Blå sändebud
Blå sändebud | |
---|---|
Typ | Yt-till-luft missil |
Härstamning | Storbritannien |
Servicehistorik | |
I tjänst | Har aldrig kommit i tjänst |
Produktionshistorik | |
Designad | 1950-talet |
Tillverkare | Bristol Airplane Co. |
Specifikationer | |
Stridsspets |
Kontinuerlig stavstridsspets Möjlig liten kärnvapen |
Detonationsmekanism _ |
Närhetssäkring |
Motor |
× Bristol BRJ.811 ramjets , 4× Borzoi fastbränsleboosters |
Driftsområde _ |
150 mil |
Maxhastighet | Mach 3 |
Vägledningssystem _ |
Semiaktiv radarmätning |
Lanseringsplattform _ |
Fast installation |
Blue Envoy (en Rainbow Code namn ) var ett brittiskt projekt för att utveckla en ramjet -driven yt-till-luft-missil . Det hade till uppgift att motverka överljudsbombplan som skjuter upp avståndsmissiler, och måste därför ha mycket lång räckvidd och höghastighetskapacitet. Den slutliga designen förväntades flyga med Mach 3 (3 700 km/h; 2 300 mph) med en maximal räckvidd på över 200 miles (320 km).
Utvecklingen startade som Green Sparkler någon gång i början av 1950-talet. Green Sparkler presenterade aktiv radarmätning , men det beslutades snabbt att detta var bortom det senaste . Genom att ersätta den aktiva målsökningen med semi-aktiv radarmålsökning producerade Blue Envoy. Designen liknade i övrigt och liknade den amerikanska CIM-10 Bomarc också.
Testlanseringar av sub-scale modeller genomfördes framgångsrikt, och utvecklingen av de nya ramjetmotorerna och sökarelektroniken var långt framskriden när projektet avbröts i april 1957 som en del av 1957 års försvarsvitbok . Dess annullering gjorde Blue Envoy till "möjligen det mest gåtfulla projektet inom 1950-talets brittiska vapenutveckling."
Ett improviserat möte mellan entreprenörerna ledde till ett förslag att använda styrsystemet och ramjets för att uppgradera Bloodhound Mk. Jag design av missiler. Detta privata förslag accepterades och blev Bloodhound Mk. II, som ökade räckvidden från 35 miles (56 km) till 75 miles (121 km) och erbjöd mycket bättre prestanda mot lågnivåmål och radarstörningar. The Bloodhound Mk. II skulle i slutändan fungera som Storbritanniens primära luftvärnsmissil under 1990-talet.
Historia
ROTOR plan
Under det sena 1940-talet ledde en rad händelser till en fullständig reformering av det brittiska luftförsvarssystemet. Detta ledde till ROTOR , som designades för att ge utbredd radartäckning av hela de brittiska öarna och försvara det luftrummet med en kombination av interceptorflygplan och luftvärnsartilleri .
År 1953, som en del av ständiga modifieringar av ROTOR-konceptet, skulle luftvärnsartilleriet ersättas med yta-till-luft-missiler (SAMs), eller som de kallas i Storbritannien, yta-till-luft-styrda vapen ( SAGW). Eftersom SAM var ny teknik var det planerat att dessa skulle distribueras i två steg, en interimistisk Steg 1-design med räckvidd i storleksordningen 20 miles (32 km), och en tid efter det, en kraftigt förbättrad Steg 2-missil med mycket längre räckvidd.
Två konstruktioner skrevs in för Steg 1-missilkontraktet, English Electrics Red Shoes och Bristol Aerospaces Red Duster . Royal Aircraft Establishment (RAE), som hade övergripande kontroll över missilutvecklingen, var intresserade av att se ramjetframdrivning utvecklas och föreslog Red Duster att flytta till denna form av makt. Annars var de två systemen väldigt lika konstruktioner, de delade till och med samma Marconi- designade radarsystem. Red Shoes dök upp som 30 miles (48 km) räckvidd Thunderbird, medan Red Duster blev 40 miles (64 km) räckvidd Bloodhound.
Grönt tomtebloss
Arbetet med Stage 2-missilen började inte förrän någon gång senare, till en början under namnet Green Sparkler. Steg 2 hade till uppgift att effektivt motverka bombplan som flög i överljudshastigheter på mycket höga höjder som potentiellt kunde avfyra stand-off missiler från hundratals mils räckvidd. För att stoppa dessa attacker innan de nådde sina avfyrningspunkter, måste missilen ha lång räckvidd. Detta krävde i sin tur hög hastighet eftersom det bara skulle gå en kort tid mellan upptäckt på radar och att flygplanet nådde sina uppskjutningsområden.
Green Sparkler hade en designräckvidd på över 200 nautiska mil (370 km; 230 mi). Detta var bortom vad som effektivt kunde styras med hjälp av en semi-aktiv radarmålsökning som de som används på Thunderbird och Bloodhound. Istället använde Green Sparkler kommandovägledning under stora delar av uppdraget och bytte till en aktiv radarsökare under de sista 16 km av inflygningen. Två sökare övervägdes, en använde en radar för kontinuerlig våg med separata sändnings- och mottagningsrätter i näsan, och en annan använde en pulsdopplerradar med en enda skål. Båda skulle också erbjuda hem-på-jamming.
Man övervägde att använda USA:s BOMARC för steg 2-rollen. Detta avvisades till slut eftersom BOMARC hade den önskade aktiva radarsökaren, men det var (vid den tiden) en enkel icke-dopplerpulsenhet som skulle vara mycket lätt att störa med den nyligen introducerade carcinotronen . De ansåg också att räckvidden på 300 nautiska mil (560 km; 350 mi) var överdriven, med tanke på att AMES Type 80- radarerna som skulle ge initial sikte hade en räckvidd på drygt 200 nmi, vilket innebär att denna mycket stora missils räckviddsprestanda skulle vara något bortkastad .
När sovjeterna introducerade nya bombplansdesigner, verkade det som att det skulle komma en period i slutet av 1950-talet där Steg 1-missilerna inte skulle vara tillräckliga medan Steg 2-missilen fortfarande skulle vara under utveckling. Detta ledde till införandet av "vulgära fraktioner"; Steg 1 + 1 ⁄ 2 och Steg 1 + 3 ⁄ 4 . Steg 1 + 1 ⁄ 2 var en uppdaterad Thunderbird med nya radar, medan Steg 1 + 3 ⁄ 4 var en något modifierad version av Green Sparkler som använde semi-aktiv vägledning istället för en aktiv sökare och erbjöd därmed en kortare maximal räckvidd i storleksordningen 150 nautiska mil (280 km; 170 mi).
Detta kortare räckviddsförslag blev Blue Envoy. Vid denna tidpunkt Royal Navy oroad över liknande avstängda missilattacker mot deras fartyg. De utvecklade ett krav på en liknande långdistansmissil. Bristols design var det enda bidraget till denna tävling.
Blå sändebud
Även om Blue Envoy och Green Sparkler delade många i stort sett liknande funktioner med Red Duster, var det en helt annan design i detalj. För att hantera hudfriktionsuppvärmningen av dess Mach 3- prestanda var hela missilen gjord av rostfritt stål snarare än aluminium. Hastigheten mättes med en termometer som justerade ramjeteffekten för att hålla hudtemperaturen under 620 °F (327 °C). För att nå dessa hastigheter krävdes en större ramjetmotor med en diameter på 18 tum (460 mm). Totalt sett var flygkroppen inte mycket större än Red Duster, och transporterade inte nämnvärt mer bränsle.
För att nå den räckvidd som krävs, ökad från Red Dusters 40 miles (64 km) till Blue Envoys 150 miles (240 km), flög missilen inte direkt mot sina mål. Istället "upphöjdes" den på en nästan vertikal uppstigning till den höga atmosfären, där den kunde kusta i tunna luften långa sträckor. Kontroll på dessa höjder var svår, och medan Blue Envoy behöll Red Dusters "twist-n-steer" styrsystem, hade det mycket större svanslösa sammansatta deltavingar i stället för de ursprungliga mindre klippta deltavingarna och separata svansytor. Vertikala stabilisatorer monterades cirka 2 ⁄ 3 längs vingspannet, närmare spetsarna.
Den initiala layouten, som utvecklats av Dietrich Küchemann , hade den största delen av vingen svept i 75 grader, sänkt till 42 grader utanför de vertikala stabilisatorerna. Vindtunneltestning visade att denna layout orsakade störningar på luftintagen för motorerna. Roy Hawkins från Royal Aircraft Establishment experimenterade med många olika planformer innan han bestämde sig för att lägga till ytterligare en framåtriktad förlängning av vingen med ett första svep i 82 grader innan han mötte den ursprungliga layouten bakom motorinloppen.
Att kontrollera missilen under dess första uppskjutning och klättring var ett svårt problem. Normalt använder missiler någon form av proportionell navigering , en algoritm som bestämmer en nästan perfekt avlyssningsvektor baserat på inget annat än målets vinkelhastighet i förhållande till missilen. Blue Envoy var designad för att avfyras långt innan målet blev synligt för missilens radarmottagare och var därför tvungen att använda kommandovägledning under en längre period av flygningen. Missilen skulle flygas mot den ungefärliga avlyssningsplatsen och sedan när den närmade sig matas information om var man skulle leta efter målet.
Ferranti började utveckla en liten digital dator för att utföra dessa avlyssningsberäkningar. Datorn skulle matas målplatsen från en ny taktisk kontrollradar under utveckling som Orange Yeoman . Datorn skulle sedan beräkna en ungefärlig skärningspunkt och mata den informationen till missilens autopilot . Datorn skickade också den aktuella vinkelpositionen för målet i förhållande till missilen, "vinkelfelet", så att missilen kunde hålla mottagaren riktad i rätt riktning och lyssna efter signalen från styrradarn. Man funderade också på att använda datorn för att direkt styra missilens kontrollytor, kanske bara under testning.
Den huvudsakliga stridsspetsen som utvecklades för Blue Envoy var en kontinuerlig stridsspets , även om man tog hänsyn till en liten kärnstridsspets under kodnamnet "Blue Fox", som vägde cirka 450 pund (200 kg) och hade en avkastning på cirka 5 till 10 kiloton . Ett annat vapen som utvecklades för missilrollen var "Pixie", ännu mindre på cirka 250 pund (110 kg) och 1 kiloton.
Annullering
Underskaliga modeller av Blue Envoy-fordonet testades när projektet avbröts i april 1957 som en del av förslagen från 1957 års försvarsvitbok .
Fram till denna tid baserades brittiska krigsplaner på konceptet med tredagarskriget, där en Warszawapaktsattack möttes med användning av taktiska kärnvapen . Kriget skulle vinnas eller förloras långt innan Warszawapaktens styrkor nådde Engelska kanalen , så en konventionell invasion var helt enkelt inte ett övervägande. När som helst kan kriget "gå strategiskt" och utkämpas mellan sovjetiska bombplan och RAF-avlyssnare; interceptorerna skulle antingen förstöra bombplanen hundratals miles från kusten, eller så skulle Storbritannien förstöras.
Vitboken övervägde effekterna av införandet av kärnvapenbeväpnade ballistiska missiler i dessa krigsscenarier. Storbritannien var inom räckvidden för medeldistans ballistiska missiler (MRBM) stationerade i Östtyskland , som hade en flygtid i storleksordningen 15 minuter eller mindre. Till skillnad från de ICBM som utvecklas av USA och Sovjetunionen var dessa medeldistansmissiler enklare och billigare. Det förväntades att från mitten av 1960-talet skulle huvudattacken mot Storbritannien utföras av dessa missiler. Det fanns inget trovärdigt scenario där de bara skulle använda bombplan; om en attack av bombplan upptäcktes skulle detta bara signalera att missiler snart skulle följa.
Eftersom det inte fanns något försvar mot ballistiska missiler var den enda möjliga motverkan avskräckande. Storbritanniens V-bombplans avskräckande medel var mycket sårbara när de var på marken, så varje signal om en attack krävde deras omedelbara uppskjutning. I en sådan miljö var försvarssystem som Blue Envoy inte mycket meningsfullt; i vilket scenario som helst där Blue Envoy kan användas mot bombplan, måste V-bombplanen ändå skjutas upp eftersom missiler säkert skulle följa efter. I så fall startar du helt enkelt på varning och det skulle lämna Blue Envoy att försvara tomma flygfält. Logiken ansågs så övertygande att varje försök att försvara avskräckningskraften till slut övergavs.
Det var också problem med själva designen. Experiment med konstruktion av rostfritt stål på Bristol 188 hade visat att detta material var mycket svårare att arbeta med än förväntat. Vidare planerade marinen en ny serie mindre fartyg, och Blue Envoy skulle vara för stor för att bäras av dem. strejkflygplan på lägre höjd, där den massiva prestandan hos Blue Envoy inte skulle vara särskilt användbar eftersom radarhorisonten kan vara i storleksordningen 10 miles (16 km).
Blodhund Mark II
Avbrytandet av Blue Envoy överraskade Bristol, och de hade inga andra pågående projekt för att hålla missildivisionen igång. Don Rowley, chef för Guidade vapendivisionen, citerades och sa:
När Blue Envoy avbröts var vi på våra stråländar: det var vår farligaste period. Jag kan minnas att Bloodhound II uppfanns i en taxi utanför Ferrantis kontor.
Vid tidpunkten för inställningen var utvecklingen av dess radarsystem och ramjetmotorer i stort sett klar. Bristol och Ferrantis ingenjörer kom med planen att använda dessa delar av Blue Envoy på en ny version av Red Duster - vid den här tiden känd som Bloodhound - som skulle erbjuda en rimlig förbättring av prestanda till mycket låga utvecklingskostnader.
Förslaget visade sig intressant nog att det beställdes i produktion trots den mycket låga prioritet för luftvärn efter 1957. Den resulterande Bloodhound Mark II togs i bruk 1965. Många förändringar gjordes som en del av denna process. De nya 18-tumsmotorerna lades till i designen, vilket ger mer dragkraft och tillåter högre vikter. Denna kapacitet användes för att öka bränslelagringen genom att förlänga missilens flygkropp tills den var ännu längre än Blue Envoy. Detta fördubblade nästan räckvidden från Mark I:s cirka 40 miles (64 km) till cirka 75 miles (121 km). En annan stor förändring var att sökaren nu använde de nya AMES Type 86 och AMES Type 87 radarerna, som var radar med kontinuerliga vågor som kunde spåra mål mycket nära marken och var mycket mer motståndskraftiga mot störning.
Dessa förändringar gjorde Bloodhound till ett mycket mer formidabelt vapen, och i denna form tjänade det in på 1990-talet.
Ny guidad missil
Även om RAF inte längre trodde att försvar från luftattack skulle vara framgångsrikt, hade RN fortfarande ett behov av att avvärja attacker från strejkflygplan . Avbokningen av Blue Envoy lämnade deras planer på ett avancerat luftförsvar utan vapen. De startade New Guided Missile Program, eller NIGS för kort, för att ersätta den befintliga Seaslug-missilen på jagarna i länsklass med en missil med mycket högre prestanda och ett eldledningssystem och radar som kunde spåra flera mål, liknande den moderna Aegis Stridssystem .
Även om NIGS skapade ett visst intresse i slutet av 1950-talet, hade det redan 1958 bestämts att behovet av ett moderniserat vapen med kortare räckvidd var mer akut. NIGS fortsatte med lägre prioritet medan den nya och något enklare Sea Dart fick full utveckling. I september 1959 hade en liten ramjetdriven övre scen med en stor fastbränsleförstärkare tillverkats, liknande den samtida amerikanska designen RIM-50 Typhon . Det fanns en del litteratur som föreslog att NIGS och Typhon skulle vara tillräckligt nära i storlek för att vara utbytbara. Senare dokument angav räckvidden till 150 nm, samma som Blue Envoy, även om missilen var mycket mindre. Transport av mer än 60 missiler övervägdes i vissa fartygskonfigurationer.
Se även
Flygplan med jämförbar roll, konfiguration och era
- CIM-10 Bomarc , USA-system med mycket liknande prestanda
Anteckningar
Citat
Bibliografi
- Aylen, Jonathan (januari 2012). "Bloodhound on my Trail: Building the Ferranti Argus Process Control Computer" (PDF) . The International Journal for the History of Engineering & Technology . 82 (1): 1–36. doi : 10.1179/175812111X13188557853928 . S2CID 110338269 .
- Gibson, Chris; Buttler, Tony (2007). Hypersonik, ramjets och missiler . Midland. ISBN 9781857802580 .
- Gough, Jack (1993). Watching the skies: en historia av markradar för luftförsvaret i Storbritannien av Royal Air Force från 1946 till 1975 . HMSO. ISBN 978-0-11-772723-6 .