Противокорабельная управлямая бомба ASM-N-2 "Bat" (США. 1942 - 1945 год).

Вскоре после начала Второй Мировой Войны, стало очевидно, что одним из лучших средств борьбы с подводными лодками является авиация. Многомоторные бомбардировщики и летающие лодки могли долгое время патрулировать океанские просторы, высматривая с высоты субмарины. С появлением поисковых РЛС, возможности патрульной авиации возросли значительно: теперь уже ни ночь, ни слабая видимость не служили подводным лодкам надежной защитой. Но если с поиском субмарин у самолетов все обстояло очень и очень неплохо, то с их уничтожением дела шли далеко не так блестяще. Поразить такую маленькую цель бомбами с высоты оказалось очень непросто: тем более что и субмарины, как правило, стремились погрузиться сразу же, как только замечали самолет, да и точность бомбометания по небольшой цели, оставляла желать много лучшего. В 1942 году, инженеры компании RCA предложили уничтожать подводные лодки с помощью радиоуправляемых планирующих бомб, сбрасываемых с патрульных бомбардировщиков. National Defense Research Committee –Национальный Комитет Оборонных Исследований) поддержал инициативу и рекомендовал присвоить ей наивысший приоритет важности. Разработку нового оружия в итоге разделили между собой BuOrd (Bureau of Ordnance – Бюро Боеприпасов (Флота)), и NBS (National Bureau of Standards – Национальное Бюро Стандартов). Было решено, что BuOrd возьмет на себя разработку системы наведения, в то время как аэродинамические лаборатории при NBS займутся разработкой планера и автопилота. В итоге, основные усилия по проекту легли на плечи NBS. Вся программа получила кодовое обозначение SWOD – Special Weapon Ordnance Device (Устройство-Боеприпас Специального Вооружения). Поскольку технологический прорыв требовался срочно, работы велись сразу в нескольких направлениях, чтобы затем выделить наиболее перспективные. Поэтому NBS разработало несколько “стандартизированных” вариантов планера – различавшихся размерами и весом – которые можно было бы затем использовать для испытаний различных систем наведения и типов боевой нагрузки. В списке приоритетов научно-технических разработок США, программа SWOD уступала только разработке неконтактного зенитного взрывателя и проекту “Манхэттен” ...

Первым изделием, поступившим на испытания в рамках программы SWOD, была планирующая бомба "Dragon". Это было довольно простое оружие с радиокомандным управлением. Оператор наводил бомбу, отслеживая ее полет визуально (при помощи дымовых трассеров на крыльях "Dragon") и удерживая ее на линии визирования наблюдаемой цели. Вполне естественно, что это требовало от оператора одновременно видеть и бомбу и цель, что могло быть реализовано лишь при небольшом удалении снаряда от носителя – и кроме того, требовало от носителя после сброса бомбы держаться на ровном курсе, не маневрируя.

Есть основания полагать, что эта бомба никогда даже не рассматривалась как боевое оружие – исключительно как прототип для испытания аэродинамики и системы командного радиоуправления, поскольку принципиальные ее недостатки были очевидны. 

 

На смену ему пришел "Robin" – планирующая авиабомба, использовавшая тот же планер и командную систему управления, но наводимая теперь не визуально, а телевизионно, при помощи установленной в носовом обтекателе малогабаритной телекамеры. Это была первая подлинно компактная телевизионная система в мире, и военные США уделяли ей большое внимание (которое она, впрочем, не слишком оправдала).

Точность наведения теперь не зависела от расстояния до носителя, и только возрастала по мере приближения цели. Кроме того, важным преимуществом "Robin" было то, что самолет-носитель больше не обязан был удерживаться на ровном курсе, чтобы оператор мог поддерживать линию визирования цели. Тем не менее, испытания "Robin" дали, скорее, разочаровывающий результат. Возможности примитивной телекамеры RCA оставляли желать сильно лучшего. Изображение, передаваемое ей на маленький экран оператора, было зернистым, малоконтрастным и довольно неразборчивым. Угол обзора самой камеры также был очень ограничен: любое резкое смещение бомбы могло привести к потере цели из поля зрения оператора. Главным же недостатком системы была ее зависимость от условий видимости. Ночью или в тумане система была совершенно неработоспособна. Поскольку немецкие подлодки днем предпочитали благоразумно отсиживаться под водой (или вообще лежали на дне), а ночное обнаружение всплывших субмарин выполнялось в основном при помощи радара, получалось, что "Robin" не может применяться как раз в наиболее частых ситуациях. Еще до того, как стали ясны принципиальные ограничения телевизионной системы и ручного командного радиоуправления, внимание военных обратилось к другим возможным решениям. Наиболее перспективной выглядела радарная технология. 

Вступив во Вторую Мировую Войну, США объединили свои собственные (весьма продвинутые) наработки по радарам с британскими. Результатом стал прорыв в области создания РЛС сантиметрового диапазона на основе резонансного магнетрона – что позволило создать значительно более мощные, точные и компактные радары, ставившиеся, в том числе и на противолодочные самолеты. Идея “а давайте переставим приемную антенну радара на бомбу, чтобы она сама наводилась на цель” в самом что ни на есть буквальном смысле, витала в воздухе. В апреле 1942 года, NDRC выдвинуло идею управляемой планирующей бомбы, автоматически наводящейся на отраженный от цели луч радара самолета-носителя. Новый проект получил наименование "Pelican". В качестве планера использовали несколько уменьшенную версию фюзеляжа от NBS с удлиненным головным обтекателем из пластика. В обтекателе размещалась 30-сантиметровая параболическая приемная антенна – аналогичная используемой на авиационной поисковой РЛС AN/APS-2. В зависимости от веса боевой части, бомбы делились на две модификации: “Пеликан Mk.I” (450 кг) и “Пеликан Mk.II” (680 кг).

Носителем для “Пеликана” был выбран патрульный бомбардировщик Lockheed PV-1 “Ventura”, оснащенный РЛС AN/APS-2. Предполагалось, что бомбардировщик сможет нести два “Пеликана Mk.I” под крылом, или один Mk.II полуутопленным в бомболюк. Стандартной тактикой для носителя было сбросить бомбу с 12-15 миль, выписать 180-градусный разворот (удерживая луч РЛС на цели), и затем лечь на обратный курс. Испытания головки самонаведения проводились в 1942 году в Бостоне. Для этой цели учебный самолет AT-11 был оснащен приемной антенной, и пилот “наводил” его на облучаемую наземным радаром цель, ориентируясь на световые индикаторы на приборной панели. В 1943, состоялись первые испытания, собственно, бомбы: сначала аэродинамические тесты, затем полеты с автопилотом, и наконец – полеты с головкой самонаведения. К осени 1944, “Пеликан” был готов к развертыванию. На финальных испытаниях в сентябре 1944, учебную цель поразили две бомбы из четырех сброшенных – прекрасный результат. Но война в Европе подходила к завершению, и с ней вместе – и Битва за Атлантику. Основной спектр внимания ВМФ США смещался на Тихий Океан. Вполне естественно, что сразу появилась идея использовать и “Пеликаны”, сбрасывая их с патрульных бомбардировщиков против японского судоходства. Однако “Пеликан” оказался не слишком-то приспособлен для новой роли. Его носитель (PV-1 “Ventura”) с подвешенными под крылом планирующими бомбами, сильно терял в дальности. Для действий на Тихом Океане он в таком виде не годился. Использовать “Пеликан” с другого носителя тоже было невозможно, поскольку бомба проектировалась под взаимодействие с моделью радара, использовавшимся только на “Ventura”. Вдобавок, основными целями на Тихом Океане должны были стать надводные корабли, и противолодочная боевая часть “Пеликана” была сочтена слишком легкой. Установить же более крупную боевую часть на имевшийся фюзеляж тоже не получалось. В результате, в сентябре 1944 года, программа “Пеликан” была закрыта. 

Двумя “побочными ветвями” на древе самонаводящейся авиабомбы стали "Falcon" ("Сокол") и "Moth" ("Мотылек"). Информации об этих проектах сохранилось немного.

 “Фалькон”, судя по всему, был моторизированной версией “Пеликана”, оснащенной ракетным ускорителем в хвостовой части. Источники расходятся относительно его назначения. По некоторым данным, его предполагалось использовать как управляемую ракету “корабль-корабль” : он должен был запускаться с наклонной рампы, и, набрав высоту, планировать на цель, “подсвеченную” лучом корабельной РЛС. Также был возможен запуск с самолётов.

“Мотылек”, со своей стороны, был более интересным проектом специализированного противорадиолокационного боеприпаса. На этой бомбе приемную “тарелку” головки самонаведения заменили четырьмя неподвижными штыревыми антеннами, ориентированными на прием в метровом диапазоне. Подобно мотыльку, летящему на пламя свечи, “Мотылек” должен был самонаводиться на излучение немецких и японских РЛС, поражая их с безопасной дистанции. Хотя программа шла вполне успешно, флот решил, что японские радары представляют слишком незначительную угрозу, и проект был закрыт в 1945 году.

Еще в 1943 году, в BuOrd появилась идея оснастить “Пеликан” не только радарным приемником, но и радарным излучателем – чтобы бомба могла сама “подсвечивать” цель и наводиться на эхо своего же сигнала. Такое автономное самонаведение позволяло избавиться от необходимости сопровождать цель радаром носителя: бомбу с активным самонаведением можно было сбрасывать с любого (способного ее поднять) самолета, и после сброса носитель мог немедленно отвернуть. Бомба самостоятельно продолжала бы сопровождать цель. Уровень союзной технологии как раз достиг необходимого уровня, чтобы создать достаточно компактный и мощный радар. Для проверки концепции, переоборудовали один из опытных “Пеликанов”. Под фюзеляжем бомбы установили довольно примитивную направленную антенну, которая посылала вперед импульсы, а штатная приемная антенна “Пеликана” вслушивалась в эхо отраженного сигнала. Хотя все сооружение выглядело довольно неуклюже, испытания показали полную работоспособность всей идеи. Было выдвинуто даже предложение в таком вот виде и принять систему на вооружение – просто дооснастив уже готовые “Пеликаны” – однако адмиралы сочли, что такое импровизированное решение будет весьма ненадежным, и лучше разработать новую версию планирующей бомбы. Так родилась "Bat".

Самонаводящаяся планирующая бомба ASM-N-2 “Bat” имела типичную для всех снарядов серии SWOD конструкцию. Она была высокопланом со скошенным назад стреловидным крылом и П-образным хвостовым оперением. Обшивка планера бомбы была несущей, и выполнялась из ламинированного дерева. Только отдельные элементы конструкции – верхние и нижние обтекатели - делались из стали. По словам инженеров, осматривавших в наше время сохранившиеся образцы, бомба была “деревянной, но с запасом прочности танка”. Главным отличием “Бэт” от “Пеликана” были большие размеры, и цилиндро-конический, а не оживальный, головной обтекатель. Такая форма была выбрана, чтобы разместить внутри более крупную и сложную конструкцию активной головки самонаведения. Также ее фюзеляж был более угловатым и “коробчатым”, по сравнению с каплевидными формами предшественников.

Изнутри, фюзеляж бомбы делился на четыре секции, разделенные внутренними деревянными перегородками. В передней, увенчанной пластиковым головным обтекателем, находилась головка самонаведения и устройство радара. Далее располагалась секция автопилота, включавшая гироскопы и систему реле. Центральная секция включала оригинальный механизм взаимодействия элевонов (отвечавших за управление полетом бомбы), электромотор и систему питания электроники. В хвосте бомбы находились аккумуляторные батареи, и (на самом конце фюзеляжа) свинцовый противовес для продольной балансировки снаряда. Боевая нагрузка – 454-кг осколочно-фугасная авиабомба AN-M65GP со снятым оперением – закреплялась в “брюшке” “Бэт”, под обтекателем в нижней части фюзеляжа. Так как инерционный взрыватель бомбы взводился вертушкой, под действием набегающего потока воздуха выкручивающей болт безопасности, в корпусе “Бэт” были предусмотрены прорези для доступа набегающего потока к боеголовке. Также имелся временной детонатор, срабатывающий через определенное время в случае промаха: американцы не хотели, чтобы их самое совершенное оружие попало в руки неприятеля.

Головка самонаведения “Бэт” включала РЛС AN/DPN-1 (на поздних моделях – AN/DPN-2), разработанную фирмой Bell. Вращающаяся параболическая антенна диаметром около 30 сантиметров посылала сигналы продолжительностью 0,7 микросекунды на частоте около 3000 МГц. Отраженный от цели сигнал принимался той же антенной, вращающейся на 1800 оборотах в минуту. Ось вращения антенны была отклонена примерно на 5,5 градусов относительно продольной оси бомбы: таким образом, луч радара выписывал круги вокруг этой оси. Наведение осуществлялось по методу конического сканирования. Если цель находилась прямо впереди по курсу бомбы, то вращающийся луч радара постоянно касался цели, и принимаемый отраженный сигнал тоже был непрерывным. Это соответствовало “нулевой” команде для автопилота, который просто удерживал бомбу на прежнем курсе. Если же цель смещалась, то вращающийся луч радара пересекал ее только на части своей трассы. Соответственно, принимаемый отраженный сигнал то усиливался до максимума (когда луч радара находился на цели), то резко ослабевал. Положение вращающейся антенны в момент максимально сильного сигнала соответствовало направлению на цель. Вырабатывался сигнал рассогласования для автопилота.

Чтобы посторонние сигналы (например, отражение от поверхности воды под бомбой) не заставили “Бэт” сбиваться с курса, использовалось автоматическое удержание выбранной цели по дальности. Пик мощности сигнала от выбранной цели должен был приходиться точно на середину временных “ворот” продолжительностью в 10 микросекунд. Все сигналы, принимаемые за пределами этого временного промежутка – то есть от более близких или более далеких объектов – автоматически отсекались. Довольно простая электронная цепь автоматически подстраивала “ворота” по мере того, как бомба приближалась к цели: достигалось это тем, что временной промежуток делился на два по 5 микросекунд, и сигнал в первом сопоставлялся со вторым. Если сигналы совпадали, это означало, что цель находится точно посередине “ворот”. Если же сигнал в первом промежутке оказывался интенсивнее второго, это означало, что цель находится теперь ближе, и автоматика смещала “ворота” до тех пор, пока сигналы не выравнивались.

В полете, “Бэт” управлялась при помощи элевонов, занимавших всю заднюю кромку крыла. Хвостовое оперение играло исключительно стабилизирующую роль. Поддержание “Бэт” на курсе выполнялось гироскопическим автопилотом, включавшим два расположенных под прямыми углами друг к другу гироскопа, отвечавших за стабилизацию по крену, курсу и тангажу. Еще один гироскоп был позднее добавлен для гашения автоколебаний по курсу и тангажу. Гироскопы приводились в действие пневматикой: отклонения осей считывались при помощи поляризованных электрических реле. Направление тока в цепи обозначало направление отклонения, а сила тока – степень отклонения. Так, например прямой ток в 8 миллиампер в цепи курсового гироскопа означал отклонение на 20 градусов вправо. Сигналы рассогласования от ГСН передавались автопилоту в виде искусственной “ошибки”, вводимой в выходной сигнал гироскопа. 

Система управления полетом бомбы была весьма оригинальной и предметом законной гордости разработчиков из NBS. Поскольку одним из ключевых требований при разработке было, чтобы “Bat” могла поддерживать непрерывный угол атаки (любые колебания в вертикальной плоскости изрядно затрудняли работу ГСН), то нельзя было использовать обычные хвостовые рули и элеваторы, как на самолетах. С другой стороны, система должна была иметь максимально быструю реакцию, что исключало использование пневматики и гидравлики. 

В итоге, разработчики пришли к чисто механическому решению. Непрерывно работающий электромотор вращал в противоположных направлениях два передаточных вала. Электромагнитное сцепление (управляемое системой реле автопилота) подключало или к одному, или к другому валу приводные шестерни механизмов тангажа и курса. Это вращение, в свою очередь, приводило в движение элевоны на крыльях.

Для поворота по курсу, соответствующий механизм поднимал один элевон и опускал другой. Для поворота по тангажу, оба элевона поднимались или опускались одновременно. Так как система была чисто механической, ее создателям пришлось изрядно поломать голову над тем, как заставить оба механизма работать совместно – например, на случай поворота “вправо-вниз”. Для этого использовались два сферических четырехзвенных механизма, связанных друг с другом через вращающиеся валы. Если поворот выполнялся только в одной плоскости, то один из четырехзвенных механизмов выступал ведущим, а другой – ведомым, и оба элевона поворачивались симметрично. Если же поворот выполнялся в двух плоскостях сразу, то симметрия поворота элевонов механически нарушалась. 

Являясь полностью автономной системой, “Бэт” не требовала никакой особой модификации самолета-носителя. В качестве такового мог выступать практически любой самолет, способный нести 727-кг бомбу на внешней подвеске. Необходимые работы сводились к установке в кабине небольшой приборной панели с катодно-лучевым осциллоскопом (т.н. A-scope) и ручками настройки для указания ГСН бомбы конкретной цели. Проложенный внутри крыла кабель соединял приборную панель с разъемом на спине бомбы. Согласно отчетам, все необходимые работы выполнялись за двое суток и менее чем 300 человеко-часов. 

Применение “Бэт” патрульными бомбардировщиками выглядело следующим образом. Навигатор на борту самолета засекал цель поисковым радаром AN/APS-2 и указывал ее положение на экране оператору. Оператор включал радар подвешенной под крылом “Бэт”, и при помощи веньеров на пульте управления, ориентировал головку самонаведения бомбы так, чтобы ось вращения луча смотрела в направлении выбранной цели. На экране осциллоскопа оператора появлялись отметки принимаемых бомбой сигналов. Оператор затем отфильтровывал по дальности слишком близкие и слишком далекие метки, до тех пор, пока на экране не оставалась одна, соответствующая выбранной цели. Теперь ГСН бомбы смотрела на выбранную цель и автоматически удерживала ее по азимуту и по дальности. Момент сброса определялся исходя из высоты, скорости полета, направления ветра и наклонной дальности до цели.

Теоретическая максимальная дальность действия РЛС бомбы составляла 25 морских миль. Однако, в таком режиме разрешение по дальности оказывалось слишком велико для уверенного захвата цели. Взятие на сопровождение цели ГСН “Бэт” было возможно не более чем с 15 миль в идеальных условиях. На практике же, дальность эффективного сопровождения цели размером с 10000-тонный сухогруз, как правило, не превышала 12-13 миль. Это было связано с ограничениями по мощности компактного радара бомбы, работающего в реалистичных условиях. Сброс бомбы рекомендовалось выполнять с высоты не менее 1500 метров, на скорости не менее 270 км/ч, иначе “Бэт” не успевала набрать достаточную скорость. 

Первое боевое использование бомбы было осуществлено в мае 1945 года с патрульного бомбардировщика PB4Y-2 Privateer. По данным командования ВМС США эти бомбы были успешно использованы против японских кораблей возле островов Борнео (хотя по другим источникам результаты применения были завышены). Так же Bat с измененной системой наведения использовался против наземных целей в Бирме.

На момент окончания Второй Мировой Войны, “Бэт” была наиболее совершенным противокорабельным оружием, имевшимся у кого-либо на вооружении. В 1945—1953 годах она оставалась основным противокорабельным управляемым вооружением американского флота. Проводились работы по развертыванию её на пикирующих палубных бомбардировщиках Curtiss SB2C Helldiver, торпедоносцах Grumman TBF Avenger и даже истребителях Chance Vought F4U Corsair. Бомба весила в полностью снаряжённом виде всего 727 кг, что позволяло подвешивать её даже под сравнительно лёгкие машины.

Но примитивная головка самонаведения бомбы, бывшая техническим шедевром в годы Второй Мировой, быстро устаревала. Проведённые в 1948 году опыты показали, что бомба очень чувствительна к современным средствам РЭБ. В результате от дальнейшего развития военной серии SWOD было решено отказаться и в 1953 году Bat была снята с вооружения. Управляемая бомба ASM-N-2 Bat была наиболее совершенным управляемым оружием, применявшимся во Второй Мировой. Исключая японскую бомбу с ИК ГСН "Ке-Го", это была единственная самонаводящаяся система, применённая в годы войны, которая не требовала управления с носителя. Технические возможности Bat обеспечивали, особенно ночью, эффективное поражение малых и средних кораблей. В отличие от германских управляемых бомб, Bat применялась с больших дистанций, не вынуждая носитель входить в радиус поражения зенитной артиллерии. По совокупности характеристик Bat была первым в мире противокорабельным управляемым оружием, решающим задачу поражения цели без риска для носителя и прародителем концепции современных "выстрелил-и-забыл" самонаводящихся ракет. Быстрое устаревание системы и снятие её с вооружения было обусловлено прогрессом в военной электронике, сделавшем системы наведения бомбы устаревшими. 

 

https://fonzeppelin.livejournal.com/  ,  http://www.airwar.ru/  ,  https://ru.wikipedia.org/