SCR-270 - SCR-270

SCR-270
SCR-270-set-up.jpg
SCR-270: Подобно модели, которая обнаруживала атакующие самолеты Перл-Харбора (настоящая антенна Opana имела девять диполей в высоту и четыре в ширину вместо показанной здесь конфигурации восемь на четыре). Шкала для определения направления антенны видна у основания.
Страна происхожденияСоединенные Штаты
Введено1940
Тип2D поиск с воздуха
Частота106 МГц
PRF621 Гц
Ширина импульсаОт 10 до 25 микросекунд
Об / мин1 об / мин
Классифицировать150 миль (240 км)
ДиаметрТипичная дипольная матрица 8 на 4
Азимут0–360°
Точность4 мили (6,4 км) 2 °[1]
Мощность100 кВт пиковая

В SCR-270 (Комплект Complete Radio модели 270) был одним из первых оперативных радары раннего предупреждения. Это было Армия США основной дальний радар во всем Вторая Мировая Война и был развернут по всему миру. Он также известен как Перл-Харбор Радар, поскольку это была установка SCR-270, которая обнаружила приближающийся налет примерно за 45 минут до 7 декабря 1941 года, нападение на Перл-Харбор началось.

Было выпущено две версии: мобильная СКР-270 и стационарная. SCR-271 в котором использовалась та же электроника, но использовалась антенна с несколько большим разрешением. Обновленная версия, SCR-289, также производился, но мало использовался. -270 версии были в конечном итоге заменены более новыми микроволновая печь единиц на основе резонаторный магнетрон который был представлен в США во время Миссия Тизарда. Единственной системой раннего предупреждения, позволяющей наблюдать за действиями во время Второй мировой войны, была AN / CPS-1, который был доступен в середине 1944 г., ко времени День Д.[2]

Строительство радара

В Сигнальный корпус экспериментировал с некоторыми концепциями радара еще в конце 1920-х годов под руководством полковника Уильяма Р. Блэра, директора Лабораторий корпуса связи в Форт Монмут, Нью-Джерси. Хотя армия ориентировалась прежде всего на инфракрасный Системы обнаружения (популярная идея в то время), в 1935 году работа снова обратилась к радарам, когда один из недавно прибывших Блэра, Роджер Б. Колтон, убедил его послать другого инженера для исследования ВМС США с CXAM радар проект. Уильям Д. Хершбергер пошел посмотреть, что у них есть, и дал положительный отчет. Заручившись поддержкой Джеймса Б. Эллисона, директора по связи, им удалось собрать небольшую сумму финансирования и отвлечь часть от других проектов. Создана исследовательская группа под руководством инженера-строителя. Пол Э. Уотсон.

К декабрю 1936 года у группы Ватсона был рабочий прототип, который они продолжали улучшать. К маю 1937 года им удалось продемонстрировать установку, обнаружив ночью бомбардировщик. Эта демонстрация по ошибке оказалась особенно убедительной; то Мартин Б-10 Первоначально бомбардировщику было приказано долететь до известной точки, чтобы радар обнаружил ее, но не смог быть обнаружен в согласованное время. Затем операторы радара искали бомбардировщик и обнаружили его примерно в десяти милях (16 км) от предполагаемой позиции. Позже выяснилось, что ветер сбил бомбардировщик с курса, так что то, что должно было быть простой демонстрацией, превратилось в пример реального местоположения и слежения радара. Развитие этой системы продолжалось как SCR-268, который в конечном итоге превратился в отличную среднюю и ближнюю дистанцию кладка оружия система.

В апреле 1937 года лейтенант. Дэвис, офицер в Армейский авиационный корпус Эскадрилья преследования в Зона Панамского канала (Чехия), отправил запрос на «Средства радиообнаружения самолетов» в армию США. Главный связист (CSig.), Минуя обычные каналы управления. SCR-268 не совсем подходил для этой потребности, и после демонстрации в мае они снова получили запрос на установку дальнего действия, на этот раз от "Хэп" Арнольд который написал им 3 июня 1937 г.

Вскоре после этого Корпус связи забеспокоился о том, что за их работой радаров наблюдают немецкие шпионы, и переместил разработку в Сэнди Хук в Форт Хэнкок, опорный пункт береговой артиллерийской обороны Нижний залив Нью-Йорка. После переезда сразу же началась работа по заказу авиационного корпуса на то, что должно было стать известным (в 1940 году) как «Радиостанция SCR-270». Части SCR-268 были перенаправлены на этот новый проект, что отложило завершение проекта -268.

Развертывание и непонимание

Непереносимая версия: SCR-271 в лагере Эванс[3]
SCR-270 в Опане, Оаху, обнаруживший японский штурмовик

Непереносная версия SCR-271-A, серийный номер 1 была доставлена ​​в зону канала и начала работу в октябре 1940 г. Форт Шерман на атлантическом конце Панамский канал. Он поднял авиалайнеры на 117 милях (188 км) во время первоначального пробного запуска. Второй набор был установлен на Форт Грант остров Табога на тихоокеанском конце канала к декабрю 1940 года, что обеспечило радарное покрытие жизненно важного, но уязвимого Панамского канала. Westinghouse быстро нарастила производство и к концу 1941 года произвела 100 экземпляров.

Операторы наборов, которые были отправлены в Панамский канал, на Филиппины, на Гавайи и в другие стратегические точки, были собраны для школы противовоздушной обороны в Митчел Филд, Нью-Йорк в апреле 1941 года. Школа стала кульминацией усилий, начатых в 1940 году, когда военное министерство создало Командование ПВО во главе с Бриг. Генерал Джеймс Э. Чейни.[4] Чейни было поручено Хэп Арнольд собрать всю информацию о системе ПВО Великобритании и как можно быстрее передать эти знания военным США. Маршал авиации Даудинг, один из дизайнеров Наземный перехват (GCI) ЗРК, использовавшаяся в Битва за Британию, был в школе и обсуждал с американскими генералами замысел и срочность создания гавайской системы, в частности подчеркивая необходимость тщательного радиолокационного обзора побережья.[5]

Несмотря на высокий уровень внимания и превосходство школы в обучении использованию SCR-270, а также его интеграции и координации с перехватчиками истребителей, армия не реализовала поддержку младших офицеров, прошедших подготовку на этой сессии. ПВО требовала прямого контроля над активами, разбросанными по разрозненным подразделениям; зенитные орудия, радары и самолеты-перехватчики не находились под единым командованием. Это была одна из основных проблем, выявленных Роберт Уотсон-Ватт до войны, когда демонстрация ранней радиолокационной системы провалилась до смешного, хотя сама радиолокационная система работала отлично. Доудинг прекрасно понимал важность единого командования, но это знание не привело к изменениям в структуре армии США.

Радары SCR-270 на Гавайях перед атакой на Перл-Харбор

Майор армии Кеннет Бергквист вернулся на Гавайи после посещения школы Митчел Филд, намереваясь создать скоординированную систему, но когда он прибыл, он обнаружил, что местное армейское руководство не заинтересовано в системе, и он был переведен в свою бывшую истребительную часть. Только когда стало появляться непонятное оборудование, армия вернула Бергквиста из его истребительной части и сказала ему, что его работа заключалась в сборке оборудования, когда оно прибыло. Командующий обороной Гавайев, генерал Уолтер Шорт, имел слабое представление об оружии и тактике, которые армейские технологи (во главе с Хэп Арнольд ) агрессивно подталкивали их к усыновлению. За исключением редких случаев, было мало интереса к содействию или даже сотрудничеству с целью создания системы ПВО. По собственной инициативе Бергквист вместе с некоторыми другими целеустремленными младшими офицерами построил импровизированный центр управления без разрешения и только путем подбора.

Первые SR-270 вступили в строй в июле 1941 года, и к ноябрю Бергквист собрал только небольшую команду, но они смогли построить кольцо из четырех SCR-270-B вокруг Оаху с одной единицей в резерве. Радары размещались на центральном северном берегу (Халейва ), Опана-Пойнт (северная оконечность), на северо-западе в самой высокой точке- Гора Каала и один в юго-восточном углу у Коко-Хед. Однако изначально не было налажено реальной системы связи или цепочки отчетности. В какой-то момент операторы одной из установок получили указание звонить для отчетов с заправочной станции на некотором расстоянии. Хотя со временем связь улучшилась, порядок подчинения остался прежним. И по четкому приказу генерала Шорта радарные станции должны были работать только четыре часа в день и отключаться к 7 утра каждый день. Единственный действующий радар, установленный на Филиппинах, напротив, был переведен в непрерывное дежурство в три смены в ответ на предупреждение о войне, направленное всем зарубежным командованиям в конце ноября.[6]

Используйте утром в день нападения на Перл-Харбор.

Участок, сделанный ранним 7 декабря 1941 года операторами СКВ-270 в Опане.

SCR-270 серийный номер 012 был установлен на Опана-Пойнт, Гавайи утром 7 декабря 1941 года в сопровождении двух рядовых, Джорджа Эллиота и Джозефа Локкарда. Хотя установка должна была отключиться в 7 часов утра, солдаты решили получить дополнительное время для тренировок, поскольку грузовик, который должен был отвезти их на завтрак, опоздал. В 7:02 они засекли приближающийся самолет. Оаху на расстоянии 130 миль (210 км), и Локкард позвонил в информационный центр по адресу Форт Шафтер и сообщил: «Большое количество самолетов прилетает с севера, в трех точках к востоку». Оператор, принимавший его отчет, передал информацию, повторив, что оператор подчеркнул, что никогда не видел ничего подобного, и это был «ужасно большой полет».

Дисплей SCR-270, на котором показаны японские самолеты, приближающиеся к Оаху 7 декабря 1941 г.

Отчет был передан неопытному и недостаточно обученному офицеру, Кермит Тайлер, который прибыл всего неделю назад. Он думал, что они заметили полет В-17с прибыл тем утром из США. В группе было всего шесть B-17, так что это не могло объяснить большой размер радиолокационного эха. Офицер плохо разбирался в технике, операторы радаров не знали ни о полете B-17 (ни его размере), ни о B-17 не было IFF (Идентификация друга или врага ), ни какой-либо альтернативной процедуры для определения дальних товарищей, таких как британцы, разработанные во время Битва за Британию. Обнаруженный ими японский самолет атаковал Перл-Харбор 55 минут спустя, в результате чего Соединенные Штаты 'формальное вступление в Вторая Мировая Война.

Северный пеленг прибывающего рейса не прошел вовремя, чтобы его можно было использовать.[7] Вместо этого флот США безрезультатно предпринял поиски к юго-западу от Гавайев, полагая, что атака была начата с этого направления. Оглядываясь назад, это могло быть случайностью, поскольку их могла бы постигла та же участь, что и корабли в Перл-Харборе, если бы они попытались вступить в бой с превосходящим японским авианосным флотом с потенциально огромными потерями.

Последствия

Сразу после атаки радары на острове Оаху были переведены на круглосуточный режим работы.[7]После нападения японцев РАФ согласился отправить Watson-Watt в Соединенные Штаты для консультирования военных по технологиям противовоздушной обороны. В частности, Уотсон-Ватт обратил внимание на общее непонимание на всех уровнях командования возможностей радара, который часто рассматривается как странное устройство, «производящее мгновенные наблюдения за целями, которые могут быть или не быть самолетами». Общий Гордон П. Сэвилл, директор ПВО в штабе ВВС США назвал отчет Уотсона-Ватта «осуждающим обвинением всей нашей службы предупреждения».

Использование РЛС SCR-270 в других местах во время Второй мировой войны

Основная статья: Far_East_Air_Force_ (United_States) § Warning_systems

На Филиппинах ВВС Дальнего Востока не намного лучше, чем обороняющиеся военно-воздушные силы в Перл-Харборе. Хотя у FEAF было пять SR-270B, 8 декабря 1941 года действовали только два, один отрядом 4-й морской полк защищать Военно-морская база Кавите. 29 ноября в ответ на предупреждение о войне, разосланное всем заграничным командованиям, радиолокационный отряд продолжал непрерывное дежурство в три смены. {Sfn | Bartsch | 2003 | pp = 225}} Даже при правильном обнаружении полетов противника из оперативных подразделений AAF РЛС в Ибе, дезорганизация командования привела к тому, что многие обороняющиеся истребители на Филиппинах были также пойманы на земле и уничтожены, как и самая большая концентрация B-17 (19) за пределами континентальной части США.[1] Аппарат Иба был уничтожен во время первоначального нападения на Ибу 8 декабря. По прошествии первых суток боевая ударная мощь Дальневосточной авиации была уничтожена, а боевая мощь истребителей сильно упала. Подразделение морской пехоты было выведено в Батаан в январе 1942 г., где он успешно использовался совместно с Зенитная РЛС СКР-268 для предупреждения с воздуха небольшого отряда Р-40, действующего с примитивных полей.

SCR-270 Радар от 6-я эскадрилья воздушной предупреждения на Окинаве после битвы за Окинаву.

Ключевые командиры, ответственные за защиту объектов, уязвимых для воздушного нападения, не осознавали необходимости и возможностей имеющихся у них средств противовоздушной обороны и того, насколько важен радар для этих средств защиты. Уязвимость была хорошо продемонстрирована в военных играх, особенно в играх ВМС США Проблема флота IX который уничтожил шлюзы на Панамском канале, и Проблема флота XIII, когда флот Перл-Харбора был уничтожен 150 самолетами в 1932 году.[2]

В Остров Мидуэй в июне 1942 г. антенна SCR-270 и лачуга [3] были расположены на западной оконечности Песчаного острова [4]. Вовремя Битва за Мидуэй, этот радар использовался для предупреждения острова о приближающихся японских воздушных атаках. [5] и успешно направить последовавший перехват истребителей, но радар острова не играл какой-либо значительной роли в основной части сражения, связанной с авианосцами.

Техническое описание

Компоненты операционного фургона SCR-270

Ключом к работе SCR-270 была первичная передающая трубка с водяным охлаждением 8 кВт непрерывного действия / 100 кВт импульсная. Ранние образцы были собраны вручную, но был заключен контракт. Westinghouse в октябре 1938 года предоставить серийные версии под обозначением Westinghouse "WL-530" и типовым номером корпуса связи "VT-122". Пара таких прибыла в январе 1939 года и вовремя вошла в состав первого SCR-270, чтобы использовать его в армейских маневрах этим летом. Несколько улучшенных компонентов последовали, поскольку армия предложила дополнительные контракты на возможное производство.

Оригинальный -270 состоял из четырех автомобилей, включая рабочий фургон К-30 для радиооборудования и осциллографа, бензиновый электрогенератор К-31, бортовой прицеп К-22Б и К-32 Prime. движитель. Складное крепление антенны было получено из буровой вышки и для передвижения монтировалось на прицепе. В открытом состоянии он имел высоту 55 футов (17 м) и был установлен на основании шириной 8 футов (2,4 м) с двигателями для вращения антенны. Сама антенна состояла из серии из 36 полуволн. диполи с отражателями, расположенными в трех отсеках, каждый из которых с двенадцатью диполями, расположенными в стопке трех высот и шириной четырех. (В более поздних версиях SCR-270 использовалось 32 диполя и отражателя, либо восемь шириной на четыре высоты (фиксированные) или четыре ширины на восемь высотой (подвижные)).

При использовании антенна поворачивалась (поворачивалась) по команде из рабочего фургона, азимутальный угол считывался, наблюдая в бинокль за числами, нанесенными на поворотный столик антенны. Максимальная скорость вращения составляла один оборот в минуту. Радар работал на частоте 106 МГц, используя ширину импульса от 10 до 25 микросекунд и частоту повторения импульсов 621 Гц. Имея длину волны около 3 метров (девять футов), SRC-270 был сопоставим с современным Сеть Главная система, разрабатываемая в Англии, но не для более совершенных УВЧ Вюрцбургские радары разрабатывается в Германии. Эта длина волны действительно оказалась полезной, поскольку она размером примерно с пропеллер самолета и обеспечивала сильную отдачу от них в зависимости от угла. Обычно он имел дальность действия около 150 миль (240 км) и постоянно подбирал самолеты на этом расстоянии. Полевая бригада из девяти человек состояла из начальника смены, двух операторов осциллографов, двух плоттеров, двух техников и двух электриков.

Рассекреченный военный документ США «Американский радар - рабочие характеристики имеющегося оборудования, классифицированные по тактическому применению» дает статистику характеристик для SCR-270-D, а именно "максимальную дальность полета одиночного бомбардировщика на указанной высоте, когда установка находится на плоском уровне моря":

Максимальная дальность полета на указанной высоте самолета
Высота1000 футов (300 м)5000 футов (1500 м)20000 футов (6100 м)25000 футов (7600 м)
Классифицировать20 миль (32 км)50 миль (80 км)100 миль (160 км)110 миль (180 км)

Составные части

В состав системы SCR-270 входили:[8]

Передатчик BC-785

В передатчике использовались двойные триоды WL530 с водяным охлаждением, сконфигурированные как мощный двухтактный резонансный генератор.[9] Сети WL530 были подключены к выходу манипулятора, который обеспечивал высокое отрицательное напряжение смещения, которое прерывалось импульсами 621 Гц, которые приводили сети WL530 в состояние проводимости, тем самым позволяя генерировать импульс RF. Линия передачи к антенне была подключена к ответвлениям на линиях нити резонанса.

Кейер BC-738

Как описано выше, манипулятор / модулятор создавал напряжение смещения сетки для передающих трубок, которое удерживает их в отсечке, за исключением коротких положительных импульсов, которые манипулятор генерирует 621 раз в секунду. Частота 621 Гц получается либо от внутреннего генератора, либо от внешнего источника. , обычно осциллограф. Управляемые выходные каскады состояли из двух последовательно соединенных мощных триодов 450TH, причем последний каскад был сконфигурирован как катодный повторитель.

Ресивер БЦ-404

Приемник - это супергетеродинный дизайн, с мощным двойным тетродом 832 в качестве первого ВЧ-усилителя и RCA 1630 гексодный электронный умножитель с орбитальным пучком[10] как второй каскад усилителя RF. Местный осциллятор включены регулировка настройки передней панели. Регулятор чувствительности приемника удаленно располагался на осциллографе. Два RF и четыре 20 МГц Усилитель ПЧ каскады могут обеспечить достаточное усиление, чтобы заполнить экран дисплея осциллографа шумом.:106

Переключатель передачи-приема (TR)

Осциллограф BC-403-C

Ключевым нововведением в SCR-270 стал переключатель приема-передачи (TR). В SCR-268 РЛС управления прожектором, у которого много общих технологий с SCR-270, использовала отдельные антенны для передачи и приема. Для максимального усиления антенны при заданном размере желательно использовать одну и ту же антенну для обеих функций. Одним из препятствий является необходимость защиты приемника от импульсов большой мощности, производимых передатчиком. Это было решено путем размещения разрядник через настроенный «тромбон» участок линии передачи. Импульсы мощности высокого напряжения вызовут искру, закорачивая линию и создавая резонансный заглушка это препятствовало попаданию большей части энергии импульса в приемник.

Дисплей осциллографа BC-403

Осциллограф (A-scope ) дисплей использовал пятидюймовый диаметр 5BP4 электронно-лучевая трубка, того же типа, что и в первом рекламном ролике RCA телевизор TRK-5, представленный в 1939 году. Развертка обычно генерировалась внутренним генератором 621 Гц, который также управлял манипулятором, но можно было использовать внешний источник. Сигнал развертки прошел через откалиброванный фазовращатель управляется большим маховиком на передней панели. Задержку между переданными и принятыми импульсами можно было точно измерить, поместив передаваемый импульс под линией волос на экране, а затем отрегулировав маховик так, чтобы принятый импульс находился под линией.

Выпрямитель высокого напряжения RA60-A

Две мощные выпрямительные лампы WL-531 обеспечивали регулируемое пластинчатое напряжение до 15 кВ при 0,5 А на передатчик. Из-за импульсной природы передатчика требовалась небольшая фильтрация.

Охладитель воды РУ-4А

RU-4 обеспечивал циркуляцию тройной дистиллированной охлаждающей воды через мощные триоды WL530 и охлаждение возвратной воды с помощью воздуходувки. Для минимизации тока утечки из-за высокого напряжения на анодах трубок использовалась тройная дистиллированная вода.

Блок управления антенной БЦ-1011

Более поздние подразделения включали систему рулевого управления антенной, которая могла периодически обследовать сектор. Еще более поздние системы добавили дополнительные элементы управления для поворота антенны со скоростью 5 об / мин для использования с индикатор положения плана, как современные радары.

Генератор

Генератор приводился в действие бензиновым двигателем LeRoi и мог производить 15 кВА электроэнергии.

Сохранение

После использования военными, подразделение Перл-Харбора (серийный номер 012) было передано в аренду Университет Саскачевана в Саскатуне (вместе со вторым отрядом Национальный исследовательский совет в Оттава ), который, не зная его истории, использовал его для изображения Аврора впервые в 1949 году. Методика была опубликована в 1950 году в Природа, и какое-то время была областью активных исследований. В 1990 году, после того как радар простаивал в течение многих лет, они получили телефонный звонок, в котором сообщали об исторической природе радара и просили отправить его обратно в США для сохранения. Сейчас он находится в Национальный музей электроники возле Балтимор.[11]Второй нереставрированный отряд находится в коллекции Артиллерийского музея ПВО армии США в Форт-Силл и будет отреставрирован в 2020 году.

Смотрите также

Цитирование

  1. ^ https://www.radartutorial.eu/19.kartei/11.ancient2/karte003.en.html
  2. ^ СВЧ-радар раннего предупреждения (MEW) AN / CPS-1, Национальный музей авиации и космонавтики
  3. ^ http://www.campevans.org/history/radar/wwii-radar-array-scr-270-and-scr-271-cs-2005-12-08, Wall, NJ
  4. ^ http://www.ibiblio.org/hyperwar/AAF/I/AAF-I-5.html
  5. ^ https://www.airforcehistory.hq.af.mil/EARS/Hallionpapers/battleofbritainsep98.htm
  6. ^ Барч, Уильям Х. (1992). Обреченные с самого начала: американские пилоты преследования на Филиппинах, 1941–1942 гг.. Издательство Техасского университета A&M. п. 225. ISBN  0-89096-679-6.
  7. ^ а б Труды комиссии Робертса - Бергквист
  8. ^ Сервисная инструкция радиостанций SCR-270 и SCR 271, Техническое руководство военного ведомства, август 1944 г.
  9. ^ Кольцевые генераторы для U.H.F. Передача, январь 1947 г. Статья на радио.
  10. ^ https://www.radiomuseum.org/tubes/tube_1630.html
  11. ^ "Устная история - NEM-США". www.nationalelectronicsmuseum.org. Получено 2016-05-26.

Рекомендации

Библиография
  • Бартч, Уильям Х. (2003). 8 декабря 1941 года: Перл-Харбор Макартура.. Издательство Техасского университета A&M. ISBN  1-58544-246-1.
Интернет
  • Радар SCR-268, Журнал «Электроника», сентябрь 1945 г. Подробное описание близкого по теме радара.
Технические руководства
  • ТМ 11-1510, 11-1570, 11-1033, 11-1100, 11-1114, 11-1310, 11-1370, 11-1410, 11-1470
  • FM 11-25
  • SNL G703, антенные прицепы, К-22, К-64,
  • SNL G511, грузовик / фургон К-30, К-31, К-62

внешняя ссылка

Вид 1942 года на SCR-271 в [школе установки и обслуживания радаров в лагере Эванс] http://www.campevans.org/history/radar/wwii-radar-array-scr-270-and-scr-271-cs-2005-12-08l, Wall, NJ