Статии

Колко „успешни“ бяха ракетите, управлявани от гълъби от Втората световна война?

Колко „успешни“ бяха ракетите, управлявани от гълъби от Втората световна война?

През Втората световна война е разработена прототипна система за насочване на ракети през Project Pigeon, при което кълването на гълъб (или кълване от множество гълъби) ще бъде използвано за насочване на ракета.

Тестовете бяха успешни; гълъбите кълвяха надеждно, държейки ракетите на курса, дори когато падаха с бързи темпове, без да се притесняват от ужасяващия шум от войната.
Ракети, управлявани от гълъби, Военната история има значение

Интересно ми е да разбера…

Въпрос: Колко "успешни" бяха ракетите, управлявани от гълъби от Втората световна война?

Изглежда, че всяка поверителност оттогава би изтекла, така че може би има налична документация.

По -специално, бих се интересувал да видя напр. експериментални бележки, лабораторен доклад, научен труд или друга форма на запис на експериментите: какво е тествано, как е тествано и числа, които измерват колко успешен е бил. Не знам обаче какво е налично, нито как бих получил достъп до него. Тези експерименти са проведени от известния американски психолог Б. Ф. Скинър, така че изглежда разумно да се очаква тези експерименти да бъдат документирани.


В статия от 1960 г. Гълъби в пеликан, Б. Ф. Скинър разказа за своите експерименти, проблемите, с които се сблъсква, и как те са преодолени. Детайлите са твърде дълги, за да бъдат цитирани изцяло тук, но последната му демонстрация (1944 г.) преди отхвърлянето на проекта показва, че - на експериментално ниво в лаборатория - системата показа обещание. По-късен експеримент (след като проектът бе възобновен през 1948 г.) имаше 55,3% успеваемост със „симулирани скорости на полет на ракета от около 400 мили в час“.


Пишейки за демонстрацията през 1944 г. пред „комитет от най -добрите учени в страната“, Скинър отбелязва, че:

Основната трудност, разбира се, се състои в убеждаването на десетина изявени физици, че поведението на гълъба може да бъде адекватно контролирано. Надявахме се да отбележим в тази точка, като донесем със себе си демонстрация. Малка черна кутия имаше кръгъл полупрозрачен прозорец в единия край. Проектор за диапозитиви, поставен на известно разстояние, хвърли върху прозореца изображение на целта в Ню Джърси. В кутията, разбира се, имаше гълъб - който между другото по това време беше впрегнат в продължение на 35 часа. Нашето намерение беше да позволим на всеки член на комитета да наблюдава отговора към целта, като гледа надолу малка тръбичка;

Комитетът на учените обаче беше притиснат от време

бяхме помолени да свалим горната част от кутията. Прозрачният екран беше наводнен с толкова много светлина, че целта едва се виждаше, а учените предлагаха условия много по -непознати и заплашителни от тези, които вероятно ще бъдат срещнати в ракета. Въпреки това гълъбът се държеше перфектно, кълвеше стабилно и енергично образа на целта, докато се движеше по чинията. Един учен с експериментално мислене засече лъча от проектора. Гълъбът моментално спря. Когато изображението отново се появи, кълването започна в рамките на част от секундата и продължи с постоянна скорост.

(моят акцент)

Скинър също имаше

обучени гълъби да следват най -различни сухоземни и морски цели, да пренебрегват големи петна, предназначени да представляват облаци или люспи, да се концентрират върху една цел, докато друга се вижда и т.н. Открихме, че гълъб може да задържи ракетата на определена улична пресечка във въздушна карта на град. Картата, която дойде най -лесно, беше на град, който в интерес на международните отношения не трябва да се идентифицира. Чрез подходящи графици за подсилване беше възможно да се поддържат по -дълги непрекъснати курсове, отколкото може да се изисква от ракета.

Източник: manifestajournal.org. Изображението е с авторско право bfskinner.org (още изображения на тази връзка). Изображението показва „подредба за изучаване на движения за преследване“.

Въпреки тази успешна демонстрация, защо не беше преследвана? Скинър отбеляза, че:

Беше перфектно изпълнение, но имаше просто грешен ефект. Може да се говори за фазово изоставане в поведението на преследване и да се обсъждат математически прогнози за лов, без да се отразява прекалено отблизо какво се намира в черната кутия. Но зрелището на жив гълъб, изпълняващ задачата си, колкото и красиво да беше, просто напомни на комитета колко крайно фантастично беше нашето предложение. Няма да кажа, че срещата бе белязана от необуздана веселба, защото веселието беше сдържано. Но беше там и беше очевидно, че нашият случай е загубен.

Официалната дума за отхвърлянето беше:

"По -нататъшното преследване на този проект би сериозно забавило други, които в съзнанието на Отдела биха имали по -непосредствено обещание за бойно приложение."

Съмнения съществуват и поради предполагаемия бавен напредък и превишаване на бюджета; проектът все още беше на лабораторен етап. Преди горната демонстрация, главен технически директор на отдел 5 на Службата за научни изследвания и развитие (OSRD), Хю Спенсър заяви, че

резултатите "не бяха достатъчно обещаващи, за да оправдаят молбата му да отиде по -далеч или давайки му някакви очаквания за допълнителна подкрепа от NDRC".

Горната демонстрация беше една от няколкото и използваше един гълъб. Всъщност Скинър по това време е използвал три птици за подобряване на надеждността (идеята е, че ако едната птица „се повреди“, тя ще бъде отменена от другите две). Това включваше симулатор за Пеликан (ракетата, която правителството на САЩ искаше да управлява). Беше

планер с управление с крило, все още в процес на разработка и все още неуспешно управляван от всяко самонасочващо устройство.

Система за насочване с три гълъба, демонстрационен модел Източник: uca.edu

Симулаторът за ракета Пеликан,

наклонена и обърната от една страна на друга. Когато носът с три птици беше прикрепен към него, гълъбите можеха да бъдат поставени под пълен контрол-„веригата можеше да бъде затворена“-и адекватността на сигнала, тестван при условия на преследване. Целите бяха преместени напред и назад през далечната стена на помещението с предписани скорости и при определени модели на трептене, а проследяващата реакция на цялата единица беше изследвана количествено.

„Симулатор за тестване на адекватността на сигнала на гълъба“. Източник: B. F. Skinner, „Кумулативен запис; селекция от доклади “(1972)

Има и няколко видеоклипа, които съдържат клипове, между другото, на гълъбите „в действие“. Вижте например Project Pigeon на ракетофорум (по -късно ORCON).

След Втората световна война, през 1948 г., проектът за гълъбите е възроден:

При симулирани ракетни тестове гълъбите дадоха „изненадващо добри резултати“. Изследователите бяха убедени, че гълъбът може успешно да управлява превишаваща ракета при оптимални условия, компенсирайки собствените си и грешките на ракетата ...

... Контролните вериги бяха такива, че ако гълъбът спре да следи, изображението на мишената бързо ще се отдалечи от центъра на екрана. Това принуди гълъба да коригира не само собствените си грешки при кълване, но и грешките, причинени от промяната на ракетата. Оказа се, че 55,3 % от направените пробеги са успешни ...

"Кадри от видеоклип на Project Orcon." Източник: elearningindustry.com.

Въпреки това, през 1953 г. проектът отново беше изоставен, тъй като по това време „беше доказана надеждността на електронните системи за насочване“.


Работата на Скинър беше доста добра, но в анализа си за това, защо е отхвърлена, той може да игнорира няколко фактора извън неговата област на експертиза.

На първо място - докато в статията си „Гълъбите в Пеликан“ Скинър заявява, че не съществува друга система за насочване на бомбата, всъщност Пеликан вече е имал две от тях - телевизионно и полуактивно радарно насочване; Тестовете започнаха през декември 1942 г. Тези системи обаче не бяха напълно готови за битка, което може би беше причината за изявлението на Скинър: системата за радарно насочване изискваше да се използва определен самолет (Lockheed PV-1 Ventura-патрулна версия на B-34 Lexington, който замени част от предното въоръжение с носещ радар за търсене ASD-1), който беше и в (относително) недостиг и щеше да намали обхвата му с теглото на бомбата (което според на адмирал, оценяващ програмата, направил го неподходящ за тихоокеанския театър); и телевизионните насоки не бяха много точни. Поради тези две години на тестване програмата „Пеликан“ беше отменена на 18 септември 1944 г., а на свой ред през октомври беше отменен и проект Pigeon.

Второ - в същата статия се посочва, че експериментите на ORCON са показали точността на системата, базирана на гълъби, на 55,3%. Впечатляващо? Не е задължително. Тестовете бяха поредица - първата група беше тест за възможност за проследяване на изображение на далечен кораб за продължително време (оттам идва и цифрата от 55,3% успехи - това е съвкупност от няколко „високопроизводителни“ птици с успеваемост над 80%, което даде надежда за подобряване на резултатите от системата чрез избор на „по -добри“ птици по време на обучението); вторият тест беше проследяване на увеличената версия на същата картина (тестване за гълъби, които все още могат да разпознаят целта, докато се приближават по -близо - 60% общ резултат, отново със същите птици, които се представят по -добре от останалите; но с предупреждение, че поведението на птицата може да бъде различен с действителното анимирано изображение и ще са необходими допълнителни тестове); но третият тест беше най -важният за военните - в него птиците бяха представени с различни цели в различни аспекти и на различен фон. Интересното е, че гълъбите не се интересуваха много от промените в целите или средите (т.е. нямаше разлика в резултатите между снимките на един разрушител и товарен кораб с един и същ аспект), но промените в аспекта сякаш заглушиха птиците. Резултатите от последната серия бяха много по -лоши - среден резултат от 31% успехи, като най -добрите изпълнители достигнаха 40%. Можем да сравним това с насоките за SARH - преди отмяната на Pelican, неговият вариант с електронно управление беше тестван срещу тренировъчна цел. 2 от 4 изпуснати Пеликана попаднаха в целта - почти същия резултат; и до 1948 г. електронните системи са подобрени.

Трето - експериментите на ORCON от 1948 г. показват, че симулираната скорост, за която системата е тествана, е 400 мили в час. Това не е много, дори за 1944 г. - семейството на ракетите Gorgon, което се развиваше от 1943 г., трябваше да има скорост над 500 мили в час. По -късните (1947 г.) версии на тези ракети могат да достигнат 600 мили в час, а разработваните през 1948 г. ракети отново ще бъдат по -бързи. Не можах да разбера защо е избрана точно 400 мили в час - но това не беше добър избор. Нещо повече, първоначалната програма на Втората световна война включваше ускорителни тестове с помощта на центрофуга, но програмата ORCON не споменава такива тестове - а задвижваните ракети, налични по това време („Пеликан“ беше бездвижеща плъзгаща бомба), можеха да повлияят негативно на системата за водене на живи хора.

За да обобщим - макар Project Pigeon да е бил несправедливо (поради липса на пълна оценка) през 1944 г. от предубедени физици, считан за „луд“, не е много ясно, че той всъщност е по -добър от радарното насочване през 1944 г. Невъзможността му да бъде задръстването беше плюс; способността да бъдат „обучени“ да удрят цели, различни от кораби, огромен плюс (оръжията, насочени към радарите по онова време, лесно се объркваха от натрупването на наземни радари, както беше показано при прилагането на такива бомби срещу наземни цели през 1945 г.) - но гълъбите, които имат трудностите при разпознаването на целта в различни аспекти биха били голям проблем за практическо приложение; нещо повече, системата SARH вече беше в процес на тестване от доста време, докато Project Pigeon все още беше в процес на оценка.

Източници:

1) Б. Ф. Скинър, „Гълъби в Пеликан“ (изтеглено тук)

2) "Изследвания", Служба за военноморски изследвания, Департамент на флота, септември 1959 г., стр. 20 (изтеглено тук)

3) Норман Фридман, „Военноморски оръжия на САЩ“, Conway Maritime Press, 1983 г.