AMES Тип 7 - AMES Type 7

AMES Тип 7
Радиолокационная установка GCI (наземный контроль перехвата) в RAF Sopley, Hampshire, 1945. CH15188.jpg
Антенна РЛС типа 7 на РАФ Сопли в 1945 году. На заднем плане виден хаппидром.
Страна происхожденияВеликобритания
ПроизводительМаркони
Введено1941 (1941)
Нет. построен~33
ТипНаземный перехват
Частота209 МГц (1,5 м, VHF),
позже 193 и 200 МГц
PRFОт 250 до 540 пакетов в секунду
Ширина луча15°
Ширина импульса3,6, 5 или 8 мкс
Об / минОт 0,5 до 8 об / мин
Классифицировать220 нм (410 км) теоретическое,
~ 90 миль (140 км) на практике
Высота80000 футов (24000 м)
Диаметр30 на 25 футов (9,1 на 7,6 м)
Азимут360º
ВысотаОт 2,5 до 20º
Точность~ 1,5 ° по азимуту,
500 м на высоте
Мощность80-100 кВт
Другие именаФинал GCI, гапидром, SCR-527
СвязанныйAMES Тип 8, AMES Тип 15

В AMES Тип 7, также известный как Окончательный GCI, был наземным радар система введена во время Вторая Мировая Война посредством королевские воздушные силы (РАФ). Тип 7 был первым по-настоящему современным радаром, использовавшимся союзниками, обеспечивающим 360-градусный обзор воздушного пространства вокруг станции на расстоянии около 90 миль (140 км). Это позволяло отображать перехваты истребителей непосредственно с дисплея радара, концепция, известная как наземный перехват, или GCI.[а]

Ранние радары, например Сеть Главная (CH), обеспечивала дальность и угол до одной цели за раз. Для организации перехвата требовалась сложная серия отчетов с нескольких станций, которые были нанесены на центральную станцию. В памятной записке 1939 г. Роберт Хэнбери Браун показал, что это Система Dowding привело к внутренней неточности приблизительно в 5 миль (8,0 км), и единственный способ уменьшить ее - организовать перехват непосредственно с экрана радара. Он предложил вращать антенну радара и ЭЛТ дисплей для создания 360-градусного изображения воздушного пространства вокруг станции, концепцию, которую он назвал индикатор положения плана, или PPI.

Чтобы проверить концепцию, AMES Тип 8 был разработан на основе существующих GL Mk. II радар, с новой антенной, которую вручную поворачивали для сканирования области вокруг станции. Когда Type 8 впервые был использован в декабре 1940 года, он оказался чрезвычайно эффективным. Уроки, извлеченные из Type 8, привели к созданию конструкции Type 7,[b] которые начали развертывание в конце 1941 года. Начиная с 1942 года, сооружения начали переоборудовать в постоянные здания, известные как «гапидромы». С этого момента интерес британских ВВС к системе рос и угасал вместе с усилиями Германии по бомбардировкам, и полное развертывание неоднократно откладывалось. Станции начали выполнять большинство функций по перехвату в 1943 году, но только в 1944 году была завершена полная сеть из 33 станций. Американская копия, SCR-527, не производился в большом количестве.

В конце войны многие британские радары больше не были укомплектованы персоналом, так как риск немецкого нападения исчез, и большинство из них были переведены на «обслуживание и обслуживание», когда война закончилась. Взрыв первого Советская атомная бомба в 1949 г. привел к переоценке послевоенного статуса боевой готовности. В рамках РОТОР В рамках проекта многие Type 7 были повторно активированы, модернизированы и перестроены в бомбоустойчивые здания. Большинство Type 7 были позже заменены более мощными AMES Тип 80, но небольшое количество было оставлено, чтобы заполнить пробелы в покрытии Type 80, в то время как другие были сохранены в качестве резервных систем. Тип 7 оставался в резерве до тех пор, пока Линейный судья / Посредник программа 1960-х гг.

История

Сеть Главная

Установка Poling Chain Home в 1945 году. Слева три (первоначально четыре) радиовещательные башни, справа - модифицированный массив Adcock приемника.

В 1935 г. вновь образованный Комитет Тизард связался с известным радиоведущим Роберт Уотсон-Ватт пройти комментарий по претензиям немца Луч смерти устройство на основе радиоволн. За помощью Ватт обратился к своему помощнику. Арнольд Уилкинс, выполнивший ряд обратная сторона конверта расчеты, которые показали, что идея неосуществима. Когда Уотт спросил его, какое использование радио может быть использовано в воздушной войне, Уилкинс вспомнил, как несколько лет назад читал техническое руководство, в котором упоминалось влияние самолетов на коротковолновый сигналы. Эти двое подготовили памятную записку, в которой говорилось, что луч смерти маловероятен, но им следует подумать о разработке системы обнаружения самолетов. Хью Даудинг, в то время Член Air по снабжению и организации ответственный за исследования и разработки, был сильно заинтересован и потребовал практической демонстрации. Ватт и Уилкинс быстро устроили один в Давентри эксперимент. Когда он увидел сигналы, Ватт заявил, что воскликнул: «Британия снова стала островом!»[1]

Ватт твердо верил в как можно более быстрое развертывание радиолокационной системы, предлагая им «дать им третий лучший вариант; второе приходит слишком поздно, лучшее никогда не приходит».[2] Его решение состояло в том, чтобы развернуть слегка модифицированную версию локаторов грозы, которые он разработал в 1920-х годах, которые определяли направление бури путем измерения радиосигнала, испускаемого молнией, с помощью Антенна Adcock и радиопеленгатор (RDF). Чтобы создать радар, сигнал, излучаемый молнией, был заменен мощным радиопередатчиком, который освещал небо перед ним. Отражения от самолетов принимались на отдельные антенны с использованием того же метода RDF, что и детекторы шторма. Хотя он и грубый, он может быть построен с использованием незначительных модификаций существующей коммерческой коротковолновой радиовещательной электроники. Эти так называемые Сеть Главная системы были созданы еще в 1936 году, а к 1939 году вся сеть была готова к бою.[2]

Чтобы обеспечить максимальное время предупреждения, радары CH были расположены как можно дальше вперед, вдоль береговой линии. Это позволило станциям в Кенте обнаруживать немецкие самолеты, пока они строились над Францией. Однако это также означало, что система могла обнаруживать цели только над водой. Они практически не освещали сами Британские острова, где отслеживание ложилось на Королевский корпус наблюдателей (ROC) с помощью бинокля и Почтовый инструмент. Чтобы собрать всю эту информацию и передать ее пилотам, Даудинг создал то, что стало известно как Система Dowding. Отчеты из систем ROC и CH переадресовывались по телефону на Истребительное командование RAF штаба, а затем отправлены на оперативные станции и переданы истребителям в полете по радио.[3]

Во время ранних испытаний пилоты RAF отметили, что они могут избежать обнаружения CH, летая на малых высотах. Немцы также обнаружили это в начале войны, когда заметили, что самолеты, выполнявшие задачи по установке мин, которые большую часть времени летели на малых высотах, не перехватывались. Решение уже было под рукой; то Британская армия работал над радаром береговой обороны (CD Mk. I) для обнаружения судов в проливе Ла-Манш, и заметил, что он также работает против маловысотных самолетов. Ватт заказал 24 комплекта в 1939 году под названием Chain Home Low (КХЛ). Компания CHL использовала антенну, повернутую вручную, для сканирования неба, и пеленг на цель указывался направлением, в котором была направлена ​​антенна. Это устранило использование нескольких антенн и RDF в канале CH, что значительно упростило установку и эксплуатацию.[4]

AI, PPI и GCI

Несмотря на огромные усилия по разработке, AI Mk. IV никогда не был способен последовательно достичь своей проектной цели - дальности действия 5 миль.

Калибровка каждой станции CH немного отличалась, ROC Почтовый инструмент часто приводили к разным результатам, и всем отчетам требовалось время, чтобы они возвращались в центральные комнаты для построения сюжетов, а затем передавались бойцам. Эти эффекты означали, что информация, поступающая к диспетчерам истребителей, всегда была немного неточной и на несколько минут устаревшей. Система в целом имела присущую точность около 5 миль (8,0 км).[5] Это было хорошо для дневных перехватов, но ночью, когда зрение пилота было ограничено примерно до 1000 ярдов (0,91 км),[6] Невозможно было подвести истребителей к их целям достаточно близко, чтобы их можно было заметить.[5]

Эта возможность была поднята еще в 1936 году в записке автора Генри Тизард, которые чувствовали, что немцы так сильно пострадают от рук британских ВВС, что они обратятся к ночным бомбардировкам, как это было в Первая Мировая Война. Обсуждая этот вопрос, Ватт пришел к выводу, что наиболее подходящим решением был радар с дальностью действия около 5 миль, который мог быть установлен на самолет, что позволило системе CH подвести истребитель достаточно близко, чтобы его собственный радар мог взять верх. В конечном итоге это привело к AI Mk. IV радар, который поступил на вооружение в виде прототипа летом 1940 года.[7]

В ноябре 1939 г. Роберт Хэнбери Браун написал статью по математике задачи перехвата. Он продемонстрировал, что задержки с отчетами в CH и системе Даудинга сделают 5-мильную дистанцию ​​труднодостижимой на практике. Даже при разработке радаров с искусственным интеллектом организовать перехват в ночное время было бы очень сложно, потому что передача сообщений через систему была слишком медленной. Он пришел к выводу, что единственный способ решить эту проблему - заставить операторов радаров напрямую контролировать истребители, устраняя посредников.[8]

Далее он описал радиолокационную систему, которая вращала антенну и электронно-лучевая трубка (CRT) отображение с той же скоростью. Когда генератор временной базы срабатывая в начале трансляции, он рисовал линию вдоль трубы в направлении, в котором в данный момент указывал радар. В CH усиленный обратный сигнал отклонял луч ЭЛТ, вызывая вспышка появиться; в этой новой системе сигнал вместо этого заставлял бы луч ненадолго становиться ярче, создавая небольшую точку на дисплее. Использование длительного люминофор в ЭЛТ только эти более яркие пятна будут оставаться на дисплее, когда радар поворачивается от этого угла. Хэнбери Браун назвал эту систему индикатор положения плана (PPI).[8][9]

В результате на дисплее появится ряд ярких точек, напрямую указывающих угол и дальность полета самолета. Дисплей в целом представляет собой карту воздушного пространства вокруг радиолокационной станции, показывая все самолеты в поле зрения этой станции. Оператор, смотрящий на дисплей, мог бы рассчитать перехват, изучив расположение точек на дисплее, вместо того, чтобы рассчитывать местоположения самолетов на отдельной карте и размещать их там. Более того, любая неточность радара будет относиться и к истребителю, и к его цели в равной степени, тогда как система Даудинга отслеживала их с помощью отдельных систем и имела большие различия в измерениях.[8][9]

В то время возникли более насущные проблемы с вводом в действие ЦО и КХЛ. К 1940 году эти проблемы были устранены, и в мае команда на недавно переименованном Учреждение телекоммуникационных исследований (TRE) успешно моторизовала антенну CHL, чтобы вращать ее, и объединила отдельные передающие и приемные антенны на одном держателе. В следующем месяце они успешно протестировали первый дисплей PPI, который вращал катушки дисплея ЭЛТ, используя сельсин подключен к двигателю антенны.[10]

Временные меры

Как Битва за Британию свернут, Люфтваффе направили свои усилия на ночная бомбардировка усилие, которое стало Блиц. RAF обнаружил, что проблемы, предсказанные в статье Брауна, подтвердились. При работе ранней ночью большая часть ночные истребители закончил тем, что летал в поисках целей, которых не нашел. PPI решит эту проблему, но было ясно, что он не будет готов в ближайшее время. TRE начал спешную попытку разработать какое-то временное решение.[11]

Одно решение было опробовано на RAF Foreness Point. Форнесс был в правильном положении, чтобы увидеть, как немецкие бомбардировщики сбрасывают мины в Река Темза, и была одной из первых станций, получивших CHL в 1939 году. В начале 1940 года они начали испытания решения для непосредственного управления истребителями. Начать, авиадиспетчеры наводил ночной истребитель на РЛС, наводя его так, чтобы он летел в луч КХЛ. В этот момент истребитель появится на дисплее вместе с целью. Местный оператор брал на себя руководство, давая пилоту инструкции повернуть налево или направо, чтобы оставаться в центре луча, пока он отслеживал цель. Когда истребитель приближался к цели, он в конечном итоге улавливал ее на своем радаре и завершал перехват. Хотя эта система работала, ее использование потребовало чрезвычайно много времени и требовало тщательного планирования, чтобы истребитель попал в луч, даже когда операторы радара перемещали его для отслеживания цели.[11]

Тип 8

Основной проблемой системы Foreness Point был большой размер антенн CHL, первоначально разработанных Британская армия для отслеживания тихоходных судов в Ла-Манше. Тем не менее, армия также разработала аналогичные, но гораздо меньшие по размеру радары для отслеживания самолетов и управления ими. зенитная артиллерия, который поступил на вооружение как GL Mk. II радар. Команда AMES использовала ту же концепцию сельсина и дисплей с Mk. II и назвал результат AMES Тип 8. Первый Type 8 поступил на вооружение на Рождество 1940 года в г. РАФ Сопли, и сразу же оказался успешным, проведя 9 из 10 тестовых перехватов, когда система Даудинга показывала, возможно, 1 из 10.[11]

Сразу же были размещены заказы на дополнительные пять систем Type 8, все из которых были готовы к январю 1941 года.[11] С введением этих устройств уровень перехвата в ночное время сразу начал улучшаться, примерно удваиваясь каждый месяц до мая, когда показатель перехвата достиг 7%.[12] Он показал все признаки дальнейшего улучшения, но Люфтваффе отменили блиц в конце того месяца, обратив свое внимание на Советский союз.[13]

Тип 7

Пока проводились эксперименты с компаниями at Foreness и Sopley, извлеченные уроки использовались для разработки специального дизайна GCI. Встреча 17 июня 1941 г. привела к обрисовке схемы новой системы. Существенной проблемой для существующих типов 8 и планируемых мобильных и транспортируемых типов 7 было то, что система могла одновременно управлять только одним перехватом, что не было бы эффективным сдерживающим фактором против крупной атаки. «Последний GCI» должен был иметь возможность управлять множественными перехватами.[14] В окончательный дизайн был включен ряд концепций:[12]

  • Вращение антенны и дисплея будет моторизованным, автоматическим и непрерывным.
  • Система определения высоты будет встроена, что устранит необходимость в отдельных радарах для определения высоты.
  • IFF будет использоваться для отличия истребителей от их целей, используя ту же антенну.
  • Антенны будут удалены от операционных, а радиоэлектроника будет на месте расположения антенны.
  • Операционные комнаты справятся со всей миссией; построение, отслеживание, расчет перехвата и связь с истребителями

По мере продолжения разработки GCI стало ясно, что он не будет широко доступен до конца 1941 или начала 1942 года. Это вызвало опасения по поводу состояния Type 8 в полевых условиях. Они никогда не предназначались для чего-то другого, кроме временных мер, но теперь оказалось, что они будут эксплуатироваться не менее года. Это привело к серии обновлений, которые помогли бы системам восполнить пробел, пока, наконец, не появились специализированные системы GCI.[12]

Разработан трехэтапный план; первоначальные развертывания Типа 8 стали «мобильными» системами, или Этап 1. Они будут обновлены с помощью нового крепления антенны и поворота с электроприводом на «промежуточной» ступени, или Этапе 2. Поскольку эти антенны были больше и больше не могли Будучи установленными на одном грузовике, они также назывались «транспортабельными», и их расчетное время настройки составляло 12 часов. Когда они были заменены специализированными станциями GCI в Великобритании, они будут использоваться в качестве полупортативных станций GCI для управления передовыми операциями в Африке и континентальной Европе. На третьем этапе будут установлены специальные стационарные системы в Великобритании, так называемый «final GCI».[12]

Планы развертывания

В январе 1941 г. планировалось построить к концу июня 1941 г. 47 станций GCI всех типов. Из них только 23 должны были быть предназначены для Великобритании, а остальные были мобильными или транспортабельными для использования за границей. Однако программа вскоре увеличила это число до 90 мобильных и 60 фиксированных станций, 30 из которых будут доступны к июню. Это оказалось невозможным. Системы поворотного механизма оказались сложнее, чем ожидалось, и к июлю было готово только одиннадцать дополнительных мобильных комплектов. Несмотря на эти задержки, требования были снова повышены, и было заказано еще 28 единиц.[12]

С окончанием молниеносной войны весной 1941 года операции Германии над Британией были значительно сокращены и изменились по своему характеру. Хотя некоторые рейды по-прежнему проводились против внутренних районов в течение некоторого времени, большая часть действий выполнялась отдельными самолетами, выполняющими миссии злоумышленников, или небольшими налетами на приморские районы. Чтобы справиться с этими атаками, к радарам Chain Home Low были применены дисплеи PPI для обеспечения покрытия подходов к Великобритании. В ноябре 1941 года использовалось пять таких станций, число которых постепенно увеличилось до 19, но в конечном итоге осталось девять, поскольку некоторые из CHL вернулись к миссии раннего предупреждения.[12]

Проектирование окончательной модели GCI было завершено на заседании 7 июня 1941 года, когда она официально получила название Type 7. Ожидалось, что на разработку оборудования уйдет полгода. В отчете от 8 сентября командующего авиации истребительного командования требовалось использовать 21 стационарный пост. Последующие действия 4 ноября потребовали, чтобы двенадцать из них были введены в действие в апреле 1942 года, а остальные - к июню.[14]

К тому времени немецкие операции еще больше сократились и в значительной степени изменились на так называемые рейды "Наклони и беги", отсылка к типу крикет играть в.[15] Развертывание последнего GCI было отведено на второй план, а внимание TRE переключилось на наступательные системы.[16]

Встреча заместителя начальника штаба авиации 2 апреля 1942 г. привела к сокращению развертывания до тринадцати систем к ноябрю 1942 г. Однако экспериментальная система на RAF Даррингтон был сильно задержан, поскольку TRE перешел к другим проектам. 27 мая к концу 1942 года заказ был сокращен до семи систем. После того, как командующий истребительной авиации командующий истребительной авиации выразил озабоченность по поводу задержек в программе, на заседании Исполнительного комитета сети 8 июня было расширено заказываю еще раз, на этот раз на тридцать две станции. К этому времени два из них, Даррингтон и Сопли, были уже завершены.[16]

Даррингтон был объявлен боевым в ночь с 9 на 10 июня 1942 года. С этого места ночные истребители британских ВВС направлялись против немецких самолетов-минометов возле Остров Уайт следующей ночью, в результате чего был сбит один из бомбардировщиков. Небольшой размер ЭЛТ-дисплея PPI-дисплея оказался серьезной проблемой, позволив нанести только один перехват, поскольку он был слишком мал, чтобы его могли увидеть более одного оператора.[16] 17 июля оценки были пересмотрены, и к концу 1942 года в рабочем состоянии осталось всего шесть станций, из них Министерство авиастроения (MAP) была принята 5 августа с призывом завершить строительство сети к концу июня 1943 года.[16]

Заседание Комитета по цепочке 26 октября 1942 г. о состоянии программы GCI показало, что приемник Mark IV был источником постоянных проблем и что проект зданий не был окончательно доработан до сентября. Строительство до этого было потрачено впустую, и они не могли найти достаточно инженеров, чтобы привести существующие станции в соответствие с развивающимися стандартами. Они отметили, что были даны распоряжения о дальнейших изменениях для улучшения определения высоты, и что «существует реальная опасность того, что этот процесс будет продолжаться на неопределенное время». Они пришли к выводу, что к концу года будут готовы только три станции.[17]

На другом совещании 19 декабря 1942 г. было отмечено, что первоначальная программа была задумана в период интенсивной активности противника, но теперь оказалось, что непосредственной опасности возобновления ночных атак нет. «Из-за острой нехватки рабочей силы и потребности в людях в других подразделениях Служб, а также на заводах, линия начала координат должна быть установлена ​​как безопасный нижний предел, на котором могут действовать ночные средства защиты Соединенного Королевства». Количество станций в очередной раз было установлено на 21, еще 13 - мобильных или передвижных моделей. Это также потребовало закрытия пяти существующих мобильных станций, поскольку стационарные станции более дальнего действия покрывали их территорию.[18]

В конечном итоге к концу 1942 г. были завершены только два экспериментальных участка, к которым присоединились RAF Neatishead в январе 1943 г.[19] К октябрю 1943 года было установлено 20 из 21 фиксированной станции, хотя возможность одновременного управления несколькими перехватчиками оставалась проблемой.[20]

Окно и Дюппель

Во время наращивания Бомбардировочная команда RAF в 1942 году концепция "Окно" был введен и разработан практически Джоан Карран. Окно состояло из полосок черной бумаги, покрытых алюминиевой фольгой, нарезанных до размера, делающего их эффективными. полуволновые диполи для немецких радиолокационных систем. При падении с бомбардировщиков они давали ложные сигналы, похожие на самолеты, что сбивало с толку подход.

Внедрение Window вызвало дебаты в RAF по поводу его использования. Истребительное командование указало, что немцы определят его цель при первом использовании и смогут быстро скопировать его. Это может позволить им возобновить массовые ночные атаки на Великобританию, которые радары истребительного командования будут бессильны остановить. Решение об использовании Window было принято и несколько раз отменялось, прежде чем оно было окончательно разрешено, когда истребительное командование начало получать новые радиолокационные системы, которые не будут подвергаться его воздействию.

По иронии судьбы, немцы уже разработали свою версию, известную как Дюппель. Они решили не использовать его, потому что считали, что использовали его над Великобританией, Королевские ВВС немедленно поймут его цель и используют его против немецких радаров. В течение многих месяцев обе силы «сидели» на этой технологии. Герман Геринг в конце концов приказал уничтожить всю информацию о Düppel, узнав, что информация о мертвых проектах имеет тенденцию просачиваться в Великобританию.

После того, как он был использован британцами, в Германии началось производство версии, сокращенной до 80 см, чтобы заглушить волны длиной 1,5 м, характерные для многих британских радарных систем. Однако, уничтожив большую часть исследований, проект перезапустился через несколько месяцев. Они впервые использовали Düppel в ночь с 7 на 8 октября 1943 года. Операторы RAF наблюдали за формированием огромного налета с участием до 200 самолетов в двух группах, приближающихся к Neatishead. Направление ночных истребителей оказалось практически невозможным, как из-за беспорядка на экране, так и из-за того, что МКФ Марк III ответы на близлежащих частотах.[21]

Операторы быстро научились обращаться с Düppel, поскольку они начали распознавать определенные закономерности в доходах. В ночь с 15 на 16 ноября, несмотря на значительное присутствие Дюппеля, был отслежен набег на Плимут.[20]

Операция Steinbock

Использование Düppel в небольших рейдах дало операторам бесценные уроки по открытию Операция Steinbock в начале 1944 г. В сочетании с Ультра перехваты, которые позволили подготовиться силам ночных истребителей, система была в высокой готовности, когда начались первые налеты. К моменту начала наступления в мае 1944 года в общей сложности было 33 Type 7.[20]

РАФ ночной истребитель операции в этот период были относительно неэффективными из-за немецких контрмер и тактических изменений. Сюда входило использование Düppel и других глушителей, но, что более важно, самолет летел на малой высоте большую часть своего подхода, а затем набирал высоту только по мере приближения к цели, чтобы уловить радиосигналы из Франции, которые использовались для их наведения. . Это означало, что самолет был виден только на короткое время, что ограничивало эффективность Type 7. К счастью для британского населения, Люфтваффе к этому времени была тенью своего прежнего «я», и кампания была отмечена в основном своими до смешного плохими результатами.[20]

Поздние военные операции

Опасения по поводу немецких помех были учтены с самого начала. В 1941 году, когда были введены в строй первые модели Type 7, была произведена переделка резервных Type 8. При этом использовалась более новая электроника, чтобы сместить рабочую частоту с 209 до 250–300 МГц и таким образом попытаться избежать помех на расстоянии 1,5 м.[20] К марту 1944 года были построены только три из этих единиц, к тому времени их заменили более новые системы. Более согласованные усилия, начатые в то же время, были AMES Тип 11, работающий на частоте 600 МГц. Заказ на шесть штук был размещен в январе 1942 г. и установлен в Chain Home Low сайтов в декабре. В октябре 1943 года они переместились на площадки Type 7, чтобы обеспечить резервное копирование в случае возникновения помех. В конечном итоге они разочаровали с большими пробелами в их вертикальном охвате,[20] и было обнаружено, что на них так же влияет Дюппель как Тип 7.[20]

Наконец, в июне 1943 г. было предложено более убедительное решение. AMES Тип 13 радиолокатор для определения высоты и повернув его на бок, чтобы получить микроволновую волну GCI с длиной волны 10 см, известную как AMES Тип 14. Они предназначались для установки с соответствующим типом 13 для производства коллективного AMES Type 21. Однако первый из этих Type 21 не был установлен до начала 1944 г. РАФ Сэндвич Слишком поздно оказывать помощь во время Steinbock. К июню 1944 года у большинства станций GCI был тип 21 в дополнение к типу 7.[22]

Оборонительная сеть достигла своего пика в мае 1944 года из 208 станций раннего предупреждения и еще 33 станций GCI различных типов. Однако в ноябре 1943 года уже было принято решение о свертывании операций на некоторых станциях, и в общей сложности 20 станций были переведены в режим «ухода и обслуживания». В 1944 году после День Д вторжения, союзники узнали о немецких Кляйн Гейдельберг Система, которая отслеживала бомбардировщики союзников с помощью сигналов Chain Home, что приводило к дальнейшему сокращению использования и отключению всех станций CH, пока бомбардировщики выполняли задания.[23] К 1945 году сеть была еще больше сокращена, поскольку сайты были удалены из Великобритании и перемещены на европейский континент для поддержки операций там.[12]

Немедленные послевоенные операции

В августе 1944 года начальник штаба авиации приступил к разработке своих послевоенных планов, в которых предусматривалось, что Группу 11 вокруг Лондона следует содержать в основном как есть, в то время как остальная часть страны будет сокращена примерно до половины отведенного во время войны количества радаров и истребителей. и зенитные орудия.Тема пересматривалась и обновлялась несколько раз, прежде чем была представлена ​​премьер-министру 7 июля 1945 года, который сразу же отверг ее, поскольку всю послевоенную армию нужно было рассматривать как единое целое, а не изолированно.[24]

Гораздо более подробное рассмотрение последовало в Cherry Report в конце 1945 года. Это указывало на советское введение Ту-4 Бык бомбардировщик, который сможет долететь до Великобритании и по своим характеристикам ускользнет от Type 7. Было предложено пересылать информацию с нескольких станций в электронном виде на расстояние до 1000 миль (1600 км) на главные станции GCI, что дало операторам гораздо более обширный комплексный обзор воздушного пространства с достаточным временем для организации перехвата. Это будет временной мерой, поскольку может быть введен радар с требуемой дальностью 250 миль (400 км).[25]

Правительство считало, что до новой войны осталось по крайней мере десять лет, и что необходимость оживить послевоенную экономику означала минимально возможные потребности в рабочей силе. Они также отметили, что быстрое улучшение радиолокационных технологий, вероятно, продолжится, и что временное развертывание новых систем потребует их замены к концу десятилетнего срока. Они действительно увидели ценность в общем исследования и разработки усилия, и особенно в концепции Cherry Report электронной передачи сюжета.[26]

Это привело к быстрому сокращению операций в сети, в результате чего в эксплуатации остались только семь GCI и три CH. Большая часть оборудования с других станций была перемещена на несколько оставшихся рабочих площадок. Им все же удалось ввести в действие четыре Master GCI в Sopley, Trimley Heath, Neatishead и Patrington.[27]

РОТОР

Основная статья: РОТОР

В Берлинская блокада Июль 1948 года вызвал опасения по поводу предполагаемых сроков следующей войны. Белая книга о состоянии сети была завершена в марте 1949 года. В результате было установлено, что станции находятся в ужасном состоянии, многие из них пострадали от погодных условий, а некоторые из них были взломаны и подверглись вандализму. Для полной обороны также потребовалось бы 1152 истребителя и 265 зенитных полков, из которых фактически были доступны только 352 истребителя и 75 полков.[28] Все это приобрело особую актуальность после испытания 29 августа 1949 г. Советская атомная бомба. В этом месяце новая директива гласила Истребительное командование RAF Миссией России была защита Великобритании.[29]

В результате этих изменений появился новый план по приведению системы в соответствие со стандартами, предусмотренными в Cherry Report, сначала за счет повторной активации и модернизации существующих радиолокационных станций военного времени, а затем их замены новыми радарами с гораздо более высокими характеристиками.[30] Среди изменений, существующие станции GCI получат модернизированные антенны с большей точностью, новую электронику для повышения производительности, модернизацию систем отображения, четыре типа 13 для измерения высоты и два типа 14 для защиты от помех.[30] Кроме того, хаппидром времен Второй мировой войны будет модернизирован до подземных центров управления, способных выжить при почти промахах.[31]

Эта система «Этапа 1» должна была быть завершена в районе Лондона как можно скорее, а ее распространение на всю страну к середине 1953 года. Однако даже к марту 1951 года стало ясно, что этот график не может быть выполнен. В мае 1951 г. Министерство снабжения заказал более высокий приоритет, но, похоже, это не оказало очевидного влияния на поставки. В декабре Комитет по контролю и отчетности (CRPC) сообщил, что сеть будет недоступна до конца 1953 или начала 1954 года. В отчете Минсвязи за апрель 1952 года это перенесено на сентябрь 1954 года или конец 1953 года, если они получил «супер приоритет».[32]

Между тем Учреждение радиолокационных исследований[c] начал использовать экспериментальную радарную систему, известную как Зеленый чеснок. Это оказалось в состоянии удовлетворить почти все требования к замене радаров, но сделает это на годы раньше, чем первоначально требовалось. Это немного снизило нагрузку на процесс обновления. С этого момента стали ощущаться эффекты суперприоритета, и прогресс в модернизации до 1952 года значительно улучшился. К концу 1953 года большинство обновлений было выполнено, за исключением новых консольных дисплеев с «фиксированной катушкой», в которых отображение PPI было электронным, а не физическим.[33]

Окончательная поставка модернизированных Type 7 была отложена из-за того, что в новых системах были обнаружены проблемы. Еще девять месяцев потребовалось на диагностику проблем и еще шесть месяцев на установку исправлений на всех станциях. В 1955 году этап 1 был окончательно объявлен «завершенным во всех смыслах».[34]

Тип 80 прибывает

Основная статья: AMES Тип 80
Огромная антенна Type 80 обеспечивала очень большой радиус действия и очень высокую точность, что позволяло сочетать задачи раннего предупреждения и наземного перехвата.

Дальнейшая работа над зеленым чесноком продолжалась успешно. Первые оперативные подразделения, теперь известные как AMES Тип 80, начали устанавливать в 1953 году, на много лет раньше, чем предполагалось в 1957 году. Раннее предупреждение с помощью микроволн единица. По мере внесения дополнительных изменений появилась новая версия, Mark III, которая также могла выполнять роль GCI. Поскольку эти единицы также имели увеличенную дальность действия 250 миль (400 км), они устранили необходимость в главных центрах управления, обрабатывая перехваты прямо с дисплея Type 80 на еще большей площади.[35]

Mark III начали поступать в эксплуатацию в 1955 году, после чего Type 7 оказались ненужными. Однако небольшое количество станций было сохранено в новой компоновке, в основном как заполнители промежутков между станциями Type 80. Для этой роли они были дополнительно модернизированы, сохранив электронику РОТОРА, но добавив новую антенну, которая значительно улучшила горизонтальное разрешение, чтобы лучше соответствовать таковому у Type 80. В ходе этого преобразования они потеряли возможность измерения высоты, но это уже было решено путем добавления отдельных радары для определения высоты.[35]

Отставка

В «Основном плане C&R на 1958 год» упоминаются пять систем Mark 4 и десять систем Mark 5, оставшихся в системе ROTOR Stage 3. Неизвестно, когда именно последний из Type 7 был снят с вооружения. Они больше не упоминаются с 1960-х годов, и к тому времени, когда Линейный судья / Посредник сеть строилась в конце 1960-х годов.[36]

Описание

Конечные станции типа 7 обычно строились из двух частей; антенна и связанный с ней радар значительно ниже нее, а также операционная в удаленном месте, обычно в нескольких сотнях метров от нее. Операционные получили прозвище «хапидром» в честь популярного BBC Radio шоу эпохи, Хаппидром.[37][d] В зависимости от установки и расстояния между операционным залом и радаром, радиолокационная установка называлась «местной» или «удаленной». Удаленные установки имели дополнительное оборудование для отправки обработанного радиолокационного сигнала или видео, дополнительное расстояние до Операционной.[38]

Антенная система

Радиолокационная скважина под RAF Sopley содержала монитор приемника (передний план) и передатчик (задняя стена). Лестница слева ведет на уровень земли.

Тип 7 использовал серию двухполупериодных дипольные антенны,[e] каждый длиной около 150 сантиметров (59 дюймов). Они были расположены рядами по восемь антенн, образующих один горизонтальный ряд. Когда был запитан один ряд, диполи конструктивно мешали, создавая луч, который был узким по горизонтали, около 15 градусов, но был всенаправленным по вертикали. Восемь таких рядов были уложены друг над другом, чтобы составить конкуренцию антенной решетке. Отражатель из проволочной сетки за диполями перенаправлял сигнал вперед. Полный массив состоял из четырех рядов по восемь диполей в каждом, всего 32 элемента.[38]

Ряды диполей были разделены на группы, по два ряда в верхний массив, и по одному в средний массив и нижний массив. Все три можно было соединить, чтобы получить одну большую антенну, которая была бы узко сфокусирована как по горизонтали, так и по вертикали, которая использовалась, когда для обнаружения на большом расстоянии требовалась максимальная энергия. Чаще всего один из двух нижних массивов подключается к отдельной цепи и используется для определения высоты. Соединяя их в синфазном или противофазном режиме, диаграмма приема матрицы формировала несколько доли чувствительности, которую можно было использовать для измерения вертикального угла цели с умеренной точностью.[39]

Диполи и отражатель из проволочной сетки были установлены на стальной пространственной раме, чем-то похожей на обычные. строительные леса. Большой стальной столб, проходящий вертикально через центр рамы, использовался для механической поддержки, вращения и в качестве проводка. Антенна висела на большом подшипнике наверху мачты. Система в целом имела ширину 54 фута (16 м), высоту 30 футов (9,1 м) и весила около 20 длинных тонн (20 т).[38]

Двигатель постоянного тока мощностью 15 л.с. ( Банкомат, за Двигатель поворота антенны) был подключен к основанию шеста через цепной привод для обеспечения вращения. Он питался от трехфазного двигателя переменного тока мощностью 24 л.с., приводившего в движение генератор постоянного тока, это была эпоха до появления недорогих электронных инверторы. Сложная система производила обратную связь, которая позволяла скорости вращения оставаться довольно постоянной, даже когда ветер толкал антенну. Система могла вращаться в любом направлении и имела выбор скорости вращения, хотя установка 6 об / мин широко известна как самая распространенная.[40]

Электроника передатчика и приемника располагалась в бетонном отсеке, вкопанном в землю под антенной, в Радарном колодце. Сигнал подавался на антенну через систему переключения, которая отключала приемники от цепи, чтобы избежать их перегрузки. Он состоял из ряда медных стержней, прикрепленных к потолку колодца, которые могли дуга (или же мигать) во время импульса передачи, а затем прекратить дугу при падении уровня мощности, повторно подключив приемник. В антенной хижине также находился единственный дисплей осциллографа, используемый для настройки системы.[40]

Расположение антенны было критическим. Система определения высоты использовала отражение луча от земли перед площадкой в ​​качестве вторичного сигнала, который смешивался с главным лепестком, образуя серию дополнительных лучей, которые были сложены вертикально. Для того, чтобы это работало, земля вокруг станции должна быть очень ровной, и лучше всего она будет находиться в небольшом углублении. По этим причинам лучшими участками были натуральные чаши.[39]

Если другие радары располагались рядом с Типом 7, что было обычным явлением, они принимали синхронизацию импульсов от Типа 7, чтобы гарантировать, что они не транслируются в одно и то же время.[39]

Дисплеи и интерпретация

Основные дисплеи состояли из нескольких больших электронно-лучевых трубок (ЭЛТ), подключенных к выходу радара, что позволяло одновременно управлять несколькими рабочими станциями в гапидроме. Сельсин, подключенный к стержню антенны, обеспечивал угловые измерения, которые транслировались на сельсины на дисплеях. Они были механически связаны с катушками отклонения ЭЛТ, чтобы их дисплеи вращались с одинаковой скоростью. Чтобы сделать это практичным, в ЭЛТ использовалось магнитное отклонение, как в телевизоре, что позволяло размещать магниты вне трубки.[39] Это в отличие от дисплеев осциллографического типа, которые обычно используют более быстрое электростатическое отклонение, но требуют металлических пластин внутри трубки, которые было бы трудно моторизировать таким образом. Прошло некоторое время, прежде чем электронное сканирование сделало это возможным.[33]

На основных дисплеях представлена ​​только информация о направлении и дальности. При относительно низком угловом разрешении, около 15 °, цели не выглядели как отдельные точки, а представляли собой дугообразные сегменты, покрывающие часть экрана. Один оператор пошутил о том, что выбежал на улицу, чтобы увидеть атаку бананов длиной в пять миль.[41] в то время как другие называли это колбасой.[42] Потому что дуга или краска, был симметричным, фактический пеленг цели был центром окраски, и операторы могли получить точность до 1,5 °.[39]

Для полного решения также потребовались две другие функции: IFF и определение высоты. Первый обеспечивался отдельной системой, запускаемой оператором вручную. Наблюдая за главным дисплеем, оператор IIF нажимал кнопку, когда луч приближался к одной из меток, которую они хотели идентифицировать. Это заставило передатчик IFF послать сигнал на другой частоте. В зависимости от модели, приемники в самолете будут ретранслировать этот сигнал на частоте Type 7 или на втором канале. Эти сигналы смешивались с приходящими отражениями, в результате чего вокруг цели появлялся ряд дополнительных вспышек. Наличие таких всплесков, обычно в виде коротких отрезков линий на дисплее, подтверждает прием IFF.[40]

Определение высоты было более сложным. Второй оператор получил собственный HR-сфера которые в первую очередь указывали расстояние до цели, как в исходных дисплеях Chain Home. На дисплей поочередно подавался сигнал от одной из двух выбранных матриц, быстро переключаясь между ними с помощью моторизованного переключателя. Радиоусилитель также питался от переключателя, который инвертировал один из двух входных сигналов, так что он отклонялся на другую сторону от центральной линии. Результатом стали две точки, по одной по обе стороны от центральной линии.[40]

Каждая вертикальная решетка имела различное чувствительное направление, при этом нижние решетки были чувствительны под большими углами из-за их отражения от земли. Сравнивая размер меток из двух выбранных массивов, оператор мог определить, к какой линии выстрела была ближе цель, и оценить ее вертикальный угол относительно станции. Затем с помощью простой тригонометрии можно было определить приблизительную высоту полета. Эти измерения могли производиться только в кратковременные моменты, когда антенна проходила мимо конкретной цели, в течение более длительного времени сигнал непрерывно прыгал, когда радар пересекал разные цели, что требовало значительного опыта для правильной интерпретации дисплея.[40]

Планирование и отчетность

Хаппидромы обычно устраивались как разделить дом, хотя размером 150 на 40 футов (46 на 12 м).[43] Одноуровневая секция содержала туалеты, генераторы, центральное отопление и другие детали, а двухэтажная секция содержала рабочую зону или Отчетный зал.[44]

Кабины перехвата PPI и высотомера были расположены в форме буквы С на первом этаже холла, немного приподнятом над уровнем земли. Каждая каюта включала в себя PPI и дисплей высотомера, стол для построения графиков, где работал руководитель истребителя, и отдельную станцию ​​записи для официальных отчетов. В хаппидромах могло быть до дюжины отдельных станций PPI, в зависимости от его размера, но лишь небольшое количество, две или три, находилось в главном зале. Их называли красным, зеленым и желтым.[44]

На открытой площадке в центре С, утопленной в землю, заговорщики брал отчеты, полученные из Хижин, и размещал деревянные маркеры на карте, чтобы отслеживать битву в целом. Маркеры также записывали такую ​​информацию, как высота и размер формации. Вторая группа заговорщиков получила информацию с баз истребителей и разместила аналогичные маркеры на своей карте, указывающие местонахождение самолетов за пределами их зоны боевых действий. Третья группа объединила все эти отчеты на большую карту общей ситуации в центре зала. В задней части Зала, видимой для всех, была Табличка Tote Board, на которой указывалось состояние эскадрилий истребителей, закрепленных за сектором.[44]

Примерно над каютами располагался ряд офисов с большими стеклянными окнами, из которых открывался хороший вид на пол зала. К ним относятся кабинеты главного диспетчера, маршала истребителей, командира ПВО и диспетчера прожекторов. Все эти офисы также имели свои собственные PPI и записывающие станции. Главный диспетчер, наблюдая за ходом боя на карте общей ситуации, мог выбрать доступные самолеты на доске и назначить их для перехвата.[44]

Любой из кают можно было дать задание перехватить конкретную цель и направить связанный с ней истребитель на перехват. Все офисы обслуживала комната радиооперации, которая обеспечивала общую связь с самолетами, не находившимися под прямым контролем кабин перехвата. В первую очередь этим операторам было поручено доставить истребители на свои аэродромы и обратно. Некоторые хаппидромы также включали отдельный кассира где треки были разработаны для сообщения другим станциям или штаб-квартире.[44]

Чтобы снизить рабочую нагрузку, в рамках ROTOR гапидромы были дополнительно улучшены за счет добавления скиатроны, который напрямую проецировал отображение PPI на картографические доски. После этого операторы могут нанести следы, просто поместив свои маркеры поверх темных пятен на карте. Создание трека было таким же простым, как обновление положения маркеров в фиксированное время, оставляя после себя маленькие стрелки, указывающие их прежнее местоположение.[44]

Для связи с внешним миром хаппидромы были оборудованы собственными частная телефонная станция а также радиостанции УКВ и УВЧ для связи с самолетом. Антенны радиоприемников располагались на некотором расстоянии, часто более мили, чтобы избежать помех от радара.[44]

Обновления РОТОРА

Конверсии Mark 2 и 3 заключались в основном в модернизации электроники. Наиболее заметным было увеличение рабочей мощности до 500 кВт, что более чем в пять раз превышает нормальную мощность оригинальных моделей. Приемники также были улучшены усилителями с низким уровнем шума, которые производили шум всего 8 дБ.[45]

Для модификаций Mark 4 и 5 антенна была дополнительно расширена по горизонтали и уменьшена по вертикали, чтобы стать шириной 64 фута (20 м) и высотой 11 футов (3,4 м). Он был установлен наверху того же столба, что и более ранние версии, только на полпути вниз. Под антенной находился большой опорный каркас, который был встроен в исходный каркас антенны с добавлением треугольных секций с обеих сторон.[45]

Дополнительное горизонтальное пространство позволило увеличить ряды до двенадцати диполей с восьми и уменьшить по вертикали до четырех рядов. Это уменьшило горизонтальный угол луча с 15 до 3,6 градусов, что позволило более легко распознавать самолеты, летящие близко друг к другу. В рамках преобразования была удалена возможность соединять строки вместе в разных конфигурациях; определение высоты теперь проводилось отдельными AMES Тип 13 радары для определения высоты.[46]

Единственная разница между Mark 4 и 5 заключалась в том, что в 5 входило дополнительное оборудование, которое позволяло Mark 5 размещать антенную систему на расстоянии до 2 миль (3,2 км) от станции управления. Для этого у Mark 5 есть большая радарная скважина с дополнительным оборудованием для усиления сигнала для передачи через коаксиальный кабель. Оба были также оснащены МКФ Марк 10, которые начали использоваться в начале 1950-х годов. Это не было установлено на антенне Тип 7, как это было в прошлом. Вместо этого приемник IFF был адаптирован для установки в AMES Тип 14 Установка и поворотное устройство радара GCI, в результате чего получилось устройство, известное как AMES Тип 79. Он был синхронизирован для вращения с Типом 7 и использовал основной сигнал запуска от него, чтобы избежать посылки его импульсов опроса одновременно с радаром.[45]

Спектакль

Прицельная дальность действия системы зависела от высоты цели. Против цели размером с бомбардировщик он составлял около 10 миль (16 км) на высоте 500 футов (150 м), но увеличился до 90 миль (140 км) на высоте 20 000 футов (6 100 м). Эти диапазоны применяются только тогда, когда все диполи использовались синфазно, когда они были подключены для определения высоты, диапазоны были меньше. Для целей от 2,5 до 20º точность определения высоты по вертикали составляла около 500 футов (150 м), а точность пеленга - около 1,5º.[39]

Модернизация электроники и антенн, выполненная в рамках Mark 4 и 5, позволила значительно повысить производительность. Против цели Meteor NF.11 на горизонте была возможна дальность порядка 240 миль (390 км). Он также обеспечивал гораздо больший вертикальный охват с дальностью около 70 миль (110 км) против той же цели на 10º над горизонтом.[45]

Примечания

  1. ^ Говоря языком Великобритании, GCI относится ко всей концепции организации перехвата с земли, но они также использовали ее для обозначения радаров, предназначенных для этой роли.
  2. ^ Обозначения «Тип AMES» были созданы в 1940 году, что привело к некоторой неправильной нумерации для более ранних наборов, подобных этим.
  3. ^ Еще одно временное название того, что раньше было TRE.
  4. ^ Кейс утверждает, что этот термин представляет собой «смесь« счастья »и« аэродрома »», но затем описывает его происхождение, что предполагает, что это утверждение крайне маловероятно.[37]
  5. ^ Полуволновой диполь относительно редко по сравнению с обычным полуволновым диполем. Полуволновая версия имеет те же электрические характеристики, но вдвое меньше. Причина использования полноволновой схемы в существующих источниках не упоминается.

Рекомендации

Цитаты

  1. ^ Ватсон 2009, п. 46.
  2. ^ а б Хэнбери Браун 1991, п. 64.
  3. ^ «Понимание системы Даудинга». Ассоциация офицеров управления истребительной авиации RAF. Архивировано из оригинал на 2016-11-06. Получено 2019-07-16.
  4. ^ Гоф 1993 С. 7-8.
  5. ^ а б Боуэн 1998, п. 30.
  6. ^ Белый 2007, п. 19.
  7. ^ Боуэн 1998 С. 31-32.
  8. ^ а б c Циммерман 2001, п. 210.
  9. ^ а б Боуэн 1998 С. 81–82.
  10. ^ Гоф 1993, п. 9.
  11. ^ а б c d Гоф 1993, п. 11.
  12. ^ а б c d е ж грамм Гоф 1993, п. 12.
  13. ^ Взлет и падение немецких ВВС. Военные истории государственного архива. Air 41/10 (изд. HMSO). Ричмонд, Суррей: Министерство авиации (А.С.А.С. [I]). 2001 [1948]. ISBN  978-1-903365-30-4.CS1 maint: другие (связь)
  14. ^ а б RAFСигналы 1956, п. 213.
  15. ^ Госс, Крис; Корнуэлл, Питер (2010). Истребители-бомбардировщики Люфтваффе над Британией: кампания "Советуй и беги", 1942-43 гг.. Книги Stackpole. ISBN  9780811706919.
  16. ^ а б c d RAFСигналы 1956, п. 214.
  17. ^ RAFСигналы 1956, п. 216.
  18. ^ RAFСигналы 1956, п. 217.
  19. ^ RAFСигналы 1956, п. 218.
  20. ^ а б c d е ж грамм Гоф 1993, п. 15.
  21. ^ RAFСигналы 1956, п. 223.
  22. ^ Гоф 1993, п. 19.
  23. ^ Гоф 1993, п. 23.
  24. ^ Гоф 1993, п. 35.
  25. ^ Гоф 1993 С. 37-39.
  26. ^ Гоф 1993, п. 42.
  27. ^ Моррис 1996, п. 103.
  28. ^ Гоф 1993, п. 44.
  29. ^ Гоф 1993, п. 48.
  30. ^ а б Гоф 1993, п. 51.
  31. ^ Моррис 1996, п. 104.
  32. ^ Гоф 1993, п. 127.
  33. ^ а б Гоф 1993 С. 128-129.
  34. ^ Гоф 1993, стр.130.
  35. ^ а б Гоф 1993, п. 129.
  36. ^ Гоф 1993, п. Указатель 9.
  37. ^ а б Дело Аммона, Джадд (2010). Геометрия империи: радар как логистическая среда. Университет Айовы. п. 205. Дои:10.17077 / etd.qt9v74sh. S2CID  108030283.
  38. ^ а б c Гоф 1993, п. F-3.
  39. ^ а б c d е ж Гоф 1993, п. F-4.
  40. ^ а б c d е Технический.
  41. ^ "Пейдж Колина Энсора". Вентнор Радар. 31 января 2009 г.
  42. ^ Сканлан, М. Дж. Б. (1995). «Ранние сантиметровые наземные радары - личное воспоминание». Обзор GEC. 10 (1).
  43. ^ Осборн, Майк (2004). Защита Британии: военные сооружения ХХ века на ландшафте. Темпус. п. 181.
  44. ^ а б c d е ж грамм МакКэмли 2013, п. 82.
  45. ^ а б c d SD727 1958 г..
  46. ^ SD727 1958 г., п. 3.2.

Библиография

внешняя ссылка