Луч Лоренца - Lorenz beam

В Луч Лоренца был слепая посадка радионавигационная система, разработанная К. Лоренц АГ в Берлин. Первая система была установлена ​​в 1932 году в Берлине.Центральный аэропорт Темпельхоф, с последующим Дюбендорф в Швейцария (1934) и другие по всему миру.[1] Компания Lorenz назвала его просто Ultrakurzwellen-Landefunkfeuer, Немецкий для «ультракоротковолнового посадочного радиомаяка», или LFF. В Великобритании он был известен как Стандартный подход луча (SBA).[2]

До начала Вторая мировая война немцы развернули систему на многих Люфтваффе аэродромы в Германии и за ее пределами и оборудовали большинство своих бомбардировщиков радиооборудованием, необходимым для его использования. Он также был адаптирован в версии с гораздо более узкими и дальнобойными лучами, которые использовались для наведения бомбардировщиков в миссиях над Великобританией под названием Knickebein и X-Gerät.

Лучевая навигация работает для одной точки в космосе, что делает ее полезной для посадки или бомбардировки, но не в качестве навигационной системы общего назначения. Это привело к созданию вращающейся версии той же системы для аэронавигации, известной как Электра. Дальнейшее развитие привело к созданию системы, которая работала на очень больших расстояниях, в сотни или тысячи километров, известная как Sonne (или часто, Elektra-Sonnen), что позволило самолетам и Подводные лодки делать исправления далеко в Атлантике. Британцы захватили приемники и карты Sonne и начали использовать их для своей навигации под названием Консоль.

Вскоре после войны систему начали заменять на современные системы посадки по приборам, которые обеспечивают как горизонтальное позиционирование, такое как LFF, так и вертикальное позиционирование и маркеры расстояния. Некоторые системы LFF остались в эксплуатации, а самые долгоживущие - RAF Ternhill не выходил из строя до 1960 года.

Описание

Навигационная система слепого захода на посадку была разработана с 1932 г. Доктор Эрнст Крамар компании Lorenz.[3] Он был принят Deutsche Lufthansa в 1934 году и продавалась по всему миру.[4] Компания Lorenz была основана в 1880 году Карлом Лоренцом и сейчас является частью ITT.

Лоренц использовал единственное радио передатчик на 33,33 МГц (Anflugfunkfeuer) и три антенны размещены в линию, параллельную концу ВПП. Центральная антенна всегда была запитана, в то время как две другие были закорочены с помощью механического поворотного переключателя, включенного простым двигателем. В результате получилась диаграмма широковещательной передачи в форме «почки» с центром на одной из двух «боковых» антенн в зависимости от того, какая антенна была замкнута накоротко. Контакты на переключателе были установлены так, что одна антенна была закорочена на время, чтобы оператор Морзе считал ее «точкой», а другую - «тире». Сигнал мог быть обнаружен на некотором расстоянии от конца взлетно-посадочной полосы, до 30 км. Lorenz получил более четкий луч, чем мог бы быть создан антенной решеткой, имея два лепестка сигнала.[5]

Луч Лоренца

Пилот, приближающийся к взлетно-посадочной полосе, настраивал свое радио на частоту вещания и слушал сигнал. Если он слышал серию точек, он знал, что находится за средней линией взлетно-посадочной полосы слева ( точечный сектор) и пришлось повернуть направо, чтобы выровняться с взлетно-посадочной полосой. Если бы он был вправо, то вместо этого он услышал бы серию тире ( тире-сектор), и повернул налево. Ключом к работе системы была область посередине, где два сигнала перекрывались. Точки одного сигнала «заполнили» черточки другого, в результате получился устойчивый тон, известный как экви-сигнал. Регулируя траекторию полета до тех пор, пока он не услышит экви-сигнал, пилот мог выровнять свой самолет по взлетно-посадочной полосе для посадки.

Два маленьких маркерные маяки также использовались: одна в 300 м от конца взлетно-посадочной полосы, HEZ (Haupteinflugzeichen), а еще в 3 км ВЭЗ (Voreinflugzeichen), оба транслировались на 38 МГц и модулировались на 1700 и 700 Гц соответственно. Эти сигналы транслировались прямо вверх и на короткое время были слышны, когда самолет пролетал над ними. Чтобы приблизиться к взлетно-посадочной полосе, пилот должен был вылететь на заявленную высоту, а затем использовать основные сигналы направления, чтобы выровняться с взлетно-посадочной полосой и начать полет к ней. Когда он пролетел над Об этом звукеВЭЗ (помощь ·Информация ), он начал бы спускаться по стандарту скользящая дорожка, продолжая приземляться или прерываясь на Об этом звукеHEZ (помощь ·Информация )в зависимости от того, видел ли он взлетно-посадочную полосу.

Лоренц мог лететь на самолете по прямой с относительно высокой точностью, достаточной для того, чтобы затем самолет мог визуально находить взлетно-посадочную полосу во всех, кроме наихудших, условиях. Тем не менее, это требовало довольно постоянного наблюдения за радио со стороны пилота, которому часто приходилось разговаривать с местными жителями. контрольная вышка. Чтобы облегчить рабочую нагрузку, Лоренц позже представил индикатор в кабине, который мог прослушивать сигналы и отображать направление к средней линии взлетно-посадочной полосы в виде стрелки, указывающей пилоту, в каком направлении повернуть. В индикатор также вошли два неоновые лампы чтобы указать, когда самолет пересек каждый из маркерных маяков. Более поздние производные системы имели сигналы одинаковой длины по схеме влево-вправо-тишина, чтобы управлять визуальным индикатором в кабине.

Система Лоренца была похожа на систему равносигнального радионаведения Даймонд-Данмор, разработанную Бюро стандартов США в начале 1930-х годов.[6]

Используйте для слепой бомбардировки

в Вторая мировая война принцип пучка Лоренца был использован немецкими Люфтваффе в качестве основы для ряда средств слепой бомбардировки, в частности Knickebein (кривая нога) и X-Gerät («Аппарат Икс») в их бомбардировках английских городов зимой 1940/41 года. Knickebein был очень похож на LFF, лишь немного изменив его, чтобы он был более направленным и работал на гораздо больших расстояниях. Использование тех же частот позволило бомбардировщики чтобы использовать уже установленные приемники LFF, хотя второй приемник был необходим для точного определения единственного места.

В X-Gerät задействованы поперечные лучи с одинаковыми характеристиками, но на разных частотах, которые позволят пилоту рассчитать свою скорость (от времени между пересечением сигнала переднего креста и пересечением сигнала главного креста) и указать, когда он должен сбросить свою полезную нагрузку. Расчет производился механическим компьютером. Лоренц модифицировал эту систему, чтобы создать систему бокового наведения Виктория / Гавайи для V-2 ракета.

Союзнические усилия по подавлению

Основная статья: Битва лучей

Когда британцы обнаружили существование системы «Knickebein», они быстро заглушили ее, однако «X-Gerät» долгое время не удавалось заглушить. Позднее немцы создали модификацию «Бедекер» или «Тауб», в которой использовалась сверхзвуковая модуляция. Это было так быстро заглушено, что немцы практически отказались от использования систем лучевой бомбардировки, за исключением FuGe 25A, который работал непродолжительное время к концу Операция Steinbock, известный как «Бэби-блиц».

Еще одним эксплуатационным недостатком системы было то, что бомбардировщики должны были следовать фиксированному курсу между станцией передатчика луча и целью; как только луч был обнаружен, защитные меры стали более эффективными благодаря знанию курса.[7]

Sonne / Consol

Основная статья: Sonne (навигация)

«Sonne» (англ. «Sun») был производным от слова Lorenz, использовавшимся Люфтваффе для дальнего плавания над Атлантикой с использованием передатчиков в оккупированной Европе и еще одного в нейтральной Испании, и после того, как его существование было обнаружено британцами. , под руководством Р. В. Джонс ему было разрешено продолжать использование без заклинивания, потому что считалось, что на самом деле это более полезно Прибрежное командование Королевских ВВС чем было с немцами. В британском использовании немецкая система получила название «Консоль», и она оставалась незаглушенной на время войны.

Sonne / Consol после Второй мировой войны

Версия большой дальности, разработанная немцами во время войны, после войны использовалась многими странами в гражданских целях, в основном под своим английским названием Consol. Передатчики были установлены в США, Великобритании и СССР.

Технические соображения

Причина, по которой был необходим принцип луча Лоренца с его перекрывающимися лучами, заключалась в том, что резкость луча увеличивается приблизительно логарифмически с длиной антенной решетки, с которой он генерируется. Закон убывающая отдача работает так, что для достижения резкости, достигаемой системой Лоренца с одним лучом (шириной примерно 1 миля на расстоянии двухсот миль), потребуется массив недопустимых размеров.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Например на Эссендон аэропорт (Австралия) в ноябре 1936 г., по данным: Радиосистема 33Mc 'Lorenz'
  2. ^ Уолтер Бланшар, "Гиперболические бортовые радионавигационные средства", Журнал навигации, Volume 44 Number 3, сентябрь 1991 г.
  3. ^ http://www.radarworld.org/flightnav.pdf
  4. ^ Луи Браун, Радарная история Второй мировой войны: технические и военные императивы, CRC Press, 1999, стр. 113
  5. ^ Р. В. Джонс, Самая секретная война: британская научная разведка 1939-1945 гг., Ходдер и Стоутон, 1979 г. ISBN  0-340-24169-1 Глава 11 Кривая нога
  6. ^ Х. Даймонд и Ф. Данмор, «Радиосистема для слепой посадки самолетов в тумане», Труды Национальной академии наук, Volume 16 (19 сентября 1930 г.), стр. 678-685.
  7. ^ Жан-Дени Г. Г. Лепаж,Самолеты Люфтваффе 1935-1945: Иллюстрированная история, МакФарланд, 2009,ISBN  0-7864-3937-8, стр. 60

внешняя ссылка