Астрокупол — полусферический прозрачный купол, установленный в крыше кабины самолета . Такой купол позволит обученному штурману выполнять астронавигацию и тем самым направлять самолет в ночное время без помощи наземных визуальных ориентиров. [1]
Астронавигация была основным ранним методом определения местоположения самолета в ночное время по звездам . Практика наблюдения звезд с помощью секстанта была обычным явлением среди штурманов на борту кораблей в течение сотен лет и оказалась применимой и для более быстро движущихся самолетов, однако для этой задачи требовался обзор небесного горизонта на 360 градусов . Такого вида можно было бы легко добиться, установив астрокупол. Королевские ВВС (RAF) внедрили методы астронавигации в стандартную подготовку штурманов в конце 1930-х годов, как используемые методы, так и конструкция секстанта были адаптированы для лучшего соответствия авиационной среде, в то время как многие самолеты, заказанные этой службой, будут оснащены астрокуполами. чтобы дать возможность навигаторам использовать эту технику.
Во время Второй мировой войны астронавигация стала важнейшей способностью, используемой различными странами для проведения ночных полетов на большие расстояния, особенно для стратегических бомбардировок. Решение британских ВВС использовать свои бомбардировщики в основном в ночное время означало, что их экипажи особенно зависели от астронавигации при поиске пути к целям и обратно. Внедрение электронных средств навигации вскоре составило конкуренцию астронавигации, хотя электронные методы имели и свои недостатки. [2]
Спорадическое использование астронавигации в авиации можно обнаружить в многочисленных полетах на дальние расстояния, выполненных в 1920-е годы и даже во время Первой мировой войны . [2] На заре авиации те отдельные офицеры, которые решили использовать астронавигацию, часто пытались упростить традиционные процедуры морских штурманов в этом новом оперативном контексте. В 1930-е годы Королевские ВВС (RAF) серьезно заинтересовались широким использованием астронавигации для ночных полетов. [2] В ноябре 1937 года астронавигация была официально признана частью стандартной навигационной процедуры среди пилотов разведчиков общего назначения и пилотов двухмоторных бомбардировщиков. Два года спустя для сервиса был разработан специализированный пузырьковый секстант, который стал предпочтительным инструментом для этой формы навигации. [2] Обычно рядом с астрокуполом устанавливается подвесной рычаг, на котором можно закрепить секстант с помощью поворотного зажима, прикрепленного к верхней части инструмента. [3]
Во время Второй мировой войны астрокупола были заметны на многих многомоторных самолетах, эксплуатируемых Королевскими ВВС и Содружеством , а также на иностранных самолетах, заказанных ими для их использования, таких как Liberator и Dakota . Кроме того, многие самолеты будут оснащены астрокуполами, чтобы облегчить их эксплуатационное использование. [4] Для Королевских ВВС было особенно важно, чтобы конкретные самолеты имели астрокупоны, поскольку ВВС решили проводить большинство своих наступательных операций над континентом под покровом ночи, что затрудняло традиционную навигацию по ориентирам. [5] [6] На многих самолетах, таких как четырехмоторный тяжелый бомбардировщик « Шорт Стирлинг» , астрокупол был расположен под таким углом, чтобы обеспечить широкий обзор внешних объектов, в том числе наземных позиций, а не только тех, которые имеют отношение к задачам астронавигации, таким образом объект иногда использовался для наблюдения (не связанного с мореплаванием). [7] [2] Несколько Авро Ланкастеров были оснащены парой астрокуполов. [2]
Подобные купола полусферической формы также устанавливались на некоторых тяжелых бомбардировщиках времен Второй мировой войны с целью наблюдения за их оборонительными артиллерийскими башнями , особенно теми, которые имели дистанционное управление. Примеры таких установок включают немецкий Heinkel He 177 A, имевший один носовой спинной купол для наведения дистанционно управляемой сдвоенной спинной турели FDL 131 , а также американский тяжелый бомбардировщик Boeing B-29 Superfortress , который использовал купол в своей конструкции. сложный прицельный комплекс для квартета дистанционных орудийных турелей . [8] [9] На B-29 соединение астрокупола было спроектировано таким образом, чтобы оно создавало лишь минимальные радиопомехи посредством статических электрических разрядов. [10]
Несколько бомбардировщиков Королевских ВВС, таких как «Стерлинг», были оснащены астрографом; это устройство, установленное над столом штурмана, проецировало линии одинаковой высоты для двух звезд одновременно. [2] Навигатору достаточно было наблюдать за Полярной звездой с этой точки, чтобы получить оценку в три звезды. Хотя инерциальные системы наведения считались полезными в астронавигации, к этому времени они становились все более доступными; эти устройства в конечном итоге вытеснят использование астронавигации, и, таким образом, самолеты будут все чаще строиться без астрокуполов или других приспособлений для этих средств навигации. [2] Астрокупола увеличивали сопротивление и могли выйти из строя под давлением (так называемым выбросом), что происходило в нескольких случаях, часто с фатальными последствиями для штурмана. [11] Были предприняты усилия по уменьшению этой опасности с помощью выдвижных перископических секстантов.
Ранние бомбардировщики с реактивными двигателями , такие как English Electric Canberra и бомбардировщики V , хотя и были оснащены внутренними навигационными системами, часто по-прежнему могли управляться с помощью астронавигации. [2] В начале 1960-х годов астрокупола все еще использовались на авианосце USMC Lockheed Hercules GV-1 (позже получившем обозначение C-130 ); штурман смог использовать пузырьковый секстант, подвешенный на крючке в середине купола. Морская пехота США управляла своей школой аэронавигации в MCAS Черри-Пойнт, Северная Каролина, выпускники которой получали звание и крылья в качестве воздушного штурмана. [ нужна цитата ]
Lockheed SR-71 Blackbird , высокоскоростной самолет- разведчик , был оснащен сложным комплексом навигационных систем, который включал в себя астроинерциальную систему наведения (АНС) для коррекции отклонений, создаваемых инерциальной навигационной системой посредством серии небесных наблюдений. . [12] Эта система проводила наблюдения за звездами над самолетом через круглое окно из кварцевого стекла, установленное в верхней части фюзеляжа. [13] Его звездный трекер с источником «синего света» , который мог видеть звезды как днем, так и ночью, будет постоянно отслеживать различные звезды по мере того, как изменяющееся положение самолета приведет их в поле зрения. Цифровые компьютерные эфемериды системы содержали данные о списке звезд, используемых для небесной навигации : сначала список включал 56 звезд, а позже был расширен до 61. [14]
В послевоенное время использование астрокупола распространилось на другие транспортные средства, в том числе на ряд океанских судов. В частности, они нашли популярность на гоночных яхтах на длинные дистанции, особенно на тех, которые использовались в одиночных гонках. [ нужна цитата ]
Эрик Табарли , рекордсмен в одиночной трансатлантической гонке OSTAR 1964 года и бывший пилот французской авиакомпании Aeronavale (воздушное подразделение флота), оснастил свой революционный легкий гоночный самолет Pen Duick II с кетчевым оснащением астрокуполом, снятым со списанного летательного аппарата Short Sunderland. лодка. Он мог не только использовать его для секстантной астронавигации, но и обеспечить защищенное место, откуда он мог управлять своей яхтой во время бурной гонки. Это было весьма полезно, поскольку его флюгерный автопилот (также созданный на основе авиационной техники) сломался.