

爆撃照準器は、軍用機が爆弾を正確に投下するために使用する装置である。第一次世界大戦以来、戦闘機に搭載されてきた爆撃照準器は、当初は爆撃機専用機に搭載され、その後、戦闘爆撃機や現代の戦術機が爆撃任務の大部分を担うようになるにつれて、これらの機体にも搭載されるようになった。
爆撃照準器は、爆弾が航空機から投下された後の軌道を推定する必要がある。落下中の主な力は重力と空気抵抗であり、これらによって爆弾の空中での軌道はほぼ放物線を描く。空気密度の変化や風などの追加的な要因も考慮する必要があるが、これらは1分間のかなりの時間を空中で落下する爆弾にのみ関係する。これらの影響は、低空爆撃によって落下時間を短縮するか、爆弾の速度を上げることによって最小限に抑えることができる。これらの効果は急降下爆撃機で複合的に発揮される。
しかし、低空爆撃は地上防衛網からの爆撃機への危険性を高めるため、より高高度からの精密爆撃が常に求められてきた。こうした背景から、高高度水平爆撃専用の、ますます高度化された爆撃照準器が数多く開発されてきた。
爆撃照準器は第一次世界大戦前に初めて使用され、その後、いくつかの大きな改良が加えられてきました。初期のシステムはアイアンサイトと呼ばれるもので、推定落下角度にあらかじめ設定されていました。場合によっては、都合の良い桁に打ち込まれた一連の釘、航空機に描かれた線、または構造の特定の部分の視覚的な位置合わせだけで構成されていました。これらは、航空機の対気速度と高度に基づいて設定できる、通常はアイアンサイトと呼ばれる、初期のカスタム設計システムに置き換えられました。これらの初期のシステムは、風を測定して調整する機能を追加したベクトル爆撃照準器に置き換えられました。ベクトル爆撃照準器は、高度約3,000 m (9,800フィート)まで、速度約300 km/h (160ノット)まで有効でした。
1930年代には、運動方程式を解くのに必要な性能を備えた機械式計算機が、新型のタキメーター式爆撃照準器に組み込まれ始め、その中でも最も有名なのがノルデン照準器である。その後、第二次世界大戦では、タキメーター式爆撃照準器はレーダーシステムと組み合わされ、雲の中や夜間でも正確な爆撃を可能にした。戦後の研究で、光学式とレーダー式の爆撃精度はほぼ同等であることが証明されると、光学式爆撃照準器は一般的に廃止され、その役割は専用のレーダー式爆撃照準器に引き継がれた。そして、特に1960年代以降、爆撃と長距離航法・地図作成を組み合わせた、完全コンピュータ化された爆撃照準器が導入された。
現代の航空機には爆撃照準器は搭載されておらず、弾道計算機と呼ばれる高度にコンピュータ化されたシステムを使用している。このシステムは、爆撃、射撃、ミサイル発射、航法を単一のヘッドアップディスプレイに統合する。これらのシステムは、航空機の機動に合わせて爆弾の軌道をリアルタイムで計算する性能を持ち、天候、相対高度、移動目標に対する相対速度、上昇または下降角度などを考慮して調整する機能も備えている。そのため、以前の世代の航空機のように水平爆撃を行うだけでなく、かつて目視で爆撃を行っていた戦術爆撃にも有効である。
特定の空気密度と迎角における爆弾の抗力は、相対空気速度の二乗に比例する。速度の垂直成分を次のように表すと、そして水平成分はすると速度は抗力の垂直成分と水平成分は以下のとおりです。
ここで、 Cは抗力係数、Aは断面積、ρは空気密度である。これらの式は、水平速度が垂直抗力を増加させ、垂直速度が水平抗力を増加させることを示している。これらの影響は、以下の議論では無視される。
まず、爆弾の垂直方向の動きだけを考えてみましょう。この方向では、爆弾には重力と抗力という2つの主要な力が作用します。重力は一定で、抗力は速度の2乗に比例して変化します。水平にまっすぐ飛んでいる航空機の場合、爆弾の初期垂直速度はゼロなので、垂直抗力もゼロになります。重力は爆弾を下向きに加速させ、速度が増加するにつれて抗力も増加します。ある時点(速度と空気密度が増加するにつれて)、抗力は重力と等しくなり、爆弾は終端速度に達します。空気抗力は空気密度、ひいては高度によって変化するため、爆弾が落下するにつれて終端速度は低下します。一般的に、爆弾は空気密度が高い低高度に達すると減速しますが、その関係は複雑です。[ 1 ]

次に水平方向の動きを考えてみましょう。爆弾が拘束具から離れた瞬間、爆弾は航空機の前進速度を伴います。この運動量は抗力によってのみ相殺され、前進運動が減速し始めます。前進運動が減速するにつれて抗力は低下し、この減速は減少します。前進速度が完全にゼロになることはありません。[ 1 ]爆弾が抗力の影響を受けなければ、その軌道は純粋に弾道となり、容易に計算できる地点、つまり真空射程に着弾します。実際には、抗力によって着弾地点は真空射程よりも短くなり、投下から着弾までのこの実際の距離は単に射程と呼ばれます。真空射程と実際の射程の差は、爆弾が落下する際に航空機の後ろに尾を引くように見えるため、トレイルと呼ばれます。トレイルと射程は爆弾ごとに異なるため、それぞれの空力特性によって異なり、通常は爆撃場で測定する必要があります。[ 1 ]
運動を垂直成分と水平成分に完全に分離する際の主な問題は終端速度です。爆弾は通常、爆弾後部のフィンによって、機首を相対風に向けて飛行するように設計されています。抗力は、任意の瞬間における爆弾の迎角に依存します。爆弾が低高度かつ低速で投下された場合、終端速度には達せず、その速度は主に爆弾が落下している時間によって決まります。
最後に、風の影響について考えてみましょう。風は抗力によって爆弾に作用し、したがって風速の関数となります。これは通常、爆撃機の速度または終端速度のほんの一部にすぎないため、この小さな影響が爆弾の軌道に顕著な影響を与えるほど高い高度から爆弾が投下された場合にのみ、影響要因となります。着弾点と、風がなかった場合に爆弾が落下したであろう位置との差は、ドリフトまたはクロストレイルとして知られています。[ 1 ] [ 2 ]
弾道学の用語では、兵器の照準計算を解決策として語るのが一般的である。爆撃照準問題とは、上述のすべての影響を考慮した上で、目標に命中させるために爆弾を投下すべき空間上の位置を計算することである。[ 2 ]
風がない場合、爆撃照準の問題は比較的単純です。着弾点は、航空機の高度、前進速度、爆弾の終端速度という 3 つの要素の関数です。初期の爆撃照準器の多くでは、最初の 2 つの入力は、アイアン サイトのフロント サイトとリア サイトを別々に設定することによって調整されました。1 つは高度用、もう 1 つは速度用です。落下時間を延長する終端速度は、爆弾の測定された弾道に基づいて有効高度を上げることで考慮できます。[ 3 ]
風の影響を考慮すると、計算はより複雑になります。風はどの方向にも作用する可能性があるため、爆撃照準器は通常、風の影響を飛行経路に沿って作用する部分と、飛行経路を横切る部分に分けます。実際には、投下前に横方向の動きをゼロにするように航空機を飛行させ、この要因を排除する方が一般的に簡単でした。[ 4 ]これは通常、クラブ飛行またはサイドスリップと呼ばれる一般的な飛行技術を使用して行われます。
爆撃照準器は、特定の方向を向く、つまり照準を合わせる照準装置です。上記の方法では空間上の点が返されますが、単純な三角法を用いてこの点を地面に対する角度に変換できます。次に、爆撃照準器はその角度を示すように設定されます。目標が照準器を通過すると爆弾が投下されます。その瞬間の航空機と目標との距離は射程距離であるため、この角度は射程角と呼ばれることが多いですが、投下角、照準角、爆撃角などの用語もよく使われます。実際には、これらの計算の一部または全部は、空間上の点ではなく角度を使用して実行され、最終的な変換は省略されます。[ 3 ]

爆弾投下の精度は、大気の状態や爆弾の製造上のばらつきといった固有の問題だけでなく、航空機の飛行姿勢や計器の精度といった実際的な問題にも影響される。これらの不正確さは時間とともに蓄積されるため、爆撃高度を上げて落下時間を長くすると、最終的な投下精度に大きな影響を与える。
典型的な任務で爆弾が投下される例を一つ考えてみるとよい。この場合、第二次世界大戦中にアメリカ陸軍航空隊とイギリス空軍で広く使用され、ほとんどの参戦部隊の兵器庫に直接対応する爆弾があったAN-M64 500ポンド汎用爆弾を考察する。この爆弾の弾道データは「終末弾道データ、第1巻:爆撃」に記載されている。 [ 5 ]開けた場所に立っている人に対しては、500 ポンド爆弾の致死半径は約107メートル(351フィート)であるが、[ 6 ]建物に対してはそれよりはるかに小さく、おそらく27メートル(89フィート)である。[ 7 ]
M64は、風速42 km/h (26 mph)の風の中、高度20,000フィートを322 km/h (200 mph )で飛行するボーイングB-17から投下される。これらの条件を考慮すると、M64は着弾前に投下地点から約10,000フィート (3,000 m)前方に進み、 [ 8 ]真空範囲から約305 m (1,001 ft)の軌跡を残し、水平面から約77度の角度で351 m/s (1150 fps) の速度で着弾する。 [ 9 ] 42 km/h (26 mph)の風は、その間に爆弾を約91 m (299 ft)移動させると予想される。 [ 10 ]落下時間は約37秒である。[ 11 ]
主要な測定すべてに 5% の誤差があると仮定すると、ガイドの方法論と表に基づいて、精度への影響を推定できます。[ 5 ] 20,000 フィートでの高度の 5% の誤差は 1,000 フィートな ので、航空機は 19,000 フィートから 21,000 フィートのどこかにいる可能性があります。表によると、これは約 10 ~ 15 フィートの誤差につながります。 10 mph の対気速度の 5% の誤差は 、約 15 ~ 20 フィートの誤差を引き起こします 。投下タイミングに関しては、10 分の 1 程度の誤差が最良と考えられるかもしれません。この場合、誤差は、この時間における航空機の対地速度 、つまり約 30フィートです。これらはすべて爆弾の致命的半径内に十分に収まっています。
風は爆弾の精度に2つの方法で影響します。1つは落下中の爆弾に直接風が当たること、もう1つは投下前の航空機の対地速度が変化することです。爆弾に直接影響する場合、5%の誤差(1.25 mph)がある測定値は、ドリフトに5%の誤差(17.5 フィート)を引き起こします。しかし、この 1.25 mph の誤差(1.8 fps)は航空機の速度にも加算されます。落下時間である 37 秒の間に、これは 68 フィートの誤差につながり 、爆弾の性能の限界値に達します。[ 5 ]
風速の測定はより深刻な問題です。初期の航法システムでは、一般的に、地上での測定された移動と航空機の計器を使用して計算された移動を比較する推測航法を使用して風速を測定していました。連邦航空局の FAR Part 63 では、これらの計算の精度は 5 ~ 10% であると示唆されています[ 12 ]。米空軍の AFM 51-40 では 10% とされています[ 13 ]。米海軍の HO 216 では、20 マイル以上の固定距離で精度が示されています[ 14 ] 。この不正確さをさらに悪化させているのは、計器の対気速度表示を使用して行われることです。この例では対気速度が風速の約 10 倍であるため、5% の誤差が風速の計算に大きな不正確さをもたらす可能性があります。対地速度を直接測定することによって (計算するのではなく) この誤差を排除することは、1930 年代と 40 年代のタキメーター爆撃照準器の大きな進歩でした。
最後に、機器自体に同じ 5% の誤差がある場合を考えてみましょう。つまり、射程角の設定に 5% の誤差がある場合、または航空機や爆撃照準器の水平調整に同様の 5% の誤差がある場合です。簡単にするために、5% を 5 度の角度とします。単純な三角法を使用すると、 20,000 フィートで 5 度は約 1,750 フィートとなり、爆弾が致死半径をはるかに超えた位置に落ちてしまう誤差になります。テストでは、3 ~ 4 度の精度が標準とみなされ、15 度もの角度も 珍しくありませんでした。[ 11 ]問題の深刻さを考えると、爆撃照準器の自動水平調整システムは、第二次世界大戦前、特に米国で主要な研究分野でした。[ 15 ]

爆弾の軌道を予測するために必要な計算はすべて、爆弾の弾道計算表を用いて手計算で行うことができます。しかし、これらの計算を行うのにかかる時間は容易ではありません。目視による照準では、目標を最初に視認する距離は目視に基づいて固定されます。航空機の速度が増加すると、最初の視認後に計算を行い、航空機の飛行経路を修正して適切な投下地点に到達させるための時間が短くなります。爆撃照準器の開発初期段階では、許容交戦範囲を縮小することでこの問題に対処し、それによって限界効果を計算する必要性を減らしました。たとえば、非常に低い高度から投下した場合、落下中の抗力と風の影響は非常に小さいため無視できます。この場合、前進速度と高度のみが測定可能な影響を与えます。[ 3 ]
このような爆撃照準器の最も初期の記録例の1つは、1911年にアメリカ陸軍沿岸砲兵隊のライリー・E・スコット中尉によって製作された。これは、航空機の翼に伏せた状態で手で持つ、対気速度と高度の入力を備えたシンプルな装置だった。かなりのテストの後、彼はこれらの入力で使用する設定の表を作成することができた。メリーランド州カレッジパークでのテストで、スコットは400フィートの高さから4×5フィートの標的から 10フィート以内に2発の18ポンド爆弾を着弾させることができた。1912年1月、スコットはフランスのヴィラクブレー飛行場で開催されたミシュラン爆撃競技会で1位となり、 800メートルから15発の爆弾を投下し、125×375フィートの標的に12発命中させて5,000ドルを獲得した。[ 16 ]
戦争前のスコットのような初期の例にもかかわらず、第一次世界大戦の初期段階では、爆撃はほぼ常に目視で行われ、条件が良さそうに見えたときに小型爆弾を手で投下していた。戦争中に航空機の使用と役割が増加するにつれて、より高い精度の必要性が切迫してきた。当初は、支柱やエンジンシリンダーなどの航空機の部品を目視したり、爆撃場でテスト投下後に航空機の側面に線を引いたりすることで、これが達成された。これらは低高度や静止目標には有効であったが、航空戦の性質が拡大するにつれて、これらの解決策もすぐにニーズを上回った。[ 16 ]
高度が高い場合、風と爆弾の軌道の影響を無視することはもはやできませんでした。重要な簡略化の 1 つは、爆弾の終端速度を無視し、平均速度をフィートで測定した高度の平方根として計算することでした。たとえば、10,000 フィートから投下された爆弾は平均 400 fps の速度で落下し、落下時間を簡単に計算できます。これで残るのは風速、より一般的には対地速度の測定だけです。通常、これは航空機を風の一般的な方向に飛行させ、地上の物体の動きを観察し、風による残りの横方向のドリフトがなくなるまで飛行経路を左右に調整することによって行われました。その後、照準器を通して見た 2 つの特定の角度間の物体の動きの時間を計測することによって、対地速度が測定されました。[ 17 ]
こうした照準による戦闘の最も完成された例の 1 つは、ゴータ重爆撃機用に開発されたドイツのゲルツ爆撃照準器でした。ゲルツは、下部に回転プリズムを備えた望遠鏡を使用しており、照準器を前後に回転させることができました。横方向の動きをゼロにした後、照準器をあらかじめ設定された角度に設定し、ストップウォッチで物体が航空機の真下になるまで時間を計測しました。これにより、対地速度が明らかになり、地面に衝突するまでの時間を掛け合わせ、テーブル上で見た角度に照準器のポインターを設定しました。爆撃手は、目標がポインターを通過するまで照準器で目標を監視し、爆弾を投下しました。同様の爆撃照準器はフランスとイギリスでも開発され、特にミシュランと中央飛行学校第 7 爆撃照準器が有名です。これらの照準器は有用でしたが、動きの時間を計測する間に時間のかかるセットアップ期間が必要でした。[ 16 ]
基本概念の大幅な改良は、後にイギリスのレーダー開発での役割で知られるハリー・ウィンペリスによって導入されました。1916年に彼はドリフトサイトを導入し、風速を直接測定するシンプルなシステムを追加しました。爆撃手はまず航空機の高度と対気速度をダイヤルで設定します。そうすると、爆撃照準器の右側にある金属棒が回転して胴体から外側を向くようになります。爆撃前に、爆撃機は爆撃線に対して直角に飛行し、爆撃手は棒の向こう側を見て地上の物体の動きを観察します。次に、動きが棒に沿うまで風速設定を調整します。この動作により風速が測定され、照準器がそれを考慮して適切な角度に移動するため、別途計算する必要がなくなります。[ 18 ]後に、高度とともに増加する真対気速度と指示対気速度の差を計算するための改良が追加されました。[ 18 ] このバージョンはドリフトサイトMk. 1Aは、ハンドレー・ページO/400重爆撃機に導入された。[ 19 ]設計のバリエーションは、米国のエストッピー爆撃照準器のように一般的だった。
これらの爆撃照準器はすべて、進行方向以外の風に対応できないという共通の問題を抱えていた。そのため、潜水艦や艦船などの移動目標に対しては事実上役に立たなかった。目標がたまたま風と一直線に進んでいない限り、接近する爆撃機は目標の動きによって風上線から外れてしまう。さらに、対空砲火がより効果的になるにつれて、攻撃がその方向から来ることを知っていたため、防護する目標の風上線に沿って砲を事前に照準することがよくあった。横風を攻撃するための解決策が切実に必要とされていた。[ 16 ]

任意の風が航空機の経路に及ぼす影響を計算することは、航空航法において既によく知られた問題であり、基本的なベクトル数学を必要とする。ウィンペリスはこれらの技術に精通しており、このテーマに関する重要な入門書を執筆することになる。[ 20 ]爆弾の軌道についても同様の計算が可能であり、爆弾が落下する際の速度変化を考慮して若干の調整を加えるだけでよい。ドリフトサイトが導入される頃には、ウィンペリスはこれらの計算を解決し、風の方向や爆撃経路に関係なく風の影響を考慮できる新しい爆撃照準器の開発に取り組んでいた。[ 18 ]
その結果生まれたのが、コース設定爆撃照準器(CSBS)で、「戦争で最も重要な爆撃照準器」と呼ばれた。[ 18 ]高度、対気速度、風速と風向の値を調整することで、ベクトル問題を解決するさまざまな機械装置が回転およびスライドした。設定が完了すると、爆撃手は地上の物体を観察し、その軌跡を照準器の両側にある細いワイヤーと比較した。横方向の動きがあれば、パイロットは横滑り旋回によって新しい方位に切り替え、ドリフトを打ち消すことができた。通常は数回の試行で十分であり、その時点で航空機は横方向の速度がゼロで、投下地点の真上を直撃する正しい方向に飛行していた。その後、爆撃手(または一部の航空機ではパイロット)は、取り付けられたアイアンサイトを通して照準を合わせ、投下時間を計った。[ 21 ]
CSBSは1917年に運用開始され、十分なスペースのある航空機では、CSBSがかなり大きかったため、それまでの照準器をすぐに置き換えた。戦争が進むにつれて、速度、高度、爆弾の種類が異なるバージョンが導入された。戦後も、CSBSはイギリス軍で使用されている主要な爆撃照準器であり続けた。数千が外国の空軍に販売され、世界中で生産用に多数のバージョンが作られた。CSBSのバリエーションに基づいた実験的な装置もいくつか開発され、特に戦後すぐに開発された米国のEstoppey D-1照準器[ 22 ]や、他の多くの国からの同様のバージョンが挙げられる。これらの「ベクトル爆撃照準器」はすべて、基本的なベクトル計算機システムとドリフトワイヤーを共有しており、主に形状と光学系が異なっていた。
爆撃機が大型化し、複数人乗りの航空機が一般的になるにつれて、操縦士と爆撃手が同じ計器を共有することは不可能になり、爆撃手が操縦士より機首の低い位置にいる場合は手信号が見えなくなりました。戦後には、二重光学系や同様のシステムを使用したさまざまな解決策が提案されましたが、いずれも広く使用されることはありませんでした。[ 23 ] [ 24 ] [ 25 ]このため、爆撃手が機内の遠隔地から修正を示すために使用する、電気駆動のポインターである操縦士方向指示器が導入されました。 [ 26 ]
ベクター爆撃照準器は第二次世界大戦中もほとんどの部隊で標準として使用され続け、イギリス軍では1942年まで主力照準器として使われた。[ 27 ]これは、CSBSよりも優れた新しい照準システムが導入され、さまざまな理由で使用されなかったCSBSのさらに新しいバージョンも登場したにもかかわらずのことだった。CSBSの後期バージョンは最終的にマークXに達し、さまざまな爆弾への調整、移動目標への攻撃方法、風をより簡単に測定するシステム、その他多くのオプションが含まれていた。


ベクター爆撃照準器の限界(風の影響を考慮して爆弾を投下する前に長い直線飛行が必要だった)により、タキオメトリーの分野に基づいた爆撃照準器が開発された。 ベクター爆撃照準器は爆撃手に希望する爆弾軌道の発射点を提供するだけであったのに対し、タキオメトリー爆撃照準器は爆弾目標を追跡し、航空機のわずかな操縦や風による横流れによって生じる水平方向のずれを含む入力に基づいて投下点を再計算した。 最も高度な形態では、高度な光学機器、航空機の飛行計器から直接得られるデータ、小型の機械式コンピュータ[ 28 ]、および自動操縦装置[ 29 ]が組み込まれ、航空機を目標に誘導し、爆弾を自動的に投下した。
最も有名なタキメーター式爆撃照準器であるノルデンM-1の操作員が目標を識別できれば、理想的な条件下では、その照準器は航空機を目標まで誘導することができた。しかし、対空防御、横風、雲などの要因に加え、航空機が衝突を避けるために編隊を維持する必要がある戦闘においては、結果は理想的とは言えなかったものの、当時の技術で可能な限り最良の結果となった。
タキメーター式爆撃照準器の開発を加速させた現実的な要因は2つある。1つ目は、単葉爆撃機の登場により、目標に照準を合わせ続けるための手動調整が難しくなったことである。大型単葉機は「ダッチロール」と呼ばれる現象に悩まされ、複葉機のように容易に旋回して修正することができなかった。2つ目は、地上からの強力な対空防御と迎撃機の性能向上により、航空機とその貴重な乗員を過剰に失うことなく、長距離の水平直進爆撃を続けることが不可能になったことである。
爆撃飛行中に、旋回困難や水平飛行後の揺れ(ダッチロールによるもの)、あるいは敵の回避行動などによって機体の進路が変わった場合、爆撃軌道の計算をやり直さなければならなかった。当時の爆撃照準器や機械式計算機では、そのような時間的余裕は到底なかった。
一つの解決策は、爆撃照準器を航空機とは独立して安定させることだった。機動中や風の影響を補正する際に爆撃照準器を大まかに下向きに保つためのジンバルシステムの使用は、以前から検討されていた。1920年代初頭の実験では、これにより爆撃精度がほぼ2倍になることが実証されていた。米国はこの分野で積極的なプログラムを実施しており、重り付きジンバルに取り付けられたエストッピー照準器や、ジャイロスコープで安定化された慣性プラットフォームに取り付けられた米国版CSBSを使用したスペリー・ジャイロスコープの実験などが含まれていた。[ 16 ]これらの開発は、必要な経路を直接ダイヤルして、それ以上の入力なしに航空機をその方向へ飛行させることができる最初の実用的な自動操縦装置の導入につながった。1920年代から30年代にかけて、これらのシステムの1つまたは両方を使用したさまざまな爆撃システムが検討された。[ 30 ]
同時期に、別の開発の流れで最初の信頼性の高い機械式計算機が誕生した。これらは、複雑な数値表を、精巧に成形されたカムのような装置と、一連の歯車やスリップホイールによる手動計算に置き換えるために使用できた。当初は加算と減算からなる比較的単純な計算に限定されていたが、1930年代までには微分方程式を解くために使用できるまでに進歩した。[ 31 ]爆撃照準器で使用する場合、このような計算機によって爆撃手は航空機の基本パラメータ(速度、高度、方向、既知の大気条件)をダイヤルすることができ、爆撃照準器はタキオメトリーに基づく三角法を使用して、数分で適切な照準点を自動的に計算する。対気速度や高度などの従来の入力の一部は、航空機の計器から直接取得することもでき、操作上のエラーを排除し、重要な目標追跡および爆弾投下パラメータを常に再計算することができた。
これらの開発は業界内ではよく知られていたものの、米陸軍航空隊と米海軍だけが組織的に開発に力を注いだ。1920年代には、海軍がノルデン爆撃照準器の開発に資金を提供し、陸軍がスペリーO-1の開発に資金を提供した。[ 32 ]両システムは概ね似ており、小型望遠鏡からなる爆撃照準器が、照準ヘッドを安定させるための安定化プラットフォームに取り付けられていた。別の機械式計算機が照準点の計算に使用された。照準点は照準器にフィードバックされ、照準器はドリフトと航空機の動きを考慮して望遠鏡を正しい角度に自動的に回転させ、目標を視界内に維持した。爆撃手が望遠鏡を通して照準すると、残留ドリフトを確認し、それを操縦士に伝えたり、後でその情報を直接自動操縦装置に入力したりすることができた。目標を視界内に維持するために望遠鏡を動かすだけで、風向計算が継続的に微調整され、精度が大幅に向上するという副次的効果があった。さまざまな理由から、陸軍はスペリーへの関心を失い、スペリーとノルデンの爆撃照準器の特徴がノルデンの新型モデルに組み込まれた。[ 33 ]ノルデンはその後、B-17フライングフォートレスをはじめとするほぼすべての米国の高高度爆撃機に搭載された。試験では、これらの爆撃照準器は驚異的な精度を発揮した。しかし、実際には、運用上の要因が深刻な問題を引き起こし、ノルデンを使用した精密爆撃は最終的に放棄された。[ 34 ]
米国がタコメーター式照準器の開発に最も力を注いだが、他国でも研究が進められていた。英国では、CSBS の後継機として、1930 年代半ばから自動爆撃照準器 (ABS) の開発が進められていた。しかし、ABS には照準システムの安定化機能や、ノルデンの自動操縦システムは含まれていなかった。試験の結果、ABS は操作が難しく、コンピューターが照準点を計算する時間を確保するために爆撃に長時間を要することが判明した。英国空軍爆撃機司令部が、CSBS でさえ目標までの滑走距離が長すぎると不満を述べたため、ABS の配備は中止された。英国は、ニーズに合わせて新しいベクトル爆撃照準器Mk. XIVを開発した。Mk. XIV は安定化プラットフォームと照準コンピューターを備えていたが、全体的な機能では CSBS に似ていた。爆撃手はコンピューターを設定して照準システムを適切な角度に動かすが、爆撃照準器は目標を追跡したり、航空機の進路を修正しようとはしなかった。このシステムの利点は、使用が劇的に速く、航空機が操縦中でも使用でき、投下前に数秒間の直線飛行しか必要なかったことである。生産能力の不足に直面したスペリーは、米国でMk. XIVを生産する契約を結び、スペリーT-1と名付けた。[ 35 ]
イギリスとドイツは後にノルデンに似た照準器を独自に導入した。デュケイン・スパイ・リングを通じて伝えられたノルデンに関する情報に基づいて、ドイツ空軍はロットフェルンロール7を開発した。[ 36 ]基本的な機構はノルデンとほぼ同じだったが、はるかに小型だった。特定の用途では、ロットフェルンロール7は単座機で使用でき、世界初の運用ジェット爆撃機であるアラド Ar 234がその例である。戦争中、イギリス空軍は正確な高高度爆撃を必要とし、1943年に初期のABSの安定化バージョンである手作りの安定化自動爆撃照準器(SABS)を導入した。生産数が非常に少なかったため、最初は有名な第617飛行隊、ダムバスターズのみが使用した。[ 37 ]

第二次世界大戦前、昼間爆撃と夜間爆撃のどちらが優れているかについては、長きにわたる議論が交わされていた。夜間は(レーダーが導入されるまでは)爆撃機は事実上無敵だったが、目標の発見が大きな問題だった。実際には、都市などの大きな目標しか攻撃できなかった。昼間は爆撃機は照準器を使って点目標を攻撃できたが、敵戦闘機や対空砲火の攻撃を受ける危険を伴った。
1930年代初頭、夜間爆撃を支持する側が議論に勝利し、イギリス空軍とドイツ空軍は夜間任務専用の航空機を多数建造し始めた。「爆撃機は必ず目標に到達する」という考えから、これらの部隊は戦略的な性質を持ち、主に相手側の爆撃機に対する抑止力として機能した。しかし、1930年代半ばに導入された新型エンジンにより、より大型の爆撃機が開発され、大幅に改良された防御装備を搭載できるようになった。また、運用高度と速度が向上したことで、地上防衛網に対する脆弱性も低下した。こうして、軍事目標や工場に対する昼間攻撃を優先する方針が再び転換され、臆病で敗北主義的とみなされた夜間爆撃政策は放棄された。
この変化にもかかわらず、ドイツ空軍は夜間の正確な航法という問題の解決に引き続き力を注いだ。これが開戦初期における「ビームスの戦い」につながった。イギリス空軍は1942年初頭に同様のシステムを携えて本格的に復帰し、それ以降、精度が向上した無線航法システムによって、あらゆる天候や作戦状況下での爆撃が可能になった。 1943年初頭に初めて実戦投入されたオーボエシステムは、実測精度が約35ヤードと、あらゆる光学式爆撃照準器よりもはるかに優れていた。イギリスのH2Sレーダー の導入により爆撃機の能力はさらに向上し、視線範囲に限定されていた遠隔無線送信機を必要とせずに目標を直接攻撃できるようになった。 1943年までに、これらの技術はイギリス空軍とアメリカ陸軍航空隊の両方で広く使用されるようになり、H2Xの開発、そしてボーイングB-29スーパーフォートレスで使用されたAN/APQ-13やAN/APQ-7などの改良版の開発につながった。
これらの初期システムは既存の光学式爆撃照準器とは独立して動作したが、爆弾の軌道を別途計算しなければならないという問題が生じた。オーボエの場合、これらの計算は地上基地で任務前に実行された。しかし、昼間の目視爆撃がまだ広く使用されていたため、既存の爆撃照準器でレーダー信号を再現するための改造や適応が迅速に行われ、爆撃照準器計算機がレーダー爆撃の問題を解決できるようになった。例えば、AN/APA-47はAN/APQ-7の出力とノルデンを組み合わせるために使用され、爆撃照準者が両方の画像を簡単に確認して照準点を比較できるようにした。[ 38 ]
無線航法またはレーダー技術を使用して実行された爆撃の結果の分析により、精度は基本的に2つのシステムで同等であることが示されました。オーボエを使用した夜間の攻撃は、ノルデンが昼間には攻撃できなかった目標を攻撃することができました。レーダーの解像度の制限と航法システムの射程の制限という運用上の考慮事項を除けば、視覚爆撃照準器の必要性はすぐになくなりました。ボーイングB-47ストラトジェットやイングリッシュ・エレクトリック・キャンベラのような戦争末期の設計では光学システムが残されていましたが、これらはレーダーおよび無線システムに比べて二次的なものと見なされることが多かった。キャンベラの場合、光学システムはレーダーシステムが利用可能になるまでの遅延のためにのみ存在していました。[ 39 ] [ 40 ]
戦略爆撃の役割は、より高度が高く、より速く、より長距離の任務と、より強力な兵器へと、時間の経過とともに進化を遂げてきた。タコメーター式爆撃照準器は、正確な爆撃に必要な機能のほとんどを提供していたが、複雑で、動作が遅く、直線および水平攻撃に限定されていた。1946年、米陸軍航空隊は、間もなく就役するジェット機からの爆撃の問題を研究するよう陸軍航空隊科学諮問グループに依頼した。彼らは、 1,000ノット(1,900 km/h)を超える速度では光学システムは役に立たないだろうと結論付けた。目標までの視覚距離は、高高度および高速で投下される爆弾の射程よりも短くなるからである。[ 38 ]
検討されている攻撃範囲は数千マイルに及び、無線航法システムでは必要な範囲と精度の両方を提供できない。そのためレーダー爆撃システムが求められるが、既存のシステムでは必要な性能には到底及ばない。成層圏高度と長距離の「照準」範囲では、必要な解像度を得るためにレーダーアンテナは非常に大きくする必要があるが、これは空気抵抗を減らすためにできるだけ小型のアンテナを開発する必要性に反する。また、多くの目標はレーダーに直接映らないため、爆撃照準器は、映ったランドマークを基準とした「オフセット照準点」と呼ばれる地点に照準を落とす機能が必要になることも指摘された。最後に、このようなシステムの多くの機能は、航法システムなど、これまで別々に運用されていたツールと重複すると指摘された。そこで、地図作成、航法、自動操縦、爆撃照準を一元的に行うシステムを提案し、複雑さ、特に必要なスペースを削減できるとした。このような機体は、最初にAN/APQ-24の形で登場し、後に「Kシステム」であるAN/APA-59が登場した。[ 38 ]
1950年代から1960年代にかけて、このようなレーダー爆撃は一般的であり、システムの精度は核兵器による攻撃を支援するために必要な範囲に限られていた。つまり、約3,000フィート(910メートル)の円形誤差確率(CEP)で十分と考えられていた。[ 38 ]任務範囲が数千マイルにまで拡大するにつれて、爆撃機は陸地から遠く離れた場所でも正確な航法を可能にするために慣性誘導とスター・トラッカーを組み込むようになった。これらのシステムは精度が急速に向上し、最終的には別の爆撃照準器を必要とせずに爆弾投下を処理できるほどの精度になった。これは、従来の爆撃照準器を一切持たないB-70ヴァルキリーに要求された1,500フィート(460メートル)の精度の場合にも当てはまった。[ 41 ]
冷戦時代、主要な兵器は核兵器であり、命中精度に対する要求は限定的だった。戦術爆撃システムの開発、特にノルデン爆撃機の本来の目的であった通常兵器による点目標攻撃能力の開発は、真剣に検討されなかった。そのため、アメリカがベトナム戦争に参戦した際、彼らが選択した兵器はノルデン爆撃機を搭載したダグラスA-26インベーダーだった。このような解決策は不十分だった。
同時に、新型ジェットエンジンの出力向上に伴い、戦闘機は一世代前の重爆撃機に匹敵する爆弾搭載量を持つようになった。これにより、単座機で使用可能で、高高度、低高度、目標への急降下、あるいは激しい機動飛行など、戦闘機のような戦術で使用できる、大幅に改良された新世代の爆撃照準器への需要が高まった。また、自機の核兵器の爆発範囲から逃れるために、トス爆撃という特殊な能力も開発された。これは中程度の精度で済むものの、当初は専用の爆撃照準器を必要とする、従来とは全く異なる軌道を必要とするものであった。
電子機器の進歩に伴い、これらのシステムは組み合わせることが可能になり、最終的には他の兵器の照準システムとも組み合わせられるようになった。パイロットが直接操作し、ヘッドアップディスプレイや計器盤のビデオディスプレイを通して情報を提供する。レーザー誘導爆弾やGPSを使用する爆弾など、飛行中に誘導を行う「スマート」爆弾が「無誘導」の重力爆弾に取って代わるにつれ、爆撃照準器の定義は曖昧になりつつある。