El Course Setting Bomb Sight ( CSBS ) es el visor de bombas vectorial canónico , el primer sistema práctico para tener en cuenta adecuadamente los efectos del viento al lanzar bombas. También se la conoce ampliamente como la mira Wimperis en honor a su inventor, Harry Wimperis .
El CSBS fue desarrollado para el Royal Naval Air Service (RNAS) con el fin de atacar submarinos y barcos . Se introdujo en 1917 y supuso un gran avance con respecto a diseños anteriores que fue rápidamente adoptado por el Royal Flying Corps y la Independent Air Force . Se le ha llamado "el espectáculo de bombas más importante de la guerra". [1] [2]
Después de la guerra, el diseño encontró un uso generalizado en todo el mundo. Billy Mitchell utilizó una versión estadounidense del CSBS 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 bomba Mark XIV y la mira de bomba automática estabilizada . Otros servicios utilizaron miras vectoriales durante toda la guerra.
Antes de la introducción del CSBS, las miras de bombardeo eran generalmente sistemas muy simples de precisión limitada, adecuados sólo para uso de bajo nivel. El principal dispositivo de antes de la guerra en el servicio RNAS era el Lever Sight, que el piloto tenía que sostener fuera de la cabina con una mano mientras volaba el avión con la otra. La mira de la Escuela Central de Vuelo la reemplazó en 1915, pero era difícil de instalar en la cabina. El CFS fue a su vez reemplazado por el Equal Distance Sight (EDS) diseñado en 1916 por FW Scarf, más conocido por el desarrollo del anillo Scarf . El EDS permitió que los parámetros de funcionamiento de la bomba se ingresaran una vez y luego dejó 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 tirador de la bomba primero mediría su velocidad sobre el suelo usando un cronómetro . A continuación, buscarían el tiempo que tardarían las bombas en llegar al suelo desde su altitud actual utilizando una tabla precalculada. Luego, usando ambos valores, buscarían el ángulo adecuado para las miras, el llamado ángulo de alcance , y ajustarían las miras a ese ángulo. Esta solución estaba lejos de ser práctica y propensa a errores. [5]
En 1916, Harry Wimperis inició el diseño de una nueva mira, trabajando en colaboración con Bufanda. [1] Este nuevo Drift Sight incluía un sistema simple que facilitaba enormemente la medición del viento. Al observar su movimiento sobre el terreno, el avión determinaría primero la dirección del viento. Luego, el avión giraría para volar en ángulo recto con esta dirección del viento, de modo que el viento empujara el 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, se pudo ver la deriva. Usando una perilla, la varilla se inclinó lejos del costado del avión hasta que se pudieron ver los 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 movía 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 de avance. Sin embargo, Drift Sight seguía siendo útil sólo para lanzar bombas 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 función de la velocidad del aire, el rumbo y la velocidad y dirección del viento. Estos se combinan mediante la suma de vectores básicos para devolver el rumbo correcto o la pista . Estos cálculos son una parte básica de la navegación aérea y la navegación a estima , y se enseñan a todos los aviadores. Wimperis era un experto en el tema y más tarde escribiría un libro muy conocido sobre el tema. [6]
Para ayudar en los cálculos necesarios, era común utilizar una calculadora mecánica simple que combinaba una calculadora similar a una 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. Usando la calculadora de vectores y mediciones básicas, uno puede calcular fácilmente los vientos en altura y luego el rumbo se mantiene. Estos cálculos son idénticos a los necesarios para tener en cuenta adecuadamente los efectos de los vientos en la aproximación del bombardeo. El problema era que estos cálculos eran complejos, requerían mucho tiempo y eran propensos a errores.
Wimperis decidió atacar el problema de cálculo incorporando una calculadora vectorial similar directamente en la mira, combinándola con una medida de deriva similar a la del anterior Drift Sight. Al igual que la mira Drift, simplemente tomar una medida del viento usando la mira misma proporcionó todas las variables desconocidas necesarias para calcular completamente la aproximación del bombardeo. A diferencia del Drift Sight, el nuevo diseño no sólo calculó el efecto sobre la distancia que recorrieron las bombas, sino que también indicó la dirección adecuada para volar para acercarse al objetivo, de modo que el avión lo alcanzara sin ningún movimiento lateral residual, cancelando así cualquier deriva sin importar el dirección de aproximación. [1]
Su nueva mira de fijación de rumbo presentaba una gran brújula en la parte trasera que podía usarse para realizar cálculos generales de la velocidad del viento o resolver problemas de navegación. En la mayoría de los casos, estos podrían ignorarse; el apuntador de la bomba marcó la dirección del viento en la brújula, luego la velocidad del viento, la velocidad del aire y la altitud en diferentes perillas. A través de mecanismos internos, estos ajustes llevaron a cabo todos los cálculos necesarios para establecer el ángulo de aproximación y alcance. Gracias a estos cálculos, el CSBS permitió 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 estación aérea de las Islas Sorlingas , en ocho lanzamientos de bombas, el CSBS anotó dos impactos directos y estuvo a punto de fallar en los otros seis lanzamientos. La producción siguió rápidamente y en 1918 se habían producido 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 convirtió por completo a este tipo. [1]
Por su trabajo en CSBS y Drift Sight, Wimperis recibió £ 2100 de la Comisión Real de Premios a Inventores. [7]
En la era de la posguerra, el trabajo sobre nuevas miras se vio seriamente restringido y en 1930 se habían producido pocos desarrollos nuevos. Durante este período se habían introducido varias variaciones menores del CSBS para adaptarse a velocidades más altas, altitudes más altas o más bajas y nuevas tipos de bombas. Estos también incluían un ajuste separado para la trayectoria , la desaceleración de la bomba debido al arrastre . 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 llegarían a la 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 trayectoria, establecido marcando la velocidad terminal medida para las bombas que se lanzaban, utilizó una leva para mover la barra de altura hacia adelante lejos 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 a partir de la idea básica se desarrollaron muchas otras miras. A mediados de la década de 1930, el concepto básico de CSBS era en gran medida universal para las miras de producción. [1]
Durante su desarrollo previo al inicio de la Segunda Guerra Mundial , la CSBS añadió varias características nuevas. Una modificación simple que se encontró en los modelos de antes de la guerra fue el accesorio de barra de deriva auxiliar . Consistía en un único alambre de derivación en una abrazadera en forma de C que podía moverse a lo largo de los alambres de derivación principales y girar en relación con ellos. Anteriormente, el apuntador de la bomba usaba la barra de deriva principal como herramienta para medir la velocidad del viento, pero se descubrió que los apuntadores de la bomba se olvidaban de restablecerla al ángulo adecuado para bombardear cuando las cosas se ponían ocupadas. Estas mismas medidas se podrían realizar con la Barra Auxiliar, dejando la barra principal en la posición adecuada. [9]
Las versiones posteriores utilizadas por el Comando Costero de la RAF y la Royal Navy también incluyeron un ajuste adicional, el Cuarto Vector , para atacar objetivos en movimiento. Estaba pensado principalmente para su uso contra barcos y submarinos . Se trataba de un sistema bastante complejo de anillos giratorios y controles deslizantes que permitían al lanzador de la bomba marcar el rumbo relativo del objetivo y su velocidad estimada. Esto movió la mira atrás directamente hacia adelante y hacia atrás, y al girar el dial de rumbo se ajustó cuánto movía la mira atrás el dial rápido. [10] Como el mecanismo resultante era bastante grande y complejo, las miras también estaban disponibles sin el Cuarto Vector, indicado con un *, como en el Mk. IXA*. [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 altitud con un punto de referencia que se mueve horizontalmente en la parte superior del dispositivo, y toda el área del cable de deriva y previsión se hizo considerablemente más pequeña. La calculadora y la configuración de la deriva del viento, anteriormente montadas en la parte superior y delante de la gran brújula en la parte trasera de los modelos anteriores, se movieron al lado izquierdo del dispositivo y se cambiaron de forma para hacerlo también más pequeño. La brújula, que ya no contenía punteros ni diales, fue reemplazada por una unidad más pequeña. El resultado fue una versión del CSBS mucho más pequeña que las versiones anteriores. [12]
Alrededor de 5.000 del nuevo Mk. X fueron construidos y en espera de ser instalados en 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 por la noche y sería difícil modificarlo para corregir este problema. El Mk. X tuvo que ser abandonado y Mk. VII y Mk. Los IX se reajustan apresuradamente al avión. [13] Por lo tanto, las versiones más antiguas del CSBS siguieron funcionando mucho después de que debían ser reemplazadas y siguieron siendo los principales visores británicos hasta 1942. El Mk. VII se encontró 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 fue especialmente cierto durante el período previo al punto de caída, cuando se utilizó la mira para corregir la dirección de vuelo mediante el uso de cables de deriva. Los bombarderos biplanos para los que se había desarrollado el CSBS tenían la capacidad de realizar giros deslizantes utilizando únicamente el timón, lo que facilitaba al piloto ajustar su rumbo sin afectar demasiado la puntería. Los monoplanos modernos estaban sujetos a un efecto conocido como balanceo holandés [a] que los hace oscilar durante un tiempo después de girar hacia 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 prolongó considerablemente. [15]
A raíz del ataque a Wilhelmshaven el 3 de septiembre de 1939, se descubrió que el largo montaje y funcionamiento de las bombas exigido por el CSBS hacía que sus aviones fueran extremadamente vulnerables a los cazas y la artillería antiaérea . En una reunión preestablecida 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 recorrido de la bomba. . [dieciséis]
La solución a este problema era bien entendida dentro de la industria: usar giroscopios para proporcionar una plataforma nivelada para montar la mira de modo que no se moviera con respecto al suelo incluso si el avión se movía. Hoy en día se las conoce como plataforma inercial . Sin embargo, el gran tamaño físico de la serie CSBS, especialmente la larga barra de deriva, dificultaba su montaje exitoso en una plataforma. Se diseñó una solución de compromiso como el Mk. XI , que montaba un único cable de deriva y una mira de hierro en la parte frontal de un giroscopio tomado de un horizonte artificial Sperry que ya era común en el uso de la RAF. Esto proporcionó estabilización en el eje de balanceo, lo que alivió enormemente el problema de avistar durante las maniobras. [15]
Para que encajara en la plataforma, se quitaron todas las partes de la calculadora mecánica de la mira. En cambio, el apuntador de la bomba tuvo que usar calculadoras manuales de regla de cálculo para encontrar los ángulos de deriva y bombardeo, y luego ajustar la mira de la bomba a estos valores. El visor no pudo adaptarse rápidamente a los cambios de dirección o de altitud y, en este caso, tardó aún más en calcular dichos cambios. Muy pocos del Mk. Se produjeron XI diseños. [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 una configuración incorrecta u se olvidaran de actualizar una cuando las condiciones cambiaban. [16] Se planeó que muchos de estos problemas se resolvieran 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 la bomba para llevar a cabo todos los cálculos necesarios. Desafortunadamente, el ABS era incluso más grande que el CSBS, y las demandas de estabilización de nuevas miras lo harían aún más grande y significaría que pasaría algún tiempo antes de que pudiera ponerse en servicio. [17]
Mientras tanto se necesitaba algo. El físico y asesor científico Patrick Blackett asumió el desafío de solucionar todos estos problemas a la vez y produjo la mira Blackett con el Royal Aircraft Establishment . [17] [b]
En primer lugar, la calculadora manual fue sustituida por una caja externa operada por un nuevo miembro de la tripulación. La caja contenía los datos necesarios 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 con 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 alimentaba directamente a una unidad de observación remota, el cabezal de observación . Esto proporcionó actualizaciones prácticamente instantáneas de los ángulos de visión. [14] Las miras de alambre de los modelos anteriores fueron reemplazadas por miras reflectoras que indicaban el lugar donde impactarían las bombas si se arrojaran en ese instante. Como el cabezal de observación carecía de computadora vectorial, era mucho más pequeño que los modelos anteriores, lo que permitía montarlo fácilmente en una plataforma estabilizada. Esto permitió utilizar las miras incluso mientras el avión estaba maniobrando y solo requirió 10 segundos para estabilizarse. [14]
En conjunto, estos cambios simplificaron drásticamente la tarea de mantener una configuración precisa del visor. El inconveniente es que requirió la incorporación de un nuevo miembro de la tripulación para operar el sistema. Este no era un problema menor ya que la mayoría de los aviones no tenían espacio para ellos. Esto llevó al desarrollo final de la serie, el Mk. XIV. Esta versión reemplazó los diales de entrada manual por unos accionados por succión de aire purgado de los motores. Antes de la misión, el apuntador de la bomba 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 reemplazaban la medición de altitud con un altímetro de radar para uso a baja altitud, pero estos Mk. XV y Mk. XVII no se utilizaron operativamente. [18]
El Mk. XIV fue un gran avance sobre el Mk. IX, pero la entrada al servicio fue lenta. No fue hasta enero de 1942 que se le dio prioridad. [14] Esto fue ayudado por Sperry Gyroscope , quien rediseñó el sistema según los métodos de producción estadounidenses. Subcontrataron la construcción a AC Spark Plug, quien construyó decenas de miles como Sperry T-1. [16] No ofrecía el nivel de precisión de las miras taquimétricas como la Norden o el ABS, pero para el bombardeo nocturno desde una altitud media como lo practicaba el Comando de Bombarderos 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 antisísmicas Tallboy y Grand Slam exigió una precisión que incluso la Mk. XIV no pudo suministrar. Para esta función, se desempolvó la mira automática de bombas y se montó en una nueva plataforma de estabilización, produciendo la mira automática estabilizada . Este complejo dispositivo estuvo disponible sólo en cantidades muy pequeñas a partir de finales de 1943 y utilizado sólo por grupos específicos dentro de la RAF. [19]
La siguiente descripción se basa en el Mk. IX como se describe en AP1730A, pero se separará en secciones sobre el funcionamiento básico y las adiciones posteriores. [20]
El problema de la mira de bombas es la necesidad de determinar el lugar exacto en el aire donde se deben lanzar las bombas para alcanzar un objetivo en tierra. Debido a la aceleración de la gravedad, las bombas siguen una trayectoria aproximadamente parabólica, cuya pendiente está definida por la velocidad de avance del avión en el momento del lanzamiento. La distancia que recorren las bombas entre su lanzamiento y su impacto en el suelo se conoce como alcance , es función de la velocidad y el tiempo en caer, este último en función de la altitud. [21] El bombardero intenta maniobrar a lo largo de una línea hacia el objetivo y luego arroja 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 caída o punto de liberación . [22]
La trigonometría simple puede 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 generalmente se busca a partir de un conjunto de tablas precalculadas o usando una calculadora mecánica simple . Luego, la mira se coloca en ese ángulo y el apuntador de la bomba arroja 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 hacia los lados, alejándolo del punto de caída. La solución es calcular el ángulo que debe volar el avión para anular esta deriva, la diferencia entre rumbo y rumbo . [21] Calcular el ángulo de deriva adecuado es una tarea simple de suma de vectores básica y comúnmente se lleva a cabo con una regla de cálculo circular como la E6B. Este es un proceso que requiere algo de tiempo. El CSBS resolvió este problema reproduciendo las matemáticas vectoriales básicas 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 del aire, velocidad del viento y dirección del viento, el mecanismo movió las mirillas de modo que representaran directamente el rumbo requerido y el ángulo de alcance para la velocidad del aire y la altitud actuales. [2]
El viento también afectará a la bomba después de que deje el avión. Como las bombas generalmente están bien aerodinámicas y tienen una alta densidad , este efecto es de magnitud mucho menor que los efectos del viento sobre el propio avión. Por ejemplo, consideremos un bombardero a 20.000 pies (6.100 m) de altitud lanzando una bomba AN-M65 de 500 libras de uso general. 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 1350 pies (410 m) debido al efecto del viento sobre la velocidad de avance del avión. En comparación, el efecto del viento después de abandonar el avión sería de sólo 300 pies (91 m). [24]
En la parte trasera del CSBS hay una gran brújula con un anillo deslizante que lleva una rosa de los vientos giratoria conocida como placa de soporte . La placa de soporte tiene líneas que se utilizan para representar la dirección del viento durante los cálculos manuales. La parte superior de la placa de soporte fue diseñada para dibujarse con un lápiz de chinagrafía para que también pudiera servir como calculadora de navegación general. [25]
En los primeros modelos, al girar la cara de la brújula también se hacía girar un eje que corría hacia adelante debajo del cuerpo principal de la mira y a través de un tubo de metal que salía del frente inferior de la carcasa principal. En modelos posteriores, una perilla grande conocida como cabeza fresada se colocó directamente detrás de la brújula y accionaba este eje independientemente de la cara de la brújula, lo que permitía realizar cálculos sin cambiar la configuración de la mira. [25] El eje giratorio iba hasta la barra de viento ubicada frente al cuerpo de la mira. La rotación de esta barra al ángulo seleccionado representaba mecánicamente el vector del viento con respecto a la aeronave. [26] Al final de la barra de viento se encuentra la perilla del tornillo de viento , que se utiliza para ajustar 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 y extendiéndose desde el frente de la carcasa principal del visor se encuentra la barra de deriva , que normalmente forma más de la mitad de la longitud total del dispositivo. La barra de deriva gira en su base, justo en frente del área de la brújula, lo que le permite girar hacia la izquierda o hacia la derecha. En la parte superior de la barra de viento, que conecta la barra de viento con la barra de deriva, se encuentra el control deslizante de velocidad de avance . [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 de avance traduce el movimiento de la barra de viento en componentes a lo largo y a través del eje de la barra de deriva. El movimiento a través del eje empuja toda la barra de viento hacia la izquierda o hacia la derecha, indicando el rumbo correcto para volar para cancelar la deriva del viento. El movimiento a lo largo del eje empuja el control deslizante de velocidad de avance hacia adelante o hacia atrás, lo que representa la diferencia entre la velocidad del aire y la de avance. El control deslizante de velocidad de avance también lleva las miras de previsión en forma de alfiler, de modo que a medida que se mueven ajustan el ángulo de visión para lanzar las bombas temprano o tarde para tener en cuenta la velocidad de avance. [26]
El movimiento de la barra de viento y la perilla del tornillo de viento representa dos de los tres vectores involucrados en el cálculo de la resistencia al viento. La última es la velocidad 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 la establece el tambor de velocidad del aire , que se encuentra en el lado derecho de la carcasa principal (o en la parte posterior del dispositivo en versiones anteriores). Girando la perilla de velocidad del aire que empuja el tubo que lleva el eje de dirección del viento hacia adelante o hacia atrás. Una carcasa al final de este tubo lleva la barra de viento, por lo que al girar el tambor de velocidad del aire se mueve todo el cálculo de la velocidad del viento hacia adelante y hacia atrás para tener en cuenta el aumento o la disminución de la velocidad del aire. [28]
Una vez establecida, la combinación de la velocidad del aire, la dirección del viento y la velocidad del viento proporcionó todas las entradas del vector, y el ángulo de la barra de deriva y la posición de la previsión formaron la salida. Los cables de deriva que corren a ambos lados de la barra de deriva se usaron para medir la deriva una vez calculada, para garantizar que la aeronave volaba en el rumbo correcto para eliminar cualquier deriva del viento. [27]
La solución de mira de bombas ahora está casi completa, habiendo calculado la velocidad de avance y puesto a cero cualquier deriva lateral. Sólo queda calcular el tiempo de caída, que multiplicado por la velocidad de avance da la autonomía. 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 modelos anteriores) se mueve el control deslizante de altura hacia arriba o hacia abajo para establecer la altitud de la aeronave. Una vez configurado, el ángulo entre las miras traseras en el control deslizante de altura y las miras delanteras en el control deslizante de velocidad de avance indica el ángulo de alcance adecuado, sin necesidad de realizar búsquedas. [29] El que apunta la bomba luego mira a lo largo de este ángulo y espera a que aparezca el objetivo, lanzando 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 una velocidad terminal antes de tocar el suelo. Esto afecta la trayectoria final de forma no lineal, haciendo generalmente que la línea de caída sea más vertical. Para tener en cuenta esto, se agregó un tornillo de seguimiento a partir del Mk. II versión del CSBS, que giraba la barra de altura hacia adelante. Esto tuvo el efecto de reducir el ángulo de alcance, lo que explicaba la trayectoria más vertical de las bombas. Este efecto sólo entra en juego en altitudes elevadas, cuando la bomba tiene tiempo de ganar velocidad. Los modelos posteriores del CSBS, comenzando con el Mk. VII, utilizó una leva 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 ajustes; 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 podría engancharse a la mira. Los dos se utilizaron en combinación para hacer ajustes a la altitud del objetivo sobre el nivel del mar. [30]
El funcionamiento del CSBS se comprende mejor con un ejemplo sencillo. Para ello se utilizará el triángulo de resistencia al viento que se muestra en la sección anterior, combinado con la descripción operativa de AP1730. [31]
El problema para el bombardero es acercarse a un objetivo situado en la punta de la flecha verde, en comparación con su posición actual en la base de la flecha. Un poderoso viento [d] sopla desde justo al lado del 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 correctamente al objetivo, el avión debe girar hacia la izquierda hasta que la parte de su velocidad igual a la velocidad del viento cancele la deriva. [31] La dirección resultante está representada por la flecha amarilla en el diagrama de arriba.
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, representada en la mira por su montaje en el fuselaje del avión. La longitud de la flecha amarilla se establece girando el tambor de velocidad del aire, llevando consigo la calculadora de resistencia al viento. El cabezal fresado se utiliza para girar la barra de viento en el mismo ángulo que el viento, en este caso unos 120 grados. Esto dejaría la barra de viento casi en ángulo recto con respecto a la barra de deriva, con la perilla de velocidad del viento fácilmente accesible a la izquierda. Finalmente, la velocidad del viento se marcaría en la perilla de velocidad del viento, lo que empujaría todo el conjunto de la barra de deriva hacia la derecha. Cuando se completan todos los ajustes, la mira de bomba 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 dirección, y la mira de frente se coloca en la punta del flecha verde. [31]
Una vez configurado, el apuntador de la bomba utiliza las miras traseras, o cualquier otra parte conveniente de la mira, como ubicación de referencia y las pasa a través de los cables de deriva. Aunque ahora están en un ángulo de varios grados hacia la derecha, el viento hacia la derecha empuja el avión por lo que su movimiento final es a lo largo de los cables. Cuando se configuró inicialmente, el avión probablemente estaría volando en un rumbo cercano a la flecha verde, por lo que el apuntador de la bomba vería los objetivos desplazándose hacia la izquierda en relación con los cables. Llamaría al piloto y le pediría que girara a la izquierda y luego observara los resultados. En algunas aeronaves, 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 de bombardeo describe varias formas de hacer esto. [32]
Una es una adaptación del método utilizado con Drift Sight. Antes de acercarse al objetivo, el apuntador de la bomba haría que el piloto girara hacia la línea de viento esperada y marcaría la velocidad del viento cero y la dirección del viento del norte, lo que apunta la barra de deriva hacia adelante. Con la barra en esta posición, el apuntador de la bomba utiliza los cables de deriva para detectar cualquier deriva lateral y así encontrar la dirección exacta del viento. La placa de soporte se gira hacia el rumbo de la brújula y se bloquea, registrando así la dirección del viento para referencia futura. Luego, el piloto giró 90 grados hacia un lado o hacia el otro, colocando el viento directamente en el costado del avión. Luego, el apuntador de la bomba giró la cabeza fresada 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 los objetos en el suelo moviéndose directamente a lo largo de los cables de deriva. La velocidad del viento ya se conoce y se establece, y el avión puede maniobrar como quiera, sólo es necesario ajustar la cabeza fresada. [32]
Una modificación posterior del CSBS y que se suministra con la mayoría de los Mk. VII y Mk. IX ejemplos, era la barra de deriva auxiliar . Este se fijó en la parte delantera de la barra de derivación principal y consistía en un solo alambre de derivación montado en un dispositivo giratorio. [33] Esto permitió 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 usar el sistema, el apuntador de la bomba bajaría la barra auxiliar y la giraría hasta que los objetos se movieran a lo largo de su único cable. Esto proporcionó una medida relativa a la configuración actual, digamos +10. El apuntador podría entonces actualizar la barra de viento a la configuración correcta. A continuación, se midió la velocidad de avance midiendo el tiempo de los objetos a medida que pasaban a través de dos conjuntos de pequeñas cuentas en la barra de deriva principal usando un cronómetro. [35]
Para calcular la velocidad y dirección del viento resultante, los sistemas con barra auxiliar también se equiparon con una barra anemómetro . Normalmente se guardaba doblado contra la parte posterior de la barra de altura, pero se podía girar hacia abajo y hacia atrás para colocarlo sobre la brújula. La parte superior de la barra estaba indexada en segundos, correspondiente a la medición realizada de los tiempos mediante el cronómetro. El cursor se deslizó a lo largo de la barra de viento y se fijó en esa medida. 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. Se usó un pequeño anillo en el lado derecho del cursor para colocar con precisión las marcas en la brújula usando el lápiz graso. Luego se giró la cara de la brújula hacia el rumbo del avión, lo que provocó que el punto se moviera. La posición resultante indicó la velocidad y dirección del viento. En el lado izquierdo del estuche se encontraba un soporte para el lápiz y una cuchilla para sacarpuntas. [35]
El tercer método para determinar el viento se utiliza junto con la barra anemómetro. El avión vuela en tres rumbos diferentes, normalmente con una separación de 120 grados, y el tiempo que tarda el avión en recorrer una determinada distancia se mide con las perlas de sincronización. La placa de soporte se giró para que coincidiera con el rumbo de la brújula de cada tramo, y el cursor se movió a lo largo de la barra para dibujar una línea en la placa de soporte en esa dirección. Después de tres mediciones de este tipo, se formó un pequeño triángulo. Luego, el avión giró hacia la línea de bombas. Usando el ángulo de deriva medido desde la barra de deriva auxiliar, se giró la brújula hasta ese ángulo de deriva y el cursor se movió para que quedara sobre el centro del triángulo. Esto indicaba la dirección y velocidad del viento. [34]
Era necesario nivelar la mira antes de cualquier uso. La mira incluía dos niveles de burbuja para esto y estaba montada en una bola de fricción para que pudiera girar en cualquier dirección. [36] Esto permitió montarlo en el costado de aviones como el Supermarine Walrus , [37] o en el piso de aviones bombarderos dedicados 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 del aire, los modelos anteriores presentaban una configuración prominente para corregir el ángulo longitudinal de la mira, que se puede ver en el lado izquierdo del pre-Mk. VII modelos en las imágenes superiores.
Versiones navales del Mk. VII y IX, y la mayoría suministrados también al Bomber Command, incluían un ajuste adicional para objetivos en movimiento. Atacar un objetivo en movimiento es similar al concepto básico de corregir el viento, aunque, a diferencia del viento, el movimiento del objetivo puede ser significativo incluso después de lanzar la bomba. El CSBS tuvo en cuenta esto mediante el uso del mecanismo de vector enemigo o cuarto vector , que era similar al mecanismo de viento pero operaba en el origen de la barra de deriva en lugar de en un punto ubicado a lo largo de ella. Al ajustar el tornillo de velocidad del enemigo o la perilla de dirección del enemigo se 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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