Wundefwaffe

Средства управления огнем и электронные системы

 

Система управления огнем американ­ских линкоров GFCS (Gun Fire Control System) была весьма совершенной. В ее схеме исключительно важную роль играл центральный пост (ЦП). У англичан срав­нительно большую часть подготовки ис­ходных данных для стрельбы производили непосредственно директоры. Аме­риканская система, с ориентацией на ЦП, оказалась более прогрессивной. По мере развития артиллерийских радаров ее преимущества становились все более явными — радиолокационные средства определения азимута, дистанции, а впо­следствии и высоты цели вписались в GFCS на редкость органично. Если до широкого распространения РЛС высоко­качественная германская и японская оптика обеспечивала относительный паритет, то уже в 1942 году превосход­ство американской системы управления огнем стало неоспоримым.

Центральный пост линкоров типа «Саут Дакота» располагался глубоко внизу под тремя бронепалубами. Там сходились все коммуникации от дирек­торов и радаров, а также из ПЭЖ. Здесь же были электромеханический компью­тер Mk.1 и стабилизирующее устройство Mk.43, которые вкупе с директорами яв­лялись тремя основными компонентами GFCS. В этой системе детектировались, обрабатывались и автоматически вводи­лись в установки дистанционной навод­ки орудий многочисленные исходные данные для стрельбы: дальность до цели, ее курсовой угол и скорость, ме­теорологические факторы, влияние силы Кориолиса, состояние собственных бое­припасов, степень износа стволов и др. Расчеты делал компьютер. Стабилизи­рующее устройство на основе гировер­тикали обеспечивало учет крена и диф­ферента корабля. Получающиеся в режиме текущего времени данные с помо­щью сельсинов синхронно передавались механизмам вертикальной и горизон­тальной наводки орудий.

Автомат стрельбы или компьютер Mk.1 (на кораблях типа «Саут Дакота», вероятно, стоял Mk.1a) производства «Ford Instrument Co.» достоин отдельной монографии. Он представлял собой аналоговое электронно-механическое устройство, способное решать достаточ­но сложные уравнения. Исходная инфор­мация поступала с директоров главной и средней артиллерии, а позже — и зенит­ной. Для этого в центральном посту име­лись специальные приборы: репитеры дальномеров и радаров, панели состоя­ния орудий и др. Кроме того, автомат стрельбы был связан с гирокомпасами, а также с лагом, что позволяло учиты­вать положение, курс и скорость своего корабля. Сложность такого механизма из движущихся дисков, шаров, карданов, дифференциалов, сельсинов и других прецизионных компонентов впечатлит любого часовщика, как те же часы пе­щерного человека. Все это плотно упа­ковывалось в корпусе размерами 6x3x4 фута, работало надежно и было на удив­ление долговечным. Время для баллис­тических расчетов по движущейся мише­ни не превышало полминуты. Для второго и следующих залпов требовалось буквально несколько секунд. По непо­движной цели огонь можно было открыть практически мгновенно после ее захва­та дальномером. Предусматривалась и возможность автоматизированного рас­чета установок для стрельбы освети­тельными снарядами. Памяти электро­механический компьютер не имел. Неким ее прообразом являлись плоттеры, сто­явшие в ЦП. Они фиксировали на бума­ге все установки для стрельбы, исчис­ленные компьютером.

Еще одним исключительно важным элементом GFCS, работавшим в паре с автоматом стрельбы, являлось стабили­зирующее устройство, установленное на расстоянии менее полуметра от компь­ютера. Его функцией было учитывать в реальном масштабе времени крен и дифферент корабля. Основной частью этого прибора являлся вертикальный гироскоп. Его не требовалось выверять или настраивать — это делала сила тя­жести, для чего имелось остроумное устройство в нижнем ободе корпуса. Там располагались две вакуумированные полости, на 50% заполненные ртутью и связанные тонкой трубкой через донные части. Неработающий (неподвижный) гироскоп «лежал» под углом 45° к гори­зонту. Ртуть при этом находилась в одной из полостей. Для приведения при­бора в рабочее состояние ротор через карданную подвеску начинали вращать. Это делалось плавно — с нуля до 12 тыс. оборотов в минуту. Уже на 10 —15 обо­ротах гироскоп начинал прецессировать из-за бокового отклоняющего действия силы тяжести, вызванного неравномер­ным распределением ртути. При этом он несколько выпрямлялся, и ртуть начина­ла перетекать из заполненной камеры в пустую. С ростом оборотов выпрямляю­щая сила увеличивалась, и гироскоп при­ближался к вертикальному положению, что сопровождалось все большим вы­равниванием уровня ртути. На макси­мальном числе оборотов прецессия ис­чезала. При этом количество ртути в обе­их полостях становилось одинаковым, а гироскоп занимал строго вертикальное положение, сохраняя его при качке ко­рабля. Вертикальный стабилизатор, так же как и гирокомпасы, получал стабили­зированное электропитание от специ­ального генератора переменного тока (400 Гц, три фазы).

Чтобы ясно представить, как действо­вал этот комплекс, необходимо рассмот­реть еще один принципиально важный узел. Он представлял собой полусфери­ческий колпак, «надетый» на вертикаль­ный гироскоп. В просторечии экипаж называл его «зонтиком» или «шляпой». Рас­четные установки стрельбы (угол верти­кальной и горизонтальной наводки), вы­работанные компьютером, передавались вышеупомянутой сфере, которая получа­ла боковой наклон в соответствии с ази­мутом цели на угол, адекватный расстоя­нию до нее. Это осуществлялось с помо­щью прецизионных карданных передач, поворачивающих «зонтик» заданным об­разом вокруг геометрического центра его сферы. А по ее внутренней поверхности перемещалась головная часть вертикаль­ного гироскопа. Вернее, в пространстве двигался сам «зонтик», качаясь вместе с кораблем. Гироскоп же всегда стоял стро­го вертикально. Положение его головной части на сфере «зонтика» с помощью двухкоординатной системы электромаг­нитов преобразовывалось в угол возвы­шения и доворот, которые с помощью сельсинов синхронно передавались на дистанционные приводы вертикальной и горизонтальной наводки. Таким образом, одновременно оказывались учтенными как дальность и азимут цели, так и крен с дифферентом собственного корабля. Даже при сильном волнении все это дей­ствовало вполне удовлетворительно. Только при резкой качке силовые приво­ды могли не успевать с приданием ору­дийным стволам углов возвышения, зада­ваемых системой центральной наводки.

Последний элемент GFCS — директоры. Корабли имели по два главных командно-дальномерных поста (КДП) на основе комплекса Mk.38. В состав каж­дого из них входили оптический дально­мер с базой в 8,08 м и артиллерийский радар Мк.8 с антенной на крыше пово­ротной башни. Последний на переднем КДП со временем был заменен более совершенным Mk.13. Все эти системы обеспечивали определение дальности и азимута цели, а также контроль падения снарядов. Они могли работать порознь и одновременно, с лихвой перекрывая весь диапазон дальностей артиллерий­ского боя. Радары МК.8иМК.13, например, фиксировали всплески воды от 16-дюй­мовых снарядов на дистанции соответ­ственно 32 и 38,4 км.

На крыше боевой рубки находился третий КДП главного калибра на основе директора Mk.40, в состав которого вхо­дили два перископа Мк.30 и один Mk.32. На поворотной башне монтировался ра­дарный дальномер Мк.27. Данный пункт управления огнем считался резервным.

Башни главного калибра имели перис­копы и оптические дальномеры с базой 14 м. На первой из них был установлен дальномер, работавший по совместительной схеме, на двух других — стерео­скопические.

Для управления огнем универсальных пушек среднего калибра имелись четы­ре КДП на основе директоров Mk.37. По­зиция цели фиксировалась по трем ко­ординатам: направление, дальность и целевое возвышение. Кроме дистанци­онного управления средней артиллери­ей при стрельбе по воздушным и поверх­ностным целям директоры Mk.37 осу­ществляли аналогичную функцию в от­ношении 36-дюймовых (91-см) прожек­торов. Последних первоначально было шесть, но потом по мере наращивания радарных систем их количество умень­шилось.

КДП среднего калибра располагались по бокам надстройки и в ее оконечнос­тях. Все они имели оптические дально­меры с 4,5-м базой, два перископа и ра­дар Mk.4 наверху вращающихся баше­нок. Со временем Mk.4 заменили на бо­лее совершенные радары Mk.12/22. Оп­тика и радиолокация действовали как порознь, так и одновременно, создавая оптимум отслеживаемости и точности. Бронированные коммуникационные тру­бы обеспечивали связь с центром управ­ления, который располагался в помеще­нии, смежном с аналогичным постом главного калибра.

Огонь 40-мм зенитных автоматов управ­лялся простыми и легкими директора­ми Mk.51 с радиолокационным целеуказателем Mk.14 ручного наведения. Они располагались недалеко от счетверенных установок в местах, относительно свобод­ных от вибрации и задымления. На сме­ну Mk.14 пришел более совершенный Mk.57, который мог обеспечивать полно­стью «слепое» наведение 40-милли­метровых автоматов. Их счетверенные установки имели также и простые кольце­вые прицелы. Для визуальной корректи­ровки огня каждый пятый снаряд был трассирующим.

20-мм «эрликоны» управлялись наводчиками с помощью кольцевых прицелов и снарядных трассеров. Однако и для них в конце войны начали устанавливать руч­ные прицельные колонки Mk.14.

В начале службы линкоры имели по два поисковых радара: обнаружения воз­душных целей SC и обнаружения надвод­ных целей SG. В ходе войны качество радиолокационных средств и оснащен­ность ими кораблей непрерывно возрас­тали. Сначала взамен SC появился SK и было увеличено число SG, далее после­довали SK-2 для дальнего обнаружения самолетов и SU для поиска кораблей.

Кроме радаров корабли типа «Саут Дакота» были оснащены и другим элект­ронным оборудованием. Для идентифи­кации радиолокационных контактов име­лась система определения «свой—чужой » IFF (Identification Friend or Foe) MK III. Ее рамочные излучатели ВМ устанавлива­лись сверху на антеннах поисковых ра­даров SC и SK или в виде выступающего диполя внутри тарелкообразных SK-2. В комплексе с ними работали индикато­ры ВК («лыжные палки»), поднятые как можно выше и регистрирующие облуче­ние внешними РЛС. Для противодействия радиолокационным средствам противни­ка имелись станции глушения и постанов­ки помех системы EMC (Electronic Counter Measure). В их состав входили шумовые усилители AS-56 дипольного типа, AS-57 с двойными коническими антеннами и AS-57, снабженные излучателями в форме «колеса фургона». Испускаемые ими непрерывные помехи забивали сиг­нал радаров противника и наблюдались на их экранах как «трава». Три глушите­ля TDY с антеннами, помещенными в ра­диопрозрачные обтекатели, располага­лись с двух сторон от трубы, а также за платформой антенны кормового радара SK-2. Они испускали направленные мас­кирующие сигналы в ответ на первичное внешнее облучение, которое уловили связанные с ними антенны DBM. В ре­зультате возвращенный сигнал РЛС про­тивника становился неразборчивым.

В целом радары и другое электронное оборудование кораблей США намного превосходили то, что с большим опоз­данием противопоставил им флот мика­до. И если в противокорабельной борь­бе за счет хорошей выучки артиллерис­тов японцы еще могли конкурировать с американцами, то огонь их зенитной ар­тиллерии был малоэффективен, несмот­ря на огромное количество стволов.