Bombowce nurkujące US Army Air Force

Michał Fiszer, Jerzy Gruszczyński

Lotniczy atak bombowy jest bardzo groźną formą ogniowego oddziaływania na przeciwnika. Siła rażenia bomb lotniczych jest porównywalna z siłą rażenia najcięższej artylerii okrętowej, w zasadzie na lądzie nie ma środka walki, który mógłby dokonać porównywalnych zniszczeń. Aby jednak ta potężna broń była w ogóle efektywna, bomby należy ulokować w celu lub bardzo blisko niego. W przeciwnym wypadku nie osiągnie się żadnego efektu poza potężnym hukiem i wielkimi lejami w ziemi.

Problem celnego zrzutu bomb lotniczych wystąpił już w czasie pierwszych bombardowań. Normalną techniką był ich zrzut z lotu poziomego. Pilot kierował wtedy samolot w stronę obiektu ataku i kiedy dolatywał do niego, zwalniał je. Ulokowanie bomb w osi celu, jeśli bombardowanie było wykonywane w osi wiatru, nie było zbyt trudne. Należało jedynie utrzymać dokładnie lot poziomy, bez przechyleń. Wielkim problemem było natomiast określenie właściwego momentu zrzutu bomb.

Po zwolnieniu bomba nie opada bowiem pionowo w dół, lecz leci z prędkością zrzucającego ją samolotu, stopniowo ją wytracając ze względu na opór aerodynamiczny powietrza. Jednocześnie bomba nabiera prędkości pionowej, w ten sposób porusza się po torze balistycznym. Od zwolnienia do upadku bomba przebywa nieco mniejszą drogę niż zrzucający ją samolot, ten utrzymuje bowiem stałą prędkość poziomą (dzięki pracy własnego napędu), a bomba ją stopniowo wytraca. Ta różnica przebytej odległości to w fachowym języku zwłoka bomby. Odległość jaką przebywa ona od zrzutu do upadku to donośność bomby. Cały problem polega na tym, by zwolnić bombę w odległości dokładnie równej jej donośności dla danych parametrów lotu poziomego – prędkości i wysokości rzeczywistej (nad terenem), uwzględniając poprawkę na średni wiatr od ziemi do wysokości lotu samolotu bombardującego.

Już w czasie pierwszej wojny światowej dostrzeżono, że jeśli bomba jest zrzucana na torze pochylonym, to jej donośność skraca się coraz bardziej, w miarę narastania kąta zniżania, a tym samym łatwiej jest określić przybliżony punkt upadku na ziemi i łatwiej jest ulokować bomby w najbliższej okolicy celu. Idealna sytuacja, jest wtedy, kiedy samolot pionowo nurkuje na obiekt ataku, wówczas bomba również spada pionowo, znoszona jedynie przez wiatr. Jednakże przy bombardowaniach z kątami zbliżonymi do 90°, pojawia się kilka istotnych problemów.

Po pierwsze, samolot w stromym nurkowaniu szybko się rozpędza. Dość szybko dochodzi się do prędkości granicznej, po przekroczeniu której występuje wiele niekorzystnych, a nawet groźnych zjawisk. Po przekroczeniu dopuszczalnej prędkości najczęściej występuje flatter skrzydeł. Zjawisko to polega na tym, że przy niewielkim wychyleniu lotek następuje odkształcenie skrzydła (skręcenie), pogłębione naporem powietrza. Sprężystość skrzydła powoduje powrót do poprzedniego położenia a następnie odkształcenie skrzydła w przeciwnym kierunku, ponownie pogłębione naporem powietrza. Odkształcenia te pogłębiają się, aż do ukręcenia skrzydła. Flatter jest niezwykle groźnym zjawiskiem przy dużych prędkościach lotu, prowadzi bowiem do zniszczenia konstrukcji płatowca. Kolejny problem to rewers lotek, czyli ich odwrotne działanie. Mechanizm jest podobny – siła wychylająca od lotki odkształca skrzydło, a to zaczyna wówczas wytwarzać odwrotną siłę nośną i w efekcie samolot przechyla się w odwrotnym kierunku, niż to zamierza pilot wychylając lotki. Kolejne zagrożenie, to po prostu wytrzymałość konstrukcji od zwykłego naporu powietrza. W erze samolotów śmigłowych istniało też niebezpieczeństwo, że dojdzie do rozkręcenia śmigła od szybkiego przepływu powietrza, dlatego silnik w nurkowaniu musiał pracować na zredukowanych obrotach, a mimo to lot nurkowy był obciążeniem także dla samego silnika.

Nie tylko zresztą w samym nurkowaniu groziły samolotowi różne niebezpieczeństwa, wynikające z przekroczenia dopuszczalnej prędkości lotu. Samo wyprowadzenie też mogło być trudne. Przy bardzo dużej prędkości ciężko było wychylić ster wysokości, by wytworzyć odpowiedni moment wyprowadzający z lotu nurkowego. W trakcie samego wyprowadzenia przy bardzo dużej prędkości skrzydło było poddawane dodatkowemu obciążeniu i jego konstrukcja mogła nie wytrzymać. Z tego powodu samolot dostosowany do bombardowania z lotu nurkowego musiał mieć specjalną konstrukcję – musiał być zbudowany z odpowiednim zapasem wytrzymałości, a ponadto musiał zostać wyposażony w urządzenia zmniejszające prędkość w czasie stromego lotu nurkowego tak, by nie doszło do przekroczenia prędkości dopuszczalnej, ponadto musiał być wyposażony w odpowiednio wytrzymałe usterzenie i skutecznie działający ster wysokości, dający się wychylić przy dużych prędkościach.

Historycy mają problem z określeniem, kiedy po raz pierwszy podjęto bombardowanie z lotu nurkowego. Po części wynika to z faktu, że pierwsze takie próby podejmowano na zwykłych, niedostosowanych do tego samolotach, więc siłą rzeczy bombardowania podejmowano z mniejszymi kątami nurkowania. Powszechnie przyjęło się, że do kąta zniżania 20° lot taki uważa się za lot ślizgowy, od kąta 20° do 60° – za płytki lot nurkowy, powyżej zaś kąta 60° aż do pionowego nurkowania – za stromy lot nurkowy. Oczywiście, ów podział dotyczy okresu samolotów śmigłowych, samo śmigło bowiem naturalnie hamuje nurkujący samolot.

Maszyny odrzutowe od samego początku o wiele szybciej rozpędzały się w locie nurkowym, a ponadto i tak latały ze znacznie większymi prędkościami. Nie pomagają nawet skuteczne hamulce aerodynamiczne, na samolotach naddźwiękowych utrzymanie stałego lotu nurkowego pod kątem większym od 50–60° jest praktycznie niemożliwe. Dlatego współczesne bombardowania z lotu nurkowego są prowadzone pod kątem 20–45°, choćby ze względu na fakt, że wyprowadzenie samolotu naddźwiękowego ze stromego lotu nurkowego może być związane nawet z 1000 m utratą wysokości, a przecież w locie nurkowym cel trzeba obserwować wzrokowo, czyli zrzut bomby musiałby nastąpić na wysokości ponad 1500 m, co z kolei wymagałoby obserwowania celu i celowania z odległości do niego w granicach 3000 m. Z takiej odległości cele punktowe mogą nie być dobrze widoczne (szczególnie mało kontrastowe).

Pełna wersja artykułu w magazynie TW Historia Spec 2/2014

Wróć