Mira giroscópica

Uma mira giroscópica (G.G.S.) é uma modificação da mira refletora sem magnificação, na qual o avanço [en] do alvo (a quantidade de mira à frente de um alvo em movimento) e a queda da bala são calculados automaticamente. Os primeiros exemplares foram desenvolvidos na Grã-Bretanha pouco antes da Segunda Guerra Mundial para uso durante o combate aéreo, e modelos mais avançados eram comuns em aeronaves aliadas no final da guerra.

A quantidade de avanço necessária para atingir um alvo é uma função da taxa de curva da aeronave atacante e da distância até o alvo. A primeira é medida usando um giroscópio na mira, enquanto a última é estimada pelo piloto movendo um seletor ou ponteiro para que um retículo na mira corresponda à envergadura do alvo. Modelos do pós-guerra adicionaram um pequeno radar para automatizar a medição da distância; estes são conhecidos como miras de radar [en].

As miras giroscópicas geralmente continham mais de um retículo para auxiliar na mira adequada: um fixo, muitas vezes apenas um ponto, significando a direção para a qual as armas estão apontando; um móvel, mostrando o ponto de mira corrigido; e um anel para corresponder à envergadura conhecida de um avião alvo. Um modelo particularmente avançado, o K-14 encontrado no P-51 Mustang, tinha projetores e visores separados para ataques aéreos e terrestres.

Em 1936, o cientista do Royal Aircraft Establishment, Leslie Bennet Craigie Cunningham [en], sugeriu o uso da resistência de um giroscópio à rotação para modificar o ponto de mira em uma mira de arma para compensar a deflexão causada por uma aeronave em curva.^[1][2] Esse arranjo significava que a informação apresentada ao piloto era de sua própria aeronave, ou seja, a deflexão/avanço calculado baseava-se em seu próprio nível de inclinação, taxa de curva, velocidade do ar, etc. A suposição era que a trajetória de voo estava seguindo a trajetória de voo da aeronave alvo, como em um combate aéreo aproximado, portanto, os dados de entrada eram precisos o suficiente para fornecer dados de saída úteis ao piloto.

Após testes com duas miras giroscópicas experimentais que começaram em 1939, a primeira mira giroscópica de produção foi a Mira Giroscópica Mark I britânica, desenvolvida em Farnborough em 1941. Para economizar tempo no desenvolvimento, a mira foi baseada na já existente mira prismática tipo G, basicamente uma mira telescópica dobrada em um comprimento menor por uma série de prismas.^[3] Protótipos foram testados em um Supermarine Spitfire e na torre de um Boulton Paul Defiant no início daquele ano. Com a conclusão bem-sucedida desses testes, a mira foi colocada em produção pela Ferranti, com as primeiras versões de produção limitada disponíveis na primavera de 1941, sendo as miras usadas operacionalmente pela primeira vez contra ataques da Luftwaffe à Grã-Bretanha em julho do mesmo ano. A mira Mark I tinha várias desvantagens, no entanto, incluindo um campo de visão limitado, comportamento errático do retículo e a exigência de que o piloto/artilheiro colocasse o olho contra uma ocular durante manobras violentas.

A produção do Mark I foi adiada e o trabalho começou em uma mira aprimorada. As mudanças envolveram a incorporação do retículo ajustado por giroscópio em um sistema de mira refletora mais padrão, uma mira óptica sem magnificação que estava em uso desde 1918.^[4] As miras refletoras consistiam em um divisor de feixe [en] de vidro em um ângulo de 45 graus que ficava na frente do piloto e projetava uma imagem iluminada de um retículo de mira que parecia estar à frente do campo de visão do piloto no infinito e estava perfeitamente alinhada com as armas do avião ("alinhada [en]" com as armas). A mira ficava a alguma distância do piloto, então era mais segura de usar e não prejudicava o campo de visão do piloto. A natureza óptica da mira refletora significava que era possível inserir outras informações no campo de visão. Na versão de mira refletora, o alcance era medido comparando a envergadura do alvo vista através da mira com um número pré-definido. O número pré-definido era selecionado através de um grande seletor na frente da mira, e o alcance era então medido girando outro seletor no acelerador da aeronave.^[5] Esta nova mira tornou-se a Mira Giroscópica Mark II, que foi testada pela primeira vez no final de 1943, com exemplares de produção disponíveis mais tarde no mesmo ano. A Ferranti construiu uma nova fábrica na área de Crewe Toll, em Edimburgo, Escócia, para construir as miras. Esta fábrica mais tarde se tornaria o centro da longa história da Ferranti no desenvolvimento de radares.

O Mark II também foi subsequentemente produzido nos Estados Unidos pela Sperry [en]como o K-14 (USAAF) e Mk18 (Marinha). O K-14 incluía dois sistemas de projetor para a mira refletora, um com correção giroscópica para atacar aeronaves e um segundo para atacar alvos terrestres. Era semelhante aos modelos britânicos, embora o seletor para ajustar o tamanho do alvo tenha sido movido para o lado esquerdo da mira em vez da frente. A área onde o Mark II tinha o seletor foi substituída por uma escala móvel que indicava o alcance atual até o alvo, juntamente com uma grande almofada que evitava ferimentos na cabeça do piloto em caso de desaceleração rápida.

A torre de cauda AGLT Village Inn [en], com mira por radar, incorporava uma Mira Giroscópica Mark II, e esta torre foi instalada em alguns bombardeiros Lancaster no final da Segunda Guerra Mundial.

Embora desde 1935 as empresas alemãs relevantes oferecessem ao Ministério da Aeronáutica do Reich (RLM) um novo tipo de mira giro-estabilizada, a bem comprovada REVI (Reflexvisier, ou mira refletora) permaneceu em serviço para aeronaves de combate. As miras giro-estabilizadas receberam a designação de EZ (Eigen- und Zielgeschwindigkeitsgesteuertes Visier,^[6] ou mira controlada pela velocidade do inimigo e indicada), como a EZ/REVI-6a.

O desenvolvimento da mira giroscópica EZ 40 começou em 1935 nas empresas Carl Zeiss e Askania, mas era de baixa prioridade. No verão de 1941, a EZ 40, para a qual tanto a Carl Zeiss quanto a Askania estavam submetendo seus desenvolvimentos, foi rejeitada. Testada em um Bf 109 F, a EZ 40 da Askania produziu uma probabilidade de acerto de 50 a 100% maior em comparação com a mira padrão da época, a REVI C12c.^[7] Era, no entanto, muito grande e instável.^[8] No verão de 1943, um exemplar da EZ 41 desenvolvida pela empresa Zeiss foi testado, mas foi recusado por apresentar muitas falhas. No verão de 1942, a empresa Askania começou a trabalhar na EZ 42, uma mira que podia ser ajustada para a envergadura do alvo (a fim de estimar a distância até o alvo). A EZ 42 era composta por duas partes principais, e o cálculo do avanço era fornecido por dois giroscópios. O sistema, pesando 13,6 kg completo, dos quais a mira refletora pesava 3,2 kg, era muito maior que os modelos aliados. Três exemplares da primeira série de 33 peças foram entregues em julho de 1944. Nesta época, os alemães tomaram conhecimento de que os britânicos estavam usando miras giroscópicas em seus caças, então a decisão foi tomada de apressar a produção em massa das miras na empresa Steinheil em Munique antes que os testes estivessem totalmente concluídos. Assim, estes foram seguidos por mais 770 unidades, a maioria construída no início de 1945.^[8] Cada unidade levava 130 horas de trabalho para ser produzida.

Aproximadamente 200 das miras foram instaladas em caças Fw 190 e Me 262 para testes de campo. Os pilotos relataram que ataques com 20 graus de deflexão eram possíveis e que, embora o alcance máximo da EZ 42 fosse declarado como aproximadamente 1.000 metros, várias aeronaves inimigas foram abatidas a uma distância de combate de 1.500 metros.^[9] A EZ 42 foi comparada com a G.G.S. aliada capturada de um P-47 Thunderbolt em setembro de 1944 na Alemanha. Ambas as miras foram testadas no mesmo Fw 190, e pelo mesmo piloto. A conclusão foi crítica em relação à retícula móvel da G.G.S., que podia ser obscurecida pelo alvo. Comparado à EZ 42, o ângulo de predição da mira aliada foi considerado, em média, 20% menos preciso, e variava 1% por grau. A precisão de rastreamento com a G.G.S., medida como o erro médio das melhores 50% das imagens, foi 20% pior do que com a EZ 42.^[10] Sob interrogatório no pós-guerra, a equipe técnica alemã disse que sentia que a metodologia do teste era inadequada, enquanto a RAE avaliou os resultados como de validade duvidosa, observando ainda que o sistema alemão estaria sujeito a considerável sensibilidade à altitude e temperatura. Os britânicos também foram muito críticos em relação ao treinamento "extremamente simples" oferecido sobre o uso das miras.^[8]

Em operação real entre as unidades de combate do Me 262, as miras não corresponderam à promessa. O interrogatório de pilotos da JV 44 no pós-guerra descobriu que a instalação defeituosa tornava as miras inúteis, e assim os dispositivos foram travados para funcionar como miras refletoras básicas.^[11] O Major Rudolf Sinner da JG 7 se opôs à instalação delas em seus caças após uma demonstração em fevereiro/março de 1945, considerando que a necessidade de ajustar constantemente o alcance era inadequada para as táticas de combate a jato.^[12]

• Head up display – a evolução posterior da mira refletora giroscópica

• Mira Giroscópica Mk IID
• EZ 40 Kreiselvisier
• www.cocpitinstrumente.de – EZ 40 Kreiselvisier (em alemão)