第二次世界大战见证了“智能”炸弹的诞生


第二次世界大战开始时的空中轰炸进入了重要的改进阶段,即引入了Norden瞄准镜。可以更精确地选择炸弹释放的方向,速度,高度和时间,但是中途校正仍然是不可能的。尽管美国陆军航空兵(USAAF)吹捧其精确轰炸能力(通常在目标周围1,000英尺的范围内),但仍无法进行精确轰炸。炸弹需要“聪明”。

Fritz-X:纳粹德国制导炸弹

大约在同一时间,第三帝国也对制导武器感兴趣。在西班牙内战期间,德国神鹰军团在用自由落体炸弹攻击机动船时遇到了很大的困难。Max Kramer博士在德国Ruhrstahl AG公司工作期间,于1938年开始研发制导炸弹,方法是在550磅炸弹的X形尾部表面增加无线电扰流板。到1940年,该系统安装在1400公斤装甲炸弹上,被命名为FX-1400,被称为Fritz-X。Fritz-X长10英尺,长6英寸,重3,469磅。它具有660磅高炸药的穿甲弹头可以穿透甚至击沉最大的战列舰。

德国空军于1942年初开始对Fritz-X进行作战测试。正常的攻击姿态是从目标18,000英尺高空发射,距目标三英里。这需要良好的可见性,并且除了非常有限的云覆盖之外,还受到其他限制。释放后,交付飞机迅速减速,几乎失速,并放下襟翼,使炸弹进入飞机前方。机尾上有明亮的照明弹,使炸弹手可以将炸弹叠加在目标上,从而用无线电信号直观地引导炸弹。还开发了线引导版本并用于抗干扰。在弹道飞行过程中,Fritz-X达到了每秒950英尺的速度,并且可以校正范围为1,640英尺和/或横向为1,148英尺的冲击点。

一个特殊的中队III / Karnpfgeschwader(KG)100在Dornier Do 217K-2飞机上接受训练,可以使用Fritz-X对付船只,并于1943年3月投入使用。在许多沿海地区生产并储存了700枚Fritz-X。欧洲各地的飞机场。1943年9月9日,从法国伊斯特尔出发,进行了6趟Do 217的飞行,以攻击叛逃的意大利舰队。发现了由三艘战舰组成的舰队,其中包括超现代的罗姆人,六艘巡洋舰和许多辅助舰。罗马人开了一个转身回合,但直接在前排的前面直接命中。一场大火开始了,大火传到前锋弹匣时,巨大的爆炸把船壳炸开了。罗姆人迅速沉没,将1,254名人员拖到地中海深处,成为第一艘被制导炸弹击沉的首舰。

熟练的投弹手可以在训练过程中始终将Fritz-X引导到移动目标的15英尺以内。但是,在战斗行动中,只有约30%的Fritz-X发射记录到直接命中。在1943年8月至1944年2月的28次袭击中,德国人仅用Fritz-X击沉了一艘船,炸毁了另外四艘。

美国AZON炸弹

盟军的制导炸弹工作始于1942年4月,当时美国空军物资司令部开始开发纯方位角(AZON)制导炸弹系列。它是由亨利·J·兰德少校和托马斯·J·奥多内尔少校发明的,旨在解决摧毁支撑缅甸铁路大部分地区的狭窄木桥这一难题。但是,AZON还用于欧洲行动剧院和太平洋剧院。

最初的变种命名为Vertical Bomb-1(VB-1),该炸弹基于1,000磅炸弹,并使用新的尾翼装置进行了改装。后来的变体VB-2被安装到2,000磅炸弹上。尾部单元由陀螺稳定单元组成,可防止炸弹在进行各种校正后沿不必要的方向旋转和编织。坠落期间,压缩空气使陀螺仪旋转。VB-1还具有60万个用于光学跟踪的坎德拉照明弹,一个带有控制面的八角形护罩以及一个无线电命令接收器。当VB-1掉落时,轰炸机可以通过其瞄准器对其进行跟踪,并使用操纵杆类型的控件向炸弹发送纠正命令。AZON制导系统仅允许进行方位角内或横向航向校正,并且无法校正范围误差。

由于其AZON指导,VB-1特别适用于距离误差无关紧要的狭长目标,例如桥梁或铁路。但是,对于正常目标,VB-1实际上不如非制导自由落体炸弹好,因为炸弹轰炸机在投下炸弹后无法立即脱离,而且由于缺乏射程控制,因此无法有效提高精度。

类似于预设的装饰卡舌的电梯被安装在飞机控制面上的项圈上。升降机对下落的炸弹产生了稳定作用,使改变导弹的方位更加容易。四个支撑连接到鳍,以支撑副翼和舵控制。四个支架也是用于接收来自发射机的信号的天线。AZON发射器天线位于飞机的后部。天线的长度约为三英尺。有一天,一个未与AZON小组建立联系的人对天线感到好奇。他问天线是用来干什么的。一名参与AZON设备的地面人员注意到该项目的高度分类,他回答说:“这是一种高度分类的防弹小工具。

轰炸机的操纵杆控制装置是BC-1156弹簧娃娃单元,该单元连接到BC-1158无线电设备,该无线电设备通过外部天线发送。每架飞机的尾部下方都装有三个天线,用于控制。一个人在475个循环中向左偏转发送信号,一个在3,000个循环中向右偏转发送信号,第三个以30-40个周期传送信号,以启动烟雾生成系统。定期更改所有三个频率,以防止敌对无线电监视人员干扰。

在美国空军的空中技术服务司令部进行早期开发之后,AZON于1943年开始生产。

AZON的桥梁破坏

AZON使用的是像Fritz-X这样的环形尾部组件,像Fritz-X一样是侧倾稳定的,但是由于只能以方位角进行操纵,因此其交付时的射程误差类似于非制导或哑弹。AZON制导系统的独特之处在于,只有五个不同的无线电通道可用于命令链接,因此最多可以独立控制五个炸弹。尽管理论上可以使用同一命令通道同时控制整个炸弹组,但这是不切实际的。除主要炸弹(即由炸弹手追踪的炸弹)之外,所有这类炸弹的准确性都相当差,因为陀螺稳定的非旋转AZON炸弹显示出明显的分散性。AZON套件的生产一直持续到1944年11月,当时已制造了15,000单位。从1944年2月起,它被部署在欧洲行动剧院,并广泛用于缅甸的吊桥罢工。地中海战区的第15空军因AZON对多瑙河河闸和Avisio高架桥的袭击而功不可没。在缅甸,AZON被用来使用493枚炸弹摧毁27座桥梁,包括著名的桂河大桥。

B-24无线电运营商马里恩·克劳利(Marion Crawley)回忆起他参与AZON计划的经历:“订单轰炸了277号低空炸弹。我们的炸弹手弗兰克(Frank)受到重创,一口气将钢和混凝土桥撞倒了。我们的船员因登上桥而获得赞誉。尽管我们受到了一些打击,但没有损失飞机。在经过大桥之后的所有飞机中,只有一名生命丧生,后来我才知道那是著名的“桂河大桥”。

第七轰炸集团于1944年末和1945年初在缅甸取得了较好的成功。AZON的最大成功来自1944年12月27日的缅甸,当时只有九枚垂直炸弹摧毁了缅甸Pyinmana的铁路桥梁,尽管下了数千场雨前两年的炸弹爆炸。

1944年12月30日,第7炸弹集团第493炸弹中队将4架B-24轰炸机和2名常规解放者空降到空中,这些轰炸机配备了28枚AZON炸弹。主要目标是缅甸的Nyaungchudauk桥,Nyaungchudauk绕行桥是第一个替代目标,而Taungup是第二个替代目标。六次直接击中摧毁了主要的良丘道克大桥。Nyaungchudauk的旁路桥被两次直接撞毁。常规的B-24试图摧毁附近的Okshitpin桥而失败,但是AZON的工作人员分两次将其摧毁。然后,AZON的工作人员越过山脉落下了Taungup公路桥的跨度。总体而言,四座主要桥梁被禁用,剩下的几枚AZON炸弹仍然存在。

第493炸弹中队和其他第7炸弹小组部队随后使用459个AZON摧毁了27个困难的桥梁目标,其中12-15%的直接命中率。共有1357辆AZON坠落在缅甸,摧毁了41座桥梁,并进一步损坏了12座。观察到的平均误差为方位角131英尺,范围为207英尺。

B-24导航员利奥·伊特曼(Leo Eatman)是太平洋战区的AZON任务的另一参与者,他很清楚AZON任务有多毛:“ AZON能力的目的是使其能够摧毁特定的可识别物体或目标,而不是轰炸。具体目标是桥梁,铁路编组场,甚至飞机场。为了确保获得更好的结果,我们将在4,000英尺至6,000英尺(而不是10,000或更高)的高度接近目标。这种高度降低了风速,使轰炸机更仔细地观察了下落的炸弹的方向。

部署AZON的局限性和危险

大多数野战指挥官对这种新武器不热衷,因为他们认为方位控制并不能提高准确性,并且通过延长轰炸过程直到发生撞击,炸弹伤亡人数会增加。1944年2月,美国第八航空队拒绝了AZON,第一批飞机被运往意大利的第十五航空队。第15空军炸弹小组迅速学习并在布伦纳山口以南的铁门和阿维西奥高架桥上的多瑙河闸门上取得了直接的成绩。

1944年5月至1944年9月在欧洲和地中海剧院执行了AZON任务,但总体效果不理想。分析发现,尽管该设备运行良好,但防空防御能力使炸弹下降期间中高度进近目标和较长的游荡时间超过了目标,对机组人员尤其有害。

理查德·赫德里克中校在回忆录中回忆起炸毁意大利安科纳-里米尼铁路线的任务:“他们的AZON炸弹是陀螺稳定的,因此它们不会像经过的足球一样旋转。他们有一个内置的无线电接收器,可以用来左右引导炸弹。这些设备来自波士顿的一家飞机模型商店。

“铁路在那里。我们都在自动驾驶。我们在远处看到安科纳港口向右偏。抛光的栏杆可以使阳光明亮地反射。轰炸机使我们进入了进行轰炸的适当位置并进行了漂移校正,这将使在无线电控制下炸弹进行任何激进转动的必要性降至最低。”

他说,从飞机上降落的第一枚炸弹死在轨道的中心。

为了克服仅方位炸弹控制的固有局限性,下一个版本具有双控制轴,被称为射程和方位角(RAZON)。它在战争结束时完成,但从未使用过。

JDAM:AZON的传承

AZON开始的长距离制导弹药的最新例子是联合直接攻击弹药(JDAM)。JDAM是类似于AZON的低成本附加指导套件,可将现有的哑弹转换为精确的全天候智能弹药。配备JDAM的炸弹通过集成的惯性制导系统与全球定位系统(GPS)接收器一起导引至目标,以提高准确性,使它们的发射距离发射点最远15海里。

首批JDAM于1997年交付,并于1998年和1999年进行了运行测试。在测试过程中,超过450台JDAM被丢弃,记录了前所未有的95%的系统可靠性,同时达到9.6米的准确率。