Дисклеймер: вообще говоря, об этом я хотел написать в большой статье, посвященной в высшей степени необычной истории одного экземпляра B-29, чтобы придать ей «техничности». Но та статья, обещанная и потихоньку готовящаяся аж с октября, разрослась до такого размера, что я решил ее хоть немного порезать. Про бортовой вычислитель я напишу отдельно здесь, а большую статью опубликую без особых претензий на «хабровость», просто как научпоп-сторителлинг.

Открывшийся в начале XX века для военных действий воздух спровоцировал появление нескольких типов военной авиации. Бомбардировщики, которые могли теперь сбросить несколько тонн взрывчатки далеко за линию фронта, быстро стали целью для всего, что могло стрелять с земли, поэтому их эволюция пошла по увеличению высоты полета, усилению бронирования, увеличению размера. Даже при сопровождении истребительными звеньями у бомбардировщиков, обязанных сохранять курс и место в строю ради точности бомбометания, не было никаких гарантий пережить боевой вылет. Поэтому бортовые стрелки стали их обязательным атрибутом, а с ростом размеров на них оборудовали все больше пулеметных точек для защиты. Но и это не спасало. Только у B-17 «Flying fortress», при их знаменитой живучести и наличии 3-4 турелей и дополнительных пулеметных гнезд по бортам, боевые потери составили около трети от всего количества выпущенных самолетов.

За время Второй мировой было усилено пулеметное вооружение и оптимизировано боевое построение бомбардировщиков Союзников, превратившее их звенья в грозную массу, отстреливавшуюся от истребителей противника шквальным огнем. Однако его эффективность все равно оставляла желать лучшего. Доля попаданий пилотов Люфтваффе по бомбардировщикам не превышала единиц процентов от отстрелянного боезапаса, что уж говорить об ответном огне по быстрой и маневренной цели? К тому же, действия нескольких стрелков могли быть рассогласованными, у каждого пулеметного гнезда и турели область поражения была ограничена (не только направлением, но зачастую плоскостями самолета). И вот, к концу войны у ВВС США появился новый самолет, для которого разработали совершенно уникальную систему управления огнем.

В-29 был крупнее остальных участвовавших во Второй мировой бомбардировщиков, и разрабатывался уже в ее разгаре, поэтому был оснащен аж пятью пулеметными турелями со спарками и четверками стволов 50-го калибра и 20-мм пушками. Но главным достижением конструкторов был совершенно новый способ ведения огня.

Обычный истребитель на заре авиации мог стрелять из установленного на носу пулемета сквозь диск вращающегося пропеллера, благодаря синхронизатору Фоккера. Пилоту нужно было целиться во врага фактически своим самолетом и стрелять на упреждение, исходя из траектории и скорости противника и скорости полета пуль. Позднее пулеметы и боезапас перекочевали в крылья самолетов, и к упреждению добавилась задача параллакса (может быть, кто-то из читателей даже настраивал точку схождения двух пулеметных очередей в игре «Ил-2: Штурмовик»). Но на бомбардировщиках уже нельзя было «целиться самолетом», и каждый из пулеметчиков целился со своей стороны большой машины, как на зенитной установке. На траекторию пуль дополнительно влияют собственная скорость самолета (каждая следующая пуля покидает ствол в другой точке пространства, не как в стационарных зенитках), высота полета, температура и влажность (влияют на плотность воздуха), угол ствола относительно горизонта (определяет крутизну параболы, по которой летит пуля под действием гравитации). И в целом, может быть только два подхода к тому, как стрелку в таких сложных условиях попадать в цель: 1) примерно так почувствовать полагаться на опыт и интуицию; 2) быстро и точно вычислить необходимые поправки.

По второму пути и пошли конструкторы B-29 «Superfortress».

Пулеметные турели «Суперкрепости» были связаны в единую систему управления огнем, которая полагалась на совершенно новый вид прицела, где упреждение вычислялось аналоговым калькулятором. Этот бортовой вычислитель делал необходимые поправки, и стрелку достаточно было только удерживать противника в прицеле – пулеметные установки сервоприводами наводились в нужную точку пространства:

Сейчас ничего необычного в таком дистанционном управлении нет, но речь идет о первой половине 1940-х

Больше не было нужды в самоубийственных вещах вроде шаровой турели под брюхом у B-17 – на B-29 турели, за исключением хвостовой, были необитаемыми, а прицельные приспособления были установлены в хвосте, носу и в трех небольших обзорных плексигласовых «блистерах». Еще одним преимуществом было то, что стрелок мог брать под управление любую из турелей, находясь на любом из прицельных мест. Это было прекрасным подспорьем в случае повреждения какого-либо из прицелов или гибели одного из стрелков (кроме того, рукоятка прицела имела «переключатель мертвеца», который переставал действовать, если рукоятку отпускали, позволяя в этом случае сразу же перехватить управление с другого поста).

Более того, при помощи переключателей можно было стать «мастер‑стрелком», управляя несколькими турелями на одном прицельном посту — тогда плотность огня по одной цели существенно возрастала. К примеру, при атаке спереди можно было взять под контроль обе передние турели, а сзади — заднюю и нижнюю. Это было актуально на тихоокеанском театре военных действий, где воевали B-29, и где находившиеся в отчаянном положении японские ВВС иногда использовали даже воздушный таран. Помимо этого, прицелы блокировали стрельбу в случае, если на линию огня попадали детали самолета.

Когда стрелок, прицеливаясь, «вел» цель, встроенные гироскопы определяли вектор и относительную скорость. Параметры воздуха и воздушной скорости задавал навигатор на специальной панели:

Сами вычислители (их было пять, по одному на каждую прицельную точку) представляли собой массивные, заключенные в металлические корпуса сантиметровой толщины, электромеханические приборы. Внутреннее устройство можно рассмотреть на фотографиях с сайта Glenn's Computer Museum:

Как видно из конструкции и электрической схемы прибора, управление положением орудий относительно положения целеуказателя и введенных поправок осуществлялось сельсинами:

Поначалу конкурс на разработку системы выиграла фирма Sperry. Они обладали опытом конструирования вычислительных устройств, но в итоге их прицельные приспособления, использовавшие для оптической части перископы с гидравлическим приводом, оказались неудачными. Поэтому разработку системы перехватила General Electric. Выпускала эти приборы компания на производственных мощностях IBM. Последние во время войны вообще изготавливали самые разные вещи, от первых программируемых вычислительных машин вроде «Марк I» до классических винтовок М1 «Гаранд».

Результаты применения этих прицельных приспособлений и системы управления огнем в наши дни оценивают противоречиво. С одной стороны, аналогов у нее не было, и будучи правильно настроена, такая система давала огромное преимущество в бою. С другой — она была очень сложна, чувствительна к повреждениям и плохому обслуживанию, а любые сбои и ошибки в настройке были для нее критичными: какой смысл полагаться на некорректные поправки и все равно потом стрелять «на глаз»? Для настройки этих систем General Electric выпускала специальные приборы-тестеры:

Командовавший бомбардировочными войсками во время налетов на Японию генерал Кёртис ЛеМэй говорил, что «эти большие парни могут сами о себе позаботиться», имея в виду, что звеньям B-29 благодаря системе не требовалось истребителей для прикрытия. Но сам же он в результате потребовал демонтировать и большую часть оборонительного вооружения, и центральную систему управления огнем на B-29 под своим командованием, чтобы они могли нести больше бомб. И это не привело к сильному увеличению потерь среди B-29 даже в период массовых бомбардировок, потому что японская истребительная авиация к тому моменту почти деградировала. Это дает возможность скептикам считать, что система была неработоспособной, избыточной и лишней, что и было реальной причиной отказа от нее во время налетов на Японию. Проверить это не представляется возможным – в Европе B-29 не воевали.

Тем не менее, нельзя отрицать, что дистанционная система управления огнем с автоматическим вычислением поправок при прицеливании была не только техническим достижением, но и стала одной из первых в своем роде серийных аналоговых вычислительных систем. Это был один из важных кирпичиков на пути развития вычислительной техники к первым настоящим компьютерам.