Курсовой бомбовый прицел ( CSBS ) — канонический векторный бомбовый прицел , первая практическая система для надлежащего учета влияния ветра при сбросе бомб. Его также часто называют прицелом Вимпериса в честь его изобретателя Гарри Вимпериса .
CSBS был разработан для Королевской военно-морской авиационной службы (RNAS) для атаки подводных лодок и кораблей . Он был представлен в 1917 году и был настолько большим шагом вперед по сравнению с более ранними разработками, что его быстро приняли на вооружение Королевский летный корпус и Независимые военно-воздушные силы . Его называли «самым важным бомбовым прицелом войны». [1] [2]
После войны конструкция нашла широкое применение во всем мире. Американская версия CSBS использовалась Билли Митчеллом во время его знаменитой атаки на Восточную Фризландию в 1921 году . [3] Базовая конструкция была адаптирована почти всеми военно-воздушными силами и использовалась во время Второй мировой войны . В конечном итоге в британской службе она была заменена более совершенными конструкциями, такими как бомбовый прицел Mark XIV и стабилизированный автоматический бомбовый прицел . Другие службы использовали векторные бомбовые прицелы на протяжении всей войны.
До введения CSBS бомбовые прицелы, как правило, были очень простыми системами ограниченной точности, подходящими только для использования на малых высотах. Основным довоенным устройством в службе RNAS был рычажный прицел, который пилот должен был держать в одной руке из кабины, управляя самолетом другой. Центральный прицел летной школы заменил его в 1915 году, но его было трудно установить в кабине. CFS, в свою очередь, был заменен прицелом равного расстояния (EDS), разработанным в 1916 году Ф. В. Скарффом, более известным за разработку кольца Скарффа . EDS позволял вводить параметры бомбометания один раз, а затем оставлял пилоту свободу управлять самолетом. [4]
Ни один из этих прицелов не имел способа рассчитать дрейф , боковое движение бомб из-за ветра. Это означало, что самолет должен был атаковать свои цели прямо вдоль линии ветра. [1] Даже в этом направлении ветер заставлял бомбы падать долго или коротко. Чтобы исправить это, бомбардир сначала измерял их скорость над землей с помощью секундомера . Затем он находил время, которое потребуется бомбам, чтобы достичь земли с их текущей высоты, используя предварительно вычисленную таблицу. Затем, используя оба значения, он находил правильный угол для прицела, так называемый угол дальности , и устанавливал прицел на этот угол. Это решение было далеко не практичным и подверженным ошибкам. [5]
В 1916 году Гарри Вимперис начал проектирование нового бомбового прицела, работая в сотрудничестве со Скарффом. [1] Этот новый прицел Drift Sight включал простую систему, которая значительно упростила измерение ветра. Наблюдая за своим движением над землей, самолет сначала определял направление ветра. Затем самолет поворачивался, чтобы лететь под прямым углом к этому направлению ветра, так что ветер толкал самолет вбок. Наблюдая за боковым смещением самолета, сравнивая движение объектов на земле с металлическим стержнем вдоль боковой стороны бомбового прицела, можно было увидеть смещение. Используя ручку, стержень отклонялся от стороны самолета до тех пор, пока объекты не двигались прямо вдоль линии стержня. Шестерня в ручке, которая регулировала угол стержня, также перемещала прицелы вперед или назад, перемещая их в соответствии со скоростью ветра. Это устраняло необходимость в секундомере для измерения скорости относительно земли. Однако прицел Drift Sight по-прежнему был полезен только для бомбометания вдоль линии ветра. [5]
Когда самолет летит при наличии ветра, его траектория полета над землей является функцией скорости самолета, курса, а также скорости и направления ветра. Они объединяются с помощью базового сложения векторов для возврата правильного курса или пути . Эти вычисления являются базовой частью воздушной навигации и счисления , которым обучают всех летчиков. Вимперис был экспертом в этой теме и позже написал известную книгу об этом. [6]
Для помощи в необходимых расчетах было принято использовать простой механический калькулятор , который совмещал калькулятор, похожий на логарифмическую линейку , с одной стороны, и векторный калькулятор — с другой. Самым известным современным примером является E6B , который остается базовой частью набора инструментов каждого пилота и штурмана. Используя векторный калькулятор и основные измерения, можно легко рассчитать ветер на высоте, а затем выбрать правильный курс. Эти расчеты идентичны тем, которые необходимы для надлежащего учета влияния ветра на подход к бомбардировке. Проблема заключалась в том, что эти расчеты были сложными, отнимали много времени и подвержены ошибкам.
Wimperis решил атаковать проблему вычислений, включив аналогичный векторный калькулятор непосредственно в бомбовый прицел, объединив его с измерением дрейфа, аналогичным тому, что было в более раннем прицеле Drift Sight. Как и в прицеле Drift, простое измерение ветра с помощью самого прицела обеспечивало все неизвестные переменные, необходимые для полного расчета подхода к бомбардировке. В отличие от прицела Drift Sight, новая конструкция не только вычисляла влияние на расстояние, пройденное бомбами, но и указывала правильное направление полета для приближения к цели, чтобы самолет достиг ее без остаточного бокового движения — тем самым отменяя любой дрейф независимо от направления подхода. [1]
Его новый прицел для бомбометания с установкой курса имел большой компас сзади, который можно было использовать для общих расчетов скорости ветра или решения навигационных задач. В большинстве случаев их можно было игнорировать; бомбардир набирал направление ветра на компасе, затем скорость ветра, скорость полета и высоту на различных ручках. С помощью внутренних механизмов эти корректировки выполняли все расчеты, необходимые для установки угла подхода и дальности. С помощью этих расчетов CSBS позволял бомбометание с любого направления, впервые освободив самолет от линии ветра. [2]
В ходе испытаний в декабре 1917 года на авиабазе Силли-Айлс в восьми запусках бомб CSBS добился двух прямых попаданий и почти промахов во всех шести других запусках. Производство последовало быстро, и к 1918 году было выпущено около 720 штук. Королевский летный корпус (RFC) начал использовать прицел Mark I, как только появились поставки, и к апрелю 1918 года также полностью перешел на этот тип. [1]
За свою работу над CSBS и Drift Sight Вимперис был награжден Королевской комиссией по наградам изобретателям премией в размере 2100 фунтов стерлингов. [7]
В послевоенную эпоху работа над новыми бомбовыми прицелами была серьезно сокращена, и к 1930 году было сделано мало новых разработок. В этот период было введено несколько незначительных изменений CSBS для адаптации к более высоким скоростям, большим или меньшим высотам и новым типам бомб. Они также включали отдельную регулировку для следа , замедления бомбы из-за сопротивления . На низких скоростях и высотах время между падением и ударом было слишком коротким для того, чтобы бомбы достигли конечной скорости, поэтому траектория бомб была примерно параболической. На больших высотах или поступательных скоростях бомбы достигали конечной точки задолго до удара, что делало последнюю часть траектории полета более вертикальной. Регулировка следа, устанавливаемая путем набора измеренной конечной скорости для сбрасываемых бомб, использовала кулачок для перемещения шкалы высоты вперед от вертикали, уменьшая угол дальности и тем самым уменьшая дальность для учета этого эффекта. [8]
Многие тысячи CSBS были проданы по всему миру, и многие другие прицелы были разработаны на основе базовой идеи. В середине 1930-х годов базовая концепция CSBS была в значительной степени универсальной для серийных бомбовых прицелов. [1]
Во время разработки до начала Второй мировой войны CSBS добавил несколько новых функций. Простая модификация, обнаруженная в довоенных моделях, представляла собой вспомогательную штангу дрейфа . Она состояла из одного дрейфового провода в С-образном зажиме, который можно было перемещать вдоль основных дрейфовых проводов и вращать относительно них. Раньше бомбардир использовал основную штангу дрейфа в качестве инструмента для измерения скорости ветра, но было обнаружено, что бомбардиры забывали переустанавливать ее на нужный угол для бомбометания, когда дела шли в гору. Эти же измерения можно было сделать с помощью вспомогательной штанги, оставив основную штангу дрейфа в нужном положении. [9]
Более поздние версии, используемые Береговым командованием Королевских ВВС и Королевским флотом, также включали дополнительную настройку, Четвертый вектор , для атаки движущихся целей. Это было в первую очередь предназначено для использования против кораблей и подводных лодок . Это была довольно сложная система вращающихся колец и ползунков, которая позволяла бомбардировщику набирать относительный курс цели и ее предполагаемую скорость. Это перемещало задний прицел прямо вперед и назад, а поворот шкалы курса регулировал, насколько шкала скорости перемещала задний прицел. [10] Поскольку полученный механизм был довольно большим и сложным, прицелы также были доступны с удаленным Четвертым вектором, обозначенным *, как в Mk. IX A*. [11]
До войны велась крупная переделка CSBS. В новом Mk. X вертикальный ползунок, используемый для регулировки высоты, был заменен горизонтально перемещающимся задним прицелом в верхней части устройства, а вся площадь мушки и дрейфовой проволоки была значительно уменьшена. Калькулятор и настройки дрейфа ветра, ранее установленные сверху и перед большим компасом в задней части более ранних моделей, были перемещены на левую сторону устройства и изменены по форме, чтобы сделать его меньше. Компас, больше не содержащий указателей и циферблатов, был заменен меньшим блоком. Результатом стала версия CSBS, которая была намного меньше предыдущих версий. [12]
Около 5000 новых Mk. X были построены и ожидали установки на самолеты на начальном этапе войны. После катастрофического налета на Вильгельмсхафен в 1939 году Королевские ВВС были вынуждены отказаться от дневных атак и перейти к ночным бомбардировкам. Mk. X оказался очень плохо виден ночью, и было бы трудно модифицировать его, чтобы исправить эту проблему. От Mk. X пришлось отказаться, а Mk. VII и Mk. IX спешно переоборудовать в самолеты. [13] Таким образом, старые версии CSBS прослужили долгое время после того, как их должны были заменить, и оставались основными британскими бомбовыми прицелами до 1942 года. Mk. VII широко использовался на более медленных самолетах и в учебных заведениях, в то время как Mk. IX использовался на более скоростных самолетах. [14]
Другая проблема всех существующих конструкций CSBS заключалась в том, что ее можно было правильно считать только при абсолютно ровном самолете. Это было особенно актуально во время разбега к точке сброса, когда прицел использовался для корректировки направления полета с помощью дрейфовых проводов. Бипланные бомбардировщики, для которых был разработан CSBS, имели возможность совершать поворот с проскальзыванием, используя только руль направления, что позволяло пилоту легко корректировать курс, не влияя слишком сильно на цель. Современные монопланы были подвержены эффекту, известному как голландский крен [a] , который заставляет их колебаться в течение некоторого времени после поворота на новый курс. В это время дрейфовые провода было трудно использовать, поэтому весь процесс корректировки траектории полета был значительно удлинен. [15]
После налета на Вильгельмсхафен 3 сентября 1939 года было обнаружено, что длительная подготовка и бомбометание, требуемые CSBS, сделали его самолеты чрезвычайно уязвимыми для истребителей и зенитной артиллерии . На заранее организованном совещании 22 декабря 1939 года главный маршал авиации сэр Эдгар Ладлоу-Хьюитт сделал запрос на новый бомбовый прицел, который не требовал бы такого длительного захода на цель и который позволил бы самолету маневрировать в течение бомбометания. [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 инерциальная платформа . Однако большой физический размер серии CSBS, особенно длинная штанга дрейфа, затруднял успешную установку на платформу. Компромиссное решение было разработано как Mk. XI , в котором устанавливался один дрейфовый провод и прицел на передней части гироскопа, взятого из искусственного горизонта Sperry , который уже был распространен в Королевских ВВС. Это обеспечивало стабилизацию по оси крена, что значительно облегчало проблему прицеливания при маневрировании. [15]
Чтобы поместить его на платформу, все механические вычислительные части прицела были удалены. Вместо этого бомбардиру приходилось использовать ручные калькуляторы с логарифмической линейкой , чтобы найти углы дрейфа и бомбометания, а затем устанавливать бомбовый прицел на эти значения. Бомбовый прицел не мог быстро адаптироваться к изменениям направления или высоты, и в этом случае он еще медленнее рассчитывал такие изменения. Было произведено очень мало конструкций Mk. XI. [17]
Как будто этих проблем было недостаточно, Королевские ВВС обнаружили в учебных школах, что бомбардировщики слишком часто набирали неправильные настройки или забывали обновить их при изменении условий. [16] Планировалось, что многие из этих проблем будут решены с помощью автоматического бомбового прицела (ABS), который разрабатывался еще до войны и использовал очень простые входные данные от бомбардировщика для выполнения всех необходимых расчетов. К сожалению, ABS был даже больше, чем CSBS, и требования к стабилизации новых бомбовых прицелов сделали бы его еще больше и означало бы, что потребовалось бы некоторое время, прежде чем он мог бы быть введен в эксплуатацию. [17]
Между тем, что-то было необходимо. Физик и научный консультант Патрик Блэкетт взялся за решение всех этих проблем одновременно, создав прицел Блэкетта совместно с Королевским авиастроительным заводом . [17] [b]
Во-первых, ручной калькулятор был заменен внешним ящиком, которым управлял новый член экипажа. Ящик содержал входные данные, необходимые для управления векторным калькулятором, а также копии различных бортовых приборов, отображающих требуемую информацию. Оператору просто нужно было удерживать циферблаты ввода установленными так, чтобы их индикаторы перекрывали индикаторы на приборах. [17] [c] Поворот циферблатов заставлял машину рассчитывать правильные углы, как на более ранних моделях CSBS, но затем подавать их непосредственно в удаленный прицельный блок, прицельную головку . Это обеспечивало практически мгновенное обновление углов прицеливания. [14] Проводные прицелы более ранних моделей были заменены отражательными прицелами, указывающими место, куда попадут бомбы, если их сбросить в этот момент. Поскольку в прицельной головке не было векторного компьютера, она была намного меньше, чем в более ранних моделях, что позволяло легко устанавливать ее на стабилизированной платформе. Это позволяло использовать прицелы даже во время маневрирования самолета, и требовало всего 10 секунд для установки. [14]
Вместе эти изменения значительно упростили задачу поддержания точной настройки бомбового прицела. С другой стороны, для работы системы требовалось добавление нового члена экипажа. Это была немалая проблема, поскольку в большинстве самолетов для них не было места. Это привело к окончательному развитию серии, Mk. XIV. Эта версия заменила ручные циферблаты ввода на те, которые работали от всасывания 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, которые заменили измерение высоты радиолокационным высотомером для использования на малых высотах, но эти Mk. XV и Mk. XVII не использовались в эксплуатации. [18]
Mk. XIV был крупным шагом вперед по сравнению с Mk. IX, но ввод в эксплуатацию был медленным. Только в январе 1942 года ему был отдан приоритет. [14] Этому способствовала компания Sperry Gyroscope , которая перепроектировала систему под американские методы производства. Они передали производство на субподряд компании AC Spark Plug , которая построила десятки тысяч под названием Sperry T-1. [16] Он не обеспечивал уровня точности тахометрических бомбовых прицелов, таких как Norden или ABS, но для ночной бомбардировки местности со средней высоты, как это практиковалось бомбардировочным командованием Королевских ВВС, это не было проблемой. Mk. XIV оставался на вооружении Королевских ВВС до 1965 года.
Позже в ходе войны разработка бомб Tallboy и Grand Slam требовала точности, которую не могла обеспечить даже Mk. XIV. Для этой роли автоматический бомбовый прицел был очищен от пыли и установлен на новую стабилизационную платформу, что привело к созданию стабилизированного автоматического бомбового прицела . Это сложное устройство было доступно только в очень небольших количествах с конца 1943 года и использовалось только определенными группами в Королевских ВВС. [19]
Следующее описание основано на Mk. IX, описанном в AP1730A, но будет разделено на разделы по основным операциям и более поздним дополнениям. [20]
Проблема бомбового прицела заключается в необходимости определения точного места в воздухе, куда следует сбросить бомбы, чтобы поразить цель на земле. Из-за ускорения силы тяжести бомбы следуют по примерно параболической траектории, крутизна которой определяется скоростью самолета в момент сброса. Расстояние, которое бомбы пролетают между сбросом и ударом о землю, называется дальностью , она зависит от скорости и времени падения, последнее — от высоты. [21] Бомбардировщик пытается маневрировать вдоль линии по направлению к цели, а затем сбрасывает бомбы в тот момент, когда они находятся на этом расстоянии, дальности, от цели. Местоположение в этот момент называется точкой сброса или точкой сброса . [22]
Простая тригонометрия может вычислить угол, под которым цель будет видна, когда самолет будет в точке сброса. Это известно как угол дальности или угол сброса , и обычно выбирается из набора предварительно вычисленных таблиц или с помощью простого механического калькулятора . Затем бомбовый прицел устанавливается на этот угол, и бомбардир сбрасывает бомбы, когда цель проходит через прицел. [22]
При наличии бокового ветра, когда самолет летит вперед, ветер будет толкать его вбок, от точки сброса. Решение состоит в том, чтобы вычислить угол, под которым самолет должен лететь, чтобы отменить этот дрейф, разницу между курсом и направлением . [ 21] Вычисление правильного угла дрейфа является простой задачей базового сложения векторов и обычно выполняется на круговой логарифмической линейке, такой как E6B. Это довольно трудоемкий процесс. CSBS решила эту проблему, воспроизведя базовую векторную математику в механической системе. Векторы, которые обычно рисуются вручную, дублируются в серии винтов, шестеренок и скользящих компонентов. Набирая четыре входа, высоту, воздушную скорость, скорость ветра и направление ветра, механизм перемещает прицельные пипперы так, чтобы они напрямую представляли требуемый угол направления и дальности для текущей воздушной скорости и высоты. [2]
Ветер также окажет влияние на бомбу после того, как она покинет самолет. Поскольку бомбы, как правило, хорошо обтекаемы и имеют высокую плотность , это влияние намного меньше по величине, чем влияние ветра на сам самолет. Например, представьте себе бомбардировщик на высоте 20 000 футов (6 100 м), сбрасывающий связку 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 переместится примерно на 1 350 футов (410 м) из-за влияния ветра на путевую скорость самолета. Для сравнения, влияние ветра после покидания самолета составит всего 300 футов (91 м). [24]
В задней части CSBS находится большой компас с контактным кольцом, несущим вращающуюся компасную розу, известную как опорная пластина . На опорной пластине есть линии, которые используются для представления направления ветра во время ручных расчетов. Верхняя часть опорной пластины была разработана для рисования карандашом для китайской графики, поэтому она также могла служить общим навигационным калькулятором. [25]
На ранних моделях вращение циферблата компаса также вращало вал, который шел вперед под основным корпусом бомбового прицела и через металлическую трубку, выходящую из нижней передней части основного корпуса. На более поздних моделях большая ручка, известная как фрезерованная головка, была размещена непосредственно за компасом и приводила этот вал независимо от циферблата компаса, что позволяло выполнять расчеты без изменения настроек бомбового прицела. [25] Вращающийся вал шел к ветровой планке , расположенной перед корпусом прицела. Вращение этой планки на выбранный угол механически представляло вектор ветра относительно самолета. [26] На конце ветровой планки находится ручка ветровой винта , которая используется для установки скорости ветра. При вращении ручки пластина внутри ветровой планки перемещается вперед и назад вдоль направления планки. [26]
Спереди основного корпуса бомбового прицела соединена и выступает из него рейка дрейфа , обычно занимающая более половины общей длины устройства. Рейка дрейфа поворачивается у основания, прямо перед областью компаса, что позволяет ей вращаться влево или вправо. Сверху рейки ветра, соединяющей рейку ветра с рейкой дрейфа, находится ползунок путевой скорости . [27] Штифт, проходящий вертикально через внутренний ползунок рейки ветра к прорезным пластинам в рейке дрейфа и ползунке путевой скорости, преобразует движение рейки ветра в компоненты вдоль и поперек оси рейки дрейфа. Движение поперек оси толкает всю рейку ветра влево или вправо, указывая правильный курс полета, чтобы компенсировать дрейф ветра. Движение вдоль оси толкает ползунок путевой скорости вперед или назад, что учитывает разницу между воздушной и путевой скоростью. Ползунок путевой скорости также несет мушки в форме штифта, поэтому при их перемещении они регулируют угол прицеливания, чтобы сбрасывать бомбы раньше или позже, чтобы учесть путевую скорость. [26]
Движение ветровой планки и ручки ветрового винта учитывает два из трех векторов, участвующих в расчете парусности. Последний — это воздушная скорость бомбардировщика — ее абсолютное направление можно игнорировать, если все измеряется с точки зрения направления на цель, как в случае CSBS. Длина этого вектора задается барабаном воздушной скорости , который находится на правой стороне основного корпуса (или на задней стороне устройства в более ранних версиях). Поворот ручки воздушной скорости, которая толкает трубку, несущую вал направления ветра, вперед или назад. Корпус на конце этой трубки несет ветровую планку, поэтому вращение барабана воздушной скорости перемещает весь расчет скорости ветра вперед и назад, чтобы учесть увеличение или уменьшение воздушной скорости. [28]
После установки комбинация скорости воздуха, направления ветра и скорости ветра обеспечивала все векторные входные данные, а угол дрейфовой планки и положение мушки формировали выходные данные. Провода дрейфа, идущие по обе стороны дрейфовой планки, использовались для измерения дрейфа после его расчета, чтобы гарантировать, что самолет летит по правильному курсу, чтобы обнулить любой ветровой дрейф. [27]
Решение бомбового прицела теперь почти завершено, вычислив путевую скорость и обнулив любой боковой дрейф. Все, что осталось, это вычислить время падения, которое, умноженное на путевую скорость, дает дальность. CSBS решает это с помощью полосы высоты , которая простирается вертикально от центра устройства, где секция компаса встречается с полосой дрейфа. Поворот ручки в верхней части полосы высоты (или использование скользящего фитинга на более ранних моделях) перемещает ползунок высоты вверх или вниз, чтобы установить высоту самолета. После установки угол между задними прицелами на ползунке высоты и передними прицелами на ползунке путевой скорости указывает правильный угол дальности, никаких поисков не требуется. [29] Затем бомбардир прицеливается вдоль этого угла и ждет, пока появится цель, сбрасывая бомбы, когда она появляется под выемкой в заднем прицеле.
Хотя траектория бомбы примерно параболическая, при сбросе с большой высоты она может достичь конечной скорости до удара о землю. Это влияет на конечную траекторию нелинейным образом, в целом делая линию падения более вертикальной. Чтобы учесть это, начиная с версии CSBS Mk. II, был добавлен винт спуска , который поворачивал планку высоты вперед. Это имело эффект уменьшения угла дальности, что объясняло более вертикальную траекторию бомб. Этот эффект проявляется только на больших высотах, когда у бомбы есть время набрать скорость. Более поздние модели CSBS, начиная с Mk. VII, использовали кулачок, который приводился в действие как настройкой высоты, так и винтом спуска, чтобы автоматизировать расчет этого эффекта. Кроме того, у каждого самолета немного другой способ измерения высоты, который требует корректировки, CSBS учитывал этот эффект, включив две шкалы высоты, линейную шкалу высоты оранжевого цвета с правой стороны планки и любое количество белых шкал на задней стороне, которые можно было закрепить на прицеле. Оба использовались в сочетании для внесения поправок на высоту цели над уровнем моря. [30]
Работа CSBS лучше всего понятна на простом примере. Для этого будет использован треугольник парусности, показанный в разделе выше, в сочетании с описанием работы из AP1730. [31]
Проблема для бомбардировщика заключается в том, чтобы приблизиться к цели, расположенной на кончике зеленой стрелки, по сравнению с его текущим положением у основания стрелки. Сильный ветер [d] дует прямо из левого крыла самолета, дуя примерно в направлении 120 градусов. Если самолет просто направится к цели вдоль зеленой стрелки, ветер заставит его сместиться вправо. Чтобы правильно приблизиться к цели, самолету необходимо повернуть влево, пока часть его воздушной скорости, равная скорости ветра, не компенсирует смещение. [31] Результирующее направление представлено желтой стрелкой на диаграмме выше.
На CSBS каждая из этих стрелок имеет механический эквивалент в бомбовом прицеле. Направление желтой стрелки соответствует направлению самого самолета, представленному в бомбовом прицеле его креплением к фюзеляжу самолета. Длина желтой стрелки устанавливается путем вращения барабана воздушной скорости, неся с собой калькулятор поправок на ветер. Фрезерованная головка используется для поворота ветровой планки на тот же угол, что и ветер, в данном случае около 120 градусов. Это оставит ветровую планку почти под прямым углом к планке дрейфа, с ручкой скорости ветра, легко доступной слева. Наконец, скорость ветра будет набрана на ручке скорости ветра, что сдвинет весь узел ветрового планки вправо. Когда все регулировки завершены, бомбовый прицел и вал воздушной скорости механически представляют желтую стрелку, ветровая планка представляет синюю стрелку, а зеленая стрелка образована проводами дрейфа, обеспечивающими направление, а передний прицел расположен на кончике зеленой стрелки. [31]
После настройки бомбардировщик использует задние прицелы или любую другую удобную часть бомбового прицела в качестве опорного местоположения и смотрит мимо них через дрейфовые провода. Хотя теперь они наклонены на несколько градусов вправо, ветер справа толкает самолет, так что его окончательное движение происходит вдоль проводов. При первоначальной настройке самолет, скорее всего, будет лететь курсом, близким к зеленой стрелке, поэтому бомбардировщик увидит цели, дрейфующие влево относительно проводов. Он вызовет пилота и попросит его повернуть влево, а затем посмотрит на результаты. В некоторых самолетах будет использоваться указатель направления полета пилота. [31] Обычно требуется несколько корректировок, прежде чем самолет полетит вдоль желтой линии, и остаточный дрейф полностью исчезнет.
Хотя CSBS автоматизировал расчет эффектов ветра, он не автоматизировал измерение самого ветра. В руководстве по бомбовым прицелам описывается несколько способов сделать это. [32]
Один из них — это адаптация метода, используемого с прицелом дрейфа. Перед приближением к цели наводчик бомбы должен был заставить пилота повернуть на ожидаемую линию ветра и установить нулевую скорость ветра и направление ветра на север, что направит планку дрейфа прямо вперед. Когда планка находится в этом положении, наводчик бомбы использует провода дрейфа, чтобы отстроиться от любого бокового дрейфа и тем самым найти точное направление ветра. Несущая пластина поворачивается в соответствии с направлением компаса и фиксируется, тем самым записывая направление ветра для будущего использования. Затем пилот поворачивается на 90 градусов в одну или другую сторону, помещая ветер прямо сбоку от самолета. Затем наводчик бомбы поворачивает фрезерованную головку на те же 90 градусов. В этот момент регулируется ручка скорости ветра, толкая планку дрейфа вбок до тех пор, пока не будут видны объекты на земле, движущиеся прямо вдоль проводов дрейфа. Теперь скорость ветра известна и установлена, и самолет может маневрировать так, как ему хочется, и нужно только отрегулировать фрезерованную головку. [32]
Более поздняя модификация CSBS, которая поставлялась с большинством образцов Mk. VII и Mk. IX, представляла собой вспомогательную планку дрейфа . Она крепилась спереди основной планки дрейфа и состояла из одной проволоки дрейфа, установленной на вращающемся приспособлении. [33] Это позволяло проводить относительные измерения дрейфа относительно самолета без необходимости вращать основную планку дрейфа и, таким образом, возможно, оставлять прицел в неправильной настройке. [34]
Чтобы использовать систему, бомбардировщик опускал вспомогательную планку и вращал ее до тех пор, пока объекты не начинали двигаться вдоль ее единственного провода. Это давало измерение относительно текущей настройки, скажем, +10. Затем бомбардир мог обновить ветровую планку до правильной настройки. Затем измерялась скорость относительно земли путем измерения времени прохождения объектов через любые два набора маленьких бусин на главной дрейфовой планке с помощью секундомера. [35]
Для расчета результирующей скорости и направления ветра системы со вспомогательной штангой также были оснащены штангой ветроуказателя . Обычно она убиралась сложенной на задней стороне штанги высоты, но могла поворачиваться вниз и назад, чтобы лежать над компасом. Верх штанги индексировался в секундах, что соответствовало измерению времени с помощью секундомера. Курсор скользил по штанге ветра и устанавливался на это измерение. Небольшая шкала на курсоре позволяла преобразовывать указанную скорость воздуха в истинную скорость воздуха, которая различается в зависимости от высоты. Небольшое кольцо на правой стороне курсора использовалось для точного размещения отметок на компасе с помощью жирного карандаша. Затем циферблат компаса поворачивался в сторону направления самолета, что заставляло точку перемещаться. Полученное положение указывало скорость и направление ветра. Держатель для карандаша и лезвие точилки были прикреплены на левой стороне корпуса. [35]
Третий метод определения ветра используется в сочетании с линейкой ветроуказателя. Самолет летит по трем разным направлениям, обычно на 120 градусов друг от друга, и время, необходимое самолету для прохождения определенного расстояния, измеряется с помощью бусинок времени. Пластина подшипника поворачивается для соответствия направлению компаса каждой ноги, и курсор перемещается вдоль шкалы, чтобы нарисовать линию на пластине подшипника вдоль этого направления. После трех таких измерений образуется небольшой треугольник. Затем самолет поворачивается на линию бомбометания. Используя угол дрейфа, измеренный с помощью вспомогательной шкалы дрейфа, компас поворачивается на этот угол дрейфа, и курсор перемещается так, чтобы он лежал над центром треугольника. Это указывает направление и скорость ветра. [34]
Перед использованием требовалось выровнять бомбовый прицел. Для этого бомбовый прицел включал два спиртовых уровня и был установлен на шаровой опоре с фрикционным креплением, чтобы его можно было вращать в любом направлении. [36] Это позволяло устанавливать его сбоку самолета, такого как Supermarine Walrus , [37] или на полу специализированных бомбардировщиков, таких как Bristol Blenheim . Поскольку наиболее распространенное изменение угла связано с изменениями в дифференте самолета при изменении скорости полета, более ранние модели имели заметную настройку для коррекции продольного угла прицела, которую можно увидеть на левой стороне моделей до Mk. VII на изображениях выше.
Военно-морские версии Mk. VII и IX, а также большинство из них поставлялись в бомбардировочное командование, включали дополнительную корректировку для движущихся целей. Атака движущейся цели похожа на базовую концепцию коррекции ветра, хотя, в отличие от ветра, движение цели может быть значительным даже после сброса бомбы. CSBS учитывал это с помощью механизма вражеского вектора или четвертого вектора , который был похож на механизм ветра, но работал в начале дрейфовой планки, а не в точке, расположенной вдоль нее. Установка винта скорости противника или ручки направления противника перемещала механизм, аналогичный ветровой планке, но движение вдоль дорожки перемещало всю планку высоты вперед или назад. [38]
{{cite journal}}: |last=имеет общее название ( помощь )