Пулеметный синхронизатор - устройство, совершившее революцию в авиационном вооружении (3 фото). Синхронизатор стрельбы Как пули не попадают в винт самолета
Были запрещены. Вся деятельность авиации того времени ограничивалась корректировкой ведения огня наземной артиллерии и ведением разведки удаленных укреплений и позиций противника. За восемь лет до этого, в 1899 году, Гаагской конвенцией было наложено основательное ограничение на развитие и использование малокалиберных автоматических пушек. В частности, стрельба разрывными снарядами разрешалась только из пушек, имеющих калибр 37 мм и выше, а вес боевого заряда должен был быть не менее 410 гр. В России и нескольких других странах снаряд, имеющий вес менее 410 гр., считался пулей, до 16,4 кг. - гранатой, а свыше - бомбой. После 1914 года в большинстве стран снаряд и пулю стали различать по виду врезания в нарезы, сделанные в канале ствола, а не по весу. Так, пуля врезалась оболочкой, а снаряд ведущим пояском.
В 1913 году инженеры Солинье и Шнейдер запатентовали новую схему синхронного пулеметного привода, что дало возможность укреплять пулемет на фюзеляже непосредственно рядом с кабиной и вести огонь через плоскость, вне зоны винта. Однако это новшество тогда реализовано не было.
Непосредственно в начале Первой мировой войны большая часть самолетов воюющих стран вообще не имело на боевом вооружении пулеметов. Вместе с тем уже первые дни войны показали то, насколько необходимо вооружать самолеты для ведения воздушного боя и атаки наземных целей.
Разумеется, при выборе вооружения для самолетов наиболее эффективным оказалась установка на самолеты армейских станковых и ручных пулеметов калибра 7-8 мм. Первоначально, в период 1914-1915 годов, эти пулеметы устанавливались на воздушные машины без внесения изменений. Позже, в период 1915-1916 годов, армейские пулеметы перед установкой были несколько модернизированы. Так, в ручных пулеметах вместо оригинального деревянного приклада устанавливалась одна или две ручки. Поток воздуха во время полета охлаждал тело пулемета значительно лучше, чем на земле. С учетом этого было принято решение в авиационных пулеметах отказаться от водяного охлаждения. Большинство авиационных пулеметов, как правило, оснащались гильзоулавливателями.
Модернизированные авиационные пулеметы устанавливались на турелях для ведения огня в задней полусфере самолета с тянущим винтом и в передней полусфере с использованием толкающего винта, а также при условии наличия двух и более двигателей.
Для ведения стрельбы поверх винта стрелок был вынужден становиться на сиденье, чтобы дотянуться до установленного на высоте пулемета. Понятно, что это было крайне неудобно, и с 1915 года такой способ стрельбы был заменен на пулеметы, стреляющие через винт. В феврале 1915 года летчик французской армии лейтенант Гарро впервые применил специальное откидное устройство в виде треугольной призмы, сделанной из стали и укрепленной на лопастях винта с выдерживанием угла в 45° в месте пересечения линии лопасти с каналом ствола пулемета. В данном случае пулемет устанавливался таким образом, что пули при ведении огня попадали только в установленные грани стальных треугольников и при этом не пробивали винт. Конечно, от этого нововведения наряду с плюсами было и очень много минусов. Так, полезная мощность винта снижалась на 10%, большое количество пуль так и не достигали цели, но в то же время главная цель была достигнута – пулемет мог вести огонь через винт. Это было революционным шагом, что позволило французам в первое время после введения нового способа ведения огня доминировать над немецкой авиацией.
Во время воздушного боя 18 апреля 1915 года истребитель Гарро был сбит зенитным огнем и был вынужден пойти на посадку в тылу немецкой армии. Немцы сняли с французского самолета вооружение и немедленно передали его своему конструктору Антони Фоккеру для тщательного изучения. Через 10 дней Фоккер внес свое предложение по установке синхронизатора для стрельбы через винт. В новом варианте синхронизирующий механизм являлся связующим звеном между валом двигателя и спусковым механизмом установленного пулемета. В результате производился только при отсутствии винтовой лопасти перед дулом пулемета. Конечно, при этом на 30% снижался темп стрельбы, но все посланные пули достигали цели.
В России первый авиационный синхронизатор был сконструирован и изготовлен лейтенантом русской армии Г. И. Лавровым осенью 1915 года. Первыми истребителями, на которых устанавливались синхронизаторы Лаврова, стали С-16 конструктора Сикорского. С апреля 1916 года на них устанавливались пулеметы Виккерса с новым синхронизатором. Позже в русской армии синхронизатором стали оборудовать американские пулеметы системы Кольт. В качестве защитного вооружения на С-16 применялся ручной пулемет Мадсен образца 1900 года.
В отличие от иностранных армий в русской пулеметы, которые устанавливались на самолеты, не переделывались. Тот же Виккерс устанавливался с водяным охлаждением. Темп стрельбы пулеметов Виккерса и Кольта составлял примерно 500 выстрелов в минуту, а Мадсена - 400. У Виккерса и Кольта подача патронов была ленточной, а у Мадсена - магазинной, с емкостью 25 патронов. Эти пулеметы, а так же 7,62-мм отечественный Максим с водяным охлаждением долгое время оставались основным вооружением авиации русской армии.
По доступным ценам. Такие матрасы являются превосходной профилактической заболевания позвоночника в любом возрасте. Детские ортопедические матрасы отлично подходят для профилактики раннего развития сколиоза и неправильной осанки.
настройка синхронизатора на пулемете Vickers Mk.I (кликабельно )
Да-да, революция. Революция в авиационном вооружении. Это испытания синхронизатора, устройства для стрельбы сквозь ометаемую площадь винта без риска отстрелить себе пропеллер. Нет, попытки приблизить стволы оружия к оси машины были и раньше - толкающими пропеллерами и даже металлическими щитками на лопастях, но в целом - "тракторы" (так называли самолеты с тянущими винтами) были вынуждены пользоваться пулеметами, вынесенными за диск винта. Это было неудобно во всех возможных смыслах: и перезарядка пулеметов затруднена, и прицеливаться неудобно, а уж несколько пудов разнесенной массы при тогдашних параметрах самолетов* очень плохо влияли на маневренность. Так что, да - синхронизаторы стали революцией.
вид на установку с другой стороны (кликабельно
)
Идея простая: в спусковой механизм пулемета вводится прерыватель (механический или электрический), задерживающий боек на тот момент, когда пуля могла бы прострелить лопасть. Понятное дело, что скорострельность пулемета падает, но точность стрельбы и прирост маневренности вполне это дело компенсируют. Вот, на фотографии и производится калибровка устройства на работы с четырехлопастным пропеллером неустановленного самолета.
вид на пулемет "сквозь пропеллер" (кликабельно
)
В данном случае, как я понимаю, речь идет об электрической системе блокировки спуска, коль скоро полно аккумуляторов и проводов. Сам синхронизатор - это такая черная коробка посередине рамы, на которой и выполняются все регулировки. От него идет провод к электромагнитному механизму блокировки, пристроенному сверху, на пулемете. Все просто, но требует настройки. * - разнесение масс и потом-то не радовало, но скорость крена и инерция по крену получились плохими, но на самолетиках весом в полтонны всего - особенно.
Это странное устройство, которое вы видите на этих снимках, является синхронизатором, совершившим настоящую революцию в авиационном вооружении. Для чего оно нужно, читаем далее.
Синхронизатор позволял вести огонь без риска отстрелить пропеллер самолета. Конечно пулемет порой выносился за пределы винта, но в этом случае возникали проблемы с его перезарядкой, к тому же ухудшался баланс веса и его маневренность. Именно по этой причине создали синхронизатор, представлявший собой прерыватель, который встраивался в спусковой механизм оружия. Механический или электрический прерыватель задерживал боек и потому пулемет не простреливал лопасть. Скорострельность при этом падала, но это была вполне осознанная жертва.
На этих кадрах мы видим процесс калибровки устройства для работы с четырехлопастным пропеллером. В данном случае используется электрическая система блокировки спуска. Сам синхронизатор - это черная коробка посередине рамы, здесь и выполняются все регулировки. От него идет провод к электромагнитному механизму блокировки, расположенному сверху на пулемете. Все предельно просто, но требует настройки.
На российском ТВ были показаны видеокадры с истребителями "Су-35С", приступившим к полетам и боевому дежурству в составе группировки ВКС Р Ф на авиабазе "Хмеймим" в . Самолет имеет очень мощное ракетное вооружение, состоящее из шести ракет класса "воздух-воздух", малой и средней дальности, а также двух новейших ракет средней дальности РВВ-СД с активными радиолокационными головками самонаведения, способных поражать цели на расстоянии 130 км.
Су-35: самолёт "на 4 с плюсами"
Гаагская конвенция и Первая мировая война
Отличный показатель, не так ли? Но какой путь пришлось пройти авиации, прежде чем она получила столь современное и впечатляющее по сложности вооружение? Об этом мы сегодня и расскажем.
Начнем с того, что Гаагской конвенцией 1907 года все виды авиационного оружия вообще запретили, так что самолеты летали совершенно безоружными. Еще раньше, а именно в 1899 году Гаагская конвенция ограничила и развитие автоматических пушек малого калибра. Теперь только пушки калибром выше калибр 37 мм могли стрелять разрывными снарядами. Все, что было меньше по калибру, считалось пулей и взрывчатки содержать не могло. Поэтому и 37-мм зенитные автоматические пушки Хайрама Стивенса Максима ее в своих снарядах не имели!
Началась и оказалось, что кроме табельного оружия, то есть револьверов и пистолетов, летчикам не из чего друг в друга стрелять. Двухместные аэропланы, правда, тут же вооружили пулеметом, из которого мог стрелять второй пилот-наблюдатель или бомбардир, а вот как можно было бы вооружить одноместный самолет либо двухместный, чтобы он мог стрелять вперед? Пулеметы начали ставить над кабиной на крыле, а стреляли из них встав во весь рост или… дергая за шнурок, но все понимали, что это, разумеется, не выход.
Первым реальным техническим новшеством, превратившем тогдашний аэроплан в истребитель, стало изобретение пилота французского Роланда Гарро, который в том месте, где через винт проходила трасса пулеметных пуль, установил стальные пластины, от которых часть из них рикошетировала! Правда, это понизило КПД винта, часть пуль теперь "улетало в молоко", но зато самолет, по сути дела, превратился в летающий пулемет!
Затем был придуман прибор синхронизатор, который просто не давал пулемету стрелять, когда перед его стволом находился пропеллер, так что теперь на самолеты начали ставить и по два, и по три пулемета. И все они стреляли через винт!
Тогда же самолеты стали вооружать и , все теми же 37-мм орудиями малого калибра. Типовым же вооружением в конце войны стали два пулемета винтовочного калибра и… все! Правда, на некоторых самолетах применялись ракеты с длинными деревянными хвостами-шестами, но, естественно, никакого управления они не имели и могли поразить цель только лишь прямым попаданием.
В 30-е годы количество пулеметов, установленных в крыльях самолета-истребителя, могло достигать 8 и даже 12, и они извергали просто ливень свинца, однако уже накануне Второй мировой стало ясно, что… так как прочность самолетов растет, одних только пуль для их поражения становится недостаточно.
Появились специальные авиационные пушки калибра 20-37-мм, которые устанавливали опять же как в крыльях, так и в фюзеляже. В этом случае они стреляли либо через винт, либо через полый внутри вал воздушного винта.
Последнее решение было наиболее удобным: куда смотрел нос самолета, туда он и стрелял. Если пушки находились на крыльях, пилот должен был иметь в виду, что их трассы сходится в одну точку на каком-то расстоянии от его самолета, и стрелять именно с этой дистанции!
Ракеты тогда уже тоже применялись, в частности советские летчики применили реактивные снаряды РСы в боях с японской авиацией на реке Халхин-Гол, но были они тоже неуправляемыми и имели дистанционный (подрывавший снаряд на расстоянии) и ударный взрыватели, чтобы снаряд либо так, либо эдак, но взорвался бы обязательно!
Вторая мировая война
В годы Второй мировой войны на советских и германских истребителях применялась установка пушек, стреляющих через вал винта (если мотор имел водяное охлаждение) и через плоскость винта, если охлаждение мотора было воздушным. Англичане ставили по 2-4 пушки в крыльях, а вот американцы пошли по пути установки в крыльях 4-6 крупнокалиберных пулеметов, поливавших противника просто ливнем свинца. Например, атакуя германские реактивные самолета Ме-262, они просто палили в его сторону, даже особо не целясь в расчете на то, что какая-нибудь их пуля непременно попадет в большие воздухозаборники его двигателей, а оттуда в турбину и выведет ее из строя и… так обычно и случалось!
В свою очередь немцы создали даже специальный реактивный перехватчик "Наттер", который пушек вообще не имел, а должен был уничтожать американские бомбардировщики залповым пуском множества неуправляемых реактивных снарядов — НУРСов.
Уже тогда действовали эти снаряды по целям на земле и в воздухе очень хорошо, разнося в щепы и танки и самолеты, вот только точность их попадания была очень низкой.
И опять же именно германские военные инженеры первыми начали работу над реактивными управляемыми снарядами. Были созданы снаряды, управлявшиеся по радио и по проводам. Последние должны были применяться с самолетов "Фокке-Вульф-190" против американских "летающих крепостей", однако довести их до ума прежде, чем закончится война, к счастью для союзников, не удалось.
Ракеты на военных самолетах
В США также были начаты работы по созданию управляемых ракет для самолетов, но до окончания войны ни один из созданных образцов на вооружение принят не был. Первенствовала здесь Великобритания, принявшая на вооружение первую управляемую ракету "воздух-воздух" в 1955 году.
Год спустя сразу три таких ракеты приняли на вооружение ВВС и ВМС США, а ракету РС-1У — ВВС СССР. А вскоре состоялся и первый воздушный бой с применением управляемого ракетного оружия, когда 24 сентября 1958 года истребитель ВВС Тайваня F-86 атаковал "МиГ-15" ВВС Китая ракетой AIM-9B "Сайдвиндер" и сбил его.
Наиболее широкое распространение вначале получили самонаводящиеся ракеты с "тепловыми" системами наведения. Суть такого "самоуправления" в том, что ракета "видит" тепловое излучение самолета и соответственно на него и наводится.
Правда, первые такие ракеты нужно было запускать только сзади, где выхлоп раскаленных газов из двигателя позволял приборам, находящимся на ракете, его "захватить". Ракету можно было "обмануть". Для этого применяли маневр в сторону cолнца и сброс горящих ловушек, на которые в итоге и наводилась ракета.
Именно поэтому попробовали и другие системы наведения, например — радиокомандную. Там все было просто, как с управляемыми по радио китайскими автомобильчиками, но в реальной жизни эта простота оказалась хуже воровства, потому что пилот не мог одновременно управлять самолетом и наводить ракету на маневрирующую цель.
К тому же цель могла ставить помехи. Поэтому появились ракеты с радиолокационной системой наведения, которые также сами ищут цель, захватывая ее при помощи своего собственного радара в ее носовой части под радиопрозрачным обтекателем.
Ну, а самые современные ракеты с инфракрасными головками наведения стали всеракурсными, то есть для того, чтобы их запускать в хвост противнику, заходить уже не нужно, поскольку чувствительность ее инфракрасного датчика настолько велика, что позволяет улавливать тепло, возникающее даже в процессе трения обшивки самолета о воздух!
Появились и оптико-электронные системы наведения, матрица в которых также "видит" воздушный объект. Ракеты с радиолокационной головкой самонаведения (ГСН) имеют вероятность попадания в круг диаметром 10 м равный 0,8 — 0,9. Ошибки самонаведения ракет обычно имеют вполне случайный характер.
Что же касается ракеты РВВ-СД, то она как раз и разработана для борьбы с самолетами, вертолетами и даже ракетами "земля — воздух" и "воздух — воздух", причем в любое время суток, и как в простых, так и в сложных метеоусловиях, при наличии самых разнообразных, в том числе и активных, радиолокационных помех.
Вероятность поражения цели составляет 0,6 — 0,7, на дальности до 130 км, хотя, конечно, для более надежного поражения целей эту дистанцию следует уменьшить хотя бы вдвое.
Мы говорим об авиации. Мы часто говорим о развитии самолетов, особенно часто – о развитии боевых самолетов.
Надо сказать, что ни один из видов и родов войск не проделал такого пути развития, как авиация. Ну разве что ракетные войска, но согласитесь, разве можно так, как о самолетах, говорить о каких-то ракетах, совершенно бездушных штуковинах, пусть даже и разъевшихся до невозможных размеров.
Самолет… Самолет все-таки имеет своеобразную, но душу. Но с самого своего появления, аэроплан, а потом и самолет почему-то рассматривались прогрессирующим человечеством как прекрасные оружейные платформы. Впрочем, это общеизвестно.
Сегодня хочется поговорить о довольно незаметной штуковине, которая, тем не менее, оказала огромнейшее влияние на превращение аэроплана в самолет. В боевой самолет.
Из заглавия понятно, что речь идет о синхронизаторе.
Мы очень часто употребляем это слово в наших авиационных изысканиях и сравнениях. Синхронный, несинхронный, синхронизированный и так далее. Пулемет ли, пушка ли – не столь важно. Важны этапы развития.
Итак, все началось в Первую мировую войну, когда аэропланы могли подняться и пролететь какое-то количество километров и даже совершать некоторые эволюции в воздухе, называемые пилотажем.
Естественно, пилоты сразу же потащили в кабины всякую гадость типа ручных гранат, которые можно было швырять на головы наземных войск, пистолеты и револьверы, из которых можно было палить в коллег с противоположной стороны.
Что самое интересное – даже попадали.
Но вот кто-то первым взял в полет пулемет… И тут прогресс помчался сломя голову. И самолет из разведчика или артиллерийского корректировщика превратился в инструмент нападения на такие же аэропланы, бомбовозы, дирижабли и аэростаты.
Но тут же начались и проблемы. С несущим винтом, который фактически стал непреодолимой преградой на пути пуль. Точнее, вполне себе преодолимой, но вот проблема: в противостоянии дерева и металла всегда побеждал металл, а самолет без винта превращался в лучшем случае в планер.
До того, чтобы запихнуть пулемет в крыло, было еще лет 20, так что началось все с установки пулемета на верхнее крыло биплана. Либо применение конструкции с толкающим винтом, тогда было проще это сообразить и посадить перед пилотом или рядом с ним еще и стрелка.
Вообще, заднее расположение двигателя имело и плюсы, так как обеспечивало более хороший обзор и не мешало стрельбе. Однако тут же было замечено, что тянущий винт впереди обеспечивал лучшую скороподъемность.
Кроме всего прочего, стрельба из пулемета на верхнем крыле из-за пределов ометаемой винтом плоскости была той еще эквилибристикой для пилота-одиночки. Ведь нужно было встать, бросить часть органов управления (а далеко не все машины позволяли такую вольность), как-то подруливать в случае необходимости, а потом стрелять.
Перезарядка пулемета тоже была не самой удобной процедурой.
В общем, надо было что-то делать.
Первым придумал новшество Роллан Гаррос, французский пилот. Это был отсекатель/отражатель в виде стальных трехгранных призм, которые крепились на винте напротив среза пулеметного ствола под углом 45 градусов.
Согласно плану Гарроса, пуля должна рикошетить от призмы в стороны без всякого вреда для пилота и самолета. Да, около 10% пуль уходило в никуда, ресурс винта тоже был не вечен, винт изнашивался быстрее, но тем не менее, французские пилоты получили огромное преимущество перед немцами.
Немцы устроили охоту за Гарросом и сбили его. Секрет отражателя перестал быть секретом, но… Не тут-то было! Отражатели на немецких машинах не прижились. Секрет был прост: немцы стреляли более продвинутыми и твердыми хромированными пулями, которые запросто разносили и отражатель, и винт. А французы применяли обычные омедненные пули, которые были не такими твердыми.
Очевидный выход был: каким-то образом сделать так, чтобы пулемет не стрелял, когда винт закрывает директрису огня. И разработки вели все конструкторы в странах-участницах Первой мировой войны. Другой вопрос, кто успел раньше и лучше.
Голландский конструктор, работавший на немцев, Антон Фоккер. Именно ему удалось собрать полноценный первый механический синхронизатор. Механизм Фоккера позволял стрелять, когда винт не находился перед дулом. То есть это был не прерыватель и не блокиратор.
Вот прекрасное видео, которое позволяет понять, как это работает.
Да, на модели роторный двигатель, в нем цилиндры вращаются вокруг вала, намертво закрепленного. Но в обычном двигателе все происходит совершенно так же, только диск синхронизатора крутится не со всем двигателем, а на валу.
Выпуклая часть круга синхронизатора называется "кулачок". Этот кулачок за один полный оборот давит один раз на тягу и производит один выстрел сразу после прохождения лопасти. Один оборот - один выстрел. Можно сделать на диске два кулачка, и производить два выстрела. Но обычно хватало одного.
Тяга соединена с гашеткой и может находиться в разомкнутом или сомкнутом положении. Разомкнутое положение не передает импульс на гашетку, более того, можно вообще прервать контакт с "кулачком".
Здесь, конечно, есть и минусы. Получается, что скорострельность напрямую зависит от количества оборотов двигателя. Как я уже сказал выше, один оборот - один выстрел.
Если скорострельность пулемета 500 выстрелов, и оборотов тоже 500, то все отлично. Но если оборотов больше, то каждый второй контакт тяги и кулачка приходится на еще не готовый выстрел. Скорострельность падает в два раза. Если оборотов 1000, то пулемет снова выдаст свои 500 в минуту, и так далее.
Собственно, именно так и получилось через 30 лет с американскими крупнокалиберными пулеметами Браунинга, которые изначально были не очень скорострельными, а синхронизаторы съели половину пуль, выпускаемых через винт.
Потому-то эти пулеметы ставили в крылья, где винт не мешал реализовать их достоинство.
Но идея всем понравилась. Конструкторы наперегонки начали осваивать синхронизаторы и создавать свои модели. Сделали и блокиратор наоборот. Механизм назвали прерывателем, он работал наоборот, не активируя ударно-спусковой механизм пулемета, а блокируя ударник, если винт в данный момент находится перед стволом.
Марк Биркигт («Испано-Сюиза») разработал прекрасный механизм, который позволял делать два выстрела на один оборот коленвала.
А потом, позже, когда появились системы с электрическим спуском, вопрос синхронизации значительно упростился.
Главное – чтобы пулемет имел соответствующую скорострельность. И прямые руки техников, которые настраивали синхронизаторы, поскольку к концу войны через винт стреляли целые батареи (например, 3 пушки 20-мм у Ла-7).
В годы Первой мировой войны 1-2 пулемета на аэроплане (второй обычно стрелял назад) было нормой. Еще в 30-х годах 2 синхронных пулемета винтовочного калибра были совершеннейшей нормой. Но как только началась Вторая мировая война, мотор-пушка и 2 синхронных (иногда крупнокалиберных) пулемета стали нормой. А в «звездах» воздушного охлаждения можно было разместить много чего.
Кроме того, немцы на «Фокке-Вульфах» синхронизировали пушки, которые ставили в корне крыла, доведя секундный залп ФВ-190 серии А с четырьмя 20-мм пушками до рекордных величин.
А по сути – ну очень простой механизм, этот синхронизатор. Но дел в наделал.