эту проблему, воспроизведя основную векторную математику в механической системе. Векторы, которые обычно рисовались от руки, дублировались в серии винтов, шестерен и скользящих компонентов. Путем набора четырех входов, высоты, скорости полета, скорости ветра и направления ветра, механизм перемещал прицельные указатели таким образом, чтобы они напрямую отображали требуемый курс и угол дальности для текущей воздушной скорости и высоты.[2]

Ветер также будет воздействовать на бомбу после того, как она покинет самолет. Как бомбы вообще хорошо обтекаемый и иметь высокий плотность, этот эффект намного меньше по величине, чем влияние ветра на сам самолет. Например, рассмотрим бомбардировщик на высоте 20 000 футов (6 100 м), сбросивший палку 500-фунтовых бомб общего назначения AN-M65. Этим бомбам потребуется примерно 37 секунд, чтобы достичь земли.[23] При ветре 25 миль в час (40 км / ч) бомба будет перемещаться примерно на 1350 футов (410 м) из-за влияния ветра на скорость самолета. Для сравнения, влияние ветра после оставив самолет, будет всего 300 футов (91 м).[24]

Основной механизм

Эта диаграмма CSBS появилась в газетах незадолго до Второй мировой войны. Ключевыми компонентами являются компас и калькулятор направления сзади, полоса сноса для коррекции курса и установки скорости полета, расположенная спереди, и вертикальная шкала для установки высоты, расположенная вертикально.
Установка CBSS в Шорт Стирлинг бомбардировщик оставил достаточно места для работы. Подробная информация об индикаторах скорости воздуха и скорости ветра в этом примере очевидна.
Открытие соседней диаграммы в отдельном окне значительно облегчит понимание следующего описания.

В задней части CSBS находится большой компас с контактным кольцом с вращающимся картушка известный как опорная плита. Несущая плита имеет линии на нем, которые используются для представления направления ветра во время расчетов вручную. Верхней части опорной плиты была разработана, чтобы быть обращено на с карандаш для хинаграфа так что он может также служить в качестве общего навигационного калькулятора.[25]

На ранних моделях при повороте циферблата компаса также вращалась ось, которая проходила вперед под основным корпусом прицела и через металлическую трубку, выходящую из нижней передней части основного корпуса. На более поздних моделях большая ручка, известная как фрезерованная голова размещался непосредственно за компасом и приводил в движение эту штангу независимо от циферблата компаса, что позволяло проводить расчеты без изменения настроек прицела.[25] Вращающийся вал бежал к ветровая штанга расположен в передней части корпуса прицела. Вращение этой полосы на выбранный угол механически отображало вектор ветра относительно самолета.[26] В конце ветровой панели находится ручка винта ветра, который используется для установки скорости ветра. При вращении ручки пластина внутри ветрового стержня перемещается вперед и назад в направлении стержня.[26]

К передней части корпуса основного прицела присоединяется и выходит из него. штанга дрейфа, которые обычно составляют более половины общей длины устройства. Штанга смещения поворачивается в основании, прямо перед областью компаса, что позволяет ей вращаться влево или вправо. Сверху ветровой штанги, соединяющей ветровую штангу с дрейфовой штангой, находится ползунок путевой скорости.[27] Штифт, проходящий вертикально через внутренний ползун ветровой штанги к пластинам с пазами в штанге и ползунке путевой скорости, преобразует движение штанги в компоненты вдоль и поперек оси штанги. Движение поперек оси сдвигает всю ветровую планку влево или вправо, указывая правильный курс для полета, чтобы нейтрализовать дрейф ветра. Движение вдоль оси сдвигает ползунок путевой скорости вперед или назад, учитывая разницу между воздушной и путевой скоростью. Ползунок путевой скорости также имеет штыревые передние прицелы, поэтому при их движении они регулируют угол прицеливания, чтобы сбрасывать бомбы раньше или позже с учетом путевой скорости.[26]

Движение ветровой штанги и ручки ветрового винта составляет два из трех векторов, участвующих в вычислении аэродинамической устойчивости. Последнее - это скорость бомбардировщика - ее абсолютное направление можно не учитывать, если все измерять в терминах направления на цель, как в случае с CSBS. Длина этого вектора задается барабан скорости воздуха, находится на правой стороне основного корпуса (или на задней панели устройства в более ранних версиях). Вращение ручки скорости воздуха, которая толкает трубку, несущую вал направления ветра, вперед или назад. Корпус на конце этой трубы несет ветровую штангу, поэтому вращение барабана воздушной скорости перемещает все вычисление скорости ветра вперед и назад для учета увеличения или уменьшения воздушной скорости.[28]

После установки комбинация скорости воздуха, направления и скорости ветра обеспечивала все векторные входные данные, а угол сноса и положение мушки формировали выходные данные. В дрейфовые провода движение вниз по обе стороны от планки сноса использовалось для измерения сноса после расчета, чтобы гарантировать, что самолет летит по правильному курсу, чтобы нивелировать любой снос ветра.[27]

Решение бомбового прицела теперь почти завершено: вычислена путевая скорость и обнулен любой боковой снос. Осталось только вычислить время падения, которое, умноженное на скорость относительно земли, дает диапазон. CSBS решает эту проблему с помощью полоса высоты, который проходит вертикально от центра устройства, где секция компаса встречается со штангой. Поворот ручки в верхней части планки высоты (или использование скользящего фитинга на более ранних моделях) перемещает ползунок высоты вверх или вниз, чтобы установить высоту коптера. После установки угол между задними точками на ползунке высоты и передними точками на ползунке путевой скорости указывает правильный угол диапазона, поиск не требуется.[29] Затем бомбардировщик наводится под этим углом и ждет, пока появится цель, сбрасывая бомбы, когда она появляется под выемкой в ​​задней прицеле.

Хотя траектория бомбы примерно параболическая, когда бомба сбрасывается с большой высоты, она может достигать предельная скорость прежде, чем упасть на землю. Это влияет на конечную траекторию нелинейным образом, обычно делая линию падения более вертикальной. Чтобы учесть это следовой винт был добавлен начиная с Mk. II версия CSBS, которая поворачивала планку высоты вперед. Это привело к уменьшению угла дальности, что объясняло более вертикальную траекторию бомб.Этот эффект проявляется только на больших высотах, когда бомба успевает набрать скорость. Более поздние модели CSBS, начиная с Mk. VII, использовал кулачок, который приводился в действие как установкой высоты, так и направляющим винтом, чтобы автоматизировать расчет этого эффекта. Кроме того, каждый самолет имеет несколько иной способ измерения высоты, требующий корректировки, CSBS учел этот эффект, включив две шкалы высоты, линейную шкалу высоты оранжевого цвета с правой стороны полосы и любое количество белых шкал на шкале. задняя часть, которую можно было прикрепить к прицелу. Эти два прибора использовались в комбинации для корректировки высоты цели над уровнем моря.[30]

Практический пример

Работу CSBS лучше всего понять на простом примере. Для этого будет использоваться треугольник, показанный в разделе выше, в сочетании с эксплуатационным описанием из AP1730.[31]

В проблема для бомбардировщика должен приблизиться к цели, расположенной на кончике зеленой стрелки, по сравнению с его текущим положением у основания стрелки. Мощный[d] Ветер дует с левого крыла самолета, дует примерно на 120 градусов. Если летательный аппарат просто указывает на цель по зеленой стрелке, ветер заставит ее сместиться вправо. Чтобы правильно подойти к цели, самолет должен разворачиваться влево до тех пор, пока часть его воздушной скорости, равная скорости ветра, не компенсирует дрейф.[31] Результирующее направление показано желтой стрелкой на диаграмме выше.

На CSBS каждая из этих стрел имеет механический эквивалент в бомбовом прицеле. Направление желтой стрелки соответствует направлению самого самолета, представленного в бомбовом прицеле его креплением к фюзеляжу самолета. Длина желтой стрелки задается вращением барабана скорости воздушного потока, который несет с собой счетчик парусности. Фрезерованная головка используется для поворота ветровой штанги на тот же угол, что и ветер, в данном случае около 120 градусов. Это оставит ветровую штангу почти под прямым углом к ​​дрейфующей штанге, а ручка скорости ветра будет легко доступна слева. Наконец, скорость ветра будет набираться с помощью ручки скорости ветра, которая сдвигает всю сборку штанги вправо. Когда все регулировки завершены, бомбометный прицел и вал воздушной скорости механически представляют собой желтую стрелку, ветровая полоса представляет синюю стрелку, а зеленая стрелка образована дрейфующими проволоками, определяющими направление, а мушка расположена на конце зеленая стрелка.[31]

После установки наведения бомбы использует целик или любую другую удобную часть прицела в качестве ориентира и прицеливается за ними через дрейфовые тросы. Хотя теперь они повернуты на несколько градусов вправо, ветер вправо толкает самолет, поэтому его окончательное движение происходит вдоль проводов. При первоначальной настройке самолет, скорее всего, будет лететь курсом, близким к зеленой стрелке, поэтому бомбардировщик будет видеть цели, дрейфующие влево относительно проводов. Он звонил пилоту и просил его повернуть налево, а затем смотрел результаты. В некоторых самолетах может использоваться пилотный указатель направления.[31] Как правило, требуется несколько корректировок, прежде чем самолет будет лететь вдоль желтой линии и полностью исключить остаточный дрейф.

Измерение ветра

Хотя CSBS автоматизировал расчет влияния ветра, он не автоматизировал измерение самого ветра. В руководстве по прицелу описано несколько способов сделать это.[32]

Один из них представляет собой адаптацию метода, используемого с прицелом Drift Sight. Перед приближением к цели наведение бомбы должно было заставить пилота повернуть на предполагаемую ветровую линию и установить нулевую скорость ветра и правильное направление северного ветра, которое указывает полосу сноса прямо вперед. Когда штанга находится в этом положении, бомбардировщик использует дрейфовые тросы, чтобы отсечь любой боковой дрейф и таким образом определить точное направление ветра. Опорная пластина поворачивается к направлению компаса и фиксируется, тем самым записывая направление ветра для использования в будущем. Затем пилот повернулся на 90 градусов в одну или другую сторону, направив ветер прямо на борт самолета. Затем наведение бомбы повернуло фрезерованную головку на те же 90 градусов. На этом этапе ручка скорости ветра регулируется, сдвигая штангу вбок до тех пор, пока объекты на земле не будут видны, движущиеся прямо по проволоке. Теперь скорость ветра известна и установлена, и самолет может маневрировать по своему усмотрению, требуя регулировки только фрезерованной головы.[32]

Более поздняя модификация CSBS, поставлявшаяся с большей частью Mk. VII и Mk. IX примеров, был вспомогательная штанга. Он был прикреплен к передней части основной штанги и состоял из одиночной штанги, установленной на вращающемся приспособлении.[33] Это позволяло проводить относительные измерения дрейфа относительно самолета без необходимости поворачивать основную штангу дрейфа и, таким образом, оставлять прицел в неправильной настройке.[34]

Чтобы использовать систему, прицел бомбы опускал вспомогательную планку и вращал ее до тех пор, пока объекты не двигались по ее единственному проводу. Это обеспечило измерение относительно текущей настройки, скажем, +10. Затем прицел может обновить ветровую штангу до правильной настройки. Затем измерялась путевая скорость, измеряя время объектов, когда они проходили через любые два набора маленьких бусинок на главной штанге сноса, используя секундомер.[35]

Для расчета результирующей скорости и направления ветра системы со вспомогательной штангой также были оснащены планка ветромера. Обычно он складывался в сложенном виде к задней части планки высоты, но его можно было повернуть вниз и назад, чтобы он лежал над компасом. Верхняя часть полосы была проиндексирована в секундах, что соответствовало измерению времени с помощью секундомера. В курсор скользнул по ветровой штанге и был настроен на это измерение. Небольшая шкала на курсоре позволяла преобразовать указанную воздушную скорость в истинную воздушную скорость, которая зависит от высоты. Маленькое кольцо с правой стороны курсора использовалось для точного нанесения отметок на компас с помощью жирного карандаша. Затем циферблат компаса был повернут к курсу самолета, что привело к перемещению точки. Полученное положение указывало скорость и направление ветра. С левой стороны футляра крепились держатель для карандаша и лезвие точилки.[35]

Третий метод определения ветра используется вместе с ветромером. Самолет летит по трем разным направлениям, обычно на 120 градусов друг от друга, и время, за которое он пролетит определенное расстояние, измерялось с помощью датчиков времени. Опорная пластина поворачивается, чтобы соответствовать компасу каждой ноги, курсор был перемещен по стержню, чтобы нарисовать линию на несущей пластине вдоль этого направления. После трех таких измерений образовался небольшой треугольник. Затем самолет повернул на линию бомбометания. Используя угол сноса, измеренный с помощью вспомогательной полосы смещения, компас был повернут на этот угол, а курсор переместился так, чтобы он находился над центром треугольника. Это указывало на направление и скорость ветра.[34]

Другие детали

Перед использованием необходимо было выровнять прицел. Для этого в бомбоуборочном прицеле было два спиртовых уровня, и он был прикреплен к шарику с фрикционным покрытием, так что его можно было вращать в любом направлении.[36] Это позволило установить его сбоку от самолета, как Морж-супермарин,[37] или на пол специальных самолетов-бомбардировщиков, таких как Бристоль Бленхейм. Поскольку наиболее частое изменение угла происходит из-за изменения дифферента самолета с изменением скорости полета, более ранние модели имели заметную настройку для корректировки угла наклона прицела вперед-назад, которую можно увидеть на левой стороне предварительного Mk. VII модели на изображениях выше.

Морские версии Mk. VII и IX, а также большинство из них поставлялись для бомбардировочного командования, включали дополнительную корректировку движущихся целей. Атака движущейся цели аналогична базовой концепции поправки на ветер, хотя, в отличие от ветра, движение цели может быть значительным даже после того, как бомба была сброшена. CSBS учла это за счет использования векторный механизм противника или же четвертый вектор, который был подобен ветровому механизму, но работал в начале штанги, а не в точке, расположенной вдоль нее. Установка вражеский винт скорости или же ручка направления врага перемещался механизм, похожий на ветровую штангу, но при движении по гусенице перемещал всю высоту штанги вперед или назад.[38]

Примечания

  1. ^ Голландский крен заставляет движущееся вперед крыло подниматься из-за увеличения его воздушной скорости по сравнению с задним крылом по мере рыскания самолета.
  2. ^ Хотя Mk. XII и XIV кардинально отличались от проектов CSBS, которые они заменили, и обычно считаются новыми и не связанными друг с другом проектами. Министерство авиации решило поместить их в ту же последовательность разработки, присвоив им следующий номер модели в существующей серии.
  3. ^ Эта базовая система уже широко использовалась в ВМФ и зенитных частях, где она была известна как наложение иглы на иглу.
  4. ^ Нереалистично мощный, чтобы сделать иллюстрацию более очевидной.

Рекомендации

Цитаты

  1. ^ а б c d е ж Гоултер 1995, п. 27.
  2. ^ а б c Abbatiello 2006, п. 32.
  3. ^ Циммерман, Дэвид (2010). Британский щит: радар и разгром люфтваффе. Эмберли Паблишинг. п. 69.
  4. ^ Гоултер 1995, п. 26.
  5. ^ а б Abbatiello 2006, п. 31.
  6. ^ Вимперис, Гарри Эгертон (1920). Азбука аэронавигации. Ван Ностранд.
  7. ^ Технический редактор (15 января 1925 г.). «Награды за военные изобретения». Полет: 33.
  8. ^ AP1730 1943 г., Глава 4 §30.
  9. ^ AP1730 1943 г., Глава 4 §81.
  10. ^ AP1730 1943 г., Глава 4 Рисунок 5.
  11. ^ "Mk. IX A *". Музей РАФ.
  12. ^ Сравните изображения МК. IX установлен на Supermarine Walrus, а Mk. Икс на его стабилизаторе.
  13. ^ Черный 2001a.
  14. ^ а б c d е Харрис 1995, п. 100.
  15. ^ а б SD719 1952 г., п. 282.
  16. ^ а б c Черный 2001b.
  17. ^ а б c d SD719 1952 г., п. 283.
  18. ^ SD719 1952 г., п. 284.
  19. ^ См. Запись от 11/12 ноября 1943 г. "60-летие бомбардировочного командования Королевских ВВС: дневник кампании, ноябрь 1943 г.". РАФ. Архивировано из оригинал 11 июня 2007 г.
  20. ^ AP1730 1943 г..
  21. ^ а б См. Диаграммы внизу Торри, стр. 70.
  22. ^ а б BIF 1945 г., п. 12.
  23. ^ Раймонд, Аллан (декабрь 1943 г.). «Как наш бомбовый прицел решает проблемы». Популярная наука: 119.
  24. ^ Терминальные баллистические данные, том I: Бомбардировка (Технический отчет). Управление Главного артиллерийского управления армии США. Август 1944 г. с. 23.
  25. ^ а б AP1730 1943 г., Глава 4 §12–15.
  26. ^ а б c AP1730 1943 г., Глава 4 §38–40.
  27. ^ а б AP1730 1943 г., Глава 4 §41.
  28. ^ AP1730 1943 г., Глава 4 §25–32.
  29. ^ AP1730 1943 г., Глава 4 §59–64.
  30. ^ AP1730 1943 г., Глава 4 §62–63.
  31. ^ а б c d AP1730 1943 г., Глава 4.
  32. ^ а б AP1730 1943 г., Глава 4 §88.
  33. ^ AP1730 1943 г., Глава 4 §46–49.
  34. ^ а б AP1730 1943 г., Глава 4 §94.
  35. ^ а б AP1730 1943 г., Глава 4 §65–70.
  36. ^ AP1730 1943 г., Глава 4 §5.
  37. ^ Смотрите подборку изображений на этот сайт на Supermarine Walrus подробности о системе крепления и несколько громоздкий результат.
  38. ^ AP1730 1943 г., Глава 4 §50–59.

Библиография

дальнейшее чтение

внешняя ссылка