Очень глазастая бомба AGM-62 «Walleye»
Очень глазастая бомба AGM-62 «Walleye»
Содержание:
История создания
История управляемой бомбы “Уоллай” началась в конце 1950-ых на опытном полигоне ВМФ США Чина Лэйк. Персонал полигона в то время представлял собой пеструю смесь военных чинов и гражданских специалистов, приглашенных флотом для работы над новейшими типами боеприпасов.
Один из гражданских инженеров, Норман Кей увлекался изготовлением всякого рода электронных игрушек, и как-то раз в 1958 году показал друзьям интересную вещь: самодельный телевизор, который мог “следить” за движущимся изображением. Поверх изображения на экране проецировалась яркая точка, и эта точка могла “зацепиться” за какую-то часть изображения (например, лицо человека) и следовать за ней по всему экрану.
Поначалу Кей рассматривал свое изобретение просто как забавную игрушку. Однако затем он сообразил, что если его устройство может отслеживать часть видеопотока, то оно же может и вырабатывать сигналы для систем управления, скажем, авиабомбы. Своими мыслями Кей поделился с приятелем, электронным инженером Уильямом Вудвортом, который “загорелся” идеей и помог заручиться финансированием для разработки нового оружия.
Предложение пришлось как нельзя кстати. США вступали в войну во Вьетнаме, и быстро стало понятно, что американские вооруженные силы, готовившиеся преимущественно к мировой атомной войне, не очень-то рассчитаны на локальный конвенционный конфликт.
Единственным управляемым оружием “общего” назначения в арсенале летчиков была ракета AGM-12 “Буллпап” — недалеко ушедшая от радиоуправляемых бомб Второй Мировой. Оператор отслеживал полет “Буллпапа” визуально, управляя ракетой при помощи джойстика. Мало того, что такое наведение было неточным и подверженным помехам, так оно еще и требовало от самолета лететь прямо, не маневрируя (иначе оператор не мог правильно понять, где находится ракета относительно цели). Вьетнамские зенитчики быстро научились концентрировать обстрел на применяющих «Буллпап» самолетах — вынуждая пилота либо лететь сквозь огонь, либо уклоняться, срывая наведение.
Идея бомбы, которая будет самостоятельно наводиться на изображение цели, очень понравилась адмиралам. Во-первых, такая бомба могла применяться по любым адекватно различимым целям. Во-вторых, она никак не ограничивала в маневре самолет-носитель. В-третьих, полностью пассивное оптическое самонаведение не было подвержено радиопомехам, и никак не выдавало приближение бомбы неприятелю. Новое оружие получило название «Уоллай» (англ. «светлоперый судак», рыба, известная в том числе своей глазастостью) и поначалу обозначалось как AGM-62, т.е. “управляемая ракета воздух-земля”. От привычки обозначать свободнопадающие бомбы – пусть даже управляемые – как “ракеты”, ВМФ США отказался только в середине 60-ых.
Настоящий уоллай
Команда инженеров работала над проектом в свое свободное время, по вечерам и в выходные. Вудворт занимался разработкой электронной аппаратуры, и даже взял годичный отпуск на основной работе, чтобы прослушать (за свой счет) курсы электроники в университете и заручиться необходимыми теоретическими знаниями. Электротехник Стив Барглер спроектировал и изготовил прототип системы наведения, и помог адаптировать его к серийному производству. Математик Ларри Браун работал целыми ночами, анализируя траектории и рассчитывая алгоритмы работы системы наведения в разных ситуациях. Аналитик Джек Кроуфорд имел “потрясающий нюх на разного рода аномалии” и предсказал многие особенности поведения бомбы еще до того, как она была испытана.
29 января 1963 года, штурмовик YA-4 “Скайхок” сбросил первый рабочий образец “Уоллай” на полигоне Чина Лэйк в Калифорнии. Прототип был собран из имеющихся компонентов – деталей серийных ракет и бомб – но сработал идеально, точно поразив назначенную цель. Успешные испытания позволили в 1964 году объявить конкурс на освоение “Уоллай” американской промышленностью для серийного производства. Конкурс выиграла в 1965 фирма “Мартин-Мариэтта”: в январе 1966 компания получила контракт на первую партию нового оружия, а уже в 1967 году бомба поступила на вооружение самолетов ВМФ США.
Как это работает?
Для начала, напомним читателю, как работает старомодное аналоговое телевидение. Телевизионная камера воспринимает изображение с помощью фоточувствительного электропроводящего экрана, проводимость которого зависит от яркости поступающего света. С внутренней стороны, по экрану движется сфокусированный электронный луч, сканируя его узкими полосами. Так как проводимость экрана зависит от освещенности, то, соответственно, заряд, придаваемый его поверхности электронным лучом, будет разным для светлых и темных участков. Считывая заряд с экрана, мы получаем варьирующий по амплитуде сигнал, который и передается на телевизор.
Да, когда-то так были устроены телекамеры
В телевизоре, сигнал поступает на другой электронный луч, который (в свою очередь) пробегает по фоточувствительному экрану, построчно воспроизводя изображение. Чтобы оба луча двигались синхронно, используется специальный электронный таймер – генератор временной базы – генерирующий опорный сигнал, по которому камера и телевизор определяют положение своих лучей в каждый конкретный момент. То есть каждый пиксель на экране сканируется и соответственно воспроизводится в строго определенную и заранее известную долю секунды.
Да, когда-то так были устроены телевизоры
Чтобы превратить телевидение в систему самонаведения управляемой бомбы, Норман Кей добавил очень простой электронный контур, реагирующий на резкое изменение амплитуды сигнала – то есть на контрастные пятна. Когда электронный луч камеры сканировал участок, резко контрастирующий с окружающим фоном, происходил скачок амплитуды выходного сигнала. И если скачок амплитуды превышал установленный порог, то контур срабатывал и “запоминал” эту точку на экране. Для этого использовались два конденсатора, которые заряжались от опорного сигнала. Их заряд соответствовал положению электронного луча по координатам Х и Y.
Механизм «захвата» цели аппаратурой бомбы. Запоминается момент, в которой электронный луч сканирует контрастную цель — в данном случае танк
Таким образом, система “запоминала”, где именно должно находиться контрастное пятно. Если при следующем сканировании, пятно оставалось на прежнем месте (как правило, по центру экрана) то опорный сигнал при сканировании этого пятна совпадал с зарядом в конденсаторах. Это значило, что координаты пятна совпадают с «запомненными».
Если же при следующем сканировании контрастного пятна опорный сигнал расходился с зарядом конденсаторов, то это означало, что пятно не на прежнем месте. Расхождение между наблюдаемым и «запомненным» опорным сигналом позволяло определить направление и величину смещения. Эта величина преобразовывалась в сигналы рассогласования для исполнительных механизмов. Например, для автопилота управляемой бомбы.
Как это работает в бомбе?
Авиабомба AGM-62 “Уоллай” имела в носовой части стабилизированную телекамеру на карданном подвесе, сигнал с которой поступал на небольшой экран в кабине пилота самолета. Таким образом пилот видел цель “глазами” бомбы. Чтобы применить “Уоллай”, пилот для начала настраивал яркость и контрастность изображения таким образом, чтобы либо сама цель отчетливо выделялась на фоне, либо на цели выделялось некое контрастное пятно (например, темное окно на белой стене здания).
Стабилизированная камера «Уоллай»
После этого, манипулируя камерой бомбы с помощью небольшого джойстика, пилот наводил прицел – квадратик в центре экрана – таким образом, чтобы он оказался поверх контрастного пятна. И нажимал на кнопку “захват”. Включался аппарат Нормана Кея, и автопилот бомбы “запоминал” расположение контрастного пятна. Камера начинала автоматически поворачиваться так, чтобы удерживать “захваченное” пятно точно по своей оптической оси.
После сброса бомбы, камера, поворачиваясь на карданном подвесе, продолжала следовать за целью. Автопилот же бомбы получал информацию о положении цели, исходя из положения камеры. Если оптическая ось камеры совпадала с продольной осью бомбы – это означало, что бомба падает прямо на цель, и поправки не требуются.
Видео, иллюстрирующее процесс применения «Уоллай» против учебной цели — списаного бомбардировщика B-29
Если же оптическая ось камеры отклонялась от продольной оси бомбы – то это означало, что либо цель сместилась от прежнего местонахождения, либо сама бомба отклонилась от курса. Направление поворота камеры давало автопилоту понять “куда” нужно поворачивать, а угол между оптической осью камеры и продольной осью бомбы – “на сколько” нужно выполнить поворот. Автопилот приводил в действие аэродинамические плоскости, и “Уоллай” корректировала свой полет.
Как это работало на практике?
Первое применение “Уоллай” состоялось в мае 1967 года во Вьетнаме – пилоты с авианосца “Бонн Омм Ричард” атаковали электростанцию под Ханоем. Атака управляемыми бомбами была успешной: электростанция получила повреждения, и повторная бомбардировка на следующий день полностью вывела ее из строя.
В ходе вьетнамской войны, “Уоллай” зарекомендовала себя эффективным оружием против любых (достаточно контрастных) целей. Нетребовательность системы наведения бомбы, способной сопровождать любой тип целей – главное, чтобы ее удалось взять на сопровождение – весьма полюбилась флотским авиаторам. Способность бомбы к автономному самонаведению тоже пришлась им по вкусу. “Уоллай” можно было сравнительно безопасно применять даже против объектов, прикрываемых мощной ПВО. От пилота требовалось только “захватить” цель, и после сброса бомбы он мог спокойно выполнять любые маневры уклонения, отступать, или атаковать другие цели. Атаки, как правило, выполнялись в пологом пикировании под углом в 30 градусов, с высоты в 5000 метров. Если обстановка позволяла, то самолеты делали индивидуальные заходы, но в условиях интенсивного противодействия, заходы на цель выполнялись звеном, собравшимся вокруг самолета РЭБ.
Боевая позиция ЗРК С-75. Если это не «контрастная, легко различимая» цель, то что тогда?…
Вьетнамцы тоже “оценили” американскую новинку по достоинству. Защищаться от “Уоллай” было гораздо сложнее, чем от других типов американского управляемого оружия – радиоуправляемых ракет “Буллпап” и противорадиолокационных ракет “Шрайк”. В отличие от них, “Уоллай” мог поражать любые типы целей (а не только, скажем, действующие РЛС) и после сброса его нельзя было остановить. Особенно боялись “Уоллай” зенитчики: позиции зенитно-ракетных комплексов С-75 были целями хорошо заметными и контрастными, передвигаться не могли, и в отличие от противорадиолокационных ракет вроде “Шрайка”, против наводящейся на изображение цели “Уоллай” не помогало отключение РЛС.
Именно «Уоллай» поставили окончательную точку в истории знаметиного моста «Челюсть дракона», семь лет успешно противостоявшего атакам летчиков ВВС и ВМФ США. 23 сентября 1972 года, штурмовики с авианосца USS «Америка», наконец, покончили с мостом при помощи пары «Уоллай II». Туманная погода, мешавшая ранее наведению лазерных бомб, не остановила контрастное самонаведение «Уоллай» и мост, выдержавший 873 вылета против него, был, наконец полностью уничтожен.
Согласно послевоенным подсчетам, 68% сброшенных “Уоллай” поразили свои цели. Впечатляющий результат для своего времени! Для сравнения, бомбы с лазерным наведением поражали цель только в 63% случаев. Относительно редкое ее применение – а “Уоллай” составляли всего около 4% от всех примененных во Вьетнаме управляемых боеприпасов – объяснялось во-первых высокой стоимостью (бомба была довольно сложна в производстве), во-вторых ограниченностью боекомплекта авианосцев (что вынуждало тщательно выбирать цели). Всего за время войны было сброшено 880 “Уоллай” всех модификаций.
После войны во Вьетнаме, “Уоллай” осталась на вооружении как США, так и союзников. В 1973 году, воздушные силы Израиля с большим успехом применяли “Уоллай” против египетских танков: было сброшено 88 бомб этой модели, и 84 из них (!!!) успешно поразили небольшие, подвижные цели. Связана такая потрясающая эффективность была с благоприятными условиями применения. Условия видимости на Ближнем Востоке как правило, были хорошие, и танки четко выделялись на однородном фоне пустыни.
В конце 1980-ых, устаревшую “Уоллай” начали постепенно снимать с вооружения. Но тут весьма удачно пришлась война в Персидском Заливе, и флот весьма разумно решил не списывать то, что можно эффективно сбросить иракцам на головы. Всего за время конфликта было сброшено 124 бомбы этого типа, против как стратегических, так и тактических целей.
Довелось “Уоллай” принять участие и в охране окружающей среды (как тебе это, Грета Тунберг?!), во время все той же войны в Персидском Заливе. Хватаясь за любую соломинку, Саддам Хусейн приказал начать сбрасывать сырую нефть в Персидский Залив, пытаясь устрашить коалицию призраком экологической катастрофы. Во имя защиты ни в чем неповинной природы, ведущие к морю нефтепроводы было решено разбомбить, а так как дым от горящих скважин мешал наведению лазерных бомб – задачу поручили старым добрым электрооптикам. Двадцать шестого января 1991 года, стелс-бомбардировщики F-117 “Найтхок” сбросили управляемые бомбы на контрастные выходы нефтепроводов, тем самым поставив крест на еще одной бестолковой “стратегии” бестолкового иракского диктатора.
Проблемы и их решение
Были у «Уоллай» и довольно ощутимые недостатки. Во-первых, бомба нормально наводилась только на контрастные мишени. Если цель была хорошо замаскирована, и сливалась с фоном, выделить на ней контрастные места получалось не всегда.
Вид с камеры «Уоллай», захватившего цель
Во-вторых, бомба не слишком-то хорошо реагировала на изменения условий видимости. Например, танк, движущийся по дороге, представлял собой хорошо заметное, контрастное пятно. Но если тот же танк съезжал с дороги в кусты, его контрастность резко снижалась. Заставить «Уоллай» потерять цель мог туман, изменение освещения, и даже просто изменение угла обзора: одно и то же здание могло, например, казаться резко выделяющимся на фоне под прямым углом, но «потеряться» под углом пологим.
Из-за этого срывы наведения и потеря бомбой сопровождения были неприятно частым явлением. Пилоты шутили, что “Уоллай” и в самом деле оружие “выстрелил-и-забыл”: “я выстрелил, а она забыла куда” (с).
В третьих, у контрастного самонаведения был фундаментальный недостаток, не свойственный другим видам автоматического сопровождения цели. Точность контрастного самонаведения уменьшалась по мере приближения к цели. Связано это было с разрешающей способностью оптики. С большого расстояния, цель – например, танк на фоне дороге – воспринималась бомбой как одно контрастное пятно. Но по мере приближения бомбы к цели, та становилась видна все лучше, уже не как одно пятно, но как сложное изображение. Единое контрастное пятно танка на фоне дороги “распадалось” на множество отдельных, контрастных в меньшей степени деталей на фоне самого танка. Чтобы побороть эту проблему, ранние модели бомб за несколько секунд до попадания блокировали наведение и просто летели по прямой: однако, это приводило к тому, что в последние секунды полета бомба не наводилась, что ограничивало ее возможности против небольших подвижных целей (например, тех же танков). Требовалось иное решение.
В конечном итоге, вылечить бомбу от склероза удалось, добавив двусторонний радиоканал связи AN/AWW-9B с самолетом-носителем. Теперь бомба передавала изображение на экран пилота не только, пока висела на подвеске – но и в полете к цели после сброса. Если сброшенная “Уоллай” теряла цель, пилот всегда мог вмешаться, и “напомнить” ей, куда надо лететь, повторно выполнив захват. Этим же решили проблему срыва сопровождения при сближении с целью: пилот просто выбирал новое контрастное пятно уже на цели.
Применение «Уоллай» с каналом связи
Оснащение “Уоллай” дистанционным управлением сделало бомбу намного более надежным и гибким оружием. Тактика ее применения тоже стала разнообразнее – пилот мог теперь сначала сбросить бомбу, а затем, уже в полете, выполнить захват цели. Это позволяло увеличить дальность (вплоть до 50-60 км), и атаковать цель с известными координатами сквозь облака: захват цели теперь выполнялся уже после того, как “Уоллай” проваливалась сквозь облачный покров. Или сбрасывать бомбы с одного самолета, а наводить — с другого. Например, оператор вооружения с борта двухместного «Интрудера» мог выполнять наведение бомб, сброшенных с легких одноместных «Скайхоков» на передовой (не заставляя их пилотов отвлекаться от, собственно, пилотирования).
Появилась и возможность использовать “Уоллай” в атаках на малой высоте методом “броскового бомбометания”. Самолет проходил к цели на малой высоте (ниже горизонта радаров), и использовал баллистический калькулятор LABS, чтобы на подскоке “бросить” бомбу в сторону цели. “Уоллай” летела по баллистической траектории, до тех пор, пока цель не оказывалась в поле зрения камеры. Тогда пилот выполнял дистанционный захват, и бомба уже самостоятельно наводилась на цель.
Модификации
В отличие от более поздних управляемых боеприпасов, «Уоллай» была специально спроектированным оружием, а не просто блоком управления, навешиваемым на обычную авиабомбу (например, как аналогичный по системе наведения HOBO от USAF). Поэтому любые значимые модернизации требовали изготовления новых бомб. Это же значительно повышало стоимость ее производства и эксплуатации.
Существовало множество моделей «Уоллай», различавшихся типом камеры, конструкцией системы наведения и автопилота, размерами и конструкцией плоскостей. Но основными были четыре марки. Mk.1 была базовой версией “Уоллай”. Mk.2 – ее учебной версией. Mk.3 – представляла собой версию ER (англ. Extended Range, Увеличенной Дальности), с большей площадью крыльев и способностью пролететь до 60 километров. Mk.4 была, соответственно, ее учебной версией.
Модели, оснащенные каналом связи с носителем имели обозначение ERDL (англ. Extended Range Data Link – Канал Связи Увеличенной Дальности). Для их применения, самолет-носитель – или же другой самолет, выполняющий задачи управления оружием – должен был нести подвесной контейнер связи AN/AWW-9.
«Уоллай I» слева, и «Уоллай II» («Толстый Альберт») справа
Опыт Вьетнама показал, что сравнительно компактный 374-килограммовый фугасно-кумулятивный заряд стандартной «Уоллай» хорошо справляется с тактическими целями, но против особо прочных (таких, как железобетонные мосты, дамбы и укрепленные бункера) почти бесполезен. Поэтому инженеры создали утяжеленную версию — снаряженную 900-кг фугасно-кумулятивным зарядом – получившую официальное название Mk.5 «Уоллай II» (и неофициальное прозвище «Толстый Альберт»).
В начале 1970-ых, возникла идея сделать атомную версию «Уоллай» (Mk.6). Ее собирались оснащать субкилотонной боеголовкой W-72, взятой от списываемых атомных УРВВ AIM-26 «Falcon». В запасе имелось около 300 боеголовок W-72, мощностью в 0,6 килотонны каждая. Однако, нет уверенности, что хотя бы один атомный «Уоллай» Mk.6 на самом деле поступил на вооружение. В любом случае, все заряды W-72 были списаны в середине 1970-ых.
