Телевизионное наведение ( TGM ) - это тип системы наведения ракеты, использующий телекамеру в ракете или планирующей бомбе, которая отправляет свой сигнал обратно на стартовую платформу. Там офицер по вооружению или бомбардировщик смотрит изображение на экране телевизора и отправляет поправки на ракету, как правило, по радиоканалу . Телевизионное наведение не является искателем, потому что оно не автоматизировано, хотя известны полуавтоматические системы с автопилотами для сглаживания движения. Их не следует путать с искателями контраста , которые также используют телекамеры, но являются настоящими автоматизированными системами поиска.
Эта концепция была впервые исследована немцами во время Второй мировой войны как противокорабельное оружие, которое могло бы безопасно удерживать самолет-носитель вне досягаемости зенитных орудий цели. Самым разработанным примером был Henschel Hs 293 , но версии с управлением по телевизору не нашли практического применения. США также экспериментировали с подобным оружием во время войны, особенно с GB-4 и Interstate TDR . Экспериментально использовались лишь небольшие числа с разумными результатами.
Несколько систем использовались в оперативном режиме после войны. Британский Blue Boar был отменен после обширных испытаний, но позже был пересмотрен и соединен с ракетой Martel, чтобы выполнять роль противодействия судоходству . Американский AGM-62 Walleye представляет собой аналогичную систему, прикрепленную к безмоторной бомбе, советский Х-29 аналогичен.
Телевизионное наведение никогда не использовалось широко, поскольку их обычно заменили бомбы с лазерным наведением и GPS- оружие. Однако они остаются полезными, когда требуются 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.
История
Немецкие усилия
Первые согласованные усилия по созданию управляемой бомбы с телевизионным наведением были предприняты в Германии под руководством Герберта Вагнера в авиастроительной компании Henschel, начиная с 1940 года. [1] Это была одна из целого ряда усилий по обеспечению руководства для находящейся в стадии разработки планирующей бомбы Hs 293. проект. Изначально Hs 293 был разработан как чисто MCLOS система, в которой ракеты на хвостовой части бомбы наблюдались прицелом бомбы, а радиокомандная установка Кель-Страсбург [a] посылала команды бомбе, чтобы выровнять ее с целью. Недостатком этого подхода было то, что самолет должен был лететь таким образом, чтобы бомбардировщик мог видеть бомбу и цель во время атаки, что, учитывая стесненные условия бомбардировщиков Второй мировой войны, значительно ограничивало направления, в которых самолет мог лететь. Любая погода, дымовые завесы или даже проблемы с обзором цели на большом расстоянии затрудняли атаку. [2]
Размещение телекамеры в носовой части бомбы, казалось, дало огромные преимущества. Во-первых, самолет мог свободно лететь по любому пути эвакуации, который ему нравился, поскольку бомбардировщик мог наблюдать за всем приближением по кабине телевидения и больше не должен был смотреть за пределы самолета. Это также позволило разместить наведение бомбы в любом месте самолета. Кроме того, он мог запускаться через облака или дымовые завесы и захватывать цель, когда она проходила через них. Что еще более важно, по мере приближения бомбы к цели изображение на телеэкране увеличивается, обеспечивая повышенную точность и позволяя прицелу бомбы выбирать уязвимые места на цели для атаки. [3]
В то время телевизионные технологии находились в зачаточном состоянии, и размер и хрупкость камер и приемников не подходили для использования в оружии. [3] Техники почтового отделения Германии, помогавшие компании Fernseh, начали разработку упрочненных миниатюрных камер и электронно-лучевых трубок , изначально основанных на немецком довоенном стандарте 441 строки. Они обнаружили, что частота обновления 25 кадров в секунду была слишком низкой, поэтому вместо использования двух кадров, обновляемых 25 раз в секунду, они обновляли один кадр 50 раз в секунду и отображали примерно половину разрешения. В случае использования противокораблей ключевым требованием было разделить линию между кораблем и водой, и с 224 линиями это стало затруднительным. Эта проблема была решена путем поворота трубки на бок, 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 на ракете. Система управления Келя использовала ручку управления, которая запускала или прекращала движение аэродинамических органов управления на бомбе. Например, перемещение элементов управления влево приведет к перемещению элементов управления, чтобы начать вращение влево, но когда стик был отцентрирован, он оставил элементы управления в этом положении, и крен продолжал увеличиваться. Не имея возможности видеть управляющие поверхности после запуска, операторам приходилось ждать, пока бомба начинает двигаться, а затем использовать противоположные сигналы, чтобы остановить движение. Это заставляло их постоянно отклонять свои поправки. Но при просмотре через экран телевизора движение было сразу видно, и операторы без труда вносили небольшие поправки. [6]
Однако они также обнаружили, что некоторые запуски очень затрудняли контроль. Во время сближения оператор, естественно, отключал управляющие входы, как только камера находилась на одной линии с целью. Если камера была жестко прикреплена к ракете, это происходило сразу после ввода достаточного количества управления. Что критично, ракета могла быть направлена в этом направлении, но на самом деле не летела в этом направлении, обычно при движении был некоторый угол атаки . Это приведет к тому, что изображение снова начнет следовать за целью, что потребует еще одной коррекции и так далее. Если запуск происходил слишком далеко от цели, оператор в конечном итоге терял мощность управления при приближении ракеты, что приводило к круговой вероятной ошибке (CEP) 16 м (52 фута), слишком далеко, чтобы быть полезной. [7]
После рассмотрения ряда возможностей решения этой проблемы, включая систему пропорциональной навигации , они остановились на чрезвычайно простом решении. Маленькие флюгеры на носовой части ракеты использовались для поворота камеры, поэтому она всегда была направлена в направлении траектории полета, а не корпуса ракеты. Теперь, когда оператор маневрировал ракетой, он видел, куда она в конечном итоге направлялась, а не куда она была направлена в тот момент. Это также помогло уменьшить движение изображения, если они применяли резкие управляющие входы. [6]
Еще одна проблема, которую они обнаружили, заключалась в том, что по мере приближения ракеты к цели корректировки в системе управления вызывали все более резкие движения на телеэкране, что очень затрудняло корректировку в последнюю минуту, несмотря на то, что это была наиболее важная часть подхода. Это было решено путем обучения диспетчеров, чтобы убедиться, что они внесли какие-либо исправления в последнюю минуту до этого момента, а затем удерживать ручку в любом положении, когда изображение выросло до определенного размера. [8]
Источники утверждают, что всего было построено 255 моделей D, а один утверждает, что один из них сбил корабль Королевского флота в бою. [9] Однако другие источники предполагают, что система никогда не использовалась в бою. [10]
Усилия США
США познакомились с концепцией планирующих бомбардировок Королевскими военно-воздушными силами незадолго до того, как США вступили в войну. «Хэп» Арнольд приказал военно-воздушной базе Райт Паттерсон начать разработку широкого спектра концепций в рамках программ GB («планирующая бомба») и связанных с ними программ VB («вертикальная бомба»). Первоначально это не имело большого значения, поскольку и ВВС, и ВМС США были убеждены, что бомбовый прицел Норден обеспечит высокую точность и устранит необходимость в управляемых бомбах. Вскоре после первых миссий 8-й воздушной армии в 1942 году обещание Norden сменилось тем фактом, что точность до 900 метров (1000 ярдов) была, по сути, вопросом удачи. Вскоре после этого в 1943 году военно-морской флот подвергся атаке раннего немецкого оружия MCLOS. Обе службы начали программы по скорейшему вводу управляемого оружия на вооружение, для некоторых из этих проектов было выбрано телевизионное наведение.
RCA , тогдашний мировой лидер в области телевизионных технологий, уже некоторое время экспериментировала с военными телевизионными системами. В рамках этого проекта они разработали миниатюрный иконоскоп 1846 года, пригодный для использования в самолетах. В 1941 году они были экспериментально использованы для управления беспилотными самолетами, а в апреле 1942 года один из них был доставлен на корабль на расстоянии около 50 километров (31 миль). Военно -воздушные силы США заказали версию планирующей бомбы GB-1, которая была оснащена этой системой, которая стала GB-4 . Он был похож на Hs 293D почти во всем. Армейский сигнальный корпус использовал модель 1846 с их собственной системой передатчика и приемника для создания чересстрочного видеодисплея с разрешением 650 строк при 20 кадрах в секунду (40 полей в секунду). Магнитофон был разработан, чтобы позволить критику после запуска. [1]
Два B-17 были оснащены приемниками, и первые пять тестовых сбросов были проведены в июле 1943 года на Эглин Филд во Флориде. Дальнейшие испытания проводились на испытательном полигоне Тонопа и были все более успешными. К 1944 году система считалась достаточно развитой для проведения боевых испытаний, и в июне в Англию были отправлены два стартовых самолета и небольшое количество бомб GB-4. [1] Эти запуски прошли не очень хорошо, камеры, как правило, не работали вообще, выходили из строя сразу после запуска или предлагали прерывистый прием, что обычно приводило к тому, что изображения становились видимыми только после того, как бомба миновала цель. После серии неудачных запусков команда вернулась домой, потеряв при посадке один из стартовых самолетов. Попытки создать ракету класса "воздух-воздух" с использованием командного наведения не увенчались успехом из-за проблем со скоростью сближения и временем реакции. [11]
К концу войны успехи в миниатюризации трубок, особенно в рамках разработки бесконтактного взрывателя , позволили значительно уменьшить размеры иконоскопа. Тем не менее, продолжение исследований РКА к этому времени привели к развитию суперортикона и начали Проект MIMO, короткий для «Миниатюрного суперортикона». [12] В результате получилась система значительно меньшего размера, которая легко помещалась в носовой части бомбы. Командование ВВС армии США использовало это в своем проекте управляемой бомбы VB-10 "Roc II", большой вертикально сбрасываемой бомбы. Разработка Roc началась в начале 1945 года, и когда война закончилась, ее готовили к испытаниям на Вендовер-Филд . [13] Разработка продолжалась и после войны, и в послевоенный период какое-то время находился в инвентаре. [14] [15]
Голубой кабан и зеленый сыр
Сразу после войны Королевский военно-морской флот разработал потребность в управляемой бомбе для борьбы с судоходством . Это появилось как «Синий кабан» , случайно присвоенное кодовое название радуги . Система была спроектирована так, чтобы планировать под углом около 40 градусов над горизонтом, и ее можно было маневрировать на протяжении всего подхода с целью наведения ее на цель в течение шести секунд после прорыва через облачный покров на высоте 10 000 футов. более крупный "Special Blue Boar", разработанный с полезной нагрузкой 20 000 фунтов (9 100 кг), предназначенный для доставки ядерных боеголовок от V-бомбардировщиков на дальность до 25 морских миль (46 км; 29 миль) при падении с высоты 50 000 футов. [16]
Заказанный в 1951 году, разработка с использованием телекамеры EMI прошла гладко, и в 1953 году начались испытания в режиме реального времени. Несмотря на успех, программа была отменена в 1954 году, так как военно-морская версия стала слишком тяжелой для их нового ударного самолета, в то время как V-бомбардировщики были планируется получить более производительную Blue Steel . [16]
Роль по борьбе с судоходством была незаполнена и привела ко второму проекту «Зеленый сыр» . Это было в значительной степени идентично Blue Boar с добавлением нескольких твердотопливных ракет, которые позволяли запускать его с малой высоты и лететь к цели, не подвергая пусковой самолет огню. Он также оказался слишком тяжелым для предполагаемого самолета Fairey Gannet и был отменен в 1956 году [17].
Мартель
В начале 1960-х годов Matra и Hawker Siddeley Dynamics начали совместную работу по созданию мощной противорадиолокационной ракеты большой дальности, известной как Martel . Идея Мартеля заключалась в том, чтобы позволить самолету атаковать зенитно-ракетные объекты Варшавского договора, находясь далеко за пределами их досягаемости, и он нес достаточно большую боеголовку, чтобы уничтожить радар даже в случае близкого промаха. 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) у раннего Shrike, и боеголовку весом 150 килограммов (330 фунтов) вместо 66. килограммы (145 фунтов). [18]
Вскоре после этого Королевский флот начал беспокоиться об улучшении возможностей противовоздушной обороны советских кораблей. Blackburn Buccaneer был разработан специально для борьбы с этими судами, летая на очень низкие высоты и сбрасывали бомбы с больших расстояний и высоких скоростей. Такой подход держал самолет под радаром корабля до последних нескольких минут захода на посадку, но к середине 1960-х годов чувствовалось, что даже этот короткий период откроет самолет для атаки. Требовалось новое оружие, которое удерживало бы самолет еще дальше от кораблей, в идеале никогда не поднималось бы выше радиолокационного горизонта. [18]
Это означало, что ракету придется запускать вслепую, в то время как собственный радар самолета не может видеть цель. В то время не было местного активного радиолокационного самонаведения, поэтому было принято решение использовать систему телевизионного наведения и 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]
Подобно более раннему оружию Германии и США, Martel требовал, чтобы офицер по вооружению визуально направлял ракету, в то время как пилот уводил самолет от цели. В отличие от более раннего оружия, Мартель летел своим начальным курсом, используя автопилот, который поднял ракету достаточно высоко, чтобы она могла видеть как цель, так и самолет-пускатель (чтобы канал передачи данных мог работать). Телевизионный сигнал не включался до тех пор, пока ракета не достигала примерной средней точки, после чего офицер по вооружению вел ее, как и предыдущее оружие. «Мартел» не был ракетой для плавания с моря, а нырнул на цель с некоторой высоты. [18]
Первый испытательный запуск AJ.168 состоялся в феврале 1970 года, и к моменту окончания испытаний в июле 1973 года в общей сложности было произведено 25 запусков, в основном в RAF Aberporth в Уэльсе. Дальнейшие испытания проводились до октября 1975 года, когда он был допущен к эксплуатации. Он использовался Королевским флотом лишь ненадолго, прежде чем они передали оставшуюся часть своих пиратов ВВС Великобритании. RAF использовали на своих Buccaneers как противорадиолокационную, так и противокорабельную версии, при этом противокорабельные версии были заменены на Sea Eagle в 1988 году, в то время как оригинальные противорадиолокационные версии AS.37 использовались до тех пор, пока Buccaneers не были сняты с производства. в марте 1994 года. [18]
Судак
Интерес США к телевизионному руководству в основном прекратился в послевоенный период. Тем не менее, мелкомасштабная разработка продолжалась, и команда на Морской испытательной станции (NOTS) разработала способ автоматического отслеживания светлых или темных пятен на телевизионном изображении, концепция, сегодня известная как искатель оптического контраста.
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 Bullpup показало, что серебряную пулю было слишком сложно использовать, и подвергло пусковой самолет зенитному огню - именно те проблемы, которые побудили немцев начать исследования по телевизионному наведению. В январе 1963 года NOTS подписала контракт на бомбу и систему наведения, которые можно было использовать с их трекером контраста. Несмотря на то, что это была планирующая бомба, ей присвоили номер в рамках новой системы нумерации управляемых ракет, и она стала AGM-62 Walleye . [19]
Как изначально предполагалось, система будет использовать телевизор только тогда, когда ракета все еще находится в самолете, и будет автоматически искать после запуска. Это быстро оказалось невозможным, поскольку система часто ломала блокировку по разным причинам. Это привело к добавлению канала передачи данных, по которому изображение отправлялось обратно в самолет, что позволяло вести повсюду. Это не была настоящая телевизионная система наведения в классическом понимании, поскольку задача оператора заключалась в том, чтобы продолжать выбирать точки с высокой контрастностью, за которыми затем будет следовать искатель. На практике, однако, обновление было почти непрерывным, и система действовала больше как телевизионная система наведения и автопилот, как в ранних планах Hs 293. [19]
Судак поступил на вооружение в 1966 году и был быстро использован в ряде высокоточных атак по мостам и другим подобным целям. Они показали, что у него недостаточно ударной мощи, и требуется большая дальность стрельбы. Это привело к внедрению канала передачи данных с увеличенным радиусом действия (ERDL) и большим крыльям для увеличения дальности с 30 до 44 километров (от 18 до 28 миль). Walleye II был гораздо более крупной версией, основанной на 910-килограммовой (2000 фунтов) бомбе, чтобы улучшить характеристики против крупных целей, таких как мосты, и дополнительно увеличить дальность действия до 59 километров (37 миль). [19] Они широко использовались на поздних этапах войны и оставались на вооружении в 1970-х и 80-х годах. Это был судак, оборудованный ERDL, который использовался для разрушения нефтяных труб, питающих Си-Айленд, и помощи в предотвращении разлива нефти во время войны в Персидском заливе в 1991 году. Судак покинул службу в 1990-х годах, его заменили в основном оружием с лазерным наведением.
Х-59
Советский Х-59 - это ракета дальнего действия по суше, которая включает телекамеру после 10 километров пути от самолета-носителя. Он имеет максимальную дальность действия 200 километров (120 миль) и используется так же, как и судак.
Заметки
- ↑ Кель был передатчиком, Страсбург - приемником бомбы.
Рекомендации
Цитаты
- ^ a b c Abramson 2003 , стр. 6.
- Перейти ↑ Münster 1956 , p. 136.
- ^ а б Мюнстер 1956 , стр. 137.
- Перейти ↑ Münster 1956 , p. 138.
- Перейти ↑ Münster 1956 , p. 143.
- ^ а б Мюнстер 1956 , стр. 147.
- Перейти ↑ Münster 1956 , p. 144.
- Перейти ↑ Münster 1956 , pp. 150-151.
- ↑ Копп, Карло (апрель 2012 г.). «Рассвет умной бомбы» . Air Power Australia .
- Перейти ↑ Münster 1956 , p. 159.
- ^ Парш, Андреас (4 января 2005 г.). «Мартин ASM-N-5 Gorgon V (и другие варианты NAMU Gorgon)» . Справочник военных ракет и ракет США, Приложение 1: Ранние ракеты и беспилотные летательные аппараты . Обозначение-Системы . Проверено 5 декабря 2017 .
- Перейти ↑ Abramson 2003 , pp. 7-8.
- Перейти ↑ Abramson 2003 , p. 9.
- ^ " " Roc, "New Sky Террор" . Popular Science : 120. Февраль 1946 г.
- ^ Йенн, Билл (2005). Секретное снаряжение, гаджеты и странные вещицы . Зенит Отпечаток. п. 24. ISBN 9781610607445.
- ^ а б Форбат, Джон (2012). "3: Управляемая планирующая бомба" Синий кабан ". Тайный мир управляемого оружия Виккерса . History Press. С. 45–64. ISBN 9780752487922.
- ^ Гибсон, Крис (2015). Бытие Нимрода . Публикация Хикоки. С. 42–44. ISBN 978-190210947-3.
- ^ а б в г д Белый 2006 .
- ^ а б в Парш 2002 .
Библиография
- Абрамсон, Альберт (2003). История телевидения с 1942 по 2000 год . МакФарланд.
- Мюнстер, Фриц (апрель 1956 г.). «Управляющая система с использованием телевидения» . В Benecke, TH; Quick, AW (ред.). История развития немецких управляемых ракет . НАТО. С. 135–161.
- Парш, Андреас (16 сентября 2002 г.). "Martin Marietta AGM-62 Судак" . Справочник военных ракет и ракет США .
- Белый, Энди (2006). « „ Система противоракетной Martel“» . Блэкберн Буканьер: Последний британский бомбардировщик .