Чафф (контрмера) - Chaff (countermeasure)

Современные средства противодействия соломе и контейнеры ВМС США RR-144 (вверху) и RR-129 (внизу). Обратите внимание на то, что полоски половы RR-129 (внизу) имеют разную ширину, в то время как полосы у RR-144 (вверху) имеют одинаковую ширину. RR-144 разработан для предотвращения помех гражданским радарным системам УВД.

Мякина, первоначально назывался Окно[1] посредством Британский и Дюппель посредством Вторая мировая война эра Немецкий Люфтваффе (из пригород Берлина где он был впервые разработан), является радар контрмера в котором самолеты или другие цели разбрасывают облако маленьких тонких кусочков алюминий, металлизированное стекловолокно или пластик, который либо отображается как кластер основных целей на радар экранирует или забивает экран множественными возвратами.

Современные вооруженные силы используют мякину (например, в военно-морских силах). SRBOC ракеты) для отвлечения радиолокационных ракеты от своих целей. Большинство военных самолетов и кораблей имеют системы дозирования мякины для самообороны. An межконтинентальная баллистическая ракета может высвободить на промежуточном этапе несколько независимых боеголовок, а также средства проникновения такие как воздушные шары-ловушки и мякина.

Современные радиолокационные системы могут отличать мякину от целевых объектов путем измерения Доплеровский сдвиг; солома быстро теряет скорость по сравнению с самолетом и, таким образом, показывает характерное изменение частоты, которое позволяет отфильтровать ее. Это привело к новым методам, в которых полова дополнительно освещается дополнительным сигналом от целевого транспортного средства с надлежащей доплеровской частотой. Это известно как JAFF (глушитель плюс мяка) или ХОЛОД (подсвечивается мякиной).

Вторая мировая война

А Ланкастер роняя мякину (белое облако в форме полумесяца слева на картинке) Эссен во время налет тысячи бомбардировщиков.

Идея использования мякины развивалась независимо в объединенное Королевство, Германия, то Соединенные Штаты и Япония. В 1937 году британский исследователь Джеральд Тач, работая с Роберт Уотсон-Ватт на радаре, предположил, что отрезки проволоки, подвешенные на воздушных шарах или парашютах, могут подавить радиолокационную систему ложными эхо-сигналами[2]:39 и Р. В. Джонс предположил, что куски металлической фольги, падающие в воздух, могут сделать то же самое.[2]:290 В начале 1942 г. Учреждение телекоммуникационных исследований (TRE) исследователь Джоан Карран исследовал идею и придумал схему сброса пакетов алюминий полосы с самолета, чтобы создать облако ложных эхо.[3] Первой идеей было использовать листы размером со страницу записной книжки; они будут напечатаны, чтобы они также служили пропагандистские листовки.[2]:291 Было обнаружено, что наиболее эффективным вариантом были полоски черной бумаги с алюминиевая фольга размером ровно 27 см × 2 см (10,63 дюйма × 0,79 дюйма) и упакованы в пачки по 1 фунту (0,45 кг) каждая. Глава TRE, А. П. Роу, кодовое название устройства «Окно». В Германии подобное исследование привело к разработке Дюппель. Немецкое кодовое название произошло от поместья, где примерно в 1942 году прошли первые немецкие испытания с половиной.[2]:291 Как только британцы передали идею США через Миссия Тизарда, Фред Уиппл разработала систему выдачи полосок для USAAF, но неизвестно, использовалось ли это когда-либо.

В системах используется та же концепция малых алюминий полосы (или провода), обрезанные до половины длины волны радара цели. При попадании в радар такие куски металла резонируют и повторно излучают сигнал.[2]:291 Противостоящая оборона обнаружила бы, что почти невозможно отличить самолет от эха, вызванного соломой. К другим методам, сбивающим с толку радар, относятся бортовые устройства подавления под кодовым названием Mandrel, Piperack и Jostle. Мандрел был бортовым глушителем, нацеленным на немецкие радары Freya.[2]:295 Незнание степени осведомленности об этом принципе у противостоящих ВВС привело к тому, что планировщики пришли к выводу, что его слишком опасно использовать, поскольку противник мог его воспроизвести. Ведущий научный советник британского правительства, Профессор Линдеманн указал, что если королевские воздушные силы (RAF) использовали его против немцев, Люфтваффе быстро скопировал бы его и мог бы запустить новый Блиц. Это вызвало обеспокоенность в Истребительное командование RAF и Зенитное командование, которым удалось запретить использование Window до июля 1943 года.[2] Считалось, что новое поколение сантиметровых радаров, имеющихся в распоряжении истребительного командования, справится с Люфтваффе возмездие.

Две формы РАФ «Окно» в витрине музея.
Две формы радиолокационного противодействия РАФ "Окно": рубленая алюминиевая проволока и бумажная подложка с алюминиевой фольгой.

Рассмотрение Вюрцбургский радар оборудование, возвращенное в Великобританию во время Операция Кусание (Февраль 1942 г.) и последующая разведка показали британцам, что все немецкие радары работали не более чем в трех частотных диапазонах, что делало их склонными к заклинивание. "Бомбардировщик" Харрис, Главнокомандующий (Главнокомандующий) Бомбардировочная команда RAF, наконец-то получил разрешение использовать Window как часть Операция Гоморра, пожарные налеты на Гамбург. Первый экипаж, обученный использованию Window, находился в 76-я эскадрилья. Двадцать четыре экипажа были проинструктированы о том, как сбрасывать связки с алюминизированный -бумажные полоски (использовалась обработанная бумага, чтобы минимизировать вес и максимально увеличить время, в течение которого полоски будут оставаться в воздухе, продлевая эффект), по одной каждую минуту через факельный желоб, используя секундомер для измерения времени. Результаты оказались впечатляющими. Главные прожекторы, управляемые радаром, бесцельно блуждали по небу. Зенитные орудия стреляли случайным образом или не стреляли вообще, а ночные истребители, их радиолокационные индикаторы были заглушены ложным эхом, совершенно не смогли найти поток бомбардировщиков. За неделю атак союзники опустошили обширную территорию Гамбурга, в результате чего погибло более 40 000 мирных жителей, при этом в первую ночь было потеряно только 12 из 791 бомбардировщика. Эскадрильи быстро оснастили свои бомбардировщики специальными парашютами, чтобы упростить развертывание мякины. Рассматривая это как усовершенствование, сделавшее более безопасным проведение операций, многие экипажи совершили столько рейсов, сколько могли, прежде чем немцы нашли контрмеру.

Влияние мякины на отображение Вюрцбург Ризе радар. Эффект заклинивания проявляется в левой «зазубренной» половине круглого кольца, контрастируя с обычным «гладким» (незамедлительным) отображением в правой половине круга, с реальной целью в позиции 3 часа - на при заклинивании с левой стороны настоящая «точка» цели была бы неотличима от помех.

Хотя металлические полосы поначалу озадачили немецких мирных жителей, немецкие ученые точно знали, что это такое - Дюппель - но воздержался от его использования по тем же причинам, которые Линдеманн указал британцам. Более года возникла любопытная ситуация, когда обе стороны конфликта знали, как использовать мякину, чтобы заглушить радар другой стороны, но воздерживались от этого, опасаясь того, что их противник ответит тем же. Окно визуализировано наземным управлением Химмельбетт (кровать с балдахином) бойцы Kammhuber Line не может отслеживать свои цели в ночном небе и визуализировал ранний UHF-диапазон ДО Н.Э и C-1 варианты бортового перехвата Радар Лихтенштейна (после захвата Ju 88R-1 ночной истребитель англичан в мае 1943 года, оснащенный им) бесполезный, ослепляющий с радиолокационным наведением пушки и прожекторы зависит от наземной РЛС. Оберст Хайо Херрманн развитый Уайлд Сау (Дикий кабан), чтобы справиться с отсутствием точного наземного наведения, и привело к формированию трех новых истребительных крыльев для использования этой тактики, пронумерованных JG 300, JG 301 и JG 302. Наземные операторы направляли по радио одноместные истребители и ночные истребители в районы, где концентрация соломы была наибольшей (что указывало бы на источник соломы), чтобы пилоты-истребители могли видеть цели, часто против освещение от костров и прожекторов внизу. Некоторые из одноместных истребителей имели FuG 350 Наксос устройство для обнаружения H2S (первая бортовая радиолокационная система наземного сканирования) выбросы от бомбардировщиков.

Через шесть недель после рейда в Гамбурге Люфтваффе использовал Дюппель длиной 80 см × 1,9 см (31,50 × 0,75 дюйма) во время налета в ночь с 7 на 8 октября 1943 года.[4] В рейдах 1943 г. и «мини-блице» Операция Steinbock с февраля по май 1944 г., Дюппель позволил немецким бомбардировщикам снова попытаться провести операции над Лондон. Хотя теоретически эффективное, небольшое количество бомбардировщиков, особенно по отношению к большим RAF ночной истребитель сила, обреченная на провал с самого начала. Британские истребители могли подниматься в большом количестве и часто находили немецкие бомбардировщики, несмотря на Дюппель. Немцы добились лучших результатов во время воздушный налет на Бари в Италии 2 декабря 1943 г., когда радары союзников были обмануты с помощью Дюппель.[5]

Письмо министра флота, Джеймс Форрестол Мервину Блайю

После того, как в 1942 году Джоан Карран открыла ее в Великобритании, в Соединенных Штатах ее изобрел астроном. Фред Уиппл и инженер ВМС Мервин Блай. Уиппл предложил эту идею ВВС, с которой работал в то время.[6] Ранние испытания не увенчались успехом, так как полосы фольги слиплись и упали комками практически без эффекта. Блай решил эту проблему, разработав картридж, который заставлял полоски тереться о него при выталкивании, получая электростатический заряд. Поскольку все полоски имели одинаковый заряд, они отталкивали друг друга, обеспечивая полный эффект противодействия. После войны Блай получил Премия ВМФ за выдающиеся гражданские заслуги за его работу.

в Тихоокеанский театр, Командующий ВМС Судо Хадзимэ изобрел японскую версию, названную Giman-shi, или «обманчивая бумага». Впервые он был успешно использован в середине 1943 года во время ночных боев за Соломоновы острова.[7] Конкурирующий спрос на дефицитный алюминий, необходимый для его производства, ограничивал его использование.[8] 21 февраля 1945 г. во время Битва при Иводзиме, Giman-shi успешно использовался до Камикадзе нападение на USSСаратога.[9]

Фолклендская война

Британские военные корабли в Фолклендская война (1982) интенсивно использовали солому.

Во время этой войны британские Морской лунь В самолетах отсутствовал обычный механизм для распределения мякины.[10]Следовательно, Королевский флот инженеры разработали импровизированную систему доставки сварочные электроды, шпильки и строка, которая позволяла хранить шесть пакетов соломы в воздушный тормоз ну и развернутся в полете. Его часто называли "Хит Робинсон модификация мякины », ввиду своей сложности.[11]

ДЖАФФ и ЧИЛЛ

Одним из важных качеств половы является ее легкий вес, позволяющий переносить большие количества. В результате, после выпуска он быстро теряет любую скорость, которую он имел от самолета или ракетной установки, а затем начинает медленно падать на землю. С точки зрения вражеского радара мякина быстро затухает до нулевой относительной скорости. Современные радары используют Эффект Допплера для измерения прямой видимости объектов и, таким образом, отличия соломы от самолета, который продолжает двигаться с высокой скоростью. Это позволяет радару отфильтровывать шелуху с дисплея.[12]:452

Чтобы противодействовать этой фильтрации, была разработана техника JAFF или CHILL. Это использует дополнительный передатчик помех на самолете, чтобы отразить сигнал от облака соломы, частота которого соответствует частоте самолета. Это делает невозможным использование только доплеровского сдвига для фильтрации сигнала соломы. На практике сигнал намеренно зашумлен, чтобы указать несколько ложных целей.[12]:452

По сути, метод JAFF представляет собой недорогую ловушку вне борта, перемещающую глушилки с ложной цели на платформу пусковой установки и использующую полову в качестве отражателя для обеспечения углового разделения.[12]:452

Современная мякина

Хотя на некоторых самолетах, таких как бомбардировщик B-52, все еще используется фольга, этот тип больше не производится. Сковорода, используемая в самолетах, таких как A-10, F-15, F-16 и F / A-18, состоит из стеклянных волокон с алюминиевым покрытием. Эти волоконно-оптические «диполи» предназначены для того, чтобы оставаться в воздухе как можно дольше, и имеют типичный диаметр 1 мил, или 0,025 мм, и типичная длина от 0,3 дюйма до более 2 дюймов. Более новая «сверхмелкая» полова имеет типичный диаметр 0,7 мил. Пилу переносят в трубчатых картриджах, которые остаются прикрепленными к самолету, каждый из которых обычно содержит от 3 до 5 миллионов волокон соломы. Выбрасывание соломы из патрона осуществляется пластмассовым поршнем, приводимым в движение небольшим пиротехническим зарядом. [13]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Черчилль, Уинстон Спенсер (1951). Вторая мировая война: замкнуть кольцо. Компания Houghton Mifflin, Бостон. п. 643.
  2. ^ а б c d е ж грамм Джонс, Р. В. (1978). Самая секретная война: британская научная разведка 1939–1945. Лондон: Хэмиш Гамильтон. ISBN  0-241-89746-7.
  3. ^ Гебель. Раздел 8.3 Британцы начинают контрмеры
  4. ^ Блиц-тогда и сейчас (Том 3) стр. 309.
  5. ^ Сондерс, Д. М., капитан USN (1967). Инцидент в Бари. нет ISBN. Аннаполис, доктор медицины: Военно-морской институт США. Труды Военно-морского института США.
  6. ^ Геверц, Кен (18 октября 2001 г.). "Фред Уиппл: звездочет". Harvard Gazette: общая картина. Президент и научные сотрудники Гарвардского колледжа. Архивировано из оригинал 17 октября 2014 г.. Получено 4 февраля 2014.
  7. ^ Кеннеди, Дэвид М. (2007). Компаньон Библиотеки Конгресса по Второй мировой войне. Саймон и Шустер. п. 395. ISBN  9781416553069. Получено 19 июн 2018.
  8. ^ Тиллман, Барретт (2006). Битва авианосцев: правдивая история Второй мировой войны на Марианских островах.. Пингвин. ISBN  9781440623998. Получено 19 июн 2018.
  9. ^ Стебель, Роберт (2010). Огонь с неба: пережить угрозу камикадзе. Перо и меч. п. 164. ISBN  9781473814219.
  10. ^ Шарки Уорд (2000). Морской лунь над Фолклендами (военные книги в мягкой обложке Cassell). Стерлинг * + Издательская компания. п. 245. ISBN  0-304-35542-9.
  11. ^ Морган, Дэвид Л. (2006). Враждебные небеса: Моя воздушная война за Фолклендские острова. Лондон: Издательство Орион. С. 59, 73 и раздел фото. ISBN  0-297-84645-0.
  12. ^ а б c Нери, Филиппо (2006). Введение в системы электронной защиты. Издательство SciTech. ISBN  978-1-63-081534-9.
  13. ^ Chaff - меры противодействия радиолокационным станциям, на GlobalSecurity.org (веб-сайт), Александрия, Вермонт. Дата обращения 5 ноября 2020.

Рекомендации


внешняя ссылка