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1 # 大偉140797056
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2 # 利刃觀察家
在第二次世界大戰初期,
飛行員射擊是靠目測估計目標的。早期轟炸機是使用光學陀螺瞄準具,在自己飛機正下方位置畫上標識,依靠飛行員判斷提前量進行轟炸。真正的創新是荷蘭人卡爾·諾頓為美國海軍發明的轟炸瞄準具,這是一種早期機械式計算機,可以輸入資料來計算彈道。
在計算機幫助計算彈道並調整槍口的角度,大大地提高了命中率。它就是諾頓轟炸機瞄準器(NordenBombsight)
轟炸機在空中高速飛行的時候,如果往地面投放炸彈的話,那麼投下的炸彈不是垂直向下做自由落體運動的,而是做拋物線運動的,為什麼會這樣的呢?因為炸彈受到了三個方面力的作用,一個是飛機的慣性力,一個是空氣的阻力,一個是重力,在三種力的作用下,投下去的炸彈就是形成一個拋物線運動軌跡落下地面,既然是做拋物線運動,那麼轟炸機的轟炸目標的時候,不能在目標垂直上空投放炸彈,而是需要在目標上方提前一點的位置進行投放。
但是在轟炸機進行轟炸機的時候,單單依靠提前投彈的動作是無法保證百分之百命中目標的,因為人的直覺都會有一定的誤差,在訓練期間能夠擊中目標並不代表在戰場上就能擊中目標,所以為了提高轟炸機的命中率。那麼就需要一種工具輔助,這種輔助工具軍事上叫做轟炸瞄準具。轟炸瞄準具可以根據轟炸機的飛行速度、高度、風速、航向等因素,然後透過光學原理描繪出轟炸機的轟炸瞄準角度,當達到一定的瞄準角度的時候,就是轟炸機投彈的最佳位置,從而大大提高了轟炸機的命中率。
諾頓轟炸瞄準具,其精度可以達到從21,000英尺(6400米)的高度擊中100英尺(30米)的圓圈。
諾頓轟炸瞄準具有瞄準具和陀螺穩定儀兩部分組成,瞄準具實際上是一部早期機械式計算機,雖然體型不大,但是由2000多個精密零部件組成,包含大量齒輪和軸承軸承,這些機械式裝置利用電池和電動馬達進行驅動,飛行員透過調整輸入盤,輸入空速和風速作為引數,諾頓標準儀自動計算出從飛機的地速(天上飛機相對於地面的速度),並根據風向、航向、偏航角等資料,測算出最佳投彈時機。 整個瞄準具安裝在陀螺穩定儀上面,美國專門研製了電動陀螺儀,每分鐘轉速達到30000以上,讓其在飛行過程中保持良好的穩定性。
而另一項裝置關鍵就是自動駕駛儀,當諾頓瞄準具準備進行轟炸的時候,轟炸機轉而使用一種早期機械式自動駕駛裝置,從來保持飛行航向、航速的穩定性,從而準確實現轟炸。諾頓轟炸瞄準具可以說是早期火控裝置的雛形,標誌著轟炸可以透過精密計算來實現,不再單純依靠投彈手的經驗。
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二戰期間,大型轟炸機一般是螺旋漿發動機飛機,飛行速度在數百公里時速,這種飛機比噴氣發動機轟炸機慢得多,如果是對地攻擊轟炸機,一般來說還需要俯衝協助提高命中率,如果題目所稱的大型轟炸機是指戰略轟炸機,這種轟炸一般是地毯式爆炸,至於其瞄準了方式,一般都是會根據拋物線原理予以實行。
按照平拋體運動規律,6000米的高度投放的炸彈下落時間可以透過自由落體下落方式求得,這個時間乘以飛機的飛行速度,可以算出投彈點與著彈點的水平距離,飛機可以透過事先的投彈計劃確定投彈位置,考慮到早已測定風向風速因索,這種投彈偏差不會很大,有些飛機為了減緩炸彈的下降速度還可能使用降落傘來延長炸彈著地時間,例如美國投放在日本的原子彈,在美軍的飛機離開三十多公里後才開爆,在6000多米高空的轟炸機一般投放的則是大型炸彈。