Телевизионное наведение ( ТГМ ) — это тип системы наведения ракеты , использующей телевизионную камеру в ракете или планирующей бомбе , которая отправляет сигнал обратно на стартовую платформу. Там офицер по вооружению или бомбардировщик наблюдает за изображением на экране телевизора и отправляет корректирующие данные ракете, обычно по радиоканалу управления . Телевизионное наведение не является ГСН, поскольку оно не автоматизировано, хотя известны полуавтоматические системы с автопилотами для сглаживания движения. Их не следует путать с искателями контраста , которые также используют телевизионную камеру, но представляют собой настоящие автоматизированные системы искания.
Эта концепция была впервые исследована немцами во время Второй мировой войны как противокорабельное оружие, которое позволяло безопасно удерживать стартовый самолет вне досягаемости зенитных орудий цели. Наиболее развитым образцом был Henschel Hs 293 , однако варианты этого оружия с телевизионным наведением так и не нашли боевого применения. США также экспериментировали с подобным оружием во время войны, особенно с GB-4 и Interstate TDR . В эксперименте использовались лишь небольшие количества, с приемлемыми результатами.
Несколько систем использовались в эксплуатации после войны. Британский Blue Boar был отменен после обширных испытаний. Отдельное направление разработки привело к созданию противокорабельных версий ракеты Martel с телевизионным наведением . Американская AGM-62 Walleye представляет собой аналогичную систему, прикрепленную к бомбе без двигателя, советская Х-29 аналогична.
Телевизионное наведение никогда не использовалось широко, поскольку их заменило появление бомб с лазерным наведением и оружия GPS . Однако они остаются полезными, когда необходимы определенные подходы или дополнительная точность. Одним из известных применений была атака на нефтяную платформу Си-Айленд во время войны в Персидском заливе , которая требовала высокой точности и была атакована бомбами «Суэллай».
Первая согласованная попытка создать бомбу с телевизионным наведением была предпринята в Германии под руководством Герберта Вагнера на авиастроительной компании Henschel в 1940 году. [1] Это была одна из нескольких попыток создать пригодные для использования системы наведения для продолжающегося планирования Hs 293. проект бомбы. Hs 293 изначально проектировался как чисто система MCLOS , в которой ракеты на хвостовой части бомбы наблюдались наводчиком бомбы, а радиокомандная установка Кель-Страсбург [a] посылала бомбе команды для совмещения ее с целью. Недостатком такого подхода является то, что самолет должен был лететь таким образом, чтобы наводчик бомбы мог видеть бомбу и цель на протяжении всей атаки, что, учитывая стесненные условия бомбардировщиков Второй мировой войны, существенно ограничивало направления полета самолета. Любая погода, дымовые завесы или даже проблемы с обзором цели на большом расстоянии затрудняли атаку. [2]
Размещение телевизионной камеры в носовой части бомбы, казалось, давало огромные преимущества. Во-первых, самолет мог свободно лететь по любому курсу эвакуации, поскольку наводчик бомбы мог наблюдать за всем заходом на посадку по телевизору в кабине, и ему больше не нужно было смотреть за пределы самолета. Это также позволило расположить наводчик бомбы в любом месте самолета. Кроме того, его можно запускать сквозь облака или дымовые завесы, а затем захватывать цель, когда она пройдет сквозь них. Что еще более важно, по мере приближения бомбы к цели изображение на экране телевизора увеличивается, обеспечивая повышенную точность и позволяя наводчику бомбы выбирать уязвимые места на цели для атаки. [3]
В то время телевизионные технологии находились в зачаточном состоянии, а размеры и хрупкость камер и приемников были непригодны для использования в качестве оружия. [3] Технические специалисты немецкого почтового отделения, помогая компании Fernseh , начали разработку защищенных миниатюрных камер и электронно-лучевых трубок , первоначально основанных на немецком довоенном стандарте 441 строки. Они обнаружили, что частота обновления 25 кадров в секунду слишком низкая, поэтому вместо использования двух кадров, обновляющихся 25 раз в секунду, они обновляли один кадр 50 раз в секунду и отображали примерно половину разрешения. В случае противокорабельного применения ключевым требованием было разрешение линии между кораблем и водой, а при наличии 224 линий это стало затруднительно. Эту проблему удалось решить, повернув трубку вбок, чтобы она имела разрешение 220 строк по горизонтали и аналоговый сигнал с гораздо большим разрешением по вертикали. [4]
В ходе испытаний, проведенных Deutsche Forschungsanstalt für Segelflug (DFS), начиная с 1943 года, [5] они обнаружили, что одним из главных преимуществ системы было то, что она очень хорошо работала с 2-осевой системой управления ракеты. В системе управления Kehl использовалась ручка управления, которая запускала или останавливала движение аэродинамических органов управления бомбой. Например, перемещение элементов управления влево привело бы к перемещению элементов управления и началу крена влево, но когда стик находился в центре, элементы управления оставались в этом положении, и крен продолжал увеличиваться. Не имея возможности видеть поверхности управления после запуска, операторам приходилось ждать, пока они не увидят, что бомба начала двигаться, а затем использовать противоположные входы, чтобы остановить движение. Это заставляло их постоянно промахиваться в своих исправлениях. Но при просмотре через экран телевизора движение было сразу заметно, и у операторов не возникало проблем с легкостью вносить небольшие поправки. [6]
Однако они также обнаружили, что некоторые запуски очень затрудняют контроль. Во время захода на посадку оператор, естественно, отключал управляющие воздействия, как только камера наводилась на цель. Если камера была прочно прикреплена к ракете, это происходило, как только вводилось достаточное количество средств управления. Крайне важно, что ракета могла быть направлена в этом направлении, но на самом деле не двигалась в этом направлении, обычно при движении присутствовал некоторый угол атаки . Это приведет к тому, что изображение снова начнет следовать за целью, что потребует еще одной коррекции и так далее. Если пуск происходил слишком далеко от цели, у оператора в конечном итоге заканчивалась мощность управления по мере приближения ракеты, что приводило к вероятной круговой ошибке (CEP) в 16 м (52 фута), что слишком далеко, чтобы быть полезным. [7]
Рассмотрев несколько вариантов решения этой проблемы, включая пропорциональную навигационную систему, они остановились на чрезвычайно простом решении. Небольшие флюгеры на носовой части ракеты использовались для вращения камеры, поэтому она всегда была направлена в направлении траектории полета, а не в направлении корпуса ракеты. Теперь, когда оператор маневрировал ракетой, он видел, куда она в конечном итоге направилась, а не туда, куда она была направлена в данный момент. Это также помогло уменьшить движение изображения, если они применяли резкие управляющие воздействия. [6]
Еще одна проблема, которую они обнаружили, заключалась в том, что по мере приближения ракеты к цели поправки в системе управления приводили к все более резким движениям на телевизионном дисплее, что делало коррекцию в последнюю минуту очень трудной, несмотря на то, что это самая важная часть захода на посадку. Проблема была решена путем обучения контроллеров тому, чтобы они гарантировали, что они внесли все исправления в последнюю минуту перед этим моментом, а затем удерживали джойстик в любом положении, в котором он находился, как только изображение выросло до определенного размера. [8]
Источники утверждают, что всего было построено 255 моделей D, и один из них утверждает, что одна из них попала в бой с кораблем Королевского флота . [9] Однако другие источники предполагают, что система никогда не использовалась в бою. [10]
США были ознакомлены с концепцией планирующих бомбардировок Королевскими ВВС незадолго до вступления США в войну. «Хэп» Арнольд приказал базе ВВС Райт Паттерсон начать разработку широкого спектра концепций в рамках программ GB («планирующая бомба») и связанных с ней программ VB («вертикальная бомба»). Первоначально они не имели большого значения, поскольку и ВВС, и ВМС США были убеждены, что бомбовый прицел Norden обеспечит высокую точность и устранит необходимость в управляемых бомбах. Вскоре после первых вылетов 8-й воздушной армии в 1942 году обещания «Нордена» были заменены реальностью, согласно которой точность менее 900 метров (1000 ярдов) была, по сути, вопросом удачи. Вскоре после этого в 1943 году ВМФ подвергся нападению со стороны раннего немецкого оружия MCLOS. Обе службы начали программы по скорейшему принятию на вооружение управляемого оружия, в ряде этих проектов было выбрано телевизионное наведение.
RCA , в то время мировой лидер в области телевизионных технологий, уже некоторое время экспериментировала с военными телевизионными системами. В рамках этого был разработан миниатюрный иконоскоп модели 1846 года, пригодный для использования в самолетах. В 1941 году они экспериментально использовались для управления дронами , а в апреле 1942 года один из них был доставлен в корабль на расстоянии примерно 50 километров (31 миль). ВВС армии США заказали версию своей планирующей бомбы GB-1, оснащенную этой системой, которая стала GB -4 . Он был похож на Hs 293D практически во всем. Армейский корпус связи использовал 1846 со своей собственной системой передатчика и приемника для создания чересстрочного видеоизображения с разрешением 650 строк и частотой 20 кадров в секунду (40 полей в секунду). Устройство записи пленки было разработано для возможности критики после запуска. [1]
Два B-17 были оснащены приемниками, и первые пять испытательных сбросов были проведены в июле 1943 года на аэродроме Эглин Филд во Флориде. Дальнейшие испытания проводились на полигоне Тонопа и проходили все более успешно. К 1944 году система считалась достаточно развитой для проведения боевых испытаний, и в июне два самолета-носителя и небольшое количество бомб GB-4 были отправлены в Англию. [1] Эти запуски прошли не очень хорошо: камеры, как правило, вообще не работали, выходили из строя сразу после запуска или обеспечивали прерывистый прием, что обычно приводило к тому, что изображения становились видимыми только после того, как бомба прошла мимо цели. После серии неудачных запусков команда вернулась домой, потеряв при приземлении один из самолетов-носителей. Попытки использовать систему для создания ракеты «воздух-воздух» с использованием командного наведения не увенчались успехом из-за проблем со скоростью сближения и временем реакции. [11]
К концу войны достижения в миниатюризации трубок, особенно в рамках разработки бесконтактного взрывателя , позволили значительно уменьшить размер иконоскопа. Однако продолжающиеся к этому времени исследования RCA привели к разработке значительно улучшенного изображения ортикона и началу проекта MIMO, сокращенного от «Миниатюрное изображение ортикона». [12] В результате получилась система значительно меньшего размера, которая легко помещалась в носовой части бомбы. Командование воздушно-технических служб армии использовало это в своем проекте управляемой бомбы VB-10 «Roc II» - большой вертикально сбрасываемой бомбы. Разработка Roc началась в начале 1945 года и к концу войны готовилась к испытаниям на Вендовер-Филд . [13] Разработка продолжалась и после войны, и какое-то время в послевоенный период она находилась на вооружении. [14] [15]
Сразу после войны Королевский флот разработал потребность в управляемой бомбе для противокорабельных целей. Это появилось как «Синий Кабан» , случайно присвоенное радужное кодовое имя. Система была спроектирована так, чтобы планировать под углом около 40 градусов над горизонтом и могла маневрировать на протяжении всего захода на посадку, что позволяло направить ее на цель в течение шести секунд после прорыва облачного покрова на высоте 10 000 футов (3 000 м). Еще более крупный «Special Blue Boar», разработанный с полезной нагрузкой в 20 000 фунтов (9 100 кг), предназначен для доставки ядерных боеголовок V-бомбардировщиков на дальность до 25 морских миль (46 км; 29 миль) при падении с высоты 50 000 футов ( 15 000 м) высота. [16]
Заказанная в 1951 году разработка с использованием телекамеры EMI прошла гладко, и в 1953 году начались живые испытания. Несмотря на успех, программа была отменена в 1954 году, поскольку военно-морская версия стала слишком тяжелой, чтобы ее могли нести их новые ударные самолеты, в то время как V-бомбардировщики были планируется получить гораздо более производительную Blue Steel . [16]
Роль противника судоходства осталась незаполненной, что привело к появлению второго проекта «Зеленый сыр» . Он был во многом идентичен Blue Boar с добавлением нескольких твердотопливных ракет , позволяющих запускать его с малой высоты и долетать до цели, не подвергая самолет-носитель огню, а также заменял телекамеру небольшим радаром . Он также оказался слишком тяжелым для предполагаемого самолета Fairey Gannet и был отменен в 1956 году .
В начале 1960-х годов компании Matra и Hawker Siddeley Dynamics начали сотрудничать в разработке мощной противорадиолокационной ракеты большой дальности , известной как Martel . Идея, лежащая в основе Martel, заключалась в том, чтобы позволить самолету атаковать ракетные объекты Варшавского договора , находясь далеко за пределами их досягаемости, и он имел боеголовку, достаточно большую, чтобы уничтожить радар даже в случае близкого попадания. По сравнению с американским AGM-45 Shrike , Martel имел гораздо большую дальность действия — до 60 километров (37 миль) по сравнению с 16 километрами (10 миль) для раннего Shrike, и вместо него устанавливал 150-килограммовую (330 фунтов) боеголовку. 66 килограммов (145 фунтов). [18]
Вскоре после этого Королевский флот начал беспокоиться об улучшении возможностей противовоздушной обороны советских кораблей. « Блэкберн Буканьер» был разработан специально для противодействия этим кораблям, летая на очень малых высотах и сбрасывая бомбы с больших расстояний и на высоких скоростях. Такой подход удерживал самолет под радаром корабля до последних нескольких минут захода на посадку, но к середине 1960-х годов стало понятно, что даже этот короткий период откроет самолет для атаки. Требовалось новое оружие, которое удерживало бы самолет еще дальше от кораблей, в идеале никогда не поднимаясь над горизонтом радара. [18]
Это означало, что ракету придется запускать вслепую, а собственный радар самолета не сможет увидеть цель. В то время не было отечественной активной радиолокационной ГСН , поэтому было принято решение использовать телевизионное наведение и систему передачи данных для отправки видео на самолет-носитель. Планер Martel был признан подходящим, и для создания версии AJ.168 была добавлена новая носовая часть с электроникой. [18]
Как и более раннее оружие Германии и США, Martel требовал, чтобы офицер по оружию визуально наводил ракету, в то время как пилот уводил самолет от цели. В отличие от более раннего оружия, Мартель пролетел свой первоначальный курс, используя автопилот , который управлял ракетой достаточно высоко, чтобы она могла видеть как цель, так и самолет-носитель, чтобы канал передачи данных мог работать. Телевизионный сигнал не включался до тех пор, пока ракета не достигла примерно средней точки, после чего офицер по вооружению направил ее, как и предыдущее оружие. Хотя для этого требовалось, чтобы ракета летела достаточно высоко, чтобы ее мог видеть корабль, ее небольшой размер делал ее неуловимой целью для радаров той эпохи и особенно оружия. Martel не была ракетой, летающей над морем, а вместо этого ныряла на цель с определенной высоты. [18]
Первый испытательный пуск AJ.168 состоялся в феврале 1970 года, и к моменту завершения испытаний в июле 1973 года всего было произведено 25 выстрелов, в основном на авиабазе Королевских ВВС Аберпорт в Уэльсе. Дальнейшие испытания проводились до октября 1975 года, когда его допустили к эксплуатации. Королевский флот использовал его лишь недолго, прежде чем они передали оставшуюся часть своих пиратов Королевским ВВС. ВВС Великобритании использовали на своих пиратах как противорадиолокационные, так и противокорабельные версии, причем противокорабельные версии были заменены на Sea Eagle в 1988 году, в то время как оригинальные противорадиолокационные версии AS.37 оставались в использовании до тех пор, пока Buccaneers не были сняты с вооружения. в марте 1994 года. [18]
.jpg/1280px-AGM-62_Walleye_on_a_A-7C_Corsair_II_of_VX-5_at_the_White_Sands_Missile_Range,_1_December_1978_(6413520).jpg)
Интерес США к телевизионному руководству в основном исчез в послевоенный период. Тем не менее, мелкомасштабные разработки продолжались, и команда военно-морской артиллерийской испытательной станции (NOTS) разработала способ автоматического отслеживания светлых или темных пятен на телевизионном изображении - концепцию, сегодня известную как искатель оптического контраста.
Вместо этого большая часть работ была сосредоточена на оружии MACLOS и привела к разработке AGM-12 Bullpup, который считался настолько точным, что его называли «серебряной пулей». Раннее использование «буллпапа» продемонстрировало, что его слишком сложно использовать, и самолет-носитель подвергался зенитному огню - именно те же проблемы, которые заставили немцев начать исследования по телевизионному наведению. В январе 1963 года NOTS выпустила контракт на поставку бомбы и системы наведения, которые можно было бы использовать с их датчиком контрастности. Несмотря на то, что это была планирующая бомба, ей по ошибке был присвоен номер в новой системе нумерации управляемых ракет, и она стала AGM-62 Walleye . [19]
Как первоначально предполагалось, система будет использовать телевизор только тогда, когда ракета еще находится в самолете, и будет автоматически искать ее после запуска. Это быстро оказалось неосуществимым, поскольку система часто ломала блокировку по самым разным причинам. Это привело к добавлению канала передачи данных, который отправлял изображение обратно в самолет, обеспечивая наведение на всем протяжении. Это не была настоящая телевизионная система наведения в классическом понимании, поскольку задачей оператора было продолжать выбирать точки высокой контрастности, за которыми затем следовал ГСН. На практике, однако, обновление было почти непрерывным, и система действовала скорее как телевизионная система наведения и автопилот, как ранние планы Hs 293. [19]
Walleye поступил на вооружение в 1966 году и был быстро использован в нескольких высокоточных атаках на мосты и аналогичные цели. Они показали, что ему не хватает ударной мощи и требуется большая дальность стрельбы. Это привело к введению линии передачи данных увеличенной дальности (ERDL) и крыльев большего размера, позволяющих увеличить дальность действия с 30 до 44 километров (от 18 до 28 миль). Walleye II представлял собой гораздо более крупную версию, основанную на 910-килограммовой (2000-фунтовой) бомбе для улучшения эффективности борьбы с крупными целями, такими как мосты, и дальнейшего увеличения дальности действия до 59 километров (37 миль). [19] Они широко использовались на поздних этапах войны и оставались на вооружении до 1970-х и 80-х годов. Это был Walleye, оснащенный ERDL, который использовался для разрушения нефтепроводов, питающих Си-Айленд, и помог остановить разлив нефти во время войны в Персидском заливе в 1991 году. Walleye покинул службу в 1990-х годах, и его в основном заменило оружие с лазерным наведением.
Советская Х-59 — это наземная ударная ракета большой дальности, которая включает телекамеру после 10 километров (6 миль) полета от самолета-носителя. Его максимальная дальность действия составляет 200 километров (120 миль), и он используется практически так же, как и Walleye.