爆撃照準器、操縦者誘導、マークIII

パイロット・ディレクション式爆撃照準器 Mark IIIは、戦間期にアメリカ海軍が爆撃機に装備するために開発した爆撃照準器である。これは、1918年初頭にイギリス軍に導入され、1918年5月にワシントンで海軍に実演されたイギリスのコースセッティング爆撃照準器（CSBS）を発展させたものである。当時、海軍の主力爆撃機はパイロットと爆撃手が別々に操縦する飛行艇であったため、Mark IIIがCSBSから大きく変更された点は、電動式のパイロット・ディレクション・インジケータを搭載したことであった。

マークIIIは、 1918年後半から第二次世界大戦開戦直前に完全に更新されるまで、戦間期の海軍の標準爆撃照準器でした。海軍はこの照準器に決して満足していませんでした。高高度からの艦船への命中精度が不足しており、移動する目標を直接捕捉する手段もなかったためです。海軍はこの間ずっと改良方法を模索し続けましたが、どの進歩も新型の製造を正当化するほどには至りませんでした。

これらの改良点の一つは、カール・ノルデンにシステムの安定化を依頼し、照準を容易にすることだったが、これはわずかな進歩に過ぎなかった。ノルデンはこの問題を検討し続け、ノルデン爆撃照準器、通称マークXVの開発に至った。マークXVは1935年以降、新型航空機でマークIIIに取って代わり始めた。

歴史

以前のデザイン

初期の爆撃照準器は、所定の高度から投下された爆弾が前方に移動する距離しか計算できなかった。これらのシステムを使用するには、まず航空機は、地上の物体が横に流れなくなるのが見えなくなるまで機首を変える。これは、航空機が風と同じ方向に飛行していることを示す。次に、爆撃手はストップウォッチを使用して、その線に沿った物体の移動時間を計測し、その測定値から航空機の対地速度を計算する。この速度と現在の高度が爆撃照準器に入力され、爆撃照準器はポインターを前後に動かして、爆弾を投下する正しい場所を示す。次に、パイロットは航空機を目標の風上または風下に配置し、接近を試みる。そして、目標が爆撃照準器の指示器を通過したときに爆弾を投下する。[ 1 ]

この運用方法は第一次世界大戦で海軍にとって問題を引き起こした。というのも、彼らの主な爆弾搭載機は大型飛行艇だったからである。[ 1 ]これらの航空機では、パイロットは機首よりかなり後方に座り、少なくとも投下中は目標を直接見ることはできなかった。観測員は前方に位置し、接近中ずっと目標を視界に入れていたが、目標から離れていたためパイロットと容易に通信することはできなかった。このため海軍は、A. ベッチャーとB. スミスの指導の下、パイロット方向指示器、またはPDIとして知られる新しいシステムを開発するに至った。爆撃照準器を通常通りにセットアップした後、ポインターがパイロットに目標に正しく接近するために右または左に旋回するように指示する。ポインターの下にある4つの小さなランプが投下地点までの距離を示した。[ 2 ]

この装置は1917年12月に試験・承認され、翌年にはパイロット誘導爆撃照準器マークIとして運用開始された。[ 3 ]

ベクトル爆撃照準器

これらの初期の爆撃照準器には多くの問題があった。まず、航空機は風向に沿って飛行する必要があるため、対空砲手は風向に沿って機銃を設置でき、照準がはるかに簡単になる。しかし海軍にとってより重要なのは、目標が一般的に風向に沿ってではなく移動しているということである。つまり、爆撃機の接近には通常、残留横ずれが含まれる。パイロットや航法士は風向に沿って接近を計算することはできたが、目標が機動して接近を台無しにする可能性があった。より一般的には、航空機が目標に向かって飛行する際、速度と方位の推定値の不正確さを目視で補正しなければ、航空機を目標に接近させ続けることができず、ほぼ常に残留横ずれが生じることになる。[ 2 ]

この問題の解決策は、1918年初頭に航空航法の専門家であるハリー・ウィンペリスによって導入されました。風のある状態での長距離飛行は、パイロットと航法士の訓練の重要な部分であり、通常はE6B円形計算尺などの基本的な機械機器を使用して航法チャート上で実行される基本的なベクトル計算で構成されていました。ウィンペリスの装置であるコース設定爆撃照準器（CSBS）は、E6Bのような装置と爆撃照準器のメカニズムを組み合わせたものでした。針路、高度、対気速度、風速、風向をダイヤルで入力すると、この装置は、ドリフトをなくすために航空機が飛行しなければならないラインを示し、同時にそのラインに沿って照準器を動かしてタイミングを示します。爆撃手は、目標がまっすぐそのラインに沿って移動するまでパイロットに左または右に旋回するように指示し、指示された地点に投下しました。これらの装置は航空爆撃に革命をもたらし、一般にベクトル爆撃照準器として知られるようになりました。[ 4 ]

マークIII

1918年5月、CSBSマークIの一例が米海軍当局に実演された。PDIが欠如していたため、すぐには実戦には使えなかった。ベッチャーは新しい照準器にPDIを組み込むよう依頼され、そのシステムの試験で「驚くほど良好な結果」を得た。[ 3 ]ベッチャーはその後、爆撃手による調整がパイロットの照準器にも自動的に反映されるPDI内蔵型の設計を指示された。[ 3 ] 1918年8月、インターナショナル・レジスター社にマークIII 3,500機の生産契約が締結された。休戦協定により契約が終了するまでに、同社は2,200機を生産していた。[ 5 ]

新設計では、CSBSの照準器を観測者側の指示器として使用した。照準器は、装置上部に取り付けられたリングとビーズのシステムで構成されていた。オリジナルのCSBSでは、これらは固定されており、投下タイミングを示していた。ベッチャーのバージョンでは、観測者は照準器を左右に回転させて標的に一直線になるようにした。照準器の下には、パイロットの前方にコンパクトな水平方向の帯状に配置された一連のランプを点灯させる一連の電気接点があり、マークIのはるかに大きな指示器システムに取って代わった。パイロットが点灯したランプの方へ向きを変えると、観測者は照準器を回転させて標的に照準を合わせ続ける。最終的に、標的は正面に位置し、中央のランプが点灯し、パイロットは旋回を止める。[ 4 ]

マークIII-A

戦後のより厳しい試験では、このシステムは高高度から艦船を攻撃できないことが判明した。改良のため、当初のCSBSの簡素なリング・ビーズ式照準器の代わりに低倍率の望遠鏡を取り付ける試みがなされたが、航空機の動きによって像が不安定になり、ほとんど効果はなかった。[ 6 ]

解決策を探る兵器局は、ジャイロスコープの専門家カール・ノルデンに、像を安定させる安定化システムの開発を依頼した。マークIII-Aの試作機3機[ a ]の試験は、1921年7月と8月に海軍のダルグレン試験場で行われた。この試験によって確かに性能は向上したものの、故障しやすく、海軍の厳しい精度要件を満たすことはできなかった。[ 6 ] [ 7 ]

1921年10月、艦艇に対する試験では、高度4,000フィート（1,200メートル）から投下された103発の爆弾のうち、停泊中のUSSインディアナとUSSスミスに命中したのはわずか11発でした。風向線に沿って6ノット（時速11キロメートル）で航行するUSSアイオワに対しては、同じ高度から投下された85発の爆弾のうち、わずか2発しか命中しませんでした。海軍は、競合するエストッピーD-1が「入手可能な最良の照準装置」であり、より単純で安定性に優れていると結論付けました。[ 8 ]海軍はより優れた設計を待つ間、数発のD-1を購入しました。[ 9 ]

動く標的

CSBSのもう一つの問題は、移動する目標に対応できないことだった。これは、可能な限り高速で移動する船舶を主な目標とする海軍にとって深刻な懸念事項であった。[ b ]ノルデンは、これらの問題の両方に対処する唯一の方法は、最初から安定化を目的として設計されたシステムを使用し、時計を使用して対地速度と目標の速度の両方を測定するタイミングメカニズムを使用することだと結論付けた。彼は海軍を説得し、マークIII-A用のPDIを納品する報酬を受け取りながら、新しい設計に取り組むことを許可した。PDIは1922年1月に納品され、その頃には海軍は新しい設計に感銘を受けており、6月に彼は3つの例の契約を獲得した。[ 10 ]

彼は完成した爆撃照準器マークXIを1924年春に試験用に納品したが、結果は期待外れだった。このシステムには、ジャイロ安定化望遠照準器やPDIへの角度情報の自動送信など、優れた機能がいくつか備わっていた。しかし、時間測定装置のセットアップには1分近くかかり、精度もそれほど高くなかった。ダールグレンでの試験では「驚くべき不規則性」が示された[ 11 ]。しかしながら、このコンセプトは有望視認性が高く、システムの開発は1928年5月まで続けられ[ 12 ] 、海軍は80台を発注した[ 6 ] 。

ノルデンの出現

IXが就役する以前から、海軍はノルデンに「同期」方式（「タコメトリック」とも呼ばれる）の検討を依頼していました。このシステムでは、爆撃手はベクトル爆撃照準器のように風速と風向を測定することはありません。代わりに、通常は航法士が提供した風速と風向の基本的な推定値を入力します。爆撃照準器に搭載された機械式計算機が照準望遠鏡を動かし、推定値が正確であれば地上の物体が静止しているように見えるようにします。推定値が正確であることは稀であるため、爆撃手は視界内で物体が漂っているのを確認し、動きが止まるまで左右と前後の2つの操作部を調整しました。この操作部は、風速と風向を非常に正確に測定できるようになり、その測定時間はわずか10秒でした。[ 13 ]さらに、目標の動きもすべて同じ測定で考慮されるため、海軍目標への爆撃におけるあらゆる問題が最終的に解決されました。[ 14 ]

その結果生まれた爆撃照準器、マークXVは大きな進歩を遂げ、今日では単にノルデン爆撃照準器として知られるようになった。マークXIは本格的な生産には至らず、マークIIIは新型照準器の納入が完了次第、段階的に退役した。[ 14 ]

注記

  1. ^陸軍ではマークIVとも呼ばれており、混乱を招く可能性がある。
  2. ^英国も同じ問題に直面し、1930年代に移動目標調整機能を追加したCSBS Mark IXを導入した。

参考文献

引用

参考文献

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