폭격 조준경

폭격조준경은 군용기가 폭탄을 정확하게 투하하기 위해 사용하는 장치이다.제1차 세계대전 이후 전투기의 특징인 폭탄조준경은 처음에는 목적에 맞게 설계된 폭격기에서 발견되었고, 그 후 폭격기의 역할을 맡으면서 전폭기와 현대 전술 항공기로 옮겨졌다.

폭격조준경은 비행기에서 나온 후 폭탄이 나아갈 경로를 추정해야 한다.폭탄이 낙하하는 동안 발생하는 두 가지 주요 힘은 중력과 공기 끌림이다. 이 두 가지 힘은 폭탄이 공기를 통과하는 경로를 대략 포물선으로 만든다.대기 밀도와 바람의 변화와 같은 추가적인 요소들이 고려될 수 있지만, 그것들은 공기 중에 떨어지는 데 상당한 시간을 소비하는 폭탄에 대해서만 우려된다.이러한 영향은 저준위 폭격으로 낙하 시간을 줄이거나 폭탄의 속도를 높임으로써 최소화할 수 있다.그 효과는 급강하 폭격기에 결합되어 있다.

그러나 저공 폭격은 지상 방어에서 폭격기의 위험성도 높기 때문에 항상 높은 고도에서 정확한 폭격이 요구되어 왔다.이로 인해 고공 폭격 전용 폭격 조준기 디자인이 점점 더 정교해지고 있다.

폭격 조준경은 제1차 세계대전 전에 처음 사용되었고 그 이후로 몇 번의 주요 개정을 거쳤다.초기 시스템은 예상 낙하 각도로 미리 설정된 철 조준경이었다.어떤 경우에는, 그것들은 편리한 스파에 박힌 일련의 못, 항공기에 그려진 선 또는 구조물의 특정 부분의 시각적 정렬에 지나지 않았다.그것들은 일반적으로 항공기의 속도 및 고도에 따라 설정할 수 있는 철로 된 조준구인 최초의 맞춤형 시스템으로 대체되었다.이러한 초기 시스템은 바람의 측정과 조정 기능을 추가한 벡터 폭탄조준경으로 대체되었다.벡터 폭탄조준경은 약 3,000m의 고도와 약 300km/h의 속도에 유용했다.

1930년대에 운동 방정식을 풀어야 하는 성능을 가진 기계식 컴퓨터가 가장 유명한 새로운 회전 속도계 폭탄조준경에 통합되기 시작했습니다.그 후, 제2차 세계 대전에서는, 타코메트릭 폭격 조준경이 종종 구름이나 야간에 정확한 폭격을 가능하게 하는 레이더 시스템과 결합되었다.전후 연구에서 폭탄의 정확도가 광학적으로나 레이더에 의해 거의 동일하다는 것이 입증되었을 때, 일반적으로 광학 폭탄조준경은 제거되었고 그 역할은 전용 레이더 폭탄조준경으로 넘어갔다.

마침내, 특히 1960년대 이후, 폭격과 장거리 항법 및 지도를 결합한 완전히 컴퓨터화된 폭격 조준경이 도입되었다.

현대 항공기는 폭격 조준경이 없지만 폭격, 포격, 미사일 발사, 항법 등을 하나의 헤드업 디스플레이로 결합한 고도로 컴퓨터화된 시스템을 사용한다.이 시스템은 항공기 기동에 따라 실시간으로 폭탄 궤적을 계산하고 날씨, 상대 고도, 이동 대상 상대 속도 및 상승 또는 하강 각도에 대한 조정 능력을 추가할 수 있는 성능을 갖추고 있다.이전 세대처럼 수평폭격에도 유용하고 눈으로 폭파하던 전술 임무에도 유용하게 쓰입니다.

폭격 조준기 개념

폭탄에 대한 힘

주어진 공기 밀도와 공격 각도에 대한 폭탄의 항력은 상대 공기 속도의 제곱에 비례합니다.속도의 수직 성분이 $({$로 표시되고 수평 ${\displaystyle {성분}_{}}$이$$vh({$displaystyle v_{$h$$})로 표시되는 경우 속도는 ${\displaystyle \sqrt{{\mathrm{}}_{}^{}}}$ ${\displaystyle \sqrt{v_{}^{}{}_{}^{}}}$ + ${\displaystyle \sqrt{v_{}^{}}}$ $2({$style {$sqrt$ {$v_v}^2$}+$v_{$h}}}})로 표시되고 끌림의 수직 및 수평 구성요소는 다음과 같습니다.

${{displaystyle {begin{aligned}d_{v}&=CA\rho {frac {v_{v}^{2}+v_{h}^2}}}(v_{v}^{2}+v_{h}^2}\\&=CA\rho v_{v}{\sqrt {v_{v}^2}+v_{h}^2}}\end{aligned}}$

${\displaystyle {begin{aligned}d_{h}&=CA\rho {\frac {v_{v}^{2}+v_{h}^2}}:(v_{v}^{2}+v_{h}^2}\&=CA\rho v_{h}{\sqrt {v}^{2}+v_{h}^2}}\end{aligned}}$

여기서 C는 항력계수, A는 단면적, θ는 공기밀도이다.이러한 방정식은 수평 속도가 수직 항력을 증가시키고 수직 속도가 수평 항력을 증가시킨다는 것을 보여줍니다.이러한 효과는 다음 설명에서 무시됩니다.

우선, 폭탄의 수직 움직임만 고려하세요.이 방향에서 폭탄은 중력과 항력이라는 두 가지 주요 힘에 노출될 것입니다. 첫 번째 상수와 두 번째 상수는 속도의 제곱에 따라 달라집니다.직진 및 수평 비행을 하는 항공기의 경우, 폭탄의 초기 수직 속도는 0이 될 것이며, 이것은 또한 수직 항력이 0이 된다는 것을 의미한다.중력은 폭탄을 아래로 가속시킬 것이고, 그것의 속도가 증가함에 따라 항력도 증가합니다.어느 시점(속도와 공기 밀도가 증가함에 따라)에는 견인력이 중력과 같아지고 폭탄은 종단 속도에 도달합니다.공기 끌림이 공기 밀도에 따라 달라지므로 폭탄이 떨어지면 종말 속도가 감소합니다.일반적으로 폭탄은 공기가 더 밀도가 높은 낮은 고도에 도달하면 느려지지만 그 관계는 ^[1]복잡하다.

이제 수평 운동을 생각해 봅시다.수갑을 벗어나는 순간, 폭탄은 항공기의 전진 속도를 실어 나른다.이 기세는 드래그만으로 상쇄되어 전진 동작이 느려지기 시작합니다.전진 운동이 느려지면 드래그 힘이 떨어지고 이 감속도는 감소합니다.전진 속도는 완전히 ^[1]0으로 감소하지 않습니다.만약 그 폭탄이 항력의 대상이 되지 않는다면, 그것의 경로는 순전히 탄도일 것이고 쉽게 계산할 수 있는 지점인 진공 범위에 영향을 미칠 것이다.실제로 항력은 충격 지점이 진공 범위보다 짧다는 것을 의미하며, 낙하와 충격 사이의 실제 거리는 단순히 범위로 알려져 있습니다.진공 범위와 실제 범위 사이의 차이는 폭탄이 떨어질 때 항공기 뒤에 따라가는 것처럼 보이기 때문에 흔적이라고 알려져 있다.각각의 공기역학으로 인해 폭탄마다 궤적과 범위가 다르며 일반적으로 ^[1]폭격 범위에서 측정해야 합니다.

운동을 수직과 수평으로 완전히 분리할 때 가장 큰 문제는 종단 속도입니다.폭탄은 상대적인 바람을 향해 코를 앞으로 향하게 하고, 보통 폭탄 뒤에 있는 지느러미를 사용하여 날도록 설계되어 있습니다.항력은 어느 순간 폭탄의 공격 각도에 따라 달라집니다.만약 폭탄이 낮은 고도와 속도로 방출된다면 폭탄은 종말 속도에 도달하지 못할 것이고, 그 속도는 폭탄이 얼마나 오랫동안 떨어졌는지에 따라 결정될 것이다.

마지막으로 바람의 영향을 고려하세요.바람은 항력을 통해 폭탄에 작용하며 따라서 풍속의 함수이다.이것은 전형적으로 폭격기의 속도나 종말 속도의 극히 일부에 불과하기 때문에, 이 작은 영향이 폭탄의 경로에 눈에 띄게 영향을 미칠 정도로 높은 고도에서 폭탄을 떨어뜨릴 경우에만 요인이 된다.충돌 지점과 바람이 없었더라면 떨어졌을 위치 사이의 차이를 드리프트 또는 크로스 ^[1][2]트레일이라고 한다.

폭격조준경 문제

탄도학 용어로는 전통적으로 무기를 목표로 하는 계산을 해법으로 말하는 것이 일반적이다.폭격 조준기 문제는 위에서 언급한 모든 효과를 ^[2]고려할 때 목표물을 타격하기 위해 폭탄을 떨어뜨려야 하는 우주 공간의 위치를 계산하는 것이다.

바람이 없으면 폭격조준경 문제는 매우 간단하다.충돌 지점은 항공기의 고도, 전진 속도, 폭탄의 종단 속도 등 세 가지 요소의 함수이다.많은 초기 폭격 조준경에서 처음 두 개의 입력은 철 조준경의 앞과 뒷면을 따로 설정함으로써 조정되었다. 하나는 고도를 위한 것이고 다른 하나는 속도를 위한 것이다.낙하 시간을 연장하는 종단 속도는 폭탄의 측정된 ^[3]탄도학에 기초한 양만큼 유효 고도를 높임으로써 설명할 수 있다.

윈디지를 설명하면 계산이 더 복잡해진다.바람은 어떤 방향으로도 작동할 수 있기 때문에 폭격조준경은 일반적으로 풍선을 비행 경로를 따라 그리고 풍선을 가로지르는 부분으로 나눕니다.실제로, 일반적으로 낙하 전에 측면 움직임을 0으로 하여 이 ^[4]요소를 제거하는 방법으로 항공기를 비행시키는 것이 더 간단했다.이것은 보통 게잡이 또는 옆구리로 알려진 일반적인 비행 기술을 사용하여 이루어집니다.

폭격 조준경은 특정 방향을 가리키거나 조준하는 조준 장치입니다.위에서 설명한 솔루션은 공간의 점을 반환하지만 간단한 삼각법을 사용하여 이 점을 지면에 대한 각도로 변환할 수 있습니다.그런 다음 폭격 조준경이 그 각도를 나타내도록 설정된다.목표물이 목표물을 통과하면 폭탄이 투하된다.항공기와 목표물 사이의 거리는 범위이기 때문에 이 각도는 낙하 각도, 조준 각도, 폭격 각도 및 유사한 용어들도 종종 사용되지만 종종 범위 각도라고 불린다.실제로 이러한 계산의 일부 또는 전부가 공간의 점이 아닌 각도를 사용하여 수행되며 최종 ^[3]변환을 건너뜁니다.

정확성.

낙하 정확도는 대기의 무작위성이나 폭탄 제조와 같은 내재된 문제뿐만 아니라 항공기가 얼마나 평탄하고 수평에 근접하는지 또는 계기 정확성과 같은 보다 실용적인 문제에 의해 영향을 받는다.이러한 부정확성은 시간이 지남에 따라 복합적이기 때문에 폭탄의 고도를 높여 낙하 시간을 늘리는 것은 투하의 최종 정확도에 큰 영향을 미칩니다.

일반적인 임무에 폭탄이 투하되는 하나의 예를 생각해 보는 것은 유용하다.이 경우 우리는 제2차 세계대전 중 USAF와 RAF에 의해 널리 사용된 AN-M64 500파운드 범용 폭탄을 대부분의 관련 부대의 직접적인 상대와 함께 검토한다.이 폭탄에 대한 탄도 데이터는 "Terminal Ballistic Data, Volume 1: Blombing"^[5]에서 확인할 수 있습니다.야외에 서 있는 남자들에 대한 500파운드의 치사 반경은 약 107미터(350피트)^[6]이지만, 건물들에 대한 반지름보다는 훨씬 적은 27미터(90피트)^[7]이다.

M64는 42km/h의 바람을 타고 322km/h(200mph)의 고도에서 비행하는 보잉 B-17에서 떨어지게 된다.이러한 조건을 고려할 때 M64는 ^[8]충돌 전 낙하 지점에서 약 10,000피트(3,000m) 전방으로 이동하여 진공 범위로부터 약 305m(1,000ft)^[9]의 궤적을 주행하고 ^[10]수평에서 약 77도의 각도로 351m/s(1150fps)의 속도로 충돌합니다.42km/h의 바람이 그 ^[11]시간 동안 폭탄을 약 91m(300피트) 이동시킬 것으로 예상된다.떨어지는 시간은 약 ^[12]37초입니다.

모든 주요 측정에서 오차가 5%라고 가정할 경우,^[5] 방법론과 가이드의 표를 바탕으로 정확도에 대한 영향을 추정할 수 있다.20,000피트 상공에서 5%의 고도 오차는 1,000피트이므로 항공기는 19에서 21,000피트 사이일 수 있습니다.표에 따르면 이 경우 10~15피트 정도의 오차가 발생합니다.속도 오차가 5%인 10mph일 경우 약 15~20피트 정도의 오차를 일으킵니다.폐기 타이밍에 관해서는 10분의 1초 정도의 오차가 최선의 것으로 간주될 수 있습니다.이 경우, 오차는 단순히 이 시간 동안의 항공기 지상 속도, 즉 약 30피트이다.이 모든 것들이 폭탄의 치사 반경 안에 있어요

바람은 두 가지 측면에서 폭탄의 정확도에 영향을 미치는데, 폭탄이 떨어지는 동안 직접 폭탄을 밀어내는 것과 낙하 전에 항공기의 지상 속도를 바꾸는 것이다.폭탄에 대한 직접적인 영향의 경우, 5%의 오차가 있는 1.25mph의 측정값으로 드리프트에서 5%의 오차가 발생할 수 있으며, 이는 17.5피트이다.그러나 1.25mph 오류, 즉 1.8fps가 항공기 속도에 추가됩니다.추락한 37초 동안 68피트의 오차가 발생하는데, 이는 ^[5]폭탄 성능의 한계를 벗어난 것이다.

풍속 측정이 더 심각한 문제입니다.초기 항법 시스템은 일반적으로 지상에서의 측정된 움직임과 항공기 계측기를 사용하여 계산된 움직임을 비교하는 데드 어카운팅 절차를 사용하여 측정했다.연방항공청의 FAR Part 63은 이 ^[13]계산의 5~10%의 정확성을 제시하고 있으며, 미 공군의 AFM 51-40은 ^[14]10%, 미 해군의 H.O. 216은 20마일 이상의 ^[15]고정 위치에서 사용할 수 있다고 제안하고 있다.이러한 부정확성은 계측기의 풍속 표시를 사용하여 이루어지며, 이 예에서는 풍속이 풍속의 약 10배이기 때문에 5% 오차는 풍속 계산에 큰 오차로 이어질 수 있습니다.(계산 대신) 지상 속도의 직접 측정을 통해 이 오류를 제거하는 것은 1930년대와 40년대의 타코메트리 폭탄조준경의 큰 발전이었다.

마지막으로 장비 자체에서 동일한 5%의 오차, 즉 범위 각도 설정 시 5%의 오차 또는 항공기 또는 폭격조준경의 수평 유지 시 유사한 5%의 오차를 고려한다.단순화를 위해 5%를 5도 각도로 간주합니다.간단한 삼각법을 사용할 경우, 20,000피트 상공에서 5도는 약 1,750피트입니다. 이 오류는 폭탄을 치사 반지름 밖으로 멀리 떨어뜨릴 수 있습니다.테스트에서는 3도에서 4도의 정확도가 표준으로 간주되었으며 15도까지의 각도가 ^[12]드물지 않았습니다.문제의 심각성을 고려할 때, 폭격 조준경의 자동 조절 시스템은 제2차 세계대전 이전,^[16] 특히 미국에서 주요 연구 분야였다.

초기 시스템

폭탄의 경로를 예측하는 데 필요한 모든 계산은 폭탄 탄도 계산표를 사용하여 손으로 수행할 수 있습니다.그러나 이러한 계산을 수행하는 시간은 결코 간단하지 않습니다.육안 관찰을 사용하면 대상이 처음 보이는 범위는 시력에 따라 고정된 상태로 유지됩니다.항공기 속도가 증가함에 따라 계산을 수행하고 항공기의 비행 경로를 수정하여 적절한 낙하 지점을 넘을 수 있도록 하는 데 사용할 수 있는 시간이 줄어듭니다.폭격 조준경 개발의 초기 단계에서, 이 문제는 허용 가능한 참여 범위를 줄임으로써 해결되었고, 따라서 한계 효과를 계산할 필요성을 줄였다.예를 들어, 매우 낮은 고도에서 낙하할 때, 낙하 중의 드래그와 바람의 영향은 무시할 수 있을 정도로 작습니다.이 경우 전진 속도와 고도만 측정 가능한 ^[17]영향을 미칩니다.

그러한 폭격 조준경의 가장 오래된 기록된 예들 중 하나는 1911년 라일리 E 중위에 의해 만들어졌다.스콧, 미 육군 해안 포병단 소속입니다이것은 비행 속도와 고도에 대한 입력이 있는 단순한 장치였고, 항공기의 날개에 엎드린 채 손으로 잡았습니다.상당한 테스트를 거친 후, 그는 이러한 입력에 사용할 설정 표를 작성할 수 있었습니다.메릴랜드주 칼리지 파크에서 실시된 실험에서 스콧은 400피트 높이에서 가로 4피트, 세로 5피트의 목표물로부터 10피트 이내에 18파운드 폭탄 두 개를 설치할 수 있었다.1912년 1월, 스콧은 프랑스 빌라코블레이 비행장에서 열린 미슐랭 폭격 대회에서 8백 ^[18]미터 상공에서 15개의 폭탄을 떨어뜨리고 125 x 375 피트의 표적에 12개의 명중시키며 5천 달러를 획득했습니다.

스콧의 전쟁 전 사례와 같은 초기 사례에도 불구하고, 1차 세계대전 초기 폭격은 거의 항상 눈으로 이루어졌고, 상황이 좋아 보이면 손으로 작은 폭탄을 떨어뜨렸다.전쟁 중 항공기의 사용과 역할이 증가함에 따라, 더 나은 정확성의 필요성이 절실해졌다.처음에 이것은 스트럿과 엔진 실린더와 같은 항공기의 일부를 관찰하거나 폭격장에서의 시험 낙하 후 항공기 측면에 선을 긋는 방식으로 이루어졌다.이것들은 낮은 고도와 정지해 있는 목표물에 유용했지만, 공중전의 성격이 확대되면서,^[18] 수요는 이러한 해결책들을 빠르게 능가했다.

고도가 높은 낙하에서는 바람과 폭탄 궤적의 영향을 무시할 수 없었다.한 가지 중요한 단순화는 폭탄의 종단 속도를 무시하고 평균 속도를 피트로 측정한 고도의 제곱근으로 계산하는 것이었다.예를 들어, 1만 피트 상공에서 떨어진 폭탄은 평균 400 fps의 속도로 떨어져 떨어지는 시간을 쉽게 계산할 수 있다.이제 남은 것은 풍속 측정, 즉 지상 속도 측정뿐이었습니다.일반적으로 이는 항공기를 바람의 일반적인 방향으로 비행한 후 지상에 있는 물체의 움직임을 관찰하고 바람에 의한 측면 드리프트가 제거될 때까지 비행 경로를 좌우로 조정함으로써 달성되었다.지상의 속도는 ^[19]시야를 통해 볼 수 있는 두 개의 주어진 각도 사이의 물체의 움직임을 타이밍으로 측정했다.

전투를 볼 수 있는 그러한 광경의 가장 잘 발달된 예 중 하나는 고타 중폭격기를 위해 개발된 독일 괴르츠 폭격 조준경이다.괴르츠족은 맨 아래에 회전하는 프리즘이 있는 망원경을 사용하여 시선이 앞뒤로 회전할 수 있도록 했다.옆으로의 움직임을 제로로 한 후, 시야는 미리 설정된 각도로 설정되었고, 그 후 물체가 항공기 바로 아래에 있을 때까지 스톱워치로 시간을 재었다.이를 통해 지상 속도를 알 수 있었고, 이 속도는 땅에 부딪히는 데 걸린 시간을 곱한 다음, 시야의 포인터를 테이블 위에서 올려다보는 각도로 설정했다.그리고 나서 폭탄 조준자는 목표물이 포인터를 통과할 때까지 조준경을 보고 폭탄을 떨어뜨렸다.프랑스와 영국에서도 비슷한 폭격 조준경이 개발되었는데, 특히 미슐랭과 중앙 비행 학교 7번 폭격 조준경이 눈에 띄었다.이러한 시야는 유용하지만 이동 시간이 ^[18]정해져 있는 동안 시간이 많이 걸리는 설정 기간이 필요했습니다.

영국의 레이더 개발에서 나중에 그의 역할로 더 잘 알려진 Harry Wimperis에 의해 기본 개념에 대한 위대한 업그레이드가 소개되었다.1916년에 그는 풍속을 직접 측정하는 간단한 시스템을 추가한 드리프트 시야를 도입했다.폭탄 발사자는 우선 항공기의 고도와 비행속도를 다이얼을 돌린다.이렇게 하면 폭격조준경 오른쪽에 있는 금속 막대가 회전하여 동체에서 방향을 가리켰다.폭탄이 발사되기 전에, 폭격기는 폭탄 라인에 직각으로 비행했고, 폭탄 조준자는 땅 위에 있는 물체의 움직임을 보기 위해 막대기를 지나쳐 보았다.그리고 나서 그는 움직임이 로드를 따라 바로 올 때까지 풍속 설정을 조절했다.이 동작은 풍속을 측정하여 시야를 적절한 각도로 이동시켜 별도의 ^[20]계산이 필요하지 않았다.고도에 ^[20]따라 증가하는 참 대기 속도와 지시 대기 속도 간의 차이를 계산하기 위해 이후 수정 사항이 추가되었습니다.이 버전은 핸들리 페이지 O/400 ^[21]중폭격기에 도입된 드리프트 사이트 Mk. 1A입니다.디자인의 변형은 미국의 Estopey 폭격조준경처럼 흔했다.

이 모든 폭격조준경은 이동경로를 따라가지 않고는 바람에 대처할 수 없다는 문제를 공유했다.그것은 그들을 잠수함이나 배와 같은 움직이는 목표물에 대해 사실상 무용지물로 만들었다.목표물이 바람과 직결되지 않는 한, 그들의 움직임은 폭격기를 바람의 선으로부터 멀리 이동시킬 것이다.게다가, 대공포의 효과가 커지면서, 그들은 종종 그들이 보호하는 목표물의 풍선을 따라 그들의 총기를 미리 보곤 했는데, 그 방향에서 공격이 올 것이라는 것을 알고 있었다.역풍을 공격할 수 있는 해결책이 ^[18]절실히 필요했다.

벡터 폭격 조준경

항공기의 경로에 대한 임의 바람의 영향 계산은 기본적인 벡터 수학이 필요한 항공 항법에서 이미 잘 알려진 문제였다.Wimperis는 이러한 기술에 매우 익숙했고,^[22] 계속해서 이 주제에 대한 중요한 소개문을 썼다.같은 계산은 폭탄의 궤적에도 똑같이 적용될 것이며, 폭탄이 떨어졌을 때 변화하는 속도를 설명하기 위해 약간의 조정을 가할 것이다.드리프트 사이트(Drift Sight)가 도입되는 동안에도, Wimperis는 이러한 계산을 해결하고 바람의 방향이나 폭탄의 ^[23]작동에 관계없이 바람의 영향을 고려하도록 도와주는 새로운 폭격 조준경을 만들고 있었다.

그 결과는 "전쟁에서 가장 중요한 폭탄 현장"^[23]으로 불리는 항로 설정 폭탄 현장(CSBS)이었다.고도, 기속, 풍속 및 방향의 값을 다이얼링하여 벡터 문제를 해결한 다양한 기계 장치를 회전 및 슬라이딩합니다.일단 설치되면, 폭탄 발사자는 땅 위의 물체를 관찰하고 시야의 양쪽에 있는 가는 전선과 그들의 경로를 비교하게 된다.만약 옆으로 움직이는 움직임이 있다면, 조종사는 표류를 없애기 위해 새로운 방향으로 미끄러져 갈 수 있다.일반적으로 몇 번의 시도만 하면 되는데, 이때 항공기는 낙하 지점 바로 위를 비행할 수 있으며, 측면 속도는 0이었다.폭탄 조준기(또는 일부 항공기의 조종사)는 투하 ^[24]시간을 측정하기 위해 부착된 철 조준기를 통해 목격했다.

CSBS는 1917년에 도입되어 충분한 공간이 있는 항공기의 초기 시야를 빠르게 대체했다. CSBS는 꽤 규모가 컸다.전쟁이 진행됨에 따라 속도, 고도, 폭탄 종류별로 버전이 도입되었다.전쟁 후 CSBS는 계속 영국의 주요 폭격조준경이 되었다.수천 대가 외국 공군에 팔렸고 전 세계에서 생산을 위해 수많은 버전이 만들어졌다.CSBS의 변형에 기초한 많은 실험 장치들, 특히 전쟁 직후 개발된 미국의 Estoppey D-1 ^[25]조준기 및 많은 다른 나라들의 유사한 버전들이 개발되었다.이러한 "벡터 폭탄 조준기"는 모두 기본 벡터 계산기 시스템과 드리프트 와이어를 공유했으며, 주로 형태와 광학에서 차이가 있었습니다.

폭격기가 성장하고 여러 곳에 배치된 항공기가 보편화됨에 따라, 조종사와 폭격수가 같은 기구를 공유하는 것이 더 이상 불가능했고, 폭격수가 조종사의 코 아래에 있으면 손 신호가 더 이상 보이지 않았다.전후에는 듀얼 옵티컬(광학식) 또는 유사한 시스템을 사용하는 다양한 솔루션이 제안되었지만, 이러한 솔루션 중 ^[26][27][28]어느 것도 널리 사용되지 않았습니다.이를 통해 항공기 ^[29]원격지에서의 교정을 나타내기 위해 폭탄 조준기가 사용한 전기 구동식 포인터인 파일럿 방향 지시등이 도입되었다.

벡터 폭격 조준경은 제2차 세계 대전까지 대부분의 군대에 의해 표준으로 유지되었고 ^[30]1942년까지 영국군의 주요 조준경이었다.이는 CSBS보다 큰 이점을 가진 새로운 감시 시스템이 도입되고 다양한 이유로 사용되지 못한 새로운 버전의 CSBS에도 불구하고 이루어졌습니다.결국 Mark X에 도달한 CSBS의 최신 버전은 다양한 폭탄에 대한 조정, 움직이는 목표물을 공격하는 방법, 바람을 더 쉽게 측정할 수 있는 시스템, 그리고 많은 다른 옵션들을 포함했다.

타코메트리 폭탄조준경

벡터 폭탄조준경을 사용하는 주요 문제점 중 하나는 폭탄을 투하하기 전에 긴 직선 주행이 필요하다는 것이었다.이는 조종사가 바람의 영향을 정확하게 설명하고 어느 정도의 정확도로 적절한 비행 각도를 설정하기 위해 충분한 시간이 필요했습니다.만약 폭탄이 터지는 동안, 특히 항공기가 방어를 피하기 위해 기동해야 한다면, 모든 것을 다시 설정해야 했다.게다가, 단발기 폭격기의 도입은 이전의 복엽기 폭격기처럼 쉽게 미끄러질 수 없었기 때문에 각도 조절을 더 어렵게 만들었다.그들은 "더치 롤"로 알려진 효과로 인해 회전하는 것이 더 어려워졌고 수평을 잡은 후에 진동하는 경향이 있었다.이것은 폭탄 조준자가 경로를 조정해야 하는 시간을 더욱 단축시켰다.

이 이후의 문제에 대한 한 가지 해결책은 이미 한동안 사용되었는데, 기동 중이나 돌풍에 의해 폭격 조준경을 대략적으로 아래로 향하게 하기 위해 일종의 짐벌 시스템을 사용하는 것이다.1920년대 초의 실험은 이것이 폭격의 정확성을 대략 두 배로 증가시킬 수 있다는 것을 보여주었다.미국은 가중 짐벌에 장착된 Estoppey sights와 오늘날 관성 ^[18]플랫폼에 장착된 미국 버전의 CSBS에 대한 Sperry Gyroscope의 실험을 포함한 이 분야에서 활발한 프로그램을 수행했다.이와 같은 개발로 인해 첫 번째 유용한 자동 조종 장치가 도입되었다. 이 자동 조종 장치는 필요한 경로로 직접 전화를 걸어 항공기가 추가 입력 없이 해당 방향으로 비행하도록 하는 데 사용될 수 있다.1920년대와 30년대에 ^[31]걸쳐 이러한 시스템 중 하나 또는 모두를 사용하는 다양한 폭격 시스템이 고려되었다.

같은 기간 동안, 다른 개발 라인이 최초의 신뢰할 수 있는 기계식 컴퓨터로 이어졌다.이들은 복잡한 숫자 표를 조심스럽게 형성된 캠과 같은 장치로 대체하고 일련의 기어 또는 슬립 휠을 통해 수동 계산을 수행하는 데 사용할 수 있습니다.원래는 덧셈과 뺄셈으로 구성된 꽤 간단한 계산에 한정되어 있었지만, 1930년대에 이르러서는 미분 ^[32]방정식을 푸는 데 사용되기까지 발전했습니다.폭격 조준기를 사용하기 위해, 그러한 계산기는 폭탄 조준기가 속도, 고도, 방향 및 알려진 대기 조건과 같은 기본적인 항공기 매개변수를 다이얼 할 수 있게 하고, 폭탄 조준기는 몇 분 안에 적절한 조준 지점을 자동으로 계산할 수 있게 할 것이다.비행 속도 및 고도와 같은 일부 기존 입력은 항공기 계기에서 직접 가져와 운영 오류를 제거할 수도 있다.

이러한 개발은 업계 내에서 잘 알려져 있었지만, 오직 미 육군 항공대와 미 해군만이 개발에 힘을 쏟았다.1920년대에 해군은 노르덴 폭격조준경 개발에 자금을 지원했고 육군은 스페리 O-1 ^[33]개발에 자금을 지원했다.두 시스템은 대체로 비슷했다; 작은 망원경으로 구성된 폭탄 조준경은 조준 헤드를 안정적으로 유지하기 위해 안정화 플랫폼에 설치되었다.목표 지점을 계산하기 위해 별도의 기계식 컴퓨터가 사용되었습니다.조준 지점은 시야에 피드백되었고, 이는 표류와 항공기 움직임을 설명하기 위해 망원경을 정확한 각도로 자동 회전시켜 목표물을 시야에 그대로 유지시켰다.망원경을 통해 폭탄 조준기를 발견했을 때, 그는 남은 표류를 보고 이것을 조종사에게 전달하거나, 혹은 나중에 그 정보를 자동 조종 장치에 직접 입력할 수 있었다.망원경을 움직여서 목표물을 시야에 넣는 것만으로 풍속계산을 지속적으로 미세 조정해 정확도를 크게 높이는 부작용이 있었다.여러 가지 이유로, 육군은 스페리함에 대한 관심을 잃었고 스페리함과 노르덴 폭격조준경의 특징들은 ^[34]노르덴함의 새로운 모델로 접혀졌다.그 후 노르덴은 B-17 플라잉 포트리스와 같은 거의 모든 미국 고공 폭격기를 장착했다.테스트에서, 이 폭격 조준경은 환상적인 정확성을 만들어 낼 수 있었다.그러나 실제로는 작전상의 요인들이 그들을 심각하게 화나게 하여 노든을 이용한 정확한 폭격은 결국 ^[35]포기되었다.

미국은 타코메트리 개념의 개발에 가장 많은 노력을 기울였지만, 다른 분야에서도 연구되고 있었다.영국에서는 CSBS를 대체하기 위해 1930년대 중반부터 자동 폭탄 조준기(ABS) 작업이 수행되었다.그러나 ABS는 관측 시스템의 안정화와 노르덴의 자동 조종 시스템은 포함하지 않았다.ABS를 테스트하는 과정에서 컴퓨터가 목표 지점을 해결하기 위해 긴 폭탄 실행이 필요하기 때문에 사용이 너무 어렵다는 것이 입증되었습니다.영국 공군 폭격기 사령부가 CSBS조차 목표물에 너무 오래 진입했다고 불만을 제기하자 ABS 배치 작업이 중단됐다.그들의 필요에 따라 그들은 새로운 벡터 폭격 조준경인 Mk. XIV를 개발했다.Mk. XIV는 안정화 플랫폼과 조준 컴퓨터를 특징으로 했지만 전반적인 기능 면에서 CSBS와 더 비슷했다. 폭탄 조준기는 조준 시스템을 적절한 각도로 이동시키도록 컴퓨터를 설정했지만 폭격 조준기는 목표물을 추적하거나 항공기 경로를 수정하려고 시도하지 않았다.이 시스템의 장점은 항공기가 기동을 하는 동안에도 사용할 수 있고, 낙하하기 전에 몇 초간의 직선 비행이 필요하다는 것이었다.생산 능력 부족에 직면하자, 스페리는 미국에서 스페리 ^[36]T-1이라고 불리는 Mk. XIV를 생산하기로 계약되었다.

영국과 독일 모두 나중에 그들만의 노르덴 같은 광경을 소개하게 될 것이다.루프트바페는 적어도 부분적으로 듀케인 스파이 링을 통해 전달된 노르덴에 대한 정보를 바탕으로 로트페르노르 ^[37]7을 개발했다.기본적인 메커니즘은 노르덴과 거의 동일하지만 훨씬 작았습니다.세계 최초의 제트 폭격기인 Arado Ar 234의 경우와 같이, 특정 용도에서는 Lotfernrohr 7을 1인승 항공기로 사용할 수 있다.전쟁 중 RAF는 정확한 고공 폭격의 필요성을 느꼈고 1943년 초기 ABS의 안정화 버전인 SABS(Stabilized Automatic Bomb Sight (SABS)그것은 처음에는 유명한 617 편대 RAF, 더 ^[38]댐버스터즈에서만 사용되었을 정도로 제한된 수량으로 생산되었다.

이 모든 설계는 타코메트릭 조준기라고 불리며, 특정 속도로 구동되는 나사 또는 기어의 회전을 카운트하는 타이밍 메커니즘을 "타코메트릭"이라고 합니다.

레이더 폭격 및 통합 시스템

제2차 세계대전 이전 시대에는 주간 폭격과 야간 폭격의 상대적 이점에 대한 오랜 논쟁이 있었다.밤에는 (레이더가 도입되기 전까지) 폭격기는 사실상 무적의 상태였지만 목표물을 찾는 것은 큰 문제였다.실제로는 도시와 같은 큰 목표물만 공격할 수 있었다.낮 동안 폭격기는 폭격 조준경을 이용해 목표물을 공격할 수 있었지만, 적의 전투기와 대공포의 공격을 받을 위험만 안고 있었다.

1930년대 초반, 야간 폭격 지지자들에 의해 토론이 승리했고, RAF와 루프트바페는 야간 임무 전용 대형 비행대를 만들기 시작했다."폭격기는 항상 통과한다"는 것처럼, 이들 부대는 본질적으로 전략적인 것이었고, 주로 다른 부대의 자체 폭격기에 대한 억지력이었다.그러나 1930년대 중반에 도입된 새로운 엔진으로 인해 훨씬 더 큰 규모의 폭격기가 훨씬 향상된 방어용 수트를 탑재할 수 있게 되었고, 높은 운용 고도와 속도는 지상 방어에 덜 취약하게 만들었다.비겁하고 패배주의적인 야간 폭격 정책을 버리고 다시 한번 군사 목표물과 공장에 대한 주간 공격으로 정책을 바꿨다.

이러한 변화에도 불구하고, 루프트바페는 야간 정확한 항법 문제를 해결하기 위해 노력을 계속했다.이것은 전쟁의 시작 단계 동안 빔 전투로 이어졌다.영국 공군은 1942년 초 비슷한 시스템을 가지고 귀환했고, 그 시점부터 정확도가 높아진 무선 항법 시스템은 어떤 날씨나 작전 조건에서도 폭격을 가능하게 했다.1943년 초에 처음으로 운용에 사용된 오보에 시스템은 어떤 광학 폭탄조준경보다 훨씬 나은 약 35야드 정도의 실제 세계에서의 정확도를 제공했습니다.영국의 H2S 레이더의 도입은 폭격기의 능력을 더욱 향상시켰고, 시야에 제한된 원격 무선 송신기 없이도 목표물을 직접 공격할 수 있게 했다.1943년까지 이러한 기술은 RAF와 USAF에 의해 널리 사용되어 H2X로 이어졌고 보잉 B-29 슈퍼포트리스에 사용된 AN/APQ-13과 AN/APQ-7과 같은 일련의 개량된 버전으로 이어졌다.

이러한 초기 시스템은 기존의 광학 폭탄조준경과는 독립적으로 작동했지만, 이것은 폭탄의 궤적을 별도로 계산해야 하는 문제를 야기했다.오보에의 경우, 이러한 계산은 지상 기지에서의 미션 전에 실시되었다.하지만 여전히 대낮의 시각적 폭격이 널리 사용되었기 때문에, 기존의 폭격 조준기에서 레이더 신호를 반복하기 위해 변환과 적응이 빠르게 이루어졌고, 폭격 조준기는 레이더 폭격 문제를 해결할 수 있었다.예를 들어 AN/APA-47은 AN/APQ-7의 출력과 Norden의 출력을 조합하는 데 사용되었으며, 폭탄 조준자는 ^[39]조준점을 비교하기 위해 두 이미지를 쉽게 확인할 수 있었다.

무선 항법 또는 레이더 기술을 사용하여 수행된 폭격 공격의 결과 분석은 두 시스템에 대해 정확도가 근본적으로 동일했다. 오보에를 사용한 야간 공격은 주간에는 노르덴이 할 수 없었던 목표물을 타격할 수 있었다.운용상의 고려사항(레이더의 제한된 해상도와 항법 시스템의 제한된 범위)을 제외하면 시각적 폭탄조준경의 필요성이 빠르게 사라졌다.보잉 B-47 Stratojet이나 English Electric Canberra와 같은 후기 시대의 디자인은 광학 시스템을 유지했지만, 종종 레이더와 무선 시스템에 보조적인 것으로 여겨졌습니다.캔버라의 경우 레이더 시스템이 사용 ^[40][41]가능하게 된 지연으로 인해 광학 시스템만 존재했다.

전후의 전개

전략폭격 역할은 시간이 지남에 따라 진화해 더 높고, 더 빠르고, 더 강력한 무기를 가진 더 긴 임무로 발전하는 것이었다.타코메트릭 폭격 조준기는 정확한 폭격에 필요한 대부분의 기능을 제공했지만 복잡하고 느렸으며 직선 및 수평 공격에 국한되었다.1946년, 미 육군 공군은 육군 공군 과학 자문 그룹에 곧 취역할 제트기의 폭격 문제를 연구해 달라고 요청했다.그들은 1,000노트 (1,900km/h) 이상의 속도에서는 광학 시스템이 무용지물이 될 것이라고 결론지었다 – 목표물까지의 가시거리는 높은 고도와 속도로 ^[39]떨어지는 폭탄의 범위보다 적을 것이다.

수천 마일 떨어진 공격 범위에서는 무선 내비게이션 시스템이 필요한 범위와 정확성을 모두 제공할 수 없습니다.이것은 레이더 폭격 시스템을 요구했지만, 기존의 예로는 필요한 성능에 근접하지 못했다.성층권 고도와 긴 "시선" 범위에서 레이더 안테나는 필요한 분해능을 제공하기 위해 매우 커야 하지만, 이는 항력을 줄이기 위해 가능한 한 작은 안테나를 개발해야 하는 필요성과 배치된다.그들은 또한 많은 목표물들이 레이더에 직접 나타나지 않을 것이기 때문에 폭격조준경은 소위 "오프셋 조준 지점"이라고 불리는 몇몇 랜드마크에 상대적인 지점에 투하할 수 있는 능력을 필요로 할 것이라고 지적했다.마지막으로, 이 그룹은 그러한 시스템의 많은 기능들이 내비게이션 시스템과 같이 이전에 분리된 도구들과 중복될 것이라는 점에 주목했다.그들은 지도 제작, 내비게이션, 자동 조종 및 폭탄 조준 기능을 제공하는 단일 시스템을 제안하여 복잡성, 특히 필요한 공간을 줄였습니다.이러한 기계는 처음에 AN/APQ-24의 형태로 등장했고, 그 후 "K-시스템"인 AN/[39]APA-59의 형태로 등장했습니다.

1950년대와 1960년대까지, 이런 종류의 레이더 폭격은 흔했고, 시스템의 정확도는 핵무기에 의한 공격을 지원하는 데 필요한 것으로 제한되었다. 즉, 약 3,000피트(910m)의 순환 오류(CEP)가 ^[39]적절한 것으로 간주되었다.임무 범위가 수천 마일까지 확장됨에 따라 폭격기는 육지에서 멀리 떨어져 있을 때 정확한 항해를 할 수 있도록 관성 유도와 스타 트래커를 통합하기 시작했다.이 시스템은 정확도가 빠르게 향상되었고, 결국 별도의 폭격 조준경 없이도 폭탄 투하를 처리할 수 있을 만큼 정확해졌다.B-70 발키리에 요구되는 1,500피트(460m)의 정확도가 이러한 경우였는데, 이는 일반적인 폭격 ^[42]조준경이 전혀 없었다.

최신 시스템

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냉전 기간 동안 선택된 무기는 핵 무기였고, 정확도 요구는 제한적이었다.전술 폭격 시스템의 개발, 특히 노르덴의 원래 목표였던 재래식 무기로 목표물을 공격할 수 있는 능력은 심각하게 고려되지 않았다.따라서 미국이 베트남전에 참전했을 때, 그들이 선택한 무기는 노르덴을 장착한 더글라스 A-26 인베이더였다.그러한 해결책은 불충분했다.

동시에, 새로운 제트 엔진의 계속 증가하는 출력은 이전 세대의 중폭격기와 비슷한 폭탄을 탑재한 전투기로 이어졌다.이로 인해, 1인승 항공기가 사용할 수 있고, 높은 수준, 낮은 수준, 목표물을 향해 급강하할 때 또는 힘든 기동 중에 전투기와 같은 전술에 사용될 수 있는, 대폭 개선된 새로운 세대의 폭격 조준경에 대한 수요가 창출되었다.항공기가 자체 핵무기의 폭발 반경을 벗어날 수 있도록 토스 폭격 전문가 능력도 개발되었는데, 이는 중간 정도의 정확성만을 요구했지만 처음에는 전용 폭격 조준기를 필요로 했던 매우 다른 궤적을 필요로 했다.

전자제품이 발전함에 따라, 이 시스템들은 결합될 수 있었고, 결국 다른 무기들을 겨누기 위한 시스템과 결합될 수 있었다.조종사가 직접 조종할 수 있으며 계기판의 헤드업 디스플레이 또는 비디오 디스플레이를 통해 정보를 제공할 수 있습니다.레이저 유도 폭탄이나 GPS를 사용하는 폭탄과 같은 기내 유도 기능이 있는 "스마트" 폭탄이 "덤" 중력 폭탄을 대체함에 따라 폭격 조준경의 정의는 모호해지고 있다.

「 」를 참조해 주세요.

• 노든 폭격 조준경 (USAF)
• 안정화 자동 폭탄 조준기(RAF)
• Mark XIV 폭탄 조준기(RAF)가 지역 폭격에 대해 정확도가 떨어짐
• Lotfernrohr 7(루프트바페)
• SVP-24

레퍼런스

참고 문헌