Директоры и дальномеры Японии

Когда мы анализируем противовоздушные операции японского флота во время Второй мировой войны, внимание обычно сосредоточено на самих орудиях, тогда как системам управления огнём уделяется куда меньше внимания — хотя именно они, возможно, важнее всего. Независимо от качества самого оружия, его эффективность сводится к нулю без системы управления. Японцы начали осознавать это ещё во время разработки своего самого первого зенитного орудия — 8-сантиметрового (40-калиберного) зенитного орудия 3-го года типа (三年式八糎高角砲), разработанного в 1914 году и запущенного в производство в 1916-м.

Это орудие так и не получило системы управления огнём, и его недостатки были очевидны: попытка попасть по движущейся цели, находясь при этом на движущемся корабле, лишь с помощью зрения и догадок, была практически невозможной. Поэтому при разработке следующего орудия в 1918 году — 12-сантиметрового (45-калиберного) зенитного орудия 10-го года типа (十年式十二糎高角砲), производство которого началось в 1923 году, японцы уже серьёзно задумались о необходимости централизованного управления.

Главный морской штаб определил основные требования к такой системе: она должна была обеспечивать обнаружение цели, измерение дистанции до неё и вычисление точки, в которой цель окажется к моменту прибытия снаряда. Первые испытания управляемого огня были проведены в 1926 году, затем — в 1929-м, с применением «прибора для ведения огня по высоким углам» типа 89 (八九式高角射撃盤) — крайне примитивной и неудовлетворительной системы. На основе этих испытаний, начатых в 1926 году, Техническое управление флота приступило к разработке того, что впоследствии стало первой серийной системой управления зенитным огнём. Проект был завершён в 1929 году, и система получила обозначение тип 91 (九一式高射装置). Производство было поручено компании «Japan Optical Company» (日本光学工業, будущая Nikon).

Первый экземпляр был передан флоту в 1932 году и установлен на линкоре «Ямасиро» (山城), который к тому времени использовался как учебное артиллерийское судно. Сразу же начали проявляться проблемы, и по мере поступления новых приборов тип 91 их становилось всё больше. Главная проблема заключалась в том, что система состояла из двух отдельных блоков. Первый включал директор и вычислитель, размещённые в поворотной башенке. Второй блок представлял собой самостоятельный дальномер длиной базы 4,5 метра, установленный в другой поворотной башенке. Их вращение никак не было связано, что приводило к тому, что директор и дальномер могли быть наведены на разные цели, при этом расчёты не осознавали этого. Кроме того, дальномер имел двухосевое крепление, без компенсации наклона и перекоса, из-за чего между ним и директором возникала существенная погрешность.

В 1933 году, при испытаниях системы тип 91 с 12,7-сантиметровыми зенитными орудиями тип 89 (八九式十二糎高角砲), вероятность попадания составила всего 0,4 % — почти то же самое, что стрелять вовсе без директора. В результате стало ясно, что необходимо срочно создать новую систему. Разработка преемника началась уже в 1934 году. Серийное производство стартовало в 1937-м на заводах компании «Nippon Kaigaku Kogyo Kaisha» и её филиалах, со скоростью 5–10 комплектов в месяц. Новая система получила обозначение тип 94 (九四式高射装置) и стала огромным шагом вперёд по сравнению с типом 91.

Теперь дальномер и директор размещались в одной общей поворотной башенке, что гарантировало наведение обоих на одну и ту же цель. Вычислитель (механический компьютер) был вынесен в защищённое помещение ниже палубы, так что одно попадание не могло одновременно вывести из строя и директор, и вычислитель. Дальномер сохранил базу 4,5 м, но получил улучшенные механизмы вращения и наведения, обеспечившие большую скорость захвата целей. Основные усовершенствования коснулись именно вычислителя: по сравнению с типом 91, где часто происходили ошибки из-за механических помех, производство тип 94 отличалось более высокой точностью изготовления трёхмерных кулачков и зубчатых передач, что повысило надёжность расчётов. Кроме того, расчёт велся в один этап, а не в два, что упрощало работу.

Вычислитель также оснащался устройством, которое японцы называли «преобразователем координат» (座標変換装置), а американцы позже обозначили как «spherical deck tilt corrector» — сферический корректор наклона палубы. Он передавал в вычислитель данные о трёхосевом положении палубы корабля. Поскольку артиллерийские установки имели только двухосевые приводы (наведение и угол возвышения), вычислитель должен был преобразовывать трёхосевые данные в двухосевые перед передачей командам на орудия.

С 1938 года авианосцы «Сорю» (蒼龍) и «Хирю» (飛龍) начали испытания системы тип 94 с 12,7-сантиметровыми зенитными орудиями тип 89, и результаты оказались впечатляющими: вероятность попадания составила 6,58 %, то есть в 16,5 раза выше, чем у тип 91. После войны ВМС США, изучая тип 94, оценили его как весьма совершенную систему, сравнимую по уровню с их собственной системой Mark 37. Американцы также отметили, что исследованные ими японские приборы тип 94 находились в исключительном состоянии и были очень чистыми и ухоженными — в отличие от более ранних тип 91.

Эта аккуратность показывала, какое доверие японцы возлагали на тип 94 в годы войны. Однако это не означало, что флот не осознавал её недостатков. После катастрофы у атолла Мидуэй в июне 1942 года, когда были потеряны пять крупных кораблей (четыре авианосца и тяжёлый крейсер) в результате ударов пикирующих бомбардировщиков — тех самых целей, для которых создавались и тип 94, и пушки тип 89, — стало ясно, что требуются дальнейшие улучшения.

Была создана модификация тип 94 модель 1, где добавили маятниковый гироскоп, а также попытались модернизировать вычислитель, чтобы он мог принимать данные от радиолокационных станций, хотя фактическое подключение радаров к системе так и не было реализовано.

Вследствие выявленных ограничений Главное морское управление поручило арсеналу Куре разработку замены, и в 1943 году начались работы над новой системой — тип 3 (三式高射装置). К сожалению, о ней известно немного: к концу войны был готов лишь частично собранный опытный образец, серийное производство не началось, и никаких чертежей или схем не обнаружено. Известно лишь, что целью разработки было сокращение времени вычисления упреждения по цели, что должно было повысить скорострельность и вероятность поражения.

Согласно описанию ВМС США, тип 3 должен был обеспечивать:

1. Полностью «слепую» стрельбу с использованием только радиолокационных данных;
2. Возможность ручного наведения директором по выбору офицера управления;
3. Ввод предварительно оценённого курса и скорости цели для получения примерных упреждений без ожидания расчёта;
4. Простое переключение под различные баллистики;
5. Отказ от громоздких трёхмерных кулачков, замена их ручными следящими приводами;
6. Максимальную точность с учётом ветровых поправок по дальности и высоте.

Поскольку система тип 3 так и не поступила на вооружение, её реальные качества неизвестны. Однако, судя по тому, насколько тип 94 превзошёл тип 91, можно предположить, что различия между типами 3 и 94 были бы столь же значительными.