Stabilizowany automatyczny celownik bombowy

Stabilizowany automatyczny celownik bombowy był dość skomplikowany. Właściwy celownik bombowy to podobne do zegara urządzenie pośrodku, a większość otaczającej go ramy to system stabilizatorów, który utrzymuje go skierowanym w stronę ziemi podczas ruchu samolotu.

Stabilizowany automatyczny celownik bombowy ( SABS ) był celownikiem bombowym Królewskich Sił Powietrznych używanym w niewielkich ilościach podczas II wojny światowej . System działał na podobnych tachometrycznych , jak bardziej znany celownik bombowy Norden , ale był nieco prostszy, ponieważ brakowało mu funkcji autopilota Nordena .

Rozwój rozpoczął się przed wojną jako automatyczny celownik bombowy , ale wczesne operacje bombowe dowiodły, że systemy bez stabilizacji celownika bombowego były niezwykle trudne w użyciu w warunkach operacyjnych. Rozpoczęto prace nad stabilizatorem dla ABS, ale aby zaspokoić natychmiastową potrzebę nowego celownika bombowego, wprowadzono prostszy celownik bombowy Mark XIV . Zanim SABS był dostępny, Mark XIV był w powszechnym użyciu i okazał się na tyle dobry, że nie było pilnej potrzeby jego wymiany.

SABS przez krótki czas był używany w Pathfinder Force , zanim został przekazany 617 Dywizjonowi RAF , począwszy od listopada 1943 r . Avro Lancastery tej eskadry przechodziły konwersję do zrzucania bomby Tallboy o masie 12 000 funtów (5400 kg) jako broni precyzyjnej i wymagane wyższa dokładność SABS dla tej misji. W tej roli SABS wykazał się doskonałą celnością, rutynowo umieszczając bomby w promieniu 100 jardów (91 m) od swoich celów po zrzuceniu z wysokości około 15 000 stóp (4600 m).

System w całej swojej historii był produkowany w małych ilościach, wszystkie budowane ręcznie. Ostatecznie 617 był jedyną eskadrą, która używała SABS operacyjnie, używając go z Tallboyem i większymi bombami Wielkiego Szlema o masie 22 000 funtów (10 000 kg). Niektóre Avro Lincolny ​​również były wyposażone w SABS, ale nie widziały żadnego zastosowania operacyjnego.

Rozwój

Wektorowe celowniki bombowe

Podstawowym problemem w bombardowaniu jest obliczenie trajektorii bomby po opuszczeniu samolotu. Ze względu na wpływ oporu powietrza , wiatru i grawitacji , bomby poruszają się po złożonej, zmieniającej się w czasie trajektorii – tor lotu bomby zrzuconej z wysokości 100 metrów wygląda inaczej niż w przypadku zrzucenia tej samej bomby z wysokości 5000 metrów.

Ścieżka była zbyt złożona, aby wczesne systemy mogły ją obliczyć bezpośrednio, i zamiast tego została zmierzona eksperymentalnie na zasięgu bombardowania , mierząc odległość, jaką bomba pokonała do przodu podczas upadku, wartość znaną jako zasięg . Za pomocą prostej trygonometrii odległość tę można przeliczyć na kąt widziany z bombowca. Kąt ten mierzy się ustawiając przyrządy celownicze pod tym kątem, znanym jako kąt zasięgu lub kąt opadania . Podczas zbliżania się do celu celownik bomby ustawia celownik pod tym kątem, a następnie zrzuca bomby, gdy cel przejdzie przez celownik.

W takim podstawowym systemie brakuje jednego ważnego czynnika, wpływu wiatrów na prędkość i kurs samolotu. Liczby zasięgu bombardowania są mierzone w nieruchomym powietrzu, ale przy wietrze te liczby nie są już poprawne i bomby spadną poza cel. Na przykład wiatr w dziób zmniejszy prędkość samolotu względem ziemi i spowoduje, że bomby nie dotrą do celu.

Niektóre wczesne celowniki bombowe miały regulacje, które mogły uwzględniać wiatr bezpośrednio na nosie lub ogonie, ale to poważnie utrudniało użytkowanie operacyjne. Nie tylko sprawiał, że ataki na poruszające się cele, takie jak statki, były prawie niemożliwe, chyba że akurat poruszały się w tym samym kierunku co wiatr, ale także pozwalał strzelcom przeciwlotniczym na celowanie broni wzdłuż linii wiatru, wiedząc, że samoloty leciałby w tamtą stronę.

Używanie algebry wektorowej do rozwiązywania wpływu wiatru jest powszechnym problemem w żegludze powietrznej , a jej obliczenia były półautomatyczne w celowniku bombowym do ustawiania kursu z końca I wojny światowej. Aby użyć takiego celownika wektorowego , celownik bomby wymaga najpierw dokładnego pomiaru prędkości i kierunku wiatru. Dokonano tego różnymi metodami, często wykorzystując sam celownik bombowy jako punkt odniesienia. Kiedy te liczby zostały wprowadzone do systemu, kalkulator przesunął przyrządy celownicze do przodu lub do tyłu, aby uwzględnić wiatr, a także na boki, aby wskazać właściwy kąt podejścia.

Dokładność takich systemów była ograniczona czasem potrzebnym do pomiaru wiatru przed wystrzeleniem bomby oraz starannością obliczenia wyników. Oba były czasochłonne i podatne na błędy. Co więcej, jeśli pomiar był nieprawidłowy lub wiatr się zmienił, podczas podejścia nie było oczywiste, jak to skorygować - zmiany prędkości lub kierunku wiatru miałyby podobne efekty wizualne, ale tylko jedna prawidłowo umieściłaby bomby. Ogólnie rzecz biorąc, wszelkie nieścisłości musiały zostać zaznaczone, ponieważ próby ich skorygowania za pomocą wieloetapowej procedury obliczeniowej generalnie pogarszały sytuację. Nawet bez takich problemów potrzebny był długi nalot bombowy, aby upewnić się, że samolot zbliża się po właściwej linii, wskazanej przez celowniki, często o długości kilku mil.

Projekty tachometryczne

W latach trzydziestych XX wieku postęp w komputerach mechanicznych wprowadził zupełnie nowy sposób rozwiązania problemu celownika bombowego. Tego rodzaju komputery zostały początkowo wprowadzone do zastosowań morskich na przełomie XIX i XX wieku, późniejsze przykłady obejmują stół kierowania ogniem Admiralicji , Rangekeeper i Torpedo Data Computer . Na podstawie różnych danych wejściowych, takich jak kąt do celu i jego szacunkowa prędkość, systemy te obliczały przyszłą pozycję celu, czas potrzebny do dotarcia do niego, a na tej podstawie kąty wycelowania dział w celu trafić w cel na podstawie tych liczb. Wykorzystali system iteracyjnych ulepszeń dla oszacowanych wartości, aby obliczyć każdą miarę, której nie można było wykonać bezpośrednio.

Na przykład, chociaż możliwe jest dokładne zmierzenie względnej pozycji celu, bezpośredni pomiar prędkości nie był możliwy. Zgrubnego oszacowania można dokonać, porównując względny ruch statków lub biorąc pod uwagę czynniki, takie jak fala dziobowa lub prędkość jej śmigieł. To wstępne oszacowanie wprowadzono wraz ze zmierzoną lokalizacją celu. Kalkulator stale wyświetla przewidywaną pozycję celu w oparciu o szacowany ruch z tej początkowej lokalizacji. Jeśli wstępne oszacowanie prędkości jest niedokładne, cel z czasem oddala się od przewidywanej lokalizacji. Wszelkie błędy między obliczoną a zmierzoną wartością korygowano poprzez aktualizację szacowanej prędkości. Po kilku takich korektach pozycje nie rozchodziły się już w czasie, a prędkość celu została dokładnie ujawniona.

Ten system progresywnej oceny można łatwo dostosować do roli celownika bombowego. W tym przypadku nieznanym pomiarem nie jest prędkość ani kurs celu, ale ruch bombowca pod wpływem wiatru. Aby to zmierzyć, celownik bombowy najpierw wybiera szacunkową prędkość i kierunek wiatru, co powoduje, że komputer zaczyna przesuwać celowniki bombowe, aby pozostawały skierowane na cel, gdy bombowiec poruszał się w jego kierunku. Gdyby szacunki były prawidłowe, cel pozostawałby nadal w celowniku. Jeśli celowniki oddalały się od celu lub dryfowały , szacunki prędkości i kierunku wiatru były aktualizowane do momentu wyeliminowania dryfu.

Takie podejście do pomiaru wiatru miało dwie istotne zalety. Jednym z nich było to, że pomiar został wykonany podczas podejścia do celu, co wyeliminowało wszelkie problemy z wiatrami mierzonymi z dużym wyprzedzeniem, a następnie zmieniającymi się w czasie podejścia. Inną zaletą, być może ważniejszą, było to, że pomiaru dokonywano po prostu przez ustawienie celownika na obiekcie na ziemi przez mały teleskop lub celownik odblaskowy . Wszystkie skomplikowane obliczenia i konfiguracja projektów wektorowych zostały wyeliminowane, a wraz z nimi możliwość popełnienia błędu przez użytkownika. Te tachometryczne lub synchroniczne celowniki bombowe były obszarem znacznych badań w latach trzydziestych XX wieku.

Norden

Marynarka Wojenna Stanów Zjednoczonych odkryła, że ​​celowniki bombowe były prawie zawsze używane z celownikami nieprawidłowo wypoziomowanymi względem ziemi, więc wszelkie kąty mierzone przez celownik były błędne. Błąd zaledwie kilku stopni oznacza błąd setek stóp podczas bombardowania z dużych wysokości. Stwierdzono, że stabilizacja, która automatycznie wyrównuje celownik, z grubsza podwaja ogólną celność.

Poszukując rozwiązań tego problemu, Marynarka Wojenna rozpoczęła w latach dwudziestych XX wieku wraz z Carlem Nordenem prace nad celownikiem stabilizowanym żyroskopowo. Rozwiązanie Nordena wykorzystywało istniejący mechanizm celownika bombowego znany jako „celownik równej odległości”, który był przymocowany do jego żyroskopowego systemu stabilizującego. Marynarka wojenna poprosiła go o wymianę celownika bombowego na tachometryczny na tym samym stabilizatorze. Początkowo odmówił, ale ostatecznie wziął urlop naukowy w Europie i wrócił z działającym projektem, który został dostarczony do testów w 1931 roku . wykazał, że jest w stanie zrzucić bomby w odległości kilku jardów od swoich celów z wysokości od 4000 do 5000 stóp (1200 do 1500 m). Marynarka wojenna postrzegała to jako sposób na atakowanie statków z bombowców poziomych na wysokościach poza efektywnym zasięgiem pokładowych dział przeciwlotniczych .

Korpus Powietrzny Armii Stanów Zjednoczonych również postrzegał Norden jako broń potencjalnie wygrywającą wojnę. W czasach, gdy Stany Zjednoczone były zdecydowanie izolacjonistyczne , myśl wojskowa koncentrowała się na odparciu inwazji morskiej. Dzięki Norden bombowce USAAC mogły zniszczyć taką flotę, gdy znajdowała się ona jeszcze setki mil od brzegu. Gdy rzeczywistość wojny zapadła i stało się jasne, że Stany Zjednoczone będą w jakiś sposób zaangażowane w ataki na obce ziemie, USAAC opracuje całą koncepcję strategicznego bombardowania, opartą na użyciu Norden do atakowania fabryk, stoczni i innych cele o dużej wartości.

Wiadomości o Nordenie dotarły do ​​Ministerstwa Lotnictwa Wielkiej Brytanii w 1938 roku, wkrótce po rozpoczęciu prac nad własnym automatycznym celownikiem bombowym (ABS). ABS był podobny w koncepcji do Nordena i oferował podobną celność, ale brakowało mu systemu stabilizacji i nie spodziewano się, że będzie dostępny przed 1940 r. Wspólne wysiłki mające na celu zakup Nordena napotykały ciągłe problemy i zwiększały frustrację między dwoma przyszłymi sojusznikami. Negocjacje te wciąż trwały bez rezultatu, gdy rok później wybuchła wojna.

Mk. XIV

We wczesnych operacjach RAF Bomber Command stwierdziło, że ich istniejące celowniki bombowe, zaktualizowane wersje CSBS z czasów I wojny światowej, były beznadziejnie przestarzałe we współczesnej walce. Podczas ataków na niskim poziomie bombowce miały tylko chwilę na wykrycie celu, a następnie manewrowanie do ataku i często przez cały czas musiały unikać ognia. Kiedy bombowiec skręcał, celownik bombowy, przymocowany do ramy samolotu, wskazywał na boki i nie mógł być użyty do dostosowania podejścia.

W dniu 22 grudnia 1939 r. Na wcześniej umówionym spotkaniu w sprawie polityki celowania bombowego marszałek lotnictwa Sir Edgar Ludlow-Hewitt stwierdził stanowczo, że CSBS nie spełnia wymagań RAF i poprosił o celownik bombowy, który pozwoliłby bombowcowi na wykonanie jakiegokolwiek uniku. przez cały czas bombardowania. W efekcie wymagało to zastosowania stabilizacji, aby umożliwić celownikowi bomby dalsze dokonywanie regulacji podczas manewrowania bombowcem.

W tym czasie ABS był jeszcze co najmniej rok od produkcji. Nie wspierał stabilizacji; dodanie tej funkcji spowodowałoby dalsze opóźnienie. Norden uznano za dobre rozwiązanie, ale Marynarka Wojenna Stanów Zjednoczonych nadal odmawiała udzielenia mu licencji lub sprzedaży do użytku RAF. Oba oferowały większą dokładność, niż było to naprawdę potrzebne, i żadne nie miało być dostępne od razu. W związku z tym w 1939 roku Royal Aircraft Establishment zaczął badać prostsze rozwiązanie pod kierunkiem PMS Blacketta .

Dzięki tym wysiłkom powstał celownik bombowy Mark XIV . Mk. XIV przeniósł kalkulator z samego celownika bombowego do oddzielnego pudełka, które zawierało również instrumenty automatycznie wprowadzające wysokość, prędkość i kurs, eliminując ręczne ustawianie tych wartości. W powszechnym użyciu celownik bombowy po prostu wybierał szacunki kierunku i prędkości wiatru, ustawiał pokrętło, aby wybrać rodzaj używanej bomby, i od tego momentu wszystko było całkowicie zautomatyzowane.

Chociaż stosunkowo skomplikowany w budowie, produkcję rozpoczęto zarówno w Wielkiej Brytanii, jak iw Stanach Zjednoczonych, a nowy projekt szybko wyposażył większość Bomber Command do czasu dużych nalotów rozpoczynających się w 1942 roku. Chociaż był to wielki postęp w stosunku do wcześniejszego CSBS, był w żadnym wypadku nie był to precyzyjny system celowniczy, nazywany później „celownikiem obszarowym”.

SABS

Chociaż Mk. XIV służył podstawowym potrzebom RAF, pozostał wymóg dokładniejszego celownika. Potrzeba ta stała się bardziej nagląca, gdy bomby trzęsienia ziemi została przesunięta do przodu, systemu, który wymagał większej dokładności, niż mógł zapewnić XIV. W 1942 roku Norden nadal nie był dostępny do uzyskania licencji, mimo że był używany na amerykańskich bombowcach przybywających do Wielkiej Brytanii w celu ataku na Niemcy, eliminując w ten sposób główny argument Marynarki Wojennej, że nie powinien być przekazywany RAF, ponieważ mógłby wpaść w ręce Niemców .

W odpowiedzi zrealizowano wcześniejsze koncepcje łączenia ABS z nową platformą stabilizatora w celu wyprodukowania SABS. Podobnie jak Norden, stabilizator był oddzielony od właściwego celownika bombowego, chociaż w przypadku SABS stabilizator poruszał całym celownikiem ABS, a nie tylko siatką celowniczą, jak w Norden. W przeciwieństwie do Nordena, stabilizator SABS nie pełnił podwójnej funkcji jako autopilot, ponieważ bombowce RAF były już w niego wyposażone. Zamiast tego poprawki kierunkowe z celownika bomby były wysyłane do wskaźnika kierunku pilota w kokpicie, podobnie jak w oryginalnych modelach Norden.

Zastosowanie operacyjne

Niewielkie ilości SABS stały się dostępne na początku 1943 roku i początkowo wysłano je do 8. Grupy RAF , „Pathfinder Force”. Używali ich tylko przez krótki czas, zanim przekazali swoje egzemplarze 617 Dywizjonowi RAF , który był w trakcie przerabiania na bombę sejsmiczną i wymagał większej celności niż Mk. XIV może zapewnić. SABS został po raz pierwszy użyty operacyjnie przez nr 617 w nocy z 11 na 12 listopada 1943 r. Do ataku na wiadukt kolejowy Anthéor w Saint-Raphaël, Var w południowej Francji. Żaden z dziesięciu 12 000 funtów (5400 kg) nie zarejestrował żadnych trafień w wiadukt Przebojowe bomby .

SABS był używany zarówno do bezpośredniego celowania podczas misji dziennych, jak i do celowania we wskaźniki celu zrzucane przez inne samoloty lecące na znacznie niższych poziomach w nocy. W tych ostatnich przypadkach dokładność zrzutów zależała od dokładności znakowania, która była różna. Na przykład podczas ataków na miejsce wystrzelenia broni V w Abbeville w dniach 16-17 grudnia 1943 r. Tallboys zostały zrzucone z okrągłym błędem prawdopodobnym tylko 94 jardów (86 m), znakomity wynik, ale znaczniki miały 350 jardów (320 m ) od celu. Nastąpiły lepsze wyniki; w nocy z 8 na 9 lutego 1944 r. dowódca skrzydła Leonard Cheshire wizualnie upuszczone znaczniki na fabrykę Gnome et Rhône w centrum Limoges ; Następnie 11 Lancasterów zrzuciło kombinację 1000-funtowych bomb ogólnego przeznaczenia i 12000-funtowych bomb Blockbuster bezpośrednio na fabrykę, a ostatnia wpadła do rzeki obok niej. Fabryka została wyeliminowana z wojny, z niewielkimi lub żadnymi ofiarami wśród ludności cywilnej.

Ogólna dokładność poprawiła się dramatycznie, gdy załogi zyskały biegłość w systemie. Między czerwcem a sierpniem 1944 r. 617 odnotowało średnią dokładność 170 jardów (160 m) z 16 000 stóp (4900 m), typowej wysokości bombardowania, do 130 jardów (120 m) na 10 000 stóp (3000 m). Między lutym a marcem 1945 r. Poprawiło się to jeszcze bardziej do 125 jardów (114 m), podczas gdy marszałek lotnictwa Harris ocenia to na zaledwie 80 jardów (73 m) z 20 000 stóp (6100 m). W tym okresie powstały dwie inne eskadry bombowców precyzyjnych, ale używały Mk. XIV. Te eskadry były w stanie osiągnąć 195 jardów (178 m), doskonały wynik, który oferował osiągi mniej więcej równe wczesnym próbom SABS i znacznie przewyższał średni wynik bardziej znanego Nordena.

Najbardziej znaną rolą SABS było zatopienie niemieckiego pancernika Tirpitz 12 listopada 1944 r. Połączonymi siłami z 617 i 9 Dywizjonu RAF . Znana oficjalnie jako Operacja Katechizm , 30 Lancasterów zaatakowało Tirpitza na wysokości od 12 000 do 16 000 stóp (3700 do 4900 m). Co najmniej dwie bomby z 617 uderzyły w Tirpitza, powodując jego wywrócenie się we fiordzie , w którym się ukrywał. Kolejny słynny atak miał miejsce w ciągu dnia 14 czerwca 1944 r. Na zagrody łodzi elektrycznych w Le Havre . Jedna bomba przebiła się przez dach silnie strzeżonej bazy, wytrącając ją z wojny.

Siła Tygrysa

Gdy wojna w Europie dobiegła końca, planowano rozpocząć strategiczną kampanię bombardowań przeciwko Japonii jako Tiger Force . Wymagając dużego zasięgu, Tiger Force planował użycie nowych Avro Lincoln wraz z innymi projektami, których zasięg można by zwiększyć za pomocą tankowania z powietrza .

Ponieważ dostarczono mniej niż 1000 SABS, zaopatrzenie dla nowych sił było trudne do zdobycia. W RAF wybuchła wielka debata na temat względnych zalet obu celowników bombowych; chociaż SABS był dokładniejszy, Mk. XIV był ogólnie łatwiejszy w użyciu i oferował większą elastyczność taktyczną. Ostatecznie sprawa była dyskusyjna, ponieważ wojna zakończyła się przed wysłaniem Tiger Force.

Te Lincolny, które były wyposażone w SABS, w tym te z 9 i 44 Dywizjonu, były nadal używane w okresie powojennym. SABS nie były używane po wycofaniu Lincolnów ze służby i zastąpieniu ich English Electric Canberra i innymi typami. Canberra została początkowo zaprojektowana bez żadnego optycznego celownika bombowego, opierając się całkowicie na radarze H2S . Jednak wymagana wersja radaru nie była gotowa, gdy samoloty zaczęły przybywać, i zostały przeprojektowane, aby przenosić celownik bombowy. Do tej roli Mk. Zamiast SABS wybrano XIV, łącząc go z wewnętrznym komputerem nawigacyjnym Canberry, aby podać dokładne informacje o wietrze, a tym samym wyeliminować poprzednie źródło niedokładności. Mk. XIV, który od początku został zaprojektowany tak, aby akceptować zewnętrzne dane wejściowe, był znacznie łatwiejszy do przystosowania się do tej roli.

Opis

SABS składał się z trzech głównych części, samego celownika bombowego, znanego również jako „jednostka zasięgu”, systemu stabilizującego oraz „wskaźnika kierunku bombardowania” dla pilota i innych wskaźników.

Jednostka zasięgu

Jednostka zasięgu była sercem SABS, a wcześniej ABS. Był to kalkulator mechaniczny z trzema funkcjami wewnętrznymi.

Pierwszy obliczył prędkość kątową ruchu nieruchomego miejsca na ziemi, co dostarczyło prędkości samolotu względem ziemi, i wyprowadził tę wartość do celownika odblaskowego zamontowanego po lewej stronie celownika bombowego. Kluczowym elementem tego systemu i innych projektów tachometrycznych był integrator kulowo-tarczowy . Jest to forma bezstopniowej przekładni co pozwoliło na napędzanie wału wyjściowego z kontrolowaną prędkością względem wejścia. Sygnał wejściowy był zwykle powiązany z jakąś wartością do zmierzenia, na przykład wysokością wody w śluzie, a gdy poruszał się w górę iw dół, wyjściowy obrót dysku przyspieszał lub zwalniał. Całkowita liczba zwojów wału wyjściowego była zintegrowaną wersją wejścia.

Wersja integratora SABS działała z dwiema wartościami, jedną dla wysokości nad ziemią, a drugą dla prędkości lotu. Oba wykorzystywały system kulowo-tarczowy, a wyjście z dysku wysokości zasilało wejście prędkości. Oba były napędzane pojedynczym silnikiem elektrycznym o stałej prędkości. Koło regulacji zasięgu zostało wprowadzone do kalkulatora prędkości, dostosowując go w podobny sposób.

Dwa pozostałe obliczenia dotyczyły balistyki bomb.

Aby uwzględnić wpływ prędkości granicznej , a tym samym rzeczywisty czas potrzebny bombom na dotarcie do ziemi, wejście „klasa bomby” przesunęło wskaźnik nad wskaźnikiem wysokości. Wybranie wysokości względem tego wskaźnika zmieniło ustawienie wysokości, aby uwzględnić tę część problemu balistycznego. Na przykład, gdyby dana bomba miała niższą prędkość graniczną, dotarcie do ziemi zajęłoby więcej czasu, co odpowiada zrzuceniu innej bomby z nieco większej wysokości. Dostosowanie wysokości to wyjaśniło.

Po wypuszczeniu bomb, opór powoduje, że pozostają one w tyle za ruchem samolotu. Zanim dotrą do ziemi, samolot znajduje się setki lub tysiące stóp przed punktem uderzenia. Ta odległość nazywana jest szlakiem . SABS dostosował się do śladu, po prostu przechylając całą jednostkę zasięgu do tyłu na czopie zamiast wysyłania korekt do samego kalkulatora. Jeśli samolot trzeszczy aby dostosować się do wiatrów z boku, powoduje to również przesunięcie śladu na bok - bomby spadają prosto w dół, chociaż samolot faktycznie leci bokiem pod wiatr i nadaje bombom tę prędkość. Aby uwzględnić ten boczny ślad , celownik został obrócony w jedną lub drugą stronę.

Jednostka zasięgu zawierała również mechanizm wyzwalania bomby. W celowniku bombowym był to elektryczny układ styków podłączony do tego samego wałka wyjściowego co celownik, a drugi styk podłączony do krzywkowego kalkulatora trajektorii. Dwa styki, wraz z automatycznymi suwakami wskaźnika, jeden do kąta widzenia celownika bombowego na cel, drugi do obliczonego kąta zrzutu w punkcie zrzutu bomby, zbliżałyby się do siebie, gdy bombowiec leciał w kierunku celu, i kończyły zwolnij obwód w odpowiednim momencie do upuszczenia. Ten sam system zawierał również zestaw styków, które łączyły się wcześniej, zapalając czerwoną lampkę na górze celownika bombowego i drugą przed pilotem. Pozostały one zapalone podczas podejścia przez około dziesięć minut i wyłączyły się w chwili, gdy bomby zostały wypuszczone.

Celownik był napędzany elektrycznie z zasilacza 24 Vdc samolotu. Zasilało to zarówno silnik obrotu celownika, jak i różne lampy oraz styki elektryczne, które wyzwalały zrzucanie bomb.

Stabilizator

Jednostka stabilizująca składała się z dwóch części, pudełka zawierającego dwa żyroskopy oraz pneumatycznie napędzanej ramy, która utrzymywała jednostkę zasięgu płasko w stosunku do podłoża. We współczesnej terminologii byłoby to znane jako platforma inercyjna .

Jedną z zalet SABS w porównaniu do podobnych urządzeń, takich jak Norden, był automatyczny system „montażu”. Żyroskopy nie mają preferowanego kierunku obrotu i utrzymają niezależnie od kąta, pod którym zostały początkowo uruchomione. W Norden ustawienie żyroskopów do bezwzględnego „do góry” wymagało czasochłonnej operacji, która mogła zająć nawet osiem minut. SABS rozwiązał to za pomocą wahadła mechanizm składający się z ciężarka na końcu wspornika w kształcie litery L. Ciężar powodował, że wspornik był ciągnięty w pionie, a jeśli żyroskop nie był wypoziomowany, wspornik dociskał bok wału żyroskopu, wypychając go w odpowiednim kierunku.

Żyroskopy były podłączone do zaworów powietrza na powiązanej linii zasilającej. To obniżyło lub podniosło ciśnienie po jednej stronie serwotłoka , przy czym druga strona była podłączona do oryginalnego zasilania bez przechodzenia przez zawór. Każda precesja żyroskopów spowodowana ruchem samolotu powodowała ruch tłoków w wyniku różnicy ciśnień. Ten ruch został wygładzony przez wypełniony olejem dashpot , po jednym dla każdego z trzech serwomechanizmów.

Cały ABS znajdował się w ustabilizowanej ramie, która była napędzana przez serwomechanizmy. Platforma miała dość szeroki zakres ruchu, od 20 do 25 stopni od poziomu. Umożliwiło to prawidłowe śledzenie w szerokim zakresie ruchów.

Stabilizator był zasilany sprężonym powietrzem o masie 60 funtów, zasilanym z tej samej jednostki, która zasilała również automatycznego pilota . Stabilizacja systemu zajęła dużo czasu, a pionowy żyroskop osiągnął pełną prędkość nawet po 15 minutach.

Autopilota

Bardzo blisko końca wojny Arthur Harris poprosił Ministerstwo Lotnictwa o rozpoczęcie badań nad przystosowaniem SABS do obsługi autopilota, takiego jak modele amerykańskie. Kolejną prośbą było dodanie zmiennego powiększenia w systemie celowniczym, które można było dowolnie zmieniać. Żadna modyfikacja nie weszła do użytku.

Korzystanie z SAB

Korzystanie z SABS było stosunkowo prostą procedurą; chociaż wymagało to kilku kroków, odbywały się one po kolei i pozostawiały celownikowi bomby stosunkowo łatwe zadania i niewielkie obciążenie pracą przy końcowym podejściu.

Początkowe ustawienia

Przed misją lub na początku lotu dane bomby wprowadzano na dwóch pokrętłach ustawień na górze jednostki zasięgu. Ustawiają one skalę śladu i literę klasy bomby , szacując, o ile bomba zwolniłaby w ruchu do przodu (ślad) i jak szybko dotrze do ziemi z powodu skutków prędkości granicznej (klasa). Ustawienia te nie zostały zmienione podczas misji.

Podczas podejścia

Co najmniej piętnaście minut przed dotarciem bombowca do celu pilot otwierał zawory, aby dostarczać powietrze do celownika bombowego. Celownik bomby uruchomiłby wówczas platformę stabilizatora i czekał, aż żyroskopy osiągną pełną prędkość. W tym momencie platforma stabilizatora była włączona i celownik bombowy był gotowy do użycia.

Gdy bombowiec wyrównywał się podczas końcowego podejścia, celownik bomby wybierał wysokość i prędkość lotu do kalkulatora prędkości względem ziemi, na podstawie wartości dostarczonych przez pilota lub nawigatora. Mógł również wybrać przybliżone wartości prędkości wiatru i dryfu, zwykle dostarczane przez nawigatora. Podanie wstępnych szacunków tych wartości nieco uprościło przebieg bomby.

Jeśli bombowiec wypuszczał „kij” bomb, celownik bomby był poinstruowany, aby użyć metody „fałszywej wysokości” do kontrolowania czasu zrzutu, tj. celowo błędnie wprowadzić wysokość w celu wcześniejszego zrzucenia.

Podczas biegu

W pewnym momencie cel stawał się widoczny dla celownika bomby, a on używał pokrętła regulacji zasięgu, aby obracać celownik odblaskowy, aby skierować go w stronę celu. Dwa koła zasięgu były podłączone do tego samego wału, duży do precyzyjnych ruchów i znacznie mniejszy, który można było szybko obracać w celu początkowego podniesienia celu. Gdy cel był z grubsza wyśrodkowany w celowniku, przełącznik został rzucony i celownik zaczął się obracać, aby śledzić cel. To rozpoczęło oficjalny bieg bombowy.

Gdy bombowiec zbliżał się do celu, każda błędna ocena wiatru spowodowałaby, że celownik dryfował obok lub pod celem. Dalsze regulacje precyzyjnego pokrętła regulacji zasięgu przywróciłyby celownik z powrotem w linii z celem, a także zaktualizowałyby szacowaną prędkość wiatru. Zwykle wystarczyło tylko kilka takich korekt, aby zlikwidować wszelkie zmiany zasięgu.

Jeśli bombowiec znajdował się po jednej stronie celu lub oddalał się od właściwego podejścia, koło sterujące linią służyło do obracania całego celownika w celu ponownego umieszczenia celownika na celu. Po prostu lot pod tym kątem nie sprowadzi bombowca z powrotem na właściwe podejście, ale spowoduje, że bombowiec będzie leciał równolegle do właściwej linii. Aby ponownie przejąć podejście, bombowiec musi skręcić poza właściwy kurs i skasować nagromadzony błąd, a następnie zawrócić na właściwą linię.

Aby to osiągnąć, SABS czterokrotnie pomnożył kąt błędu przed wysłaniem go na wyświetlacz pilota. Goniąc za tarczą, pilot automatycznie korygował kurs, sprowadzając samolot z powrotem na właściwe podejście. Gdy celownik bomby zaktualizował pomiary do kąta dryfu, zredukował ten błąd z powrotem do zera. Podobnie jak w przypadku zasięgu, wystarczyło tylko kilka regulacji, aby wyeliminować wszelkie odchylenia boczne.

W trakcie i po upadku

W tym momencie celownik bombowy ma teraz dokładny pomiar rzeczywistego ruchu samolotu. Nie oznacza to, że dokładnie mierzy wiatr, ponieważ początkowe dane wejściowe dotyczące prędkości lub wysokości mogły być błędne. Ale to nie ma znaczenia pod względem spadku; dopóki celownik celownika pozostaje na celu, ruch nad ziemią jest prawidłowo mierzony, a celownik bombowy będzie działał poprawnie.

Ustawienie typu bomby i śladu przesuwa krzywkę w urządzeniu, zawierającą kilka styków elektrycznych, pod ustalonym kątem. Gdy bombowiec zbliża się do celu, metalowy grzbiet przymocowany do wałka celownika wciska pierwszy kontakt, włączając światła synchronizacji zrzutu. Dalszy ruch powoduje uwolnienie bomb. Końcowe zatrzymanie wyłącza silnik, gdy celownik jest w pełni pionowy, jeśli celownik bomby zapomniał to zrobić.

Pomiar wiatru

SABS oferował również dodatkową funkcję jako narzędzie do pomiaru wiatru dla dokładnej nawigacji. Po prostu śledząc dowolny odpowiedni obiekt na ziemi za pomocą kół sterujących zasięgiem i linią, prędkość i kierunek wiatru zostaną zwrócone na tarczach jednostki zasięgu. Przedstawiono kilka metod do zastosowania na różnych wysokościach i w różnych warunkach operacyjnych.

Zobacz też

Notatki

Cytaty

Bibliografia

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Stabilised_Automatic_Bomb_Sight&oldid=1144536938 ”