UB.109T , более известная как Red Rapier , была проектом британской крылатой ракеты, предусматривающим создание системы, способной доставлять обычную боеголовку массой 5000 фунтов (2,27 тонны) в радиусе 100 ярдов [а] от цели на расстоянии более 400 морских миль (740 км; 460 миль) со скоростью 600 миль в час (970 км/ч) на высоте 50 000 футов (15 000 м).
Концепция восходит к октябрьскому исследованию 1950 года для бомбардировщика ближнего действия , по сути, обновленной летающей бомбы V-1 . В то время флот бомбардировщиков Королевских ВВС (RAF) был винтовым и не мог выжить в столкновениях с советскими реактивными истребителями. В поисках способа совершать точечные тактические атаки Научно-исследовательский институт телекоммуникаций (TRE) разработал новую радионавигационную систему, которая обеспечивала требуемую точность. Чтобы достичь желаемой дальности, пульсирующий реактивный двигатель V-1 был заменен небольшими турбореактивными двигателями . Предложения от Bristol и Vickers показались интересными и получили контракты на разработку под радужными кодовыми названиями «Blue Rapier» и «Red Rapier» соответственно.
В том году разведывательные отчеты предполагали, что Советы обдумывали нападение на НАТО около 1953 года. Вернувшись к власти в 1951 году, Уинстон Черчилль дал проекту «суперприоритет», и Red Rapier был выбран для продвижения. Воздушные запуски с бомбардировщиков B-29 Washington над Вумерой начались в 1954 году. К этому времени угроза неминуемого советского нападения миновала, и новые реактивные бомбардировщики Королевских ВВС поступили на вооружение. Они обладали характеристиками, достаточными для выполнения дневной высокоточной роли. Проект был отменен 30 сентября 1954 года. Несколько испытательных систем, разработанных для программы, были переданы проекту Vickers Blue Boar , который был отменен примерно в то же время.
Первые спецификации для реактивных стратегических бомбардировщиков для Королевских ВВС (RAF) появились в 1946 году, и несколько предложений были отобраны для разработки. К 1949 году до этого еще оставались годы, и основным тяжелым бомбардировщиком RAF был Avro Lincoln , обновленная версия Avro Lancaster середины войны . Поскольку им не хватало дальности, чтобы легко атаковать Россию, был размещен заказ на 88 B-29 Superfortress , которые поступили на вооружение RAF под названием «Вашингтон». Это был исключительно временный шаг, пока они ждали прибытия реактивных самолетов. [1]
В 1947 году Советский Союз публично представил Ту-4 Bull , реверсивную версию B-29. В 1948 году Королевские ВВС провели серию испытаний против Вашингтонов, чтобы разработать тактику перехвата против Ту-4. Истребители Gloster Meteor и de Havilland Vampire оказались способны атаковать бомбардировщики с относительной легкостью. [2] Было уже хорошо известно, что Советы представляют свои собственные реактивные истребители, что предполагало, что бомбардировщики Королевских ВВС вскоре подвергнутся такому же риску. Хотя новые реактивные бомбардировщики решали эту проблему, все еще не ожидалось, что они будут доступны в больших количествах до середины 1950-х годов. [3]
В конце 1950 года росла тревога, что Советы попытаются совершить какое-либо нападение на НАТО в течение следующих трех лет. Если бы это произошло в критический период перед переходом на реактивную тягу, у Королевских ВВС были бы ограниченные возможности противостоять советским силам с воздуха. Хотя стратегическая миссия все еще могла выполняться ночью с относительной безнаказанностью, [b] дальняя дневная тактическая роль представлялась чрезвычайно опасной. [4] Испытания в 1952 году пришли к выводу, что «Бомбардировочному командованию будет чрезвычайно сложно разработать какую-либо тактику, которая сократила бы эти потери в приемлемых пределах». [5]
Министерство авиации посчитало, что единственным возможным решением, которое может быть доступно в ближайшее время, является беспилотный бомбардировщик одноразового использования, усовершенствованная летающая бомба V-1 . V-1 была оружием низкой точности, предназначенным для атак на города. Чтобы заменить бомбардировщики в дневной роли, где атаки будут направлены на точечные цели, такие как мосты и железнодорожные станции, точность должна была быть значительно улучшена. Концепция была известна как «Бомбардировщик одноразового использования малой дальности» или SREB. [3]
Первоначальный призыв к предложениям был отправлен в октябре 1950 года под названием UB.109T, для «беспилотной бомбы». Первоначально он был отправлен Avro , Bristol Aeroplane , de Havilland и Vickers-Armstrong Ltd. Позже были добавлены Fairey , Gloster и Saunders-Roe , а также незапрошенная заявка от Boulton Paul . Из них заявки Bristol и Vickers показались достаточно интересными, чтобы отправить эксплуатационные требования OR.1097 17 декабря 1950 года. [3] [6]
Заявка Bristol, Type 182, была основана на стреловидном крыле в плане от Folland Gnat , с пластиковым [c] фюзеляжем и V-образным хвостом . Она должна была быть оснащена новым двигателем Bristol Siddeley , BE.17, тягой около 3000 фунтов-силы (13000 Н). Этой заявке был присвоен радужный код "Blue Rapier". [7]
Заявка Vickers, возвращенная 18 января 1951 года, была гораздо больше похожа на оригинальный V-1 с прямыми крыльями и обычной трехсекционной хвостовой секцией управления. Он должен был быть оснащен тремя двигателями Rolls-Royce Soar с тягой 1750 фунтов-силы (7800 Н), по одному на конце трех хвостовых поверхностей управления. Ему было присвоено кодовое название «Red Rapier». [8]
Для системы наведения Исследовательский институт телекоммуникаций (TRE) предложил обновленную версию системы слепого бомбометания времен войны Oboe , в которой две наземные системы, подобные радарам, одновременно измеряли расстояние, чтобы определить местоположение ракеты в полете, вычисляли все необходимые поправки, а затем отправляли их на автопилот ракеты . Первоначально они назвали систему «обратной связью Oboe», но позже переименовали ее в «TRAMP». [6] [d]
После возвращения Уинстона Черчилля к власти после всеобщих выборов в октябре 1951 года , он был проинформирован о проблемах, которые привели к SREB. Он приказал придать проекту «суперприоритет». [6] После ряда изменений деталей Vickers узнала, что они будут объявлены победителем контракта. Это был первый выход компании на рынок управляемого оружия. Они предложили построить дюжину версий в масштабе 1⁄3 как Vickers Type 719 для испытаний в воздухе с Washingtons для испытаний полета и наведения. Полномасштабная версия будет известна как Type 725. [6]
Поскольку планер ракеты был полностью обычным, компания смогла начать разработку, используя собственное финансирование, в то время как Rolls-Royce сделала то же самое для двигателей Soar . Система наведения была совершенно новой, и компания не могла позволить себе разрабатывать ее самостоятельно. На встрече с Робертом Кокберном из Министерства снабжения (MoS) в июле 1952 года было решено начать разработку ракеты, в то время как MoS будет предоставлять финансирование для разработки систем наведения. Это привело к формированию нового Департамента управляемого оружия в Vickers Weybridge . Финансирование поступало медленно, фактическое соглашение было достигнуто только в августе 1953 года, а окончательный контракт на 450 000 фунтов стерлингов был заключен 30 октября 1953 года. [6]
Пока они ждали финансирования системы наведения, Vickers начала разработку планера и испытания на падение субмасштабных 719. Разработка нового Range AI в Вумере велась для другого проекта Vickers, Blue Boar , и была в основном завершена к 1952 году, поэтому первоначальные летные испытания 719 должны были состояться здесь, в то время как полномасштабный 725 должен был перейти на недавно разработанный 400-километровый (250 миль) Range E, начиная с 1955 года. [6]
Для испытаний 719 планеры были подвешены под задним бомбовым отсеком Washington на трапециевидной системе, которая потребовала снятия створок бомбового отсека. Весь полет выполнялся под радиоуправлением, и обширная телеметрия отправлялась обратно на землю. [6]
Чтобы восстановить систему, радиокоманда заставила раскрыться три парашюта, а затем отделить носовую часть. Нос имел металлический шип, который врезался в землю, оставляя фюзеляж стоять вертикально над землей, где его можно было легко увидеть. Система была успешной до такой степени, что некоторые 719-е выдержали до пяти испытательных полетов, а затем концепция шипа была использована для испытания Blue Boar. [6]
В одном случае команда на восстановление была отправлена по ошибке, в результате чего парашюты раскрылись на все еще прикрепленной части, в то время как носовая часть отделилась и едва не задела находящийся неподалеку P-51 Mustang с камерами. Парашюты заставили пилота B-29 быть отброшенным вперед в ремни безопасности, а затем обернутыми вокруг хвостовой части самолета, но самолет смог приземлиться без проблем. [9]
Испытания, отложенные на два года из-за медленного финансирования системы наведения, все еще проводились в августе 1954 года, когда вся концепция была поставлена под сомнение из-за неизбежного прибытия Vickers Valiant . Valiant начинался как еще одно решение для позднего прибытия реактивных стратегических бомбардировщиков, с примерно такими же характеристиками, как и у первоначального контракта 1946 года, но с меньшей бомбовой нагрузкой в 15 000 фунтов (6 800 кг) и немного меньшей дальностью полета. Королевские ВВС были гораздо больше заинтересованы в пилотируемых бомбардировщиках, чем в беспилотных, и были совершенно счастливы отменить проект. Vickers также не были особенно расстроены потерей проекта, учитывая, что они выиграли контракт на бомбардировщик. Valiant в дальнейшем стал большим успехом. [9]
Работа была остановлена 30 сентября 1954 года, а официально отменена в 1955 году. [9] Окончательные выплаты по разработке руководства произошли только в сентябре 1957 года. Blue Boar был отменен примерно в то же время, что привело к закрытию Woomera's Range AI. [9]
Тип 725 выглядел как более тонкая версия V-1, с длинным пульсирующим реактивным двигателем, ранее находившимся наверху фюзеляжа, замененным тремя гораздо меньшими двигателями Soar на концах вертикальных и горизонтальных поверхностей управления. Электроэнергия обеспечивалась турбиной набегающего воздуха с небольшим входным отверстием наверху фюзеляжа. Единственным другим заметным отличием от V-1 было добавление элеронов на крыльях, в отличие от использования только руля направления в V-1. Элероны использовались только во время начального полета под прямым радиоуправлением, после начала автоматического управления автопилот вносил небольшие корректировки с помощью руля направления, как в V-1. [6]
Для снижения затрат весь фюзеляж и большинство поверхностей были изготовлены из сварной мягкой стали . Фюзеляж представлял собой стальной лист, свернутый в трубу, а крыло — стальной лист поверх коробчатых лонжеронов. Внутренняя часть крыла служила топливным баком. Передние кромки хвостового оперения и киля были резко стреловидными, но крыло было прямым и удерживалось на фюзеляже бомбовыми захватами для облегчения сборки в полевых условиях. Он имел длину 13 м (42 фута 8 дюймов) с размахом крыла 10 м (32 фута 10 дюймов). [6]
Как и V-1, Type 725 запускался паровой катапультой , но большей мощности. Это позволяло использовать гораздо более короткую 35-футовую (11 м) рампу, что, в свою очередь, позволяло системе быть мобильной. По прибытии на стартовую площадку на длинном полуприцепе над прицепом поднимался портал, а рампа поднималась в положение под углом 25 градусов. При запуске катапульта разгоняла ракету до 30 g, достигая 250 футов в секунду (270 км/ч). Ее можно было запустить из любой области с зазором 180 футов (55 м) перед рампой, к этому моменту ракета находилась на высоте 50 футов (15 м). Поршень, приводящий ракету в движение, замедлялся коническим шипом в передней части поршня, который проходил через мембрану в бак с водой в конце рампы. Бак заменялся между запусками. [6]
После запуска ракета была невидима для радаров наведения, которые располагались на некотором расстоянии. Первоначальный полет автопилота поддерживался магнитным компасом в законцовке крыла, чтобы поддерживать постоянный курс и при этом набирать высоту крейсерского полета 50 000 футов (15 000 м). Пролетев около половины своей миссии, она становилась видимой для наземных радаров, которые затем непрерывно отслеживали ее по мере приближения к цели. [6]
По прибытии на цель двигатели выключались, и ракете давалась команда на быстрый подъем, который сбрасывал скорость. Затем она выполняла «бант», переходя в вертикальное пикирование. Поскольку гироскопы автопилота в этот период поворачивались на большой угол, вся платформа наведения была установлена на шарнире, чтобы они могли оставаться в вертикальном положении во время этого маневра. Радары продолжали отслеживать ракету, пока она падала к радиолокационному горизонту , отправляя обновления на всем протяжении. После потери контакта, как правило, на высоте около 20 000 футов (6 100 м), автопилот удерживал ее на последнем курсе до удара. [6]
Первоначально были определены два вида полезной нагрузки: одна бомба весом 5000 фунтов (2300 кг) или пять бомб весом 1000 фунтов (450 кг). На встрече в апреле 1953 года была добавлена третья с десятью бомбами весом 500 фунтов (230 кг), оснащенными неконтактными взрывателями VT Mk. 9 , а в ходе поздних экспериментов в ноябре 1954 года рассматривались кассетные бомбы и зажигательные бомбы . Боеголовки располагались в передней части ракеты и разделялись перед ударом. [6]
В конце программы рассматривалось выполнение ракетой попеременных маневров 1G влево и вправо по мере приближения к цели, чтобы затруднить ее поражение средствами ПВО. Также рассматривалось добавление брони в ключевых областях, чтобы сделать ее более способной противостоять зенитной артиллерии , но это добавило 400 фунтов (180 кг). [6]
Для подавления местной ПВО оружие должно было использоваться в режиме заграждения. Технические характеристики требовали очень высокой скорости залпа с 100 ракетами в воздухе одновременно, атакующими до пяти отдельных целей. Требуемая точность была достигнута во время войны с использованием системы Oboe, но это было очень ручное дело, которое могло направлять только один самолет за раз. Несколько менее точная система, Gee-H , устанавливалась на самолете, но требовала значительной электроники для автоматизации, что поставило бы под сомнение требование низкой стоимости. Чтобы решить эти противоречивые проблемы, TRE предложила высокоавтоматизированную версию Oboe, которая переносила большую часть логики на землю. [6]
В Oboe до миссии дальность до цели измерялась с наземной станции, называемой «cat». Cat отправлял периодические радиоимпульсы, запросы , самолету, транспондер которого отвечал аналогичным импульсом. Этот ответный импульс принимался на cat и отображался на осциллографе . Время между отправкой и получением измеряло дальность до самолета. Обычно это достигалось с помощью шкалы, прикрепленной к лицевой стороне осциллографа, но для Oboe это было недостаточно точно. Вместо этого была добавлена высокоточная электронная задержка, чтобы сместить отметку самолета так, чтобы она появлялась в середине дисплея, когда он находился на правильном расстоянии. [10]
Во время полета оператор передавал по радио пилоту приказ повернуть влево или вправо, если они отклонились от выбранного диапазона. Поскольку самолет продолжал лететь к цели, полученная серия корректировок заставила его лететь по дуге окружности с радиусом, равным расстоянию между станцией кошки и целью. Вторая станция, «мышь», производила аналогичное измерение дальности до цели перед полетом. Пересечение линии от мыши до цели с дугой, нарисованной кошкой, указывало точку сброса. Оператор на станции мыши наблюдал, как самолет летит по изогнутой траектории, пока не приблизится к цели, а затем посылал сигнал пилоту сбросить в нужный момент. [10]
Этот интенсивно ручной процесс не подходил для концепции UB.109T, процесс должен был быть высоко автоматизированным для управления массовыми атаками. Он также не подходил для атак на более чем одну цель одновременно, если не было нескольких наземных станций. Еще одним осложнением было то, что запуски могли происходить всего через несколько минут после прибытия ракеты на место запуска. Любая предварительная настройка миссии должна была быть максимально упрощена, и любые измерения, специфичные для места, не могли требовать отправки информации на пусковую установку. Система TRAMP решила эти проблемы с помощью двух изменений в первоначальной концепции Oboe. [6]
Во-первых, для решения проблемы обработки массовых налетов сигналы запроса, посылаемые с наземной станции, различались по частоте повторения импульсов (ЧПИ). Транспондер на ракете имел систему линии задержки , которая позволяла ему отфильтровывать любые сигналы с разными ЧПИ, тем самым отвечая наземной станции только тогда, когда она посылала конкретную ЧПИ этой ракеты. Наземные станции циклически проходили набор из шестидесяти четырех ЧПИ, тем самым позволяя любой станции управлять таким количеством ракет. Для запуска экипаж просто выбирал одну из ЧПИ станций, нацеленных на свою цель. При работе нескольких таких систем против отдельных целей можно было одновременно направлять сотни ракет. [6]
Как и в случае с «Гобоем», перед миссией каждая станция наведения устанавливала систему задержки, которая представляла расстояние от станции до выбранной цели. Основная операция была той же самой; ракета запрашивалась, и время между запросом и ответом измеряло расстояние между ракетой и станцией. Это измеренное значение затем электрически вычиталось из предварительно выбранной задержки. Результатом была «остаточная дальность». [e] Затем станция послала два новых импульса, один сразу после приема сигнала ракеты, а второй после задержки, представляющей остаточную дальность. [6]
Линия задержки в ракете запускалась вторым импульсом, а затем сохраняла третий, тем самым напрямую сохраняя измерение остаточного диапазона как время. Это было преобразовано в напряжение с использованием широтно-импульсной модуляции . Ракета получала и сохраняла эти измерения с двух станций в быстрой последовательности. В течение ранней части полета одна обычно указывала большее расстояние до цели, чем другая, в зависимости от позиции запуска относительно станций. Инвертируя один из этих сигналов и объединяя их, результирующее напряжение указывало направление и величину разницы между двумя оставшимися расстояниями. [6]
Этот результат, «сигнал ошибки», затем отправлялся в автопилот, заставляя ракету поворачиваться в сторону сигнала, которому предстояло пройти большее расстояние. В конце концов ракета достигала точки, где два сигнала ошибки были равны. Это происходило в любом месте вдоль линии, проходящей над целью, от точки на полпути вдоль прямой линии между двумя станциями, «базовой линии». [f] Ракета сначала пролетала мимо линии, а затем направлялась в другом направлении, но через короткое время она летел по устойчивой траектории. По мере приближения ракеты к цели обе теперь равные остаточные дальности уменьшались. Когда они достигали нуля, автопилот запускал конечную фазу. [6]
Система была реализована с использованием существующего 200 МГц VHF Rebecca/Eureka транспондерного радара Mk. 4. Поскольку измерения с двух станций не могли быть сделаны одновременно, потребовались две линии задержки для хранения сигналов для сравнения. В отчете от февраля 1954 года рассматривается использование магнитострикционных задержек для этой роли, одно из самых ранних упоминаний этой технологии. [6]
Система имела две существенные проблемы. Одна из них заключалась в том, что ракеты постоянно отвечали на запросы наземной станции, что давало возможность вражеским приемникам триангулировать положение ракеты даже на очень большом расстоянии и готовить оборону. Это в некоторой степени компенсировалось количеством таких сигналов, которые можно было бы ожидать при атаке, что подавило бы любого, кто пытался бы отслеживать одну ракету. Сигналы все равно были бы полезны в качестве предупреждения о том, что атака уже началась. Другая проблема заключалась в том, что противник мог посылать ложные импульсы на той же частоте и тем самым нарушать измерения. Это в некоторой степени компенсировалось фильтрацией PRF на ракетах, которая могла бы отбрасывать нескоординированные сигналы. [6]
Самолеты сопоставимой роли, конфигурации и эпохи