Бомбометание

Бомбометание

БОМБОМЕТАНИЕ, или воздушное бомбардирование, отдел внешней баллистики, в котором изучается полет бомб, сбрасываемых с летательных аппаратов, и излагаются методы и приемы исчисления аэробаллистических таблиц. Практически бомбометание является искусством поражения наземных целей с воздуха и тесно связано с приемами ведения летательного аппарата (дирижабля или самолета) на цель и с уменьем определять в полете элементы, влияющие на траекторию бомбы (например, ветер по силе и направлению, скорость самолета относительно цели и т. п.). Впервые боевое метание с самолетов применялось в 1912—13 гг., во время итало-турецкой и балканской войн. Во время мировой войны оно получило развитие с теоретической и практической стороны и в последнее время продолжает особенно успешно развиваться в Америке.

Пусть самолет С (фиг. 1), идущий по горизонтальной прямой на высоте Н со скоростью v0, находясь над точкой А земной поверхности, сбросил бомбу, ось которой была горизонтальна. 

Бомбометание

Бомба, двигаясь до сбрасывания как одно целое с самолетом, при падении опишет некоторую кривую CL. Касательная к начальному элементу криволинейной траектории - горизонтальна. Продольная ось бомбы во время падения следует по касательной к траектории, что достигается устройством стабилизатора на тыльной части бомбы. От действия сопротивления воздуха бомба в своем горизонтальном движении начнет отставать от самолета и в момент падения на землю будет усматриваться с самолета С1 позади его под некоторым углом γ, называемым углом отставания. Отрезок Δ называется линейным отставанием, отрезок X - относом, угол β - углом прицеливания. В момент, когда цель будет видна с самолета под углом β, бомба сбрасывается. Вертикальная составляющая сопротивления воздуха замедляет падение, а горизонтальная делает траекторию круче по сравнению с параболой, которую описала бы бомба в пустоте, и создает отставание. Скорость падения бомбы с течением времени возрастает до тех пор, пока сопротивление воздуха, увеличивающееся пропорционально квадрату скорости, не достигнет величины, равной весу бомбы. Далее падение происходит равномерно со скоростью, называемой предельной. Величина предельной скорости получается, если выражение для силы сопротивления R приравнять весу Р бомбы:

bombometanie 2

откуда

bombometanie 3

где P/S т. н. поперечная нагрузка, S - площадь наибольшего поперечного сечения бомбы, k - коэффициент сопротивления, зависящий от очертания бомбы. Современные бомбы при падении с боевых высот двигаются близ земли со скоростью около 225 — 250 м/сек.

Угол прицеливания β определяется из равенства:

bombometanie 4

причем величина X и координаты любой точки траектории м. б. определены подсчетом по формулам баллистики, Н - по показаниям альтиметра (высотомера). Баллистика же дает возможность определить время падения и скорость в какой-либо точке траектории.

Интегрирование уравнений движения бомбы при законе сопротивления, данном Siacci, приводит к выражениям:

bombometanie 5

и

bombometanie 6

где С - т. н. баллистический коэффициент bombometanie 7

v0 - скорость самолета (воздушная), Т - время падения, δ - плотность воздуха, i - коэффициент формы бомбы, g — ускорение силы тяжести, r - радиус наибольшего сечения бомбы, Р - вес ее.

Траекторию вычисляют по частям, по методу Veithen-Kutta или Zedlitz-Stiibler. Значительно скорее вести вычисления элементов траектории, применяя метод приближенного численного интегрирования Штермера и академика А. Н. Крылова. Изменением ускорения силы тяжести в зависимости от высоты пренебрегают, но учитывают изменение плотности воздуха.            

Бомбометание обычно производится в направлении против ветра. При метании в полете по ветру или против ветра, дующего со скоростью w, относ X изменяется на величину ±wT, увеличиваясь в первом случае и уменьшаясь во втором. Время падения Т бомбы можно считать не зависящим от воздушной скорости самолета при данных высоте метания и типе бомбы, относы же и отставания почти пропорциональны величине воздушной скорости самолета. Результаты подсчетов сводятся в аэробаллистические таблицы, данные которых служат для градуировки шкал прицелов для бомбометания.

Различают два основных метода бомбометания: «по углу прицеливания» и «по времени», в зависимости от того, чем определяется момент сбрасывания бомбы. Угол прицеливания зависит от воздушной скорости самолета, скорости ветра, высоты полета и аэродинамических свойств бомбы, т. е. формы бомбы. В современных прицелах для бомбометания все эти факторы м. б. учтены по данным, определяемым в самом полете.

Бомбометание

Идея метания по времени состоит в следующем: пусть (фиг. 2) с самолета в некоторый момент визируют цель по линии СА и пускают в ход секундомер. Предположив, что самолет в этот момент остановился неподвижно, а земные предметы и цель движутся в сторону, обратную движению самолета, с его скоростью, через t сек. увидим цель на линии СА1 и стопорим секундомер. Линия СВ изображает луч отставания, а точка В - место падения бомбы. Углы визирования α и α1, выбираются так, чтобы луч СА1 делил пополам отрезок АВ (т. е. чтобы АА1 = А1В). Если после остановки секундомера стрелка его пошла бы обратным ходом, то, очевидно, она оказалась бы на нуле в тот момент, когда цель будет усмотрена на луче отставания, т. е. в момент падения бомбы. Зная время падения Т бомбы, нужно сбросить ее в тот момент, когда стрелке секундомера останется при обратном ее ходе Т сек. до совпадения с нулевым делением. Угол А1СВ должен быть выбран так, чтобы время перехода луча из СА в СА1 было больше времени падения.

Способы метания при боковом ветре во время мировой войны еще не были достаточно проработаны. Фиг. 3 поясняет влияние бокового ветра на траекторию.

Бомбометание

СС1 - перемещение самолета относительно земли (v), СС' - перемещение самолета относительно воздуха во время падения бомбы (v0), С'С1 - перемещение его вместе с атмосферой (w - скорость ветра) под действием ветра. Проектируя точку С1 на горизонт, получаем С2, от которой нужно отложить линейное отставание Δ по направлению, параллельному оси симметрии самолета или его воздушной скорости. Точка В, построенная таким образом, будет местом падения бомбы; горизонтальная проекция траектории - АВ. Под влиянием ветра получается боковое отклонение, которое должно быть учтено прицельным прибором, что составляет сущность боковой наводки.

Время на все подготовительные операции при бомбометании нужно сокращать для уменьшения пребывания под обстрелом зенитной артиллерии противника. С этой целью применяются прицелы, основанные на так называемом синхронном методе (требующем наименьшего времени на прицеливание), наименее стесняющие управление и боевое маневрирование самолета. Сущность этого метода сводится к тому, что визирная трубка прицела, приводимая в движение часовым механизмом, будучи направлена на цель, в течение некоторого промежутка времени следит за ней, что достигается или переменой скорости движения визира, или изменением его превышения в приборе относительно бегущей мушки, имитирующей движение цели. При синхронном движении визира с целью, скорость самолета относительно цели определяется в приборе автоматически. Устанавливая высоту полета и время падения бомбы, автоматически получают к концу промежутка синхронизации нужный угол прицеливания.

 

Источник: Мартенс. Техническая энциклопедия. Том 2 - 1928 г.

Избранное