Шестерня синхронизации

Регулировка синхронизатора Messerschmitt Bf 109 E (январь 1941 г.). Деревянный диск, прикрепленный к винту, используется для обозначения того, где каждый снаряд проходит через дугу гребного винта.

Синхронизации передач (также известные как пистолет синхронизатор или прерывателю передач ) была устройством , используемое на одним двигателе конфигурации трактора самолет на огнь его вперед стрельбе вооружения по дуге ее прядильный винта без пуль поразительных лезвий. Это позволяло наводить на цель самолет, а не орудие.

Было много практических проблем, в основном возникающих из-за изначально неточной природы стрельбы из автоматического оружия, большой (и изменяющейся) скорости лопастей вращающегося пропеллера и очень высокой скорости, с которой должна была работать любая шестерня, синхронизирующая их. На практике все известные механизмы работали по принципу активного «срабатывания» каждого выстрела, как в полуавтоматическом оружии.

Разработка и эксперименты с синхронизацией орудий велись во Франции и Германии в 1913–1914 годах, следуя идеям Августа Эйлера , который, кажется, первым предложил установить стационарное вооружение, стреляющее по направлению полета (в 1910 году). Однако первым практическим - хотя и далеко не надежным - снаряжением для ввода в строй были истребители Fokker Eindecker , поступившие на вооружение эскадрильи Немецкой воздушной службы.в середине 1915 г. Успех Eindecker привел к появлению множества устройств синхронизации орудий, кульминацией которых стала достаточно надежная гидравлическая передача British Constantinesco 1917 года. К концу войны немецкие инженеры были на пути к совершенствованию механизма с использованием электрического, а не механического или гидравлического механизма. связь между двигателем и пистолетом, при этом пистолет приводится в действие соленоидом, а не механическим «пусковым электродвигателем».

С 1918 до середины 1930-х годов штатным вооружением истребителя оставались два синхронных пулемета винтовочного калибра, стреляющие вперед по дуге винта. Однако в конце 1930-х годов основная роль истребителя все чаще сводилась к уничтожению больших цельнометаллических бомбардировщиков , для которых «традиционное» легкое вооружение было недостаточным. Поскольку было непрактично пытаться разместить более одного или двух дополнительных орудий в ограниченном пространстве, доступном в передней части фюзеляжа одномоторного самолета, это привело к увеличению доли вооружения, установленного в крыльях, стреляющих вне дуги. пропеллера. Неоспоримое дублирование синхронизирующих шестерен появилось только после внедрения реактивного движения. и отсутствие винта для синхронизации орудия.

Номенклатура [ править ]

Механизм, позволяющий автоматическому оружию стрелять между лопастями вращающегося винта, обычно называют механизмом прерывателя или синхронизатором. Оба эти термина более или менее вводят в заблуждение, по крайней мере, в том, что касается объяснения того, что происходит, когда шестерня работает. ^[1]

Термин «прерыватель» означает, что шестерня приостанавливает или «прерывает» огонь из ружья в точке, где одна из лопастей винта проходит перед его дулом. Сложность в том, что даже относительно медленно вращающиеся винты самолетов времен Первой мировой войны обычно поворачивались дважды или даже трижды для каждого выстрела, который мог произвести современный пулемет. Следовательно, двухлопастной пропеллер будет препятствовать пушке шесть раз за каждый цикл стрельбы из пушки, а четырехлопастной - двенадцать раз. Другими словами, «прерванная» пушка «блокировалась» более сорока раз в секунду ^[2].при этом он стрелял со скоростью около семи выстрелов в секунду. Неудивительно, что разработчики так называемых механизмов прерывания посчитали это слишком проблематичным, чтобы серьезно пытаться делать это, так как промежутки между «прерываниями» были бы слишком короткими, чтобы позволить пушке вообще выстрелить. ^[3]

И все же «синхронизация» в обычном смысле этого слова между скорострельностью пулемета ( стрельба как таковая, полностью автоматическим способом ) и числом оборотов в минуту вращающегося винта самолета также является концептуальной невозможностью. . ^[4] Пулемет обычно производит постоянное количество выстрелов в минуту, и хотя это можно увеличить, например, путем усиления и увеличения натяжения возвратной пружины или перенаправления газов, образующихся при каждой стрельбе, его нельзя изменить. по желанию, пока пистолет работает. С другой стороны, пропеллер самолета, особенно до появления винта постоянной скорости, поворачивались с сильно различающейся скоростью вращения в минуту, в зависимости от настройки дроссельной заслонки, а также от того, набирал ли самолет, летел по горизонтали или нырял. Даже если бы было возможно выбрать конкретную точку на тахометре авиационного двигателя, при которой циклическая скорость пулемета позволила бы ему стрелять через дугу воздушного винта, это было бы очень ограничивающим фактором. ^[5]

Было указано, что любой механизм, позволяющий достичь этого подвига, можно охарактеризовать как «прерывание» огня из пистолета (до такой степени, что оно больше не работает как автоматическое оружие), а также как «синхронизацию» или «синхронизируйте» огонь так, чтобы он совпадал с оборотами винта. ^[6]

Компоненты [ править ]

Типичная синхронизирующая передача состоит из трех основных компонентов.

У пропеллера [ править ]

Во-первых, требовался метод определения положения винта в данный момент. Обычно кулачок , приводимый в действие либо непосредственно от вала гребного винта, либо из некоторой части трансмиссии, вращающейся с той же скоростью, что и гребной винт, генерировал серию импульсов с той же скоростью, что и количество оборотов гребного винта. ^[7]Из этого правила были исключения. Некоторые шестерни помещали кулачок внутри самого спускового механизма пистолета, и импульсы выстрела иногда приходились на каждые два или три оборота гребного винта или, особенно в случае гидравлических или электрических передач, с частотой два или более за каждый оборот. На схемах в этом разделе для простоты предполагается, что один импульс на один оборот, так что каждый синхронизированный патрон «нацелен» на одну точку на диске гребного винта.

Время каждого импульса необходимо было отрегулировать так, чтобы оно совпадало с «безопасным» периодом, когда лопасти гребного винта были далеко от дороги, и эту настройку необходимо было периодически проверять, особенно если гребной винт был заменен или переоборудован. а также после капитального ремонта двигателя. Неисправности в этой регулировке (или, скажем, проскальзывание кулачкового колеса на миллиметр или два, или прогиб толкателя) ^{[Примечание 1]} вполне могут привести к каждомупуля попала в пропеллер - худший результат, чем если бы выстрел был произведен через пропеллер без какого-либо управления. Другой основной тип отказа связан с обрывом потока пусковых импульсов, обычно из-за заклинивания или поломки (или разрушения) генератора или звеньев. Это просто означало, что орудие больше не стреляло, и было частой причиной «заклинивания» синхронизированных орудий.

Скорость гребного винта и, следовательно, расстояние, которое он прошел между выстрелом из пушки и попаданием пули в диск гребного винта, менялись вместе с изменением скорости вращения двигателя. Там, где начальная скорость была очень высокой, а орудия были расположены достаточно далеко вперед, так что пули имели очень короткое расстояние до диска винта, это различие можно было в значительной степени игнорировать. Но в случае оружия с относительно низкой начальной скоростью или любого орудия, расположенного далеко от винта, вопрос мог стать критическим, ^[8] и в некоторых случаях пилоту приходилось сверяться со своим тахометром, следя за тем, чтобы обороты его двигателя были в пределах «безопасная» дальность перед стрельбой, иначе рискует скорейшее разрушение его винта. ^{[Заметка 2]}

У пистолета [ править ]

Второе требование касалось ружья, которое могло бы надежно стрелять (или «прерывать» его огонь) именно тогда , когда снаряжение «говорило» ему об этом. Не все автоматическое оружие одинаково поддается синхронизации. Когда он был готов к стрельбе, синхронный пулемет в идеале должен был иметь патрон в казеннике, затвор должен быть закрыт, а затвор был взведен (так называемое положение « закрытого затвора »). ^[9] Сложность заключалась в том, что несколько широко используемых автоматов (в частности, пистолет Льюиса и итальянский Ревелли) приводились в действие с открытого затвора , так что обычно был крошечный, но переменный интервал между спуском пистолета и его выстрелом. ^[10]Это означало, что их нельзя было синхронизировать без значительных модификаций. ^[11]

На практике выяснилось, что орудие необходимо вести стрельбу в полуавтоматическом режиме. ^[12]Когда пропеллер вращался, серия «стреляющих импульсов» передавалась на пушку, эффективно «нажимая на спусковой крючок», чтобы произвести один выстрел. Большинство этих импульсов улавливают ружье в ходе его цикла выстрела, то есть когда оно «занято» выбрасыванием отработанного патрона или заряжанием нового, и будут «потрачены впустую»; но в конце концов цикл стрельбы был завершен, и орудие было готово к стрельбе. Затем он должен был «дождаться» следующего импульса от механизма, и, получив его, он сработал. Эта задержка между готовностью к стрельбе и фактической стрельбой - это то, что замедляет темп стрельбы по сравнению с пулеметом, стреляющим свободным огнем, который стреляет в тот момент, когда он готов к стрельбе; но при условии, что шестерня работает правильно,орудие могло довольно быстро стрелять между вращающимися лопастями гребного винта, не попадая в них. ^[7]

Некоторые другие пулеметы, такие как австрийский Schwarzlose и американский Marlin , оказались менее чем идеально приспособленными к синхронизации, хотя в конечном итоге предсказуемая стрельба «одиночным выстрелом» была достигнута, как правило, путем модификации спускового механизма для имитации стрельбы с закрытым затвором. Большинство оружия, которое было успешно синхронизировано (по крайней мере, в период Первой мировой войны), было (например, немецкие пушки Парабеллум и « Шпандау » и британские пушки Виккерс ) основано на оригинальном пистолете Максима 1884 года, оружие с закрытым затвором, управляемое отдачей ствола. ^[13] Прежде чем эти различия были полностью поняты, много времени было потрачено на попытки синхронизировать неподходящее оружие.^[14]

Даже оружие с закрытым затвором требовало надежных боеприпасов. ^[15] Если колпачок в патроне неисправен до такой степени, что стрельба из пистолета задерживается на крошечную долю секунды (довольно частый случай на практике с боеприпасами массового производства), это не имеет большого значения в случае орудие, используемое пехотой на земле, но в случае синхронизированного «авиационного» орудия такая задержка может привести к ложной стрельбе, достаточно «несвоевременной», чтобы она могла попасть в винт. ^[16] Очень похожая проблема могла возникнуть, когда масса специального снаряда (такого как зажигательный или взрывной) была достаточно разной, чтобы вызвать существенную разницу в начальной скорости. ^[17] Это усугублялось дополнительным риском для целостности винта из-за характера снаряда.

«Спусковой двигатель» теоретически может иметь две формы. Самый ранний патент (Schneider 1913) предполагал, что синхронизирующий механизм будет периодически препятствовать стрельбе из ружья , таким образом действуя как настоящий или буквальный «прерыватель». На практике все «реальные» синхронизирующие механизмы, для которых у нас есть надежные технические детали, стреляли непосредственно из пушки : управляя ею, как если бы это было полуавтоматическое оружие, а не полностью автоматическое.

Связь между пропеллером и пушкой [ править ]

Третье требование - синхронизация связи между «машинами» (двигателем и пушкой). Многие ранние передачи использовали сложный и по своей природе хрупкий коленчатый рычаг и рычажный механизм толкателя, который мог легко заклинивать или иным образом выходить из строя, особенно когда требовалось работать на более высоких скоростях, чем они были предназначены. Существовало несколько альтернативных методов, включая колебательный стержень, гибкий привод, столб гидравлической жидкости, кабель или электрическое соединение.

Как правило, механические системы уступали гидравлическим или электрическим, но ни одна из них никогда не была полностью надежной, а синхронизирующие механизмы в лучшем случае всегда оставались подверженными случайным сбоям. Люфтваффе ас Адольф Галланд в его мемуарах военного периода Первый и последний описывает серьезный неисправного случай синхронизации в 1941 году ^[18]

Скорострельность [ править ]

Пилот обычно держал цель в поле зрения лишь на мгновение, поэтому концентрация пуль была жизненно важной для достижения «убийства». ^[13] Даже хрупкие самолеты времен Первой мировой войны часто подвергались удивительно большому количеству попаданий, чтобы их сбить, позже и более крупные самолеты снова были намного труднее. Было два очевидных решения: установить более эффективное орудие с более высокой скорострельностью или увеличить количество носимых орудий . ^{[Примечание 3]} Обе эти меры затрагивают вопрос синхронизации.

Ранние синхронизированные орудия периода 1915–1917 годов имели скорострельность в районе 400 выстрелов в минуту. При такой сравнительно неторопливой скорострельности синхронизатор может быть настроен таким образом, чтобы выдавать единичный импульс стрельбы каждые два или три оборота винта, что делает его более надежным без чрезмерного замедления темпов стрельбы. Чтобы управлять более быстрой пушкой, например, с циклической скоростью 800 или 1000 выстрелов в минуту, необходимо было подавать по крайней мере один импульс (если не два) на каждый оборот винта, что делало его более подверженным отказу. Сложный механизм механической системы навески, особенно типа «толкатель», мог легко расколоться на куски при движении с такой скоростью.

Последняя версия Fokker Eindecker, Fokker E.IV , шла с двумя пулеметами lMG 08 «Spandau» ; ^[19] это вооружение стало стандартным для всех немецких разведчиков типа D, начиная с Albatros DI . ^{[Примечание 4]} С момента появления Sopwith Camel и SPAD S.XIII в середине 1917 года до конца синхронизации орудий в 1950-х годах установка с двумя орудиями была международной нормой. Очевидно, что одновременная стрельба из двух орудий была не лучшим решением. Орудия должны были стрелять в одну и ту же точку на диске гребного винта., что означает, что один должен был выстрелить на крошечную долю секунды позже, чем другой. Вот почему ранние механизмы, предназначенные для одного пулемета, необходимо было модифицировать, чтобы обеспечить удовлетворительное управление двумя орудиями. На практике, по крайней мере, часть механизма пришлось дублировать, даже если два оружия не синхронизировались по отдельности.

История [ править ]

С самого начала практических полетов рассматривались возможные варианты использования самолетов в военных целях, хотя не все авторы пришли к положительным выводам по этому поводу. К 1913 году военные учения в Великобритании, Германии и Франции подтвердили вероятную полезность самолетов для разведки и наблюдения, и несколько дальновидных офицеров расценили это как необходимость сдерживания или уничтожения разведывательных машин противника. Таким образом, воздушный бой отнюдь не был неожиданным, и пулемет с самого начала рассматривался как наиболее вероятное оружие. ^[20]

«Вероятно, преимущество будет иметь самолет, способный стрелять по машине противника. Наиболее подходящим оружием является легкий пулемет с воздушным охлаждением». (из донесения майора Зигерта, немецкий генеральный штаб, 1 января 1914 г.) ^[21]

В чем не было общего согласия, так это в превосходстве, по крайней мере, для атакующего самолета, стационарных орудий, ведущих вперед, нацеленных путем наведения самолета на цель, а не гибких орудий, нацеленных не пилотом, а стрелком.

«Идея соединения пускового механизма с вращением винта - это обман. Возражение такое же, как и в отношении любого положения орудия, которое фиксируется вдоль продольной оси самолета: пилот вынужден лететь прямо на противника, чтобы пожар. При определенных обстоятельствах это крайне нежелательно ". (из того же отчета майора Зигерта) ^[22]

Еще в 1916 году у пилотов истребителя- толкача DH.2 были проблемы с убеждением своих старших офицеров в том, что вооружение их самолетов, стреляющее вперед, было более эффективным, если оно было закреплено так, чтобы вести огонь вперед, а не быть гибким. ^[23] С другой стороны, Август Эйлер запатентовал идею стационарного орудия еще в 1910 году - задолго до того, как тракторный самолет стал нормой, иллюстрируя свой патент схемой толкача с пулеметом . ^[22]

Патент Франца Шнайдера (1913–1914) [ править ]

Независимо от того, вдохновлен ли он оригинальным патентом Эйлера или нет, первым изобретателем, запатентовавшим метод стрельбы вперед через пропеллер трактора, был швейцарский инженер Франц Шнайдер , ранее работавший в Nieuport , но к тому времени работавший в компании LVG в Германии. ^[6]

Патент был опубликован в немецком авиационном журнале Flugsport в 1914 году, что означает, что концепция стала общеизвестной на ранней стадии. ^[24] Связь между гребным винтом и пушкой достигается с помощью вращающегося приводного вала, а не поршневого штока. Импульсы, необходимые для приведения в действие спускового крючка, или в данном случае для предотвращения срабатывания спускового крючка, производятся кулачковым колесом с двумя выступами, расположенными на 180 ° друг от друга, расположенным на самом орудии, поскольку стрельба должна прерываться обеими лопастями винта. Насколько известно, не было предпринято никаких попыток построить или испытать действующее рабочее оборудование на основе этого патента, который в то время не вызвал особого интереса со стороны официальных властей. ^[6] Точная форма синхронизирующего механизма, установленного на Шнайдере.LVG EI 1915 г. и его отношение к этому патенту неизвестно, поскольку никаких планов не сохранилось. ^[25]

Патент Раймона Солье (1914 г.) [ править ]

В отличие от патентованной конструкции Шнайдера, устройство Солнье было фактически построено и может считаться первым испытанным на практике механизмом синхронизации. ^[26] Впервые кулачок, производящий движение вперед и назад, передающий импульсы зажигания к пистолету, расположен у двигателя (в данном случае приводится в действие тем же шпинделем, который приводил в действие масляный насос и тахометр), а импульсы сами передаются через возвратно-поступательный шток, а не через вращающийся вал Шнайдера. Идея буквально «прервать» стрельбу из ружья уступает место (вероятно, в результате опыта) принципу нажатия на спусковой крючок для каждого последующего выстрела, как действие полуавтоматического оружия. ^[27]

Было указано, что это был практический дизайн, который должен был сработать, но этого не произошло. ^[14] Помимо возможных несоответствий в поставленных боеприпасах, реальная проблема заключалась в том, что пистолет, использованный для испытания механизма, газовый пулемет Hotchkiss 8 мм (0,323 дюйма), заимствованный у французской армии, был принципиально непригоден для " полуавтоматическая «стрельба». После первых неудачных испытаний ружье пришлось вернуть, и эксперименты были прекращены. ^[26]

Несинхронизированные орудия и концепция "дефлекторного клина" [ править ]

Когда в 1914 году во Францию ​​прибыли пилоты британского королевского летного корпуса и Королевской военно-морской авиации , они обнаружили, что они оснащены толкающими самолетами, слишком слабыми для того, чтобы нести пулеметы, и все еще иметь шанс догнать врага, а также тягачами, которые было трудно поднять. эффективно, потому что пропеллер мешал. Среди других попыток обойти это - таких как стрельба под углом мимо дуги пропеллера и даже обреченные на провал попытки синхронизировать пистолет Льюиса, который в то время был «стандартным» британским авиационным оружием ^[28], - целесообразно стрелять прямо через дугу винта и «надеяться на лучшее». ^[29]Большая часть пуль при нормальном ходе проходила бы мимо винта, не задевая лопасти ^{[Примечание 5],} и каждая лопасть, как правило, могла получить несколько ударов, прежде чем возникла большая опасность ее выхода из строя, особенно если она была связана лентой для предотвращения раскола ( см. схему ниже и иллюстрацию слева). ^[4]

После того, как его ранние эксперименты по синхронизации потерпели неудачу, Солнье применил метод, который гораздо меньше полагался на статистику и удачу, разработав бронированные лопасти пропеллера, устойчивые к повреждениям.

К марту 1915 года, когда французский пилот Ролан Гаррос подошел к Сонье, чтобы организовать установку этого устройства на его Morane-Saulnier Type L , они приняли форму стальных клиньев, которые отклоняли пули, которые в противном случае могли бы повредить винт или опасно срикошетить. . ^[30] Самому Гарросу и Жюлю Хью (его личному механику) иногда приписывают тестирование и усовершенствование «дефлекторов». ^[31] Эта грубая система работала по-своему, хотя клинья снижали эффективность пропеллера, а значительная сила удара пуль о лопасти дефлектора, должно быть, создавала нежелательную нагрузку на коленчатый вал двигателя. ^[6]

1 апреля 1915 года Гаррос сбил свой первый немецкий самолет, погибли оба экипажа. 18 апреля 1915 года, после еще двух побед, Гаррос был сбит (наземным огнем) в тылу немецких войск. Несмотря на то, что он смог сжечь свой самолет, Гаррос был схвачен, а его специальный пропеллер был в достаточной степени исправен, чтобы отправить его на проверку в Inspektion der Fliegertruppen ( Idflieg ) в Дёбериц под Берлином . ^[24]

Синхронизатор Фоккера и другие немецкие шестерни [ править ]

Осмотр пропеллера на машине Гарроса побудил Идфлига попытаться скопировать его. Первоначальные испытания показали, что клинья дефлектора не будут достаточно прочными, чтобы справиться со стандартными немецкими боеприпасами в стальной оболочке, и представители Fokker и Pfalz, двух компаний, которые уже производят копии Morane (хотя, как ни странно, не концерн LVG Шнайдера), были приглашены в Дёбериц. осмотреть механизм и предложить способы дублирования его действия. ^[32]

Энтони Фоккер смог убедить Идфлига взять напрокат пулемет Парабеллум и боеприпасы, чтобы его устройство можно было протестировать, и чтобы эти предметы были немедленно доставлены в Fokker Flugzeugwerke GmbH в Шверине (хотя, вероятно, не в его железнодорожном отсеке или «под мышкой», как он утверждал после войны). ^[33]

История его концепции, разработки и установки устройства синхронизации Fokker за 48 часов (впервые обнаруженная в официальной биографии Fokker, написанной в 1929 году) в настоящее время не считается действительной. ^[34] Другое возможное объяснение состоит в том, что «Моран» Гарроса, частично разрушенный пожаром, имел достаточно следов оригинальной синхронизирующей передачи, чтобы Фоккер мог догадаться, как она работает. ^[35] По разным причинам это также кажется маловероятным, ^{[Примечание 6],} и текущий исторический консенсус указывает на устройство синхронизации, которое разрабатывалась командой Фоккера (включая инженера Генриха Люббе ) до захвата машины Гарроса. ^[27]

Fokker Stangensteuerung передач [ править ]

Каким бы ни был его конечный источник, начальная версия синхронизирующего механизма Fokker (см. Иллюстрацию) очень внимательно следовала не патенту Шнайдера, как заявляли Шнайдер и другие ^{[Примечание 7],} а патенту Солнье . Подобно патенту Солье, шестерня Fokker была разработана для активного выстрела из ружья, а не прерывания его работы, и, как и более поздняя шестерня Виккерс-Челленджер, разработанная для RFC , она последовала за Солнье, взяв первичный механический привод от масляного насоса роторного двигателя . «Трансмиссия» между двигателем и ружьем была версией возвратно-поступательного толкателя Солнье. ^[36]Основное отличие заключалось в том, что вместо того, чтобы толкатель проходил непосредственно от двигателя к самому пушке, для чего потребовался бы туннель через брандмауэр и топливный бак (как показано на чертежах патента Солнье), он приводился в движение валом, соединяющим масляный насос к небольшому кулачку в верхней части фюзеляжа. В конечном итоге это оказалось неудовлетворительным, поскольку шпиндель механического привода масляного насоса был недостаточно прочным, чтобы выдерживать дополнительную нагрузку. ^[36]

Прежде чем недостатки первой формы снаряжения стали очевидны, команда Фоккера адаптировала новую систему к новому пулемету Parabellum MG14 и установила ее на Fokker M.5K , тип, который в то время служил в небольших количествах. с Fliegertruppen как A.III. Этот самолет с серийным номером IdFlieg A.16 / 15 стал прямым предшественником пяти построенных предсерийных прототипов M.5K / MG и фактически являлся прототипом Fokker EI - первого серийного одноместного истребителя, вооруженного синхронный пулемет. ^[37]

Этот прототип был продемонстрирован IdFlieg лично Фоккером 19–20 мая 1915 года на полигоне Дёбериц под Берлином. К 30 мая 1915 года лейтенант Отто Паршау проходил испытания этого самолета. Вскоре после этого пять серийных прототипов (заводское обозначение M.5K / MG и серийное обозначение E.1 / 15 - E.5 / 15 ^[37] ) проходили военные испытания. Все они были вооружены пистолетом Parabellum, синхронизированным с первой версией механизма Fokker. Этот прототип механизма имел такой короткий срок службы, что потребовалась переработка конструкции, в результате чего была изготовлена ​​вторая, более знакомая производственная форма механизма.

Шестерня, используемая в серийных истребителях Eindecker (см. Диаграмму), заменила механическую систему приводного вала масляного насоса большим кулачковым колесом, почти легким маховиком, приводимым непосредственно от картера вращающегося роторного двигателя . Толкатель теперь совершал возвратно-поступательное движение непосредственно от «толкателя» на этом кулачковом колесе. В то же время был изменен и используемый пулемет - пулемет LMG 08 , так называемый «Шпандау», заменил Парабеллум, использовавшийся с прототипом снаряжения. В то время Parabellum все еще был в очень дефиците, и все доступные образцы требовались в качестве орудий для наблюдателей, причем более легкое и удобное оружие было намного лучше в этой роли.

Первая победа на истребителе, оснащенном синхронизированным орудием, теперь считается, что это произошло 1 июля 1915 года, когда лейтенант Курт Винтгенс из Feldflieger Abteilung 6b , управляя самолетом Fokker M.5K / MG "E.5 / 15", вооруженным Парабеллумом, вынужден вниз по французскому Morane-Saulnier Type L к востоку от Люневиля . ^[38]

Исключительное владение исправным синхронизатором орудий позволило Германии достичь превосходства в воздухе на Западном фронте, известном как Fokker Scourge . Немецкое верховное командование защищало систему синхронизатора, давая указание пилотам не рисковать над территорией врага в случае, если они будут сбиты и секрет раскрыт, но основные задействованные принципы уже были общеизвестны ^{[39] [Примечание 8]} и К середине 1916 года несколько синхронизаторов союзников уже были доступны в большом количестве.

К этому времени механизм Fokker Stangensteuerung , который достаточно хорошо работал для синхронизации одиночного орудия, стреляющего с умеренной циклической скоростью через двухлопастной винт, приводимый в движение роторным двигателем, становился устаревшим.

Stangensteuerung шестерни для «стационарных», то есть рядных двигателей, работали от небольшого кулачка, расположенного сразу за гребным винтом (см. Иллюстрацию). Это породило основную дилемму: короткая, довольно прочная штанга толкателя означала, что пулемет нужно было установить достаточно далеко вперед, чтобы казенная часть орудия была вне досягаемости пилота для устранения заторов. Если орудие было установлено в идеальном положении, в пределах досягаемости пилота, требовалась гораздо более длинная штанга, которая имела тенденцию гнуться и ломаться.

Другая проблема заключалась в том, что Stangensteuerung никогда не работал с более чем одним оружием. Две (или даже три) пушки , установленные бок о бок и стреляющие одновременно , дали бы широкий разброс огня, который невозможно было бы сопоставить с «безопасной зоной» между вращающимися лопастями винта. Первоначальным ответом Фоккера на это было приспособление дополнительных «последователей» к большому кулачковому колесу Stangensteuerung , чтобы (теоретически) производить «пульсирующий» залп, необходимый для обеспечения того, чтобы орудия были нацелены в одну и ту же точку на диске гребного винта. В случае трех орудий это оказалось катастрофически нестабильным расположением, и даже для двух было не совсем удовлетворительно. ^[19]По этой причине большинство ранних истребителей-бипланов Fokker и Halberstadt ограничивались одной пушкой. ^{[Примечание 9]}

Фактически, создателям новых двухствольных стационарных истребителей Albatros в конце 1916 года пришлось внедрить собственное синхронизирующее устройство, известное как Hedtke gear или Hedtkesteuerung , и было очевидно, что Fokker собирались что-то придумать. кардинально новый. ^[36]

Fokker Zentralsteuerung передач [ править ]

Он был разработан в конце 1916 года и представлял собой новую синхронизирующую передачу без каких-либо стержней. Кулачок, генерирующий импульсы стрельбы, перемещался от двигателя к пушке; действующий двигатель спускового крючка теперь генерировал собственные импульсы стрельбы. Связь между пропеллером и пушкой теперь состояла из гибкого приводного вала, непосредственно соединяющего конец распределительного вала двигателя с пусковым электродвигателем пушки. ^[40] Кнопка включения пистолета просто включала муфту на двигателе, который приводил в движение гибкий привод (и, следовательно, двигатель спускового крючка). В некотором смысле это приблизило новое оборудование к оригинальному патенту Schneider (см.) .

Основным преимуществом было то, что регулировка (чтобы установить, куда должна попадать каждая пуля на диске винта) теперь находилась в самом ружье. Это означало, что каждое орудие настраивалось отдельно, что было важной особенностью, поскольку спаренные синхронизированные орудия не были настроены на стрельбу в строгом унисон, а когда они были направлены в одну и ту же точку на диске винта. Каждое орудие могло стрелять независимо, так как оно имело собственный гибкий привод, связанный с распределительным валом двигателя через распределительную коробку, и собственное сцепление. Наличие совершенно отдельного набора компонентов для каждого орудия также означало, что отказ в механизме одного орудия не затрагивал другое.

Это оборудование было доступно в больших количествах к середине 1917 года, ко времени установки на триплан Fokker Dr.I и на все более поздние немецкие истребители. Фактически, он стал стандартным синхронизатором для Luftstreitkräfte до конца войны ^[41], хотя эксперименты по поиску еще более надежной передачи продолжались. ^[36]

Другие немецкие синхронизаторы [ править ]

Механизм Шнайдера 1915 года [ править ]

В июне 1915 года двухместный моноплан, разработанный Шнайдером для компании LVG, был отправлен на фронт для доработки. Его наблюдатель был вооружен новым пистолетным кольцом Шнайдера, которое становилось стандартом для всех немецких двухместных автомобилей: пилот, по-видимому, был вооружен стационарным синхронным пулеметом. ^[26] Самолет разбился на пути вперед, и больше ничего не было слышно ни о нем, ни о его синхронизирующем механизме, хотя это предположительно было основано на собственном патенте Шнайдера. ^[25]

Шестерни Альбатроса [ править ]

В новых Albatros истребители поздних 1916 были установлены с двумя пушками синхронизированных с Альбатросом-Hedtke Steuerung шестерней, который был разработан Albatros Werkmeister Hedtke. ^[42] Система была специально предназначена для преодоления проблем, которые возникли при применении шестерни Fokker Stangensteuerung к рядным двигателям и установкам с двумя пушками, и представляла собой вариант системы жесткого толкателя, приводимого в движение с задней стороны коленчатого вала. двигателя Mercedes D.III .

В Albatros DV использовалось новое снаряжение, разработанное Веркмайстером Семмлером: ( Albatros-Semmler Steuerung ). По сути, это была улучшенная версия шестерни Hedtke. ^[42]

Официальный приказ, подписанный 24 июля 1917 года, стандартизировал улучшенную систему Fokker Zentralsteuerung для всех немецких самолетов, предположительно включая Albatroses. ^{[41] [43]}

Электрические механизмы [ править ]

Немецкие истребители после Первой мировой войны были оснащены электрическими синхронизаторами. В такой передаче контакт или набор контактов либо на самом гребном валу, либо на какой-либо другой части трансмиссии, вращающейся с тем же числом оборотов в минуту, генерирует серию электрических импульсов, которые передаются на соленоид. ведомый спусковой двигатель на пистолете. ^[16] Эксперименты с ними проводились до конца войны, и снова компания LVG, похоже, была замешана: в отчете британской разведки от 25 июня 1918 года упоминается двухместный автомобиль LVG, оснащенный таким оборудованием, который был сбит в британские линии. ^[36] Известно, что LVG построила 40 двухместных автомобилей C.IV, оснащенных электрической системой синхронизации Siemens.

Кроме того, компания Aviatik получила инструкции по установке 50 собственных систем электрической синхронизации на шасси DFW C.V. (Av).

Австро-Венгрия [ править ]

Стандартным пулеметом австро-венгерских вооруженных сил в 1914 году был пистолет Шварцлозе , который работал по системе «отложенного обратного удара» и не идеально подходил для синхронизации . ^[44] В отличие от французов и итальянцев, которые в конечном итоге смогли закупить оружие Виккерса, австрийцы не смогли получить достаточное количество «Спандаус» от своих немецких союзников и были вынуждены использовать Шварцлозе в том приложении, для которого он был не очень подходит. Хотя проблема синхронизации Шварцлозе была в конечном итоге частично решена, шестерни стали доступны только в конце 1916 года. Даже тогда, при высоких оборотах двигателя, австрийские синхронизаторы имели тенденцию работать очень хаотично. Австрийские истребители оснащались крупногабаритнымитахометры, чтобы пилот мог проверить, что его «обороты» были в пределах требуемого диапазона, прежде чем стрелять из своих орудий, а лопасти пропеллера были оснащены электрической системой предупреждения, которая предупреждала пилота, если его пропеллер попал. ^[45] Из-за хронической нехватки точных инструментов всегда не хватало зубчатых колес; так что серийные истребители, даже превосходные австрийские версии Albatros D.III , часто приходилось отправлять на фронт в невооруженном состоянии, чтобы оружейники эскадрильи устанавливали такие орудия и механизмы, которые можно было подобрать, спасти или смастерить. ^[46]

Вместо того, чтобы стандартизировать единую систему, разные австрийские производители производили свои собственные шестерни. Исследование Гарри Вудмана (1989) выявило следующие типы:

Zahnrad-Steuerung (управление зубчатым колесом) [ править ]

Привод осуществлялся от рабочих штоков распределительного вала двигателя Austro-Daimler через червячную передачу. Раннее орудие Шварцлозе имело синхронизированную скорострельность 360 выстрелов в минуту с этим снаряжением - позже оно было увеличено до 380 выстрелов с моделью MG16. ^[47]

Bernatzik-Steuerung [ править ]

Привод осуществлялся от качающегося рычага выпускного клапана, закрепленного на корпусе клапана рычага, который через шток передавал импульсы на пушку. Разработанный лейтенантом Отто Бернатзиком, он был настроен на то, чтобы доставлять импульс стрельбы при каждом втором обороте винта, и стрелял примерно от 380 до 400 выстрелов на пушку. ^[48] Как и в случае с другими механизмами, синхронизирующими ружье Шварцлозе, стрельба стала неустойчивой на высоких оборотах двигателя. ^[47]

Priesel-Steuerung [ править ]

Помимо элемента управления, который включал кулачковый толкатель и стрелял одним движением, эта передача была основана на оригинальной передаче Fokker Stangensteuerung . ^[47] Он был разработан оберлейтенантом Гвидо Приселом и стал стандартом для истребителей Oeffag Albatros в 1918 году. ^[48]

Zap-Steuerung (контроль Запарка) [ править ]

Эту экипировку разработал оберлейтенант Эдуард Запарка. ^[48] Привод был от задней части распределительного вала двигателя Hiero через трансмиссионный вал с шарнирами Carden. Скорострельность с более поздним орудием Шварцлозе составляла до 500 выстрелов в минуту. Пулемет нужно было поставить далеко вперед, где он был недоступен для пилота, чтобы в полете не удалось устранить заторы. ^[47]

Kralische Zentralsteuerung [ править ]

Основан на принципе шестерни Fokker Zentralsteuerung , с гибкими приводами, связанными с распределительным валом, и импульсами выстрела, генерируемыми электродвигателем спускового крючка каждого пистолета. Предназначенная для более надежной работы с сложной пушкой Шварцлозе, ее скорострельность ограничивалась 360–380 выстрелов в минуту. ^[49]

Соединенное Королевство [ править ]

Синхронизация британского оружия началась быстро, но довольно шатко. Первые механические синхронизирующие механизмы оказались неэффективными и ненадежными, а полная стандартизация очень удовлетворительного гидравлического механизма "CC" не была достигнута до ноября 1917 года. В результате синхронизированные орудия, похоже, были довольно непопулярны среди британских летчиков-истребителей. 1917; и ружье Льюиса с верхним крылом на его установке Foster оставалось предпочтительным оружием для Nieuports на британской службе ^[50] , также первоначально считавшееся основным оружием SE5 . Примечательно, что ранние проблемы с шестерней CC считались одной из менее значительных проблем.неотложные дела для эскадрильи № 56 в марте 1917 года, занятой подготовкой своих новых истребителей SE5 для боевых действий, прежде чем они отправятся во Францию, поскольку у них был командующий Льюис, чтобы отступить! ^[51] Болл вообще снял пистолет Виккерса на время, чтобы сэкономить на весе. ^[52]

Снаряжение Виккерс-Челленджер [ править ]

Первый британский синхронизатор был построен производителем пулемета, для которого он был разработан: он был запущен в производство в декабре 1915 года. Конструктор Джордж Челленджер в то время работал инженером в Vickers. В принципе, он очень напоминал первую форму снаряжения Fokker, хотя это было не потому, что это была копия (как иногда сообщается): только в апреле 1916 года захваченный Fokker был доступен для технического анализа. Дело в том, что обе шестерни были основаны на патенте Saulnier. Первая версия приводилась в движение редуктором, прикрепленным к шпинделю масляного насоса роторного двигателя, как в конструкции Солнье, а небольшой кулачок, генерирующий импульс, был установлен снаружи на левой стороне носовой части фюзеляжа, где он был легко доступен для регулировки. ^[53]

К сожалению, когда снаряжение было установлено на такие модели, как Bristol Scout и Sopwith 1½ Strutter , у которых были роторные двигатели и пулемет, стреляющий вперед, перед кабиной, длинная штанга толкателя, соединяющая шестерню с пушкой, должна была быть установлен под неудобным углом, в результате чего он мог скручиваться и деформироваться, а также расширяться и сжиматься из-за изменений температуры.

По этой причине на BE12 , RE8 и собственном FB 19 Vickers пулеметы для стрельбы вперед устанавливались на левой стороне фюзеляжа, так что относительно короткая версия толкателя могла быть напрямую связана с пушкой.

Это работало достаточно хорошо, хотя "неудобное" положение ружья, исключающее возможность прямого прицеливания, поначалу подвергалось большой критике. Это оказалось меньшей проблемой, чем предполагалось вначале, когда стало ясно, что нацелился самолет, а не само орудие. Последний тип самолета, оснащенный шасси Vickers-Challenger, RE8, сохранил левое положение орудия даже после того, как с середины 1917 года большинство из них были переоборудованы с шасси CC.

Снаряжение Скарфа-Дибовски [ править ]

Лейтенант Виктор Дибовски, офицер Императорского флота России , во время службы в составе миссии в Англии для наблюдения за методами производства британских самолетов и составления отчетов о них, предложил синхронизирующее устройство собственной конструкции. Согласно российским источникам, эта передача уже была испытана в России с неоднозначными результатами ^[54], хотя возможно, что более ранняя передача Дибовского была на самом деле системой дефлектора, а не истинным синхронизатором.

В любом случае уорент-офицер Ф. В. Скарфф работал с Дибовски над разработкой и реализацией механизма, работающего по знакомому принципу кулачка и наездника, при этом соединение с ружьем осуществлялось с помощью обычного толкателя и довольно сложной серии рычагов. Он был настроен на то, чтобы снизить скорость, с которой стреляющие импульсы подавались на орудие (и, следовательно, повысить надежность, но не скорость стрельбы).

Это снаряжение было заказано для Королевской военно-морской авиации, а производство снаряжения Vickers-Challenger началось в считанные недели. Он был более приспособлен к роторным двигателям, чем Vickers-Challenger, но кроме ранних Sopwith 1½ Strutters, построенных по заказам RNAS в 1916 году, и, возможно, некоторых ранних Sopwith Pups , никаких фактических применений, похоже, не зарегистрировано. ^[55]

Росс и другие "разные" механизмы [ править ]

Шестерня Росс была промежуточной, изготовленной в полевых условиях, разработанной в 1916 году специально для замены неподходящих шестерен Виккерс-Челленджер в полуторных стойках 70-й эскадрильи RFC . ^{[Примечание 10]} Официально он был разработан капитаном Россом из № 70, хотя предполагалось, что большую часть ответственности несет летный сержант, работавший под командованием капитана Росса. Снаряжение, по-видимому, использовалось только на 1½ Strutters, но эскадрилья № 45 использовала по крайней мере некоторые образцы снаряжения, а также снаряжение № 70. Когда это снаряжение стало доступным, оно было заменено на снаряжение Sopwith-Kauper. ^[56]

Норман Макмиллан , писавший через несколько лет после этого события, утверждал, что снаряжение Росса имело очень низкую скорострельность, но при этом оригинальный спусковой крючок оставался нетронутым, так что можно было «в очень узком углу» «стрелять прямо без снаряжения, и получить нормальную скорострельность наземной пушки ». Макмиллан утверждал, что винты с двадцатью попаданиями, тем не менее, вернули свой самолет домой. ^[57] Некоторые аспекты этой информации трудно согласовать с тем, как на самом деле работала синхронизированная пушка, и вполне могут быть связаны с трюками памяти Макмиллана. ^[56]

Другим синхронизатором «полевого производства» был АРСИАД: он был произведен в 1916 г. Отделением ремонта самолетов Авиационного депо №1 . Похоже, что о нем мало что известно; хотя он мог быть установлен на некоторые ранние RE8, для которых не было найдено шестерен Vickers-Challenger. ^[56]

Airco и Armstrong Whitworth разработали собственные редукторы специально для своих самолетов. Стандартизация гидравлического редуктора CC (описанного ниже) произошла до того, как они были произведены в количестве. ^[58] В производство должна была пойти только экипировка Сопвитса (следующий раздел).

Снаряжение Сопвит-Каупер [ править ]

Первые механические синхронизирующие шестерни, установленные на первых истребителях Sopwith, были настолько неудовлетворительными, что в середине 1916 года Sopwiths разработал улучшенное снаряжение, разработанное их мастером по производству Гарри Каупером , другом и коллегой австралийца Гарри Хокера . ^[59] Эта передача была специально предназначена для устранения неисправностей более ранних передач. Патенты, связанные с сильно модифицированными версиями Mk.II и Mk.III, подавались в январе и июне 1917 года.

Механический КПД был улучшен за счет изменения направления действия толкателя. Импульс зажигания генерировался в нижней точке кулачка, а не на выступе кулачка, как в патенте Солнье. Таким образом, усилие на стержень было приложено за счет растяжения, а не сжатия (или, выражаясь менее техническим языком, двигатель спускового крючка работал, «вытягивая», а не «толкая»), что позволяло стержню быть легче, сводя к минимуму его инерцию, так что он мог работать быстрее (по крайней мере, в ранних версиях шестерни каждый оборот кулачкового колеса давал два импульса зажигания вместо одного). Одиночный пусковой рычаг включал шестерню и стрелял из пушки одним движением, вместо того, чтобы включать шестерню, а затем стрелять, как в некоторых более ранних передачах.

2750 экземпляров снаряжения Sopwith-Kauper было установлено на служебных самолетах: оно не только являлось стандартным оборудованием для Sopwith Pup и Triplane, но и устанавливалось на многие ранние модели Camel., и заменил более ранние шестерни в 1½ Strutters и других типах Sopwith. Однако к ноябрю 1917 года, несмотря на несколько модификаций, стало очевидно, что даже редуктор Sopwith-Kauper страдает от присущих механическим редукторам ограничений. В частности, эскадрильи верблюдов сообщили, что винты часто «простреливались», а шестерни имели тенденцию «разбегаться». Износ, а также повышенная скорострельность пушки Виккерса и более высокие обороты двигателя были ответственны за это снижение производительности и надежности. К этому времени проблемы с прорезыванием гидравлического редуктора CC были преодолены, и он стал стандартом для всех британских самолетов, включая Sopwiths. ^[59]

Синхронизирующий механизм Константинеско [ править ]

Майор Колли, главный экспериментатор и советник по артиллерии в Департаменте по разработке боеприпасов военного министерства, заинтересовался теорией передачи волн Джорджем Константинеско и работал с ним, чтобы определить, как его изобретение может быть применено на практике, и наконец придумал идею разработка синхронизирующего механизма на его основе. Майор Колли использовал свои связи в Королевском летном корпусе и Королевской артиллерии (его собственный корпус), чтобы получить в аренду пулемет Виккерса и 1000 патронов.

Константинеско опирался на свою работу с перфораторами для разработки синхронизирующего механизма с использованием своей системы передачи волн. ^[60] В мае 1916 года он подготовил первый чертеж и экспериментальную модель того, что стало известно как Механизм управления огнем Константинеско или «Механизм CC (Константинеско-Колли)». Первая предварительная заявка на патент на Gear была подана 14 июля 1916 г. (№ 512).

Поначалу дотошный Константинеско был недоволен странным, слегка отклоняющимся хитом на его тестовом диске. Было обнаружено, что тщательный осмотр боеприпасов устранил эту неисправность (обычную, конечно, для всех подобных механизмов); при хорошем качестве снаряжения характеристики снаряжения порадовали даже его создателя. ^[61] А.М. Лоу , командовавший секретными экспериментальными работами Королевского летного корпуса в Фелтхэме, принимал участие в испытаниях. Система была усовершенствована Константинеско в сотрудничестве с типографом на Флит-стрит и инженером Уолтером Хаддоном из Haddon Engineering Works в Ханипот-Лейн, Альпертон. ^[62] Первая рабочая передача CC была испытана в воздухе на BE2c в августе 1916 года. ^[63]

Новое шасси имело несколько преимуществ по сравнению со всеми механическими механизмами: была значительно улучшена скорострельность, синхронизация стала намного более точной и, прежде всего, его можно было легко адаптировать к любому типу двигателя и планера, вместо того, чтобы использовать специально разработанный генератор импульсов для каждый тип двигателя и специальные соединения для каждого типа самолета. ^[64] В долгосрочной перспективе (при условии, что он был должным образом поддержан и отрегулирован) он также оказался гораздо более долговечным и менее подверженным поломкам. ^[65]

DH.4 эскадрильи № 55 прибыли во Францию ​​6 марта 1917 года с новым снаряжением ^[64], вскоре за ними последовали истребители Bristol № 48 эскадрильи и S.E.5 эскадрильи № 56 . У ранних серийных моделей были некоторые проблемы с эксплуатацией, так как наземная команда училась обслуживать и настраивать новые шестерни, а пилоты - управлять ими. ^[65] Это было в конце 1917 года, когда стала доступна версия механизма, которая могла управлять спаренными орудиями, так что первый Sopwith Camels должен был быть оснащен механизмом Sopwith-Kauper.

С ноября 1917 года снаряжение окончательно стало стандартным; устанавливались на все новые британские самолеты с синхронизированными орудиями, начиная с этой даты и до Gloster Gladiator 1937 года.

В период с марта по декабрь 1917 года на машинах Королевского летного корпуса и Королевской военно-морской авиации было установлено более 6000 зубчатых передач. В период с января по октябрь 1918 года на британские военные самолеты были установлены еще двадцать тысяч систем синхронизации орудий "Константинеско-Колли". когда 1 апреля 1918 года из двух предыдущих служб были сформированы Королевские военно-воздушные силы . Всего за двадцать лет было изготовлено 50 000 зубчатых колес, которые были стандартным оборудованием.

Снаряжение Betteridge [ править ]

Коробка передач CC была не единственной предлагаемой гидравлической передачей; В 1917 году авиамеханик А. Р. Беттеридж из 1-й эскадрильи австралийского летного корпуса построил и испытал снаряжение собственной конструкции во время службы в своем подразделении в Палестине. Официального интереса к этому устройству не было; возможно, передача CC уже была в перспективе. ^[66] Представляется, что на иллюстрации изображен испытательный стенд для этого снаряжения.

Франция [ править ]

Французской военной авиации повезло в том, что они смогли стандартизировать две достаточно удовлетворительные синхронизирующие передачи - одну адаптированную для роторных двигателей, а другую для «стационарных» (рядных) - почти с самого начала.

Механизм Алкан-Хами [ править ]

Первый французский синхронизатор был разработан Sergeant-Mécanicien Robert Alkan и Ingénieur du Génie maritime Hamy. Он был основан на оригинальном механизме Fokker Stangensteuerung : основное отличие заключалось в том, что шток толкателя был установлен внутри пистолета Виккерса с использованием дублирующей паровой трубки в рубашке охлаждения. Это смягчило главный недостаток других шестерен толкателя, заключающийся в том, что стержень, поддерживаемый по всей длине, был гораздо менее подвержен деформации или поломке. Ружья Виккерса, модифицированные для этого снаряжения, можно отличить по кожуху для пружины толкателя, выступающему из передней части пистолета, как второй ствол. Эта передача была впервые установлена ​​и испытана в воздухе на Nieuport 12.2 мая 1916 года и другое предсерийное оборудование было установлено на современные истребители Morane-Saulnier и Nieuport. Снаряжение Alkan-Hamy было стандартизировано как Système de Synchronization pour Vickers Type I (moteurs rotatifs) , которое стало доступно в количестве к моменту появления Nieuport 17 на передовой в середине 1916 года в качестве стандартного снаряжения для орудий, стреляющих вперед. роторных французских самолетов. ^[67]

В Nieuport 28 использовалась другая передача - теперь известная только из американской документации, где она описывается как «синхронизирующая передача Nieuport» или «передача Gnome». ^[68] Вращающийся приводной вал, приводимый в действие вращающимся картером роторного двигателя Nieuport 160 CV Gnome 9N Monosoupape , приводил в действие два отдельно регулируемых пусковых двигателя, каждый из которых передавал импульс стрельбы своему оружию с помощью своего собственного короткого стержня. ^[69] Фотографии свидетельствуют о том, что более ранняя версия этого механизма, управляющего одним оружием, могла быть установлена ​​на Nieuport 23 и Hanriot HD.1 .

Снаряжение Биркигта [ править ]

СПАД S.VII был разработан вокруг Биркигт в двигатель Hispano-Suiza , и когда новый истребитель был введен в эксплуатацию в сентябре 1916 года он пришел вооруженный одной Vickers пушкой , синхронизированный с новой шестерней , представленной Birkigt для использования с его двигателем. В отличие от большинства других механических зубчатых колес, «зубчатая передача SPAD», как ее часто называют, вообще обходилась без толкателя: импульсы стрельбы передавались к ружью торсионно с помощью движущегося колеблющегося вала, который вращался примерно на четверть оборота поочередно по часовой стрелке. и против часовой стрелки. Это колебание было более механически эффективным, чем возвратно-поступательное движение толкателя, что позволяло более высокие скорости. Официально известный какSystème de Synchronization pour Vickers Type II (moteurs fixes) механизм Birkigt позже был адаптирован для управления двумя орудиями и оставался на вооружении Франции вплоть до Второй мировой войны. ^[70]

Россия [ править ]

Российские синхронизирующие шестерни не производились до революции 1917 года - хотя эксперименты Виктора Дибовского в 1915 году способствовали созданию более поздней британской шестерни Скарфа-Дибовски (описанной выше), а другой морской офицер, Г.И. Лавров, также разработал шестерню, которая была установлена ​​на неудачный Sikorsky S-16 . Французские и британские образцы, построенные по лицензии в России, использовали шестерни Alkan-Hamy или Birkigt. ^[68]

Истребители советской эпохи использовали синхронизированные орудия вплоть до Корейской войны , когда Лавочкин Ла-11 и Яковлев Як-9 стали последними самолетами с синхронизаторами, которые участвовали в боевых действиях.

Италия [ править ]

Итальянское ружье Фиат-Ревелли оказалось не поддающимся синхронизации, поэтому Виккерс стал стандартным оружием пилотов, синхронизированным шестернями Алкан-Хами или Биркигта. ^[68]

Соединенные Штаты [ править ]

Французские и британские боевые самолеты, заказанные для американских экспедиционных сил в 1917/18 году, были оснащены их «родными» синхронизаторами, включая Alkan-Hamy в Ньюпорте и Sopwith французского производства , шасси Birkigt в SPAD и шасси CC для британцев. типы. CC также использовался для спаренных пулеметов M1917 / 18 Marlin, установленных на построенном в Америке DH-4, и сам производился в Америке до тех пор, пока оборудование Nelson не появилось в большом количестве. ^[68]

Механизм Нельсона [ править ]

Marlin газовый пистолет оказался менее поддаются синхронизации , чем Виккерс. Было обнаружено, что «мошеннические» выстрелы иногда пробивали винт, даже если шестерня была правильно отрегулирована и в остальном работала нормально. В конечном итоге проблема была решена путем модификации спускового механизма Marlin ^[71], но тем временем инженер Адольф Л. Нельсон из отдела проектирования самолетов на McCook Field разработал новую механическую передачу, специально адаптированную для Marlin, официально известную как Нельсон одиночный выстрел синхронизатора. ^[72] Вместо толкателя, общего для многих механических шестерен, или «тяги» у Сопвит-Каупера, в шестерне Нельсона использовался натянутый трос для передачи импульсов стрельбы к ружью. ^[68]

Серийные модели были в основном слишком поздно для использования до конца Первой мировой войны, но снаряжение Нельсона стало послевоенным стандартом США, поскольку пистолеты Виккерс и Марлин были постепенно заменены пулеметами Браунинг .30 калибра .

Шестерни E-4 / E-8 [ править ]

Механизм Нельсона оказался надежным и точным, но он был дорогим в производстве, и необходимость прокладки кабеля прямо могла создать трудности при его установке в новый тип. К 1929 году последняя модель (шестерня E-4) имела новый упрощенный генератор импульсов, новый пусковой двигатель, а импульсный кабель был заключен в металлическую трубку, защищающую его и допускающую неглубокие изгибы. При этом основной принцип новой шестерни остался неизменным: практически все компоненты были переработаны, и она больше не называлась шестерней «Нельсона». В 1942 году механизм был модернизирован как E-8. Эта последняя модель имела модифицированный генератор импульсов, который было легче регулировать и управлялся из кабины с помощью электрического соленоида, а не троса Боудена.

Отклонение и завершение синхронизации [ править ]

Полезность синхронизирующих шестерен, естественно, полностью исчезла, когда из реактивных двигателей был исключен винт, по крайней мере, в истребителях, но синхронизация орудий, даже в самолетах с одним поршневым двигателем, уже была в упадке за двадцать лет до этого.

Повышенная скорость новых монопланов середины и конца 1930-х годов означала, что время, доступное для нанесения достаточного количества огня, чтобы сбить вражеский самолет, было значительно сокращено. В то же время основным транспортным средством авиации все чаще считался большой цельнометаллический бомбардировщик: достаточно мощный, чтобы нести броневую защиту уязвимых участков. Двух пулеметов винтовочного калибра уже было недостаточно, особенно для оборонных планов, которые предвидели, что авиация играет в первую очередь стратегическую роль. Эффективному истребителю-"противобомбардировщику" нужно было нечто большее.

Свободные крылья моноплана давали достаточно места для установки вооружения - и, будучи гораздо более жесткими, чем старые крылья с тросами, они обеспечивали почти такое же устойчивое крепление, как и фюзеляж. Этот новый контекст также сделал согласование крылатых орудий более удовлетворительным, создав довольно узкий конус огня на ближних и средних дистанциях, на которых артиллерийское вооружение истребителя было наиболее эффективным.

Сохранение установленных на фюзеляже орудий с дополнительным весом их синхронизирующего механизма (который, хотя и незначительно снижал темп стрельбы, а иногда и выходил из строя, приводя к повреждению гребных винтов) становился все более непривлекательным. Эта философия проектирования, распространенная в Великобритании и Франции (а после 1941 года в Соединенных Штатах), имела тенденцию к полному отказу от установленных на фюзеляже орудий. Например, оригинальные спецификации 1934 года для Hawker Hurricane были для вооружения, аналогичного Gloster Gladiator: четыре пулемета, два в крыльях и два в фюзеляже, синхронизированные для стрельбы по дуге пропеллера. На иллюстрации напротив изображен ранний макет прототипа, показывающий орудие правого фюзеляжа. Опытный образец ( К5083) в собранном виде имел балласт, представляющий это вооружение; Однако серийные Hurricane Is были вооружены восемью пушками, все в крыльях. ^[73]

Другой подход, общий для Германии , Советского Союза и Японии , признавая необходимость увеличения вооружений, предпочитал систему, включающую синхронизированное оружие. Реальным преимуществом централизованных орудий было то, что их дальность действия ограничивалась только баллистикой, поскольку они не нуждались в согласовании орудий, необходимом для сосредоточения огня крылатых орудий. Их считали вознаграждением для настоящего стрелка, поскольку они меньше зависели от технологии прицела. Установка орудий в фюзеляже также концентрировала массу в центре тяжести, что улучшало способность истребителя крену. ^[74]Более последовательное производство боеприпасов и улучшенные системы синхронизирующих передач сделали всю концепцию более эффективной и действенной, облегчая ее применение в оружии увеличенного калибра, таком как автопушка ; Более того, винты с постоянной скоростью, которые быстро стали стандартным оборудованием истребителей Второй мировой войны, означали, что соотношение между скоростью винта и скорострельностью орудий менялось менее беспорядочно.

Эти соображения привели к нежеланию вообще отказываться от установленных на фюзеляже орудий. Вопрос был в том, где именно устанавливать дополнительные орудия. За некоторыми исключениями из-за нехватки места установка более двух синхронизированных орудий в носовой части фюзеляжа была весьма проблематичной. Вариант добавления третьего оружия, стреляющего через полый гребной вал (старая идея, датируемая, как и синхронизация, из патента Шнайдера 1913 года), была применима только к истребителям с рядными двигателями с редуктором, и даже для них добавлен только один оружие. В случае с Focke-Wulf Fw 190 корни крыла истребителя использовались для установки дополнительного вооружения, хотя для этого требовалась как синхронизация, так игармонизация. В любом случае, большинство разработчиков истребителей с поршневым двигателем обнаружили, что любое стоящее увеличение огневой мощи должно включать в себя хотя бы некоторые орудия, установленные в крыльях истребителя , и что огневая мощь, обеспечиваемая синхронным вооружением, представляла собой уменьшающийся процент от общего вооружения истребителя.

Последняя лебединая песня синхронизации принадлежит последним советским истребителям с поршневым двигателем, которые во время Второй мировой войны и после нее в основном обходились медленными синхронизированными пушками . Фактически, самыми последними самолетами с синхронизаторами, которые участвовали в боевых действиях, были Лавочкин Ла-11 и Яковлев Як-9 во время Корейской войны . ^[75]

Популярная культура [ править ]

Стрельба из собственного пропеллера - это образ, который можно найти в комедийных шутках, таких как короткометражный мультфильм 1965 года «Just Plane Beep» ^[76] с Хитрым Койотом и Дорожным бегуном в главных ролях . В этом фильме атакующий Койот превращает свой пропеллер в щепки после многочисленных попаданий пуль.

Заметки [ править ]

Ссылки [ править ]

Библиография [ править ]

Внешние ссылки [ править ]

• Анимация, показывающая работу синхронизатора Constantesco с Browning MG
• Анимация системы синхронизатора Sopwith / Kauper с пулеметами Vickers (ошибочно обозначена как "прерыватель")