Pierwsza wojna światowa dała bezprecedensowy impet nauce wojskowej. Człowiek w swojej zdolności do zabijania innych ludzi nigdy nie był równy. Wojna tylko potwierdziła tę tezę. Po wszczęciu konfliktu z dość prymitywnymi samolotami, które często w ogóle nie miały broni i wykonywały głównie zadania rozpoznawcze, wojsko i przemysł bardzo szybko przeniosły lotnictwo na zupełnie nowy poziom.
W pierwszych bitwach powietrznych lotnicy często strzelali do siebie z rewolwerów i pistoletów, podczas gdy bitwy toczyły się dosłownie na odległość strzału pistoletowego. Jednak już w 1914 roku zaprezentowano pierwsze synchronizatory, które umożliwiały strzelanie przez obracające się śmigło bez niebezpieczeństwa jego uszkodzenia. W 1915 roku na samolotach bojowych pojawiły się pierwsze synchronizatory. Najpierw po francusku, a potem po niemiecku.
Pojawienie się pierwszych synchronizatorów
W rzeczywistości pytanie, w jaki sposób samoloty przebijają się przez obracające się śmigło i nie wystrzeliwują swoich łopat, w pewnym momencie pojawiło się w prawie każdej osobie. Niemal każdy, kto interesował się lotnictwem w erze przedlotowej, szukał odpowiedzi na to pytanie. Jednocześnie zainteresowanie tematem podsycała duża liczba filmów o tematyce wojskowej, które są kręcone do dziś.
Odpowiedzią na pytanie, które dręczy ludzi dopiero zapoznających się ze światem lotnictwa, jest „synchronizator”. Tak nazywa się mechanizm wynaleziony podczas I wojny światowej. Sam synchronizator był urządzeniem, które pozwalało pilotowi strzelać przez obszar rzucany przez śmigło samolotu, bez niebezpieczeństwa uszkodzenia śmigła przez kule, a następnie przez pociski.
Pojawienie się takiego urządzenia było podyktowane samym rozwojem lotnictwa i doświadczeniem pierwszych bitew powietrznych. Początkowo, gdy samoloty miały być używane tylko do rozpoznania i dostosowywania ognia artyleryjskiego, nie było szczególnych problemów, a piloci naprawdę radzili sobie z bronią osobistą. Ale koncepcja wykorzystania lotnictwa zmieniła się gwałtownie już w trakcie działań wojennych.
Wkrótce na samolotach zaczęły pojawiać się wieżyczki z karabinem maszynowym lub karabinami maszynowymi mogącymi strzelać nad śmigłem. Oddzielnie można było wyróżnić modele ze śmigłem pchającym, co nie przeszkadzało w strzelaniu bezpośrednio po torze. Jednocześnie technologia umieszczania broni w skrzydle samolotu po prostu nie istniała w tym czasie. Nie było też systemów zdalnego sterowania.
Wieża z karabinem maszynowym oczywiście ułatwiała życie w bitwie, ale pozwalała strzelać tylko w tylną półkulę, z wyłączeniem strefy czołowej, która jest najbardziej istotna dla wszystkich myśliwców. Pierwsze rozwiązania problemu strzelania kierunkowego przez obracające się śmigło zaproponowano już w latach 1913-1914. Uważa się, że pierwsze takie urządzenia zaproponowali szwajcarski inżynier Franz Schneider i francuski Saulnier.
Już w czasie wojny pomysł Sauniera rozwinął francuski pilot, sportowiec i bohater I wojny światowej Roland Garosse. Dziś ta nazwa jest znana ludziom nawet w miarę możliwości od lotnictwa. To na jego cześć nazwano turniej tenisowy – jeden z czterech turniejów wielkoszlemowych rozgrywanych w Paryżu.
Urządzenie, zaprojektowane i wdrożone przez Rolanda Garosa, słusznie oznaczało narodziny myśliwca w klasycznym tego słowa znaczeniu. Gaross zaproponował „przecinak” lub „deflektor” pocisków. System był tak prosty i praktyczny, jak to tylko możliwe, ale umożliwiał strzelanie przez obracające się śmigło. Wizualnie składał się z metalowych narożników, które umocowano u podstawy łopat śmigła tak, aby po trafieniu pociski rykoszetowały w obszar bezpieczny dla samolotu i pilota.
Projekt miał swoje wady. Około 7-10 procent kul zginęło w ten sposób, uderzając w reflektory. W tym samym czasie śmigło zwiększyło wagę, zwiększyło się obciążenie silnika, co doprowadziło do przedwczesnej awarii. Efektywna moc śmigła również spadła o 10 procent. Ale wszystkie te niedociągnięcia zostały zrekompensowane możliwością strzelania wzdłuż przebiegu samolotu.
W lutym 1915 roku do dyspozycji podporucznika Rolanda Garrosa oddano pojedynczy „Moran Parasol”, który otrzymał nowy system z nożami na łopatach śmigła. Już 1 kwietnia tego samego roku innowacja pokazała się w całej okazałości. Na wysokości tysiąca metrów pilot zestrzelił niemiecki samolot rozpoznawczy „Albatross”, a następnie w krótkim czasie odniósł szereg zwycięstw powietrznych.
Plaża Fokkera
Rankiem 18 kwietnia 1915 r. Garossus dokonał awaryjnego lądowania na terytorium okupowanym przez Niemców i został schwytany. Przed przybyciem niemieckich żołnierzy udało mu się podpalić swój samolot, ale nie został całkowicie zniszczony. Niemcy otrzymali możliwość zbadania francuskiego urządzenia do strzelania śmigłami. Szybko stało się jasne, że chromowane niemieckie pociski, w przeciwieństwie do miedzianych pocisków francuskich, przenosiły zarówno reflektory, jak i śmigło.
W każdym razie Niemcy nie skopiowali rozwoju francuskiego. Jednocześnie prace nad stworzeniem synchronizatorów prowadzono w wielu krajach europejskich jeszcze przed wybuchem wojny. Niemcy nie były wyjątkiem. Mechaniczny synchronizator został wynaleziony dla Niemców przez holenderskiego projektanta samolotów Antona Fokkera. Wyposażył Fokkera E. I.
Samolot był usztywniającym jednopłatem, dalszą modyfikacją samolotu rozpoznawczego Fokker M5K, który z kolei powstał na bazie francuskiego samolotu Moran Saulnier G. Główną różnicą zarówno w stosunku do modelu M5K jak i francuskiego samolotu był zsynchronizowany karabin maszynowy.
Fokker E. I - stał się pierwszym pełnoprawnym myśliwcem produkcyjnym zdolnym do strzelania przez łopaty śmigła. W bitwach powietrznych dawało to niemieckim pilotom silną przewagę nad myśliwcami alianckimi, którzy mieli mniej wygodne karabiny maszynowe. Pod koniec lata 1915 r. przewaga Niemców w powietrzu stała się absolutna. Prasa brytyjska wymyśliła nawet nazwę „Fokker Beach” dla nowego niemieckiego samolotu, co odzwierciedlało ciężkie straty, jakie brytyjskie siły powietrzne poniosły w bitwach z Niemcami.
Ze względu na wygląd mechanicznego synchronizatora nowy niemiecki myśliwiec był niebezpieczny nawet dla uzbrojonych francuskich myśliwców, w tym modeli ze śmigłem pchającym. Nawet z karabinem maszynowym na pokładzie takim pojazdom brakowało ochrony tylnej półkuli. Piloci niemieccy, którzy udali się na ogon francuskich samolotów, bezkarnie strzelali do wroga, uderzając w silnik.
Najprostsze urządzenie Fokkera zapewniało Niemcom całkowitą przewagę na niebie aż do wiosny 1916 roku, kiedy to jeden z samolotów wykonał awaryjne lądowanie na terytorium okupowanym przez Francję. Brytyjczycy i Francuzi szybko skopiowali urządzenie i byli w stanie walczyć z Niemcami na równych warunkach.
Mechaniczne urządzenie synchronizujące Fokker
Mechaniczny synchronizator Fokkera umożliwiał powiązanie strzelania z karabinu maszynowego z prędkością obrotową śmigła. Projekt był niezawodny i prosty, i od dawna zadomowił się w przemyśle lotniczym. Fokker połączył spust z ciągiem wirnika, dzięki czemu pociski przelatywały obok obracających się ostrzy. W rzeczywistości zaprezentował prosty i zgrabny mechanizm krzywkowy, który raz na obrót „wyłączał” spust w momencie, gdy łopaty śmigła znajdowały się w określonym punkcie.
Projektant zainstalował tarczę z występem na obracającej się części silnika. Podczas obracania ta krzywka przesuwała ciąg, co było związane z mechanizmem spustowym karabinu maszynowego. Za każdym razem strzał został oddany natychmiast po tym, jak ostrza przeszły przed lufę karabinu maszynowego. Fokker rozwiązał więc dwa główne problemy: zapewnił bezpieczeństwo śmigła i osiągnął wysoką szybkostrzelność. Chociaż szybkostrzelność tutaj bezpośrednio zależała od prędkości obrotowej silnika.
Synchronizator zdecydowanie wymagał dopracowania po zamontowaniu na samolocie, ale był na tyle udany, że całkowicie zmienił przebieg wojny powietrznej, stając się na wiele lat wzorem do naśladowania. Później, na początku II wojny światowej, na myśliwcach pojawiły się bardziej zaawansowane elektroniczne synchronizatory, które umożliwiły zwiększenie szybkostrzelności.
Jednocześnie nawet do tego czasu mogą pojawić się problemy z synchronizatorami. Na przykład pojawiły się na radzieckim myśliwcu MiG-3, który zaczął masowo przybywać w jednostkach tuż przed wybuchem Wielkiej Wojny Ojczyźnianej. Awarie synchronizatorów w 1941 roku zdarzały się na tym modelu dość często, co prowadziło do strzelania do łopat śmigła pociskami dużego kalibru. Przy dużych prędkościach lotu taka wada może doprowadzić do utraty samolotu i śmierci pilota.
Synchronizatory zostały całkowicie porzucone dopiero po przejściu z samolotów śmigłowych na samoloty odrzutowe, gdy urządzenia te straciły na znaczeniu. Stało się to już w latach pięćdziesiątych.
