La mira de bombardeo con ajuste de rumbo ( CSBS ) es la mira de bombardeo vectorial canónica , el primer sistema práctico para tener en cuenta correctamente los efectos del viento al lanzar bombas. También se la conoce como la mira Wimperis en honor a su inventor, Harry Wimperis .
El CSBS fue desarrollado para el Servicio Aéreo Naval Real (RNAS) con el fin de atacar submarinos y barcos . Fue introducido en 1917 y supuso un avance tan grande respecto de los diseños anteriores que fue rápidamente adoptado por el Cuerpo Aéreo Real y la Fuerza Aérea Independiente . Se lo ha denominado "el visor de bombas más importante de la guerra". [1] [2]
Después de la guerra , el diseño encontró un uso generalizado en todo el mundo. Una versión estadounidense del CSBS fue utilizada por Billy Mitchell en su famoso ataque a Ostfriesland en 1921. [3] El diseño básico fue adaptado por casi todas las fuerzas aéreas y utilizado hasta bien entrada la Segunda Guerra Mundial . Finalmente fue reemplazado en el servicio británico por diseños más avanzados como la mira de bombas Mark XIV y la mira de bombas automática estabilizada . Otros servicios utilizaron miras de bombas vectoriales durante toda la guerra.
Antes de la introducción del CSBS, las miras de bombardeo eran generalmente sistemas muy simples de precisión limitada adecuados solo para uso a baja altura. El principal dispositivo de preguerra en servicio en la RNAS era la mira de palanca, que el piloto tenía que sostener fuera de la cabina con una mano mientras volaba el avión con la otra. La mira de la Central Flying School reemplazó a esta en 1915, pero era difícil de instalar en la cabina. La CFS a su vez fue reemplazada por la mira de igual distancia (EDS) diseñada en 1916 por FW Scarff, más conocido por el desarrollo del anillo Scarff . La EDS permitía introducir los parámetros de la carrera de bombardeo una vez y luego dejaba al piloto libre para volar el avión. [4]
Ninguna de estas miras tenía una forma de calcular la deriva , el movimiento lateral de las bombas debido al viento. Esto significaba que los aviones tenían que atacar sus objetivos directamente a lo largo de la línea del viento. [1] Incluso en esta dirección, el viento haría que las bombas cayeran largas o cortas. Para corregir esto, el apuntador de bombas primero mediría su velocidad sobre el suelo usando un cronómetro . A continuación, buscaría el tiempo que tardarían las bombas en llegar al suelo desde su altitud actual usando una tabla precalculada. Luego, usando ambos valores, buscaría el ángulo adecuado para las miras, el llamado ángulo de alcance , y ajustaría las miras a ese ángulo. Esta solución estaba lejos de ser práctica y era propensa a errores. [5]
En 1916, Harry Wimperis comenzó a diseñar una nueva mira de bombardeo, en colaboración con Scarff. [1] Esta nueva mira de deriva incluía un sistema simple que facilitaba enormemente la medición del viento. Al observar su movimiento sobre el suelo, el avión determinaría primero la dirección del viento. Luego, el avión giraría para volar en ángulo recto con respecto a esta dirección del viento, de modo que el viento empujara al avión hacia los lados. Al observar la deriva lateral del avión comparando el movimiento de los objetos en el suelo con una varilla de metal a lo largo del costado de la mira de bombardeo, se podía ver la deriva. Usando una perilla, la varilla se inclinaba en ángulo alejándose del costado del avión hasta que se podían ver objetos moviéndose directamente a lo largo de la línea de la varilla. Un engranaje en la perilla que ajustaba el ángulo de la varilla también impulsaba las miras hacia adelante o hacia atrás, moviéndolas para tener en cuenta la velocidad del viento. Esto eliminó la necesidad de un cronómetro para medir la velocidad en tierra. Sin embargo, la mira de deriva todavía era útil solo para bombardeos a lo largo de la línea del viento. [5]
Cuando un avión vuela en presencia de viento, su trayectoria de vuelo sobre el suelo es una función de la velocidad aerodinámica del avión, el rumbo y la velocidad y dirección del viento. Estos se combinan mediante la suma vectorial básica para obtener el rumbo realizado o track . Estos cálculos son una parte básica de la navegación aérea y la navegación a estima , que se enseña a todos los aviadores. Wimperis era un experto en el tema y más tarde escribiría un conocido libro sobre él. [6]
Para facilitar los cálculos necesarios, era común utilizar una calculadora mecánica sencilla que combinaba una calculadora tipo regla de cálculo en un lado con una calculadora vectorial en el otro. El ejemplo moderno más conocido es el E6B , que sigue siendo una parte básica del conjunto de herramientas de todo piloto y navegante. Utilizando la calculadora vectorial y mediciones básicas, uno puede calcular fácilmente los vientos en altura y luego el rumbo correcto. Estos cálculos son idénticos a los necesarios para tener en cuenta adecuadamente los efectos de los vientos en la aproximación de bombardeo. El problema era que estos cálculos eran complejos, consumían mucho tiempo y eran propensos a errores.
Wimperis decidió abordar el problema del cálculo incorporando una calculadora vectorial similar directamente en la mira de bombardeo, combinándola con una medida de deriva similar a la del anterior Drift Sight. Al igual que en el caso del Drift Sight, simplemente tomando una medida del viento utilizando la propia mira se obtenían todas las variables desconocidas necesarias para calcular por completo la aproximación del bombardeo. A diferencia del Drift Sight, el nuevo diseño no solo calculaba el efecto sobre la distancia que viajaban las bombas, sino que también indicaba la dirección correcta en la que volar para aproximarse al objetivo de modo que el avión lo alcanzara sin movimiento lateral residual, cancelando así cualquier deriva sin importar la dirección de aproximación. [1]
Su nuevo sistema de orientación de bombas contaba con una gran brújula en la parte trasera que podía utilizarse para realizar cálculos generales de la velocidad del viento o resolver problemas de navegación. En la mayoría de los casos, estos problemas podían ignorarse; el apuntador de bombas marcaba la dirección del viento en la brújula, luego la velocidad del viento, la velocidad aerodinámica y la altitud en diferentes perillas. A través de mecanismos internos, estos ajustes realizaban todos los cálculos necesarios para establecer el ángulo de aproximación y alcance. A través de estos cálculos, el CSBS permitía bombardear desde cualquier dirección, liberando al avión de la línea de viento por primera vez. [2]
En las pruebas realizadas en diciembre de 1917 en la base aérea de las islas Sorlingas , el CSBS logró dos impactos directos en ocho bombardeos y estuvo a punto de fallar en los otros seis. La producción se inició rápidamente y en 1918 se habían fabricado alrededor de 720. El Royal Flying Corps (RFC) comenzó a utilizar la mira Mark I tan pronto como hubo suministros disponibles y en abril de 1918 también se había convertido por completo a este tipo. [1]
Por su trabajo en el CSBS y el Drift Sight, Wimperis recibió £2.100 de la Comisión Real de Premios a Inventores. [7]
En la era de posguerra, el trabajo en nuevas miras para bombas se vio seriamente restringido, y en 1930 se habían producido pocos avances. Durante este período se introdujeron varias variaciones menores del CSBS para adaptarse a velocidades más altas, altitudes más altas o más bajas y nuevos tipos de bombas. Estas también incluían un ajuste separado para la estela , la desaceleración de la bomba debido a la resistencia . A bajas velocidades y altitudes, el tiempo entre la caída y el impacto era demasiado corto para que las bombas alcanzaran la velocidad terminal, por lo que la trayectoria de las bombas era aproximadamente parabólica. A mayores altitudes o velocidades de avance, las bombas alcanzarían la velocidad terminal mucho antes del impacto, lo que tenía el efecto de hacer que la última parte de la trayectoria de vuelo fuera más vertical. El ajuste de la estela, que se realizaba marcando la velocidad terminal medida para las bombas que se lanzaban, utilizaba una leva para mover la barra de altura hacia adelante alejándola de la vertical, reduciendo el ángulo de alcance y, por lo tanto, reduciendo el alcance para tener en cuenta este efecto. [8]
Se vendieron miles de CSBS en todo el mundo y se desarrollaron muchas otras miras a partir de la idea básica. A mediados de la década de 1930, el concepto básico de CSBS era prácticamente universal para las miras de bombardeo de producción. [1]
Durante su desarrollo antes del inicio de la Segunda Guerra Mundial , el CSBS agregó varias características nuevas. Una modificación simple que se encontró en los modelos anteriores a la guerra fue el accesorio de barra de deriva auxiliar . Este consistía en un solo cable de deriva en una abrazadera en forma de C que se podía mover a lo largo de los cables de deriva principales y rotar en relación con ellos. Anteriormente, el apuntador de bombas usaría la barra de deriva principal como una herramienta para medir la velocidad del viento, pero se descubrió que los apuntadores de bombas se olvidaban de restablecerla al ángulo adecuado para bombardear cuando las cosas se complicaban. Estas mismas mediciones se podían realizar con la barra auxiliar, dejando la barra de deriva principal en la posición adecuada. [9]
Las versiones posteriores utilizadas por el Mando Costero de la RAF y la Marina Real también incluyeron un ajuste adicional, el Cuarto Vector , para atacar objetivos en movimiento. Este fue pensado principalmente para su uso contra barcos y submarinos . Este era un sistema bastante complejo de anillos giratorios y deslizadores que permitían al apuntador de bombas marcar el curso relativo del objetivo y su velocidad estimada. Esto movía la mira trasera directamente hacia adelante y hacia atrás, y al girar el dial de rumbo se ajustaba cuánto se movía la mira trasera con el dial de velocidad. [10] Como el mecanismo resultante era bastante grande y complejo, las miras también estaban disponibles con el Cuarto Vector eliminado, denotado con un *, como en el Mk. IX A*. [11]
Antes de la guerra se estaba llevando a cabo un importante rediseño del CSBS. El nuevo Mk. X reemplazó el control deslizante vertical utilizado para el ajuste de la altitud por una mira trasera que se movía horizontalmente en la parte superior del dispositivo, y toda la zona de la mira delantera y del cable de deriva se hizo considerablemente más pequeña. La calculadora y los ajustes de la deriva del viento, que anteriormente estaban montados en la parte superior y delante de la gran brújula en la parte trasera de los modelos anteriores, se trasladaron al lado izquierdo del dispositivo y se les cambió la forma para que también fueran más pequeños. La brújula, que ya no contenía punteros ni diales, se reemplazó por una unidad más pequeña. El resultado fue una versión del CSBS que era mucho más pequeña que las versiones anteriores. [12]
Se construyeron aproximadamente 5.000 de los nuevos Mk. X y estaban a la espera de ser instalados en los aviones en las primeras etapas de la guerra. Después del desastroso ataque a Wilhelmshaven en 1939, la RAF se vio obligada a abandonar los ataques diurnos y pasar a los bombardeos nocturnos. El Mk. X demostró tener muy poca visibilidad de noche y sería difícil modificarlo para corregir este problema. El Mk. X tuvo que ser abandonado y los Mk. VII y Mk. IX fueron rápidamente reinstalados en los aviones. [13] Por lo tanto, las versiones más antiguas del CSBS siguieron en uso mucho después de que se suponía que debían ser reemplazadas y siguieron siendo los principales visores británicos hasta 1942. El Mk. VII se encontraba ampliamente en aviones más lentos y escuelas de entrenamiento, mientras que el Mk. IX se utilizó en aviones de mayor velocidad. [14]
Otro problema con todos los diseños CSBS existentes era que sólo se podía leer correctamente con el avión absolutamente nivelado. Esto era así especialmente durante el período previo al punto de caída, cuando se utilizaba la mira para corregir la dirección de vuelo mediante el uso de los cables de deriva. Los bombarderos biplanos para los que se había desarrollado el CSBS tenían la capacidad de girar de forma deslizante utilizando únicamente el timón, lo que facilitaba al piloto ajustar su rumbo sin afectar demasiado a la puntería. Los monoplanos modernos estaban sujetos a un efecto conocido como balanceo holandés [a] que los hace oscilar durante un tiempo después de virar a un nuevo rumbo. Durante este tiempo, los cables de deriva eran difíciles de usar, por lo que todo el proceso de corrección de la trayectoria de vuelo se alargó enormemente. [15]
Tras el ataque a Wilhelmshaven el 3 de septiembre de 1939, se descubrió que el largo tiempo de preparación y bombardeo exigido por la CSBS hacía que sus aviones fueran extremadamente vulnerables a los cazas y la artillería antiaérea . En una reunión concertada de antemano el 22 de diciembre de 1939, el mariscal jefe del aire Sir Edgar Ludlow-Hewitt solicitó una nueva mira de bombardeo que no requiriera un recorrido tan largo hacia el objetivo y que permitiera al avión maniobrar durante todo el bombardeo. [16]
La solución a este problema era bien entendida dentro de la industria: utilizar giroscopios para proporcionar una plataforma nivelada para montar la mira de bombardeo de modo que no se moviera con respecto al suelo incluso si el avión se movía. Hoy en día, estos se conocen como una plataforma inercial . Sin embargo, el gran tamaño físico de la serie CSBS, especialmente la larga barra de deriva, dificultaba su montaje con éxito en una plataforma. Se diseñó una solución de compromiso como el Mk. XI , que montaba un solo cable de deriva y una mira de hierro en la parte delantera de un giroscopio tomado de un horizonte artificial Sperry que ya era común en el uso de la RAF. Esto proporcionaba estabilización en el eje de balanceo, lo que facilitaba en gran medida el problema de la puntería durante las maniobras. [15]
Para que encajara en la plataforma, se eliminaron todas las partes de cálculo mecánico de la mira. En su lugar, el apuntador de bombas tuvo que usar calculadoras manuales con reglas de cálculo para encontrar la deriva y los ángulos de bombardeo, y luego ajustar la mira a estos valores. La mira no podía adaptarse rápidamente a los cambios de dirección o altitud, y en este caso era aún más lenta para calcular dichos cambios. Muy pocos de los diseños Mk. XI se produjeron. [17]
Como si estos problemas no fueran suficientes, la RAF descubrió en las escuelas de entrenamiento que era muy común que los apuntadores de bombas marcaran un ajuste incorrecto u olvidaran actualizarlo cuando cambiaban las condiciones. [16] Se planeó que muchos de estos problemas se resolverían en la mira automática de bombas (ABS), que había estado en desarrollo desde antes de la guerra y utilizaba entradas muy simples del apuntador de bombas para realizar todos los cálculos necesarios. Desafortunadamente, la ABS era incluso más grande que la CSBS, y las demandas de nuevas miras de bombas para estabilizarlas la harían aún más grande y significarían que pasaría algún tiempo antes de que pudiera ponerse en servicio. [17]
Mientras tanto, hacía falta algo. El físico y asesor científico Patrick Blackett aceptó el reto de solucionar todos estos problemas a la vez y fabricó la mira Blackett con el Royal Aircraft Establishment . [17] [b]
En primer lugar, la calculadora manual fue reemplazada por una caja externa operada por un nuevo miembro de la tripulación. La caja contenía las entradas necesarias para manejar la calculadora vectorial, así como copias de los diversos instrumentos de la aeronave que mostraban la información requerida. El operador simplemente tenía que mantener los diales de entrada configurados de modo que sus indicadores se superpusieran a los de los instrumentos. [17] [c] Al girar los diales, la máquina calculaba los ángulos correctos, como en los modelos CSBS anteriores, pero luego los introducía directamente en una unidad de observación remota, el cabezal de observación . Esto proporcionaba actualizaciones prácticamente instantáneas de los ángulos de observación. [14] Las miras de cable de los modelos anteriores fueron reemplazadas por miras reflectoras que indicaban la ubicación en la que caerían las bombas si se lanzaran en ese instante. Como el cabezal de observación carecía de la computadora vectorial, era mucho más pequeño que los modelos anteriores, lo que permitía montarlo fácilmente en una plataforma estabilizada. Esto permitía utilizar las miras incluso mientras la aeronave estaba maniobrando, y solo requería 10 segundos para estabilizarse. [14]
En conjunto, estos cambios simplificaron drásticamente la tarea de mantener un ajuste preciso de la mira de bombardeo. Por el lado negativo, requirió la adición de un nuevo miembro de la tripulación para operar el sistema. Este no era un problema menor ya que la mayoría de las aeronaves no tenían espacio para ellos. Esto condujo al desarrollo definitivo de la serie, el Mk. XIV. Esta versión reemplazó los diales de entrada manual por otros accionados por succión de aire purgado de los motores. Antes de la misión, el apuntador de bombas ingresaba información básica sobre la altitud del objetivo y las bombas que se lanzaban, y actualizaba periódicamente la velocidad y dirección del viento. Todo lo demás estaba completamente automatizado. [14] También se desarrollaron versiones que reemplazaron la medición de altitud con un altímetro de radar para uso a baja altitud, pero estos Mk. XV y Mk. XVII no se usaron operativamente. [18]
El Mk. XIV fue un gran avance con respecto al Mk. IX, pero su entrada en servicio fue lenta. No fue hasta enero de 1942 cuando se le dio prioridad. [14] Esto fue ayudado por Sperry Gyroscope , que rediseñó el sistema según los métodos de producción estadounidenses. Subcontrataron la construcción a AC Spark Plug , que construyó decenas de miles como Sperry T-1. [16] No ofrecía el nivel de precisión de las miras taquimétricas como el Norden o el ABS, pero para el bombardeo nocturno de áreas desde una altitud media como el que practicaba el Mando de Bombardeo de la RAF esto no era un problema. El Mk. XIV permaneció en uso por la RAF hasta 1965.
Más adelante en la guerra, el desarrollo de las bombas sísmicas Tallboy y Grand Slam exigía una precisión que ni siquiera la Mk. XIV podía proporcionar. Para esta función, se desempolvó la mira automática para bombas y se montó en una nueva plataforma de estabilización, produciendo la mira automática para bombas estabilizada . Este complejo dispositivo estuvo disponible solo en cantidades muy pequeñas a partir de finales de 1943 y fue utilizado solo por grupos específicos dentro de la RAF. [19]
La siguiente descripción se basa en el Mk. IX tal como se describe en AP1730A, pero se dividirá en secciones sobre el funcionamiento básico y las incorporaciones posteriores. [20]
El problema de la mira de bombardeo es la necesidad de determinar el punto exacto en el aire donde las bombas deben ser lanzadas para alcanzar un objetivo en el suelo. Debido a la aceleración de la gravedad, las bombas siguen una trayectoria aproximadamente parabólica, cuya inclinación se define por la velocidad de avance del avión en el instante del lanzamiento. La distancia que recorren las bombas entre el momento en que son lanzadas y el momento en que impactan en el suelo se conoce como alcance , y es una función de la velocidad y del tiempo de caída, este último una función de la altitud. [21] El bombardero intenta maniobrar a lo largo de una línea hacia el objetivo y luego lanza las bombas en el instante en que están a esa distancia, el alcance, del objetivo. La ubicación en ese instante se conoce como punto de lanzamiento o punto de lanzamiento . [22]
La trigonometría simple permite calcular el ángulo en el que aparecería el objetivo cuando el avión estuviera en el punto de caída. Esto se conoce como ángulo de alcance o ángulo de caída , y normalmente se buscaba a partir de un conjunto de tablas precalculadas o utilizando una calculadora mecánica simple . Luego, la mira de bombardeo se ajusta a ese ángulo y el apuntador de bombas lanza las bombas cuando el objetivo pasa por la mira. [22]
En presencia de viento cruzado, a medida que el avión vuela hacia adelante, el viento lo empujará lateralmente, alejándolo del punto de caída. La solución es calcular el ángulo en el que debe volar el avión para cancelar esta deriva, la diferencia entre el curso y el rumbo . [21] Calcular el ángulo de deriva adecuado es una tarea simple de suma vectorial básica , y se lleva a cabo comúnmente en una regla de cálculo circular como la E6B. Este es un proceso que requiere algo de tiempo. El CSBS resolvió este problema reproduciendo la matemática vectorial básica en un sistema mecánico. Los vectores que normalmente se dibujarían a mano se duplicaron en una serie de tornillos, engranajes y componentes deslizantes. Al marcar las cuatro entradas, altitud, velocidad aerodinámica, velocidad del viento y dirección del viento, el mecanismo movió las mirillas de puntería para que representaran directamente el rumbo y el ángulo de alcance requeridos para la velocidad aerodinámica y la altitud actuales. [2]
El viento también tendrá un efecto sobre la bomba después de que abandone el avión. Como las bombas generalmente están bien aerodinámicas y tienen alta densidad , este efecto es mucho menor en magnitud que los efectos del viento sobre el propio avión. Por ejemplo, considere un bombardero a 20.000 pies (6.100 m) de altitud que deja caer una serie de bombas multipropósito AN-M65 de 500 libras. Estas bombas tardarán aproximadamente 37 segundos en llegar al suelo. [23] Con un viento de 25 millas por hora (40 km/h), la bomba se moverá unos 1.350 pies (410 m) debido al efecto del viento sobre la velocidad terrestre del avión. En comparación, el efecto del viento después de abandonar el avión sería de solo 300 pies (91 m). [24]
En la parte trasera del CSBS hay una gran brújula con un anillo colector que lleva una rosa de los vientos giratoria conocida como placa de orientación . La placa de orientación tiene líneas que se utilizan para representar la dirección del viento durante los cálculos manuales. La parte superior de la placa de orientación fue diseñada para ser dibujada con un lápiz chinagraph para que también pudiera servir como una calculadora de navegación general. [25]
En los primeros modelos, al girar la esfera de la brújula también giraba un eje que corría hacia delante bajo el cuerpo principal de la mira y atravesaba un tubo de metal que salía de la parte delantera inferior de la carcasa principal. En los modelos posteriores, se colocó una gran perilla conocida como cabeza fresada directamente detrás de la brújula y accionaba este eje independientemente de la esfera de la brújula, lo que permitía realizar cálculos sin cambiar los ajustes de la mira. [25] El eje giratorio iba hasta la barra de viento ubicada delante del cuerpo de la mira. La rotación de esta barra hasta el ángulo seleccionado representaba mecánicamente el vector del viento en relación con el avión. [26] En el extremo de la barra de viento se encuentra la perilla del tornillo de viento , que se utiliza para establecer la velocidad del viento. A medida que se gira la perilla, una placa dentro de la barra de viento se mueve hacia adelante y hacia atrás a lo largo de la dirección de la barra. [26]
Conectada a la parte delantera de la carcasa principal de la mira de bombardeo y extendiéndose desde ella se encuentra la barra de deriva , que normalmente ocupa más de la mitad de la longitud total del dispositivo. La barra de deriva está pivotada en su base, justo delante del área de la brújula, lo que le permite girar hacia la izquierda o hacia la derecha. Encima de la barra de viento, conectando la barra de viento con la barra de deriva, se encuentra el control deslizante de velocidad terrestre . [27] Un pasador que pasa verticalmente a través del control deslizante interno de la barra de viento hasta las placas ranuradas en la barra de deriva y el control deslizante de velocidad terrestre traduce el movimiento de la barra de viento en componentes a lo largo y a lo ancho del eje de la barra de deriva. El movimiento a lo largo del eje empuja toda la barra de viento hacia la izquierda o hacia la derecha, lo que indica el rumbo adecuado para volar para cancelar la deriva del viento. El movimiento a lo largo del eje empuja el control deslizante de velocidad terrestre hacia adelante o hacia atrás, lo que explica la diferencia entre la velocidad del aire y la velocidad terrestre. El control deslizante de velocidad terrestre también lleva las miras delanteras en forma de pasador, de modo que a medida que se mueven ajustan el ángulo de observación para dejar caer las bombas antes o después para tener en cuenta la velocidad terrestre. [26]
El movimiento de la barra de viento y la perilla del tornillo de viento explican dos de los tres vectores involucrados en el cálculo de la corrección del viento. El último es la velocidad aerodinámica del bombardero: su dirección absoluta puede ignorarse si todo se mide en términos de la dirección hacia el objetivo, como en el caso del CSBS. La longitud de este vector está determinada por el tambor de velocidad aerodinámica , que se encuentra en el lado derecho de la caja principal (o en la parte posterior del dispositivo en versiones anteriores). Al girar la perilla de velocidad aerodinámica, se empuja el tubo que lleva el eje de dirección del viento hacia adelante o hacia atrás. Una carcasa en el extremo de este tubo lleva la barra de viento, por lo que al girar el tambor de velocidad aerodinámica se mueve todo el cálculo de la velocidad aerodinámica hacia adelante y hacia atrás para tener en cuenta el aumento o la disminución de la velocidad aerodinámica. [28]
Una vez establecida la configuración, la combinación de la velocidad del aire, la dirección del viento y la velocidad del viento proporcionó todas las entradas vectoriales, y el ángulo de la barra de deriva y la posición del punto de mira formaron la salida. Los cables de deriva que bajaban por ambos lados de la barra de deriva se utilizaron para medir la deriva una vez calculada, para garantizar que la aeronave volara a lo largo del rumbo correcto para eliminar cualquier deriva del viento. [27]
La solución de la mira de bombardeo está ahora casi completa, habiendo calculado la velocidad terrestre y puesto a cero cualquier deriva lateral. Todo lo que queda es el cálculo del tiempo de caída, que, multiplicado por la velocidad terrestre, da el alcance. El CSBS resuelve esto a través de la barra de altura , que se extiende verticalmente desde el centro del dispositivo donde la sección de la brújula se encuentra con la barra de deriva. Al girar una perilla en la parte superior de la barra de altura (o usar un ajuste deslizante en los modelos anteriores) se mueve el control deslizante de altura hacia arriba o hacia abajo para establecer la altitud del avión. Una vez establecido, el ángulo entre las miras traseras en el control deslizante de altura y las miras delanteras en el control deslizante de velocidad terrestre indica el ángulo de alcance adecuado, sin necesidad de búsquedas. [29] El apuntador de bombas luego apunta a lo largo de este ángulo y espera a que aparezca el objetivo, dejando caer las bombas cuando aparece debajo de una muesca en la mira trasera.
Aunque la trayectoria de una bomba es aproximadamente parabólica, cuando la bomba se lanza desde grandes altitudes puede alcanzar la velocidad terminal antes de tocar el suelo. Esto afecta a la trayectoria final de forma no lineal, generalmente haciendo que la línea de caída sea más vertical. Para tener en cuenta esto, se agregó un tornillo de seguimiento a partir de la versión Mk. II del CSBS, que giraba la barra de altura hacia adelante. Esto tenía el efecto de reducir el ángulo de alcance, lo que explicaba la trayectoria más vertical de las bombas. Este efecto solo entra en juego para grandes altitudes cuando la bomba tiene tiempo de ganar velocidad. Los modelos posteriores del CSBS, a partir del Mk. VII, usaban una leva que era impulsada tanto por el ajuste de altitud como por el tornillo de seguimiento para automatizar el cálculo de este efecto. Además, cada avión tiene una forma ligeramente diferente de medir la altitud que necesita ajuste, el CSBS tuvo en cuenta este efecto al incluir dos escalas de altitud, una escala lineal de altitud en naranja en el lado derecho de la barra y cualquier número de escalas blancas en la parte posterior que se podían sujetar a la mira. Ambos se utilizaron en combinación para realizar ajustes según la altitud del objetivo sobre el nivel del mar. [30]
El funcionamiento del CSBS se entiende mejor con un ejemplo sencillo. Para ello se utilizará el triángulo de resistencia aerodinámica que se muestra en la sección anterior, combinado con la descripción operativa del AP1730. [31]
El problema para el bombardero es acercarse a un objetivo ubicado en la punta de la flecha verde, en comparación con su posición actual en la base de la flecha. Un viento poderoso [d] sopla justo desde el ala de babor del avión, soplando hacia unos 120 grados. Si el avión simplemente apunta hacia el objetivo, a lo largo de la flecha verde, el viento hará que se desvíe hacia la derecha. Para acercarse al objetivo correctamente, el avión necesita virar a la izquierda hasta que la parte de su velocidad aerodinámica igual a la velocidad del viento cancele la deriva. [31] La dirección resultante está representada por la flecha amarilla en el diagrama anterior.
En el CSBS, cada una de estas flechas tiene un equivalente mecánico en la mira. La dirección de la flecha amarilla es la del propio avión, representado en la mira por su montaje en el fuselaje. La longitud de la flecha amarilla se establece girando el tambor de velocidad del aire, que lleva consigo la calculadora de deriva. La cabeza fresada se utiliza para girar la barra de viento al mismo ángulo que el viento, en este caso unos 120 grados. Esto dejaría la barra de viento casi en ángulo recto con la barra de deriva, con el mando de velocidad del viento fácilmente accesible a la izquierda. Finalmente, la velocidad del viento se marcaría en el mando de velocidad del viento, que empujaría todo el conjunto de la barra de deriva hacia la derecha. Cuando se hayan completado todos los ajustes, la mira y el eje de velocidad del aire representan mecánicamente la flecha amarilla, la barra de viento representa la flecha azul y la flecha verde está formada por los cables de deriva que proporcionan la dirección, y la mira delantera se coloca en la punta de la flecha verde. [31]
Una vez configurados, el apuntador de bombas utiliza las miras traseras, o cualquier otra parte conveniente de la mira de bombas, como ubicación de referencia y apunta más allá de ellas a través de los cables de deriva. Aunque ahora estos están inclinados varios grados hacia la derecha, el viento hacia la derecha está empujando al avión, por lo que su movimiento final es a lo largo de los cables. Cuando se configura inicialmente, el avión probablemente volaría un curso cercano a la flecha verde, por lo que el apuntador de bombas vería los objetivos desplazándose hacia la izquierda en relación con los cables. Llamaría al piloto y le pediría que virara a la izquierda y luego observara los resultados. En algunos aviones, se utilizaría un indicador de dirección del piloto. [31] Normalmente se requieren varias correcciones antes de que el avión vuele a lo largo de la línea amarilla y la deriva residual se cancele por completo.
Aunque el CSBS automatizó el cálculo de los efectos del viento, no automatizó la medición del viento en sí. El manual del visor de bombardeo describe varias formas de hacerlo. [32]
Uno de ellos es una adaptación del método utilizado con el Drift Sight. Antes de acercarse al objetivo, el apuntador de bombas haría que el piloto girara hacia la línea de viento prevista y marcara la velocidad del viento cero y la dirección del viento norte, lo que apunta la barra de deriva directamente hacia adelante. Con la barra en esta posición, el apuntador de bombas utiliza los cables de deriva para ignorar cualquier deriva lateral y así encontrar la dirección exacta del viento. La placa de apoyo se gira hacia el rumbo de la brújula y se bloquea, registrando así la dirección del viento para futuras referencias. A continuación, el piloto gira 90 grados hacia un lado o hacia el otro, colocando el viento directamente en el costado de la aeronave. A continuación, el apuntador de bombas gira el cabezal fresado a los mismos 90 grados. En este punto, se ajusta la perilla de velocidad del viento, empujando la barra de deriva hacia los lados hasta que se puedan ver objetos en el suelo moviéndose directamente a lo largo de los cables de deriva. Ahora se conoce y se establece la velocidad del viento, y el avión puede maniobrar como quiera, con solo ajustar el cabezal fresado. [32]
Una modificación posterior del CSBS, que se suministró con la mayoría de los ejemplares Mk. VII y Mk. IX, fue la barra de deriva auxiliar . Esta se fijaba en la parte delantera de la barra de deriva principal y consistía en un único cable de deriva montado en un dispositivo giratorio. [33] Esto permitía realizar mediciones relativas de la deriva con respecto a la aeronave sin tener que girar la barra de deriva principal y, por lo tanto, posiblemente dejar la mira en una configuración incorrecta. [34]
Para utilizar el sistema, el apuntador de bombas bajaba la barra auxiliar y la giraba hasta que los objetos se movieran a lo largo de su único cable. Esto proporcionaba una medición relativa a la configuración actual, digamos +10. El apuntador podía entonces actualizar la barra de viento a la configuración correcta. A continuación, se medía la velocidad terrestre cronometrando los objetos a medida que pasaban a través de dos conjuntos de pequeñas perlas en la barra de deriva principal utilizando un cronómetro. [35]
Para calcular la velocidad y dirección del viento resultantes, los sistemas con barra auxiliar también estaban equipados con la barra de medición de viento . Esta normalmente se guardaba plegada contra la parte posterior de la barra de altura, pero se podía girar hacia abajo y hacia atrás para colocarla sobre la brújula. La parte superior de la barra estaba indexada en segundos, lo que correspondía a la medición de los tiempos realizada con el cronómetro. El cursor se deslizaba a lo largo de la barra de viento y se ajustaba a esa medición. Una pequeña escala en el cursor permitía la conversión de la velocidad del aire indicada a la velocidad del aire real, que difiere según la altitud. Un pequeño anillo en el lado derecho del cursor se utilizaba para colocar marcas precisas en la brújula utilizando el lápiz de grasa. Luego, la cara de la brújula se giraba hacia el rumbo de la aeronave, lo que hacía que el punto se moviera. La posición resultante indicaba la velocidad y dirección del viento. Un soporte para el lápiz y una cuchilla de sacapuntas se fijaban en el lado izquierdo de la caja. [35]
El tercer método para determinar el viento se utiliza junto con la barra de medición de viento. El avión vuela en tres rumbos diferentes, normalmente separados por 120 grados, y el tiempo que tarda el avión en recorrer una determinada distancia se mide con las cuentas de cronometraje. La placa de orientación se gira para que coincida con el rumbo de la brújula de cada tramo, y el cursor se mueve a lo largo de la barra para dibujar una línea en la placa de orientación a lo largo de esa dirección. Después de tres mediciones de este tipo, se forma un pequeño triángulo. El avión gira entonces hacia la línea de bombas. Utilizando el ángulo de deriva medido desde la barra de deriva auxiliar, la brújula se gira hasta ese ángulo de deriva, y el cursor se mueve de forma que quede por encima del centro del triángulo. Esto indica la dirección y la velocidad del viento. [34]
Antes de utilizar el visor era necesario nivelarlo. El visor incluía dos niveles de burbuja para ello y estaba montado sobre una bola con sistema de fricción para que pudiera girar en cualquier dirección. [36] Esto permitía montarlo en el lateral de aviones como el Supermarine Walrus , [37] o en el suelo de aviones bombarderos especializados como el Bristol Blenheim . Como el cambio de ángulo más común se debe a cambios en el ajuste del avión con cambios en la velocidad aerodinámica, los modelos anteriores presentaban un ajuste destacado para corregir el ángulo de proa y popa del visor, que se puede ver en el lado izquierdo de los modelos anteriores al Mk. VII en las imágenes de arriba.
Las versiones navales del Mk. VII y IX, y la mayoría de las suministradas también al Mando de Bombardeo, incluían un ajuste adicional para objetivos en movimiento. Atacar un objetivo en movimiento es similar al concepto básico para corregir el viento, aunque, a diferencia del viento, el movimiento del objetivo puede ser significativo incluso después de que se lanza la bomba. El CSBS tuvo en cuenta esto mediante el uso del mecanismo vectorial enemigo o cuarto vector , que era similar al mecanismo del viento pero operaba en el origen de la barra de deriva en lugar de un punto ubicado a lo largo de ella. Ajustar el tornillo de velocidad enemigo o la perilla de dirección enemiga movía un mecanismo similar a la barra de viento, pero el movimiento a lo largo de la pista movía toda la barra de altura hacia adelante o hacia atrás. [38]
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