Радар во Второй мировой войне - Radar in World War II

Радар во Второй мировой войне сильно повлиял на многие важные аспекты конфликта. Эта революционная новая технология радиообнаружения и отслеживания использовалась как союзниками, так и державами оси во Второй мировой войне , которая развивалась независимо в ряде стран в середине 1930-х годов. К моменту начала войны в сентябре 1939 года и Великобритания, и Германия имели действующие радиолокационные системы. В Великобритании это называлось RDF (определение дальности и направления) , в то время как в Германии использовалось название Funkmeß (радиоизмерение), а аппараты назывались Funkmessgerät (радиоизмерительный прибор). Ко времени битвы за Британию в середине 1940 года Королевские военно-воздушные силы (RAF) полностью интегрировали RDF как часть национальной противовоздушной обороны.

В Соединенных Штатах эта технология была продемонстрирована в декабре 1934 года, хотя только когда война стала вероятной, США осознали потенциал новой технологии и начали разработку систем корабельного и наземного базирования. Первые из них были выставлены на вооружение ВМС США в начале 1940 года, а год спустя - Армией США . Аббревиатура RADAR (Radio Detection And Ranging) была введена ВМС США в 1940 году, и термин «радар» стал широко использоваться.

Хотя преимущества работы в микроволновой части радиочастотного спектра были известны, передатчики для генерации микроволновых сигналов достаточной мощности были недоступны; таким образом, все ранние радиолокационные системы работали на более низких частотах (например, HF или VHF ). В феврале 1940 года Великобритания разработала магнетрон с резонансным резонатором , способный производить микроволновую мощность в киловаттном диапазоне, открыв путь к радиолокационным системам второго поколения.

После падения Франции в Великобритании осознали, что производственные возможности Соединенных Штатов были жизненно важны для успеха в войне; таким образом, хотя Америка еще не была воюющей стороной, премьер-министр Уинстон Черчилль распорядился, чтобы технологические секреты Великобритании были переданы в обмен на необходимые возможности. Летом 1940 года миссия Тизарда посетила Соединенные Штаты. Магнетрон резонатора был продемонстрирован американцам в RCA, Bell Labs и т. Д. Он был в 100 раз мощнее всего, что они видели. Bell Labs удалось воспроизвести производительность, и радиационная лаборатория в Массачусетском технологическом институте была создана для разработки микроволновых радаров. Позже он был описан как «самый ценный груз, когда-либо доставленный к нашим берегам».

Помимо Великобритании, Германии и США, радары военного времени также были разработаны и использовались в Австралии , Канаде , Франции , Италии , Японии , Новой Зеландии , Южной Африке , Советском Союзе и Швеции .

Великобритания

Исследование привело к технологии RDF в Соединенном Королевстве было начато сэр от Генри Тизард «s Исследовательского комитета аэронавтики в начале 1935 года , отвечая на насущную необходимость борьбы немецких атак бомбардировщиков. Роберта А. Уотсона-Ватта из Радиоисследовательской станции Слау попросили исследовать радиоактивный «луч смерти». В ответ Уотсон-Ватт и его научный сотрудник Арнольд Ф. Уилкинс ответили, что было бы более практично использовать радио для обнаружения и отслеживания самолетов противника. 26 февраля 1935 года предварительное испытание, обычно называемое экспериментом Давентри , показало, что радиосигналы, отраженные от самолета, могут быть обнаружены. Фонды на исследования были выделены быстро, и проект разработки был начат в большой секретности на полуострове Орфорд-Несс в Саффолке . Э. Г. Боуэн отвечал за разработку импульсного передатчика. 17 июня 1935 года исследовательский аппарат успешно обнаружил самолет на расстоянии 17 миль. В августе AP Rowe , представляющий комитет Tizard, предложил этой технологии кодовое название RDF, что означает определение дальности и направления .

Министерство авиации

В марте 1936 года исследования и разработки RDF были перенесены на исследовательскую станцию Bawdsey, расположенную в Bawdsey Manor в Саффолке. Пока эта операция находилась в ведении Министерства авиации, армия и флот были задействованы и вскоре начали свои собственные программы.

В Bawdsey инженеры и ученые разработали технологию RDF, но Уотсон-Ватт, руководитель группы, перешел от технической стороны к разработке практического пользовательского интерфейса между машиной и человеком. После просмотра демонстрации, в которой операторы пытались определить местонахождение «атакующего» бомбардировщика, он заметил, что основная проблема заключалась не в технологиях, а в управлении информацией и ее интерпретации. Следуя совету Уотсон-Ватт, к началу 1940 года ВВС создали многоуровневую организацию управления, которая эффективно передавала информацию по цепочке командования и могла отслеживать большое количество самолетов и наводить на них перехватчики .

Сразу после начала войны в сентябре 1939 года отдел разработки RDF Министерства авиации в Боудси был временно переведен в Университетский колледж Данди в Шотландии. Год спустя операция переехала в городок Уорт-Матраверс в Дорсете на южном побережье Англии и получила название « Центр исследований в области телекоммуникаций» (TRE). В конце концов, TRE переехал в Малверн-Колледж в Грейт-Малверне .

Кратко описывается часть основного RDF / радиолокационного оборудования, используемого Министерством авиации. Всем системам было присвоено официальное обозначение экспериментальной станции Министерства авиации (AMES) плюс номер типа; большинство из них перечислены в этой ссылке.

Сеть Главная

Незадолго до начала Второй мировой войны несколько станций RDF (радаров) в системе, известной как Chain Home (или CH ), были построены вдоль южного и восточного побережья Великобритании на основе успешной модели в Bawdsey. CH была относительно простой системой. Передающая сторона состояла из двух стальных опор высотой 300 футов (90 м), натянутых на ряд антенн между ними. Второй набор деревянных башен высотой 240 футов (73 м) использовался для приема с серией скрещенных антенн на различной высоте до 215 футов (65 м). У большинства станций было более одного комплекта каждой антенны, настроенной для работы на разных частотах .

Типовые рабочие параметры ЦО были:

• Частота: от 20 до 30  мегагерц (МГц) (от 15 до 10 метров)
• Пиковая мощность: 350  киловатт (кВт) (позже 750 кВт)
• Частота следования импульсов : 25 и 12,5 pps
• Длина импульса: 20  микросекунд (мкс)

Выходные данные CH считывались с помощью осциллографа . Когда от радиовещательных вышек был послан импульс, видимая линия очень быстро перемещалась горизонтально по экрану. Выходной сигнал приемника усиливался и подавался на вертикальную ось прицела, так что возврат от самолета отклонял луч вверх. Это сформировало пик на дисплее, и расстояние с левой стороны, измеренное с помощью маленькой шкалы в нижней части экрана, дало бы целевую дальность. Вращая гониометр- приемник, подключенный к антеннам, оператор мог оценить направление на цель (это послужило причиной появления крестообразных антенн), а высота вертикального смещения указывала размер формации. Сравнивая силу, возвращаемую от различных антенн на вышке, можно с некоторой точностью измерить высоту.

CH оказался очень эффективным во время битвы за Британию и сыграл решающую роль в том, чтобы позволить ВВС США победить гораздо более крупные силы Люфтваффе . В то время как Люфтваффе полагалось на зачастую устаревшие данные разведки и истребителей, ВВС с высокой степенью точности знали численность группировки Люфтваффе и намеченные цели. Секторные станции могли послать необходимое количество перехватчиков, часто в небольшом количестве. CH действовал как множитель силы , позволяя экономить ресурсы, как человеческие, так и материальные, и приходилось бороться только тогда, когда атака была неизбежна. Это значительно снизило утомляемость пилотов и самолетов.

В самом начале боя Люфтваффе совершило серию небольших, но эффективных налетов на несколько станций, включая Вентнор , но они были быстро отремонтированы. Тем временем операторы транслируют радиолокационные сигналы с соседних станций, чтобы обмануть немцев, чтобы покрытие продолжалось. Атаки немцев были спорадическими и непродолжительными. Германское Верховное Командование по- видимому , никогда не понимал важность радаром усилий РФС, либо они были бы назначены эти станции гораздо более высокий приоритет. Более серьезные нарушения были вызваны разрушением телетайпа и наземных линий связи уязвимых наземных контрольных хижин и силовых кабелей к мачтам, чем нападением на сами открытые решетчатые башни.

Чтобы избежать системы CH, Люфтваффе применили другую тактику. Один из них - подойти к береговой линии на очень малой высоте. Это было ожидаемо, и в какой-то степени этому противостояла серия станций ближнего действия, построенных прямо на побережье, известных как Chain Home Low ( CHL ). Эти системы были предназначены для установки морских орудий и известны как береговая оборона (CD), но их узкие лучи также означали, что они могли охватить территорию гораздо ближе к земле, не «видя» отражения земли или воды - известное как беспорядок . В отличие от более крупных систем CH, радиовещательную антенну и приемник CHL приходилось вращать; это делалось вручную на педально-кривошипной системе членами WAAF, пока система не была моторизована в 1941 году.

Наземный перехват

Системы, подобные CH, позже были адаптированы с новым дисплеем для производства станций наземного перехвата (GCI) в январе 1941 года. В этих системах антенна вращалась механически, а затем отображался дисплей на консоли оператора. То есть, вместо одной линии в нижней части дисплея слева направо, линия вращалась вокруг экрана с той же скоростью, что и антенна.

Результатом стало двухмерное отображение воздушного пространства вокруг станции с оператором в центре, причем все самолеты отображались в виде точек в нужном месте в пространстве. Названные индикаторами планового положения (PPI), они упростили объем работы, необходимой для отслеживания цели со стороны оператора. Фило Тейлор Фарнсворт усовершенствовал версию своей кинескопа ( электронно-лучевая трубка или ЭЛТ) и назвал ее «Иатрон». Он может хранить изображение от миллисекунд до минут (даже часов). Одна из версий, сохранявшая живое изображение примерно за секунду до исчезновения, оказалась полезным дополнением к эволюции радара. Этот дисплей с медленным затемнением использовался авиадиспетчерами с самого начала создания радара.

Воздушный перехват

Люфтваффе потребовалось , чтобы избежать перехвата истребителей летая в ночное время и в плохую погоду. Хотя диспетчерские пункты Королевских ВВС знали о местонахождении бомбардировщиков, они мало что могли с ними поделать, если летчики-истребители не установили визуальный контакт.

Эта проблема уже была предвидена, и в рамках успешной программы, начатой ​​в 1936 году Эдвардом Джорджем Боуэном , была разработана миниатюрная система RDF, подходящая для самолетов, бортовой бортовой радар перехвата (AI) (Watson-Watt, названный CH, устанавливает RDF -1 и AI RDF-2A). Первоначальные комплекты ИИ были впервые предоставлены ВВС Великобритании в 1939 году и установлены на самолетах Bristol Blenheim (быстро замененные на Bristol Beaufighters ). Эти меры значительно увеличили потери Люфтваффе.

Позже во время войны британские ночные самолеты-нарушители Mosquito были оснащены AI Mk VIII и более поздними модификациями, которые с помощью Serrate позволяли им выслеживать немецкие ночные истребители по излучению их сигналов Лихтенштейна , а также устройством Perfectos, которое отслеживало немецкий IFF . В качестве контрмеры немецкие ночные истребители использовали детекторы радаров Naxos ZR .

Воздушно-надводное судно

Во время тестирования радаров искусственного интеллекта возле поместья Боудси команда Боуэна заметила, что радар генерировал сильные сигналы от кораблей и доков. Это было связано с вертикальными сторонами объектов, которые образовывали отличные частичные угловые отражатели , позволяющие обнаруживать их на расстоянии нескольких миль. Команда сосредоточилась на этом приложении большую часть 1938 года.

Воздушно-надводный корабль Mark I, использующий электронику, аналогичную той, что установлен в наборах AI, был первым бортовым радаром, поступившим на вооружение в начале 1940 года. Он был быстро заменен улучшенным Mark II, который включал в себя антенны бокового обзора. позволил самолету охватить вдвое большую площадь за один проход. Более поздний ASV Mk. II обладал мощностью, необходимой для обнаружения подводных лодок на поверхности, что в конечном итоге делало такие операции самоубийственными.

Сантиметровый

Усовершенствования резонаторного магнетрона, выполненные Джоном Рэндаллом и Гарри Бутом из Бирмингемского университета в начале 1940 года, ознаменовали собой значительный прогресс в возможностях радаров. В результате магнетрон представлял собой небольшое устройство, которое генерировало мощные микроволновые частоты и позволило разработать практический сантиметровый радар, работающий в диапазоне радиочастот СВЧ от 3 до 30  ГГц (длины волн от 10 до 1 см). Сантиметровый радар позволяет обнаруживать гораздо меньшие объекты и использовать антенны гораздо меньшего размера, чем более ранние, низкочастотные радары. Радар с длиной волны 2 метра (диапазон ОВЧ, 150 МГц) не может обнаруживать объекты размером намного меньше 2 метров и требует антенны размером порядка 2 метров (неудобный размер для использования на самолетах). Напротив, радар с длиной волны 10 см может обнаруживать объекты размером 10 см с помощью антенны разумного размера.

Кроме того, необходимы настраиваемый гетеродин и микшер для приемника. Это были целенаправленные разработки, первая из которых была сделана Р. В. Саттоном, который разработал рефлекторный клистрон NR89, или «трубку Саттона». Последний был разработан HWB Скиннером, который разработал кристалл «кошачий ус».

В конце 1939 года, когда было принято решение о разработке 10-сантиметрового радара, подходящих активных устройств в наличии не было - мощного магнетрона, рефлекторного клистрона, проверенного микроволнового кварцевого смесителя и TR-ячейки. К середине 1941 года в боевой эксплуатации находился первый военно-морской радар S-диапазона Type 271.

Магнетрон с резонатором был, пожалуй, самым важным изобретением в истории радаров. В ходе миссии Тизарда в сентябре 1940 года он был бесплатно передан США вместе с другими изобретениями, такими как реактивные технологии, в обмен на американские научно-исследовательские и производственные мощности; Британцам срочно нужно было производить магнетрон в больших количествах. Эдвард Джордж Боуэн был прикреплен к миссии в качестве руководителя РСО. Это привело к созданию Радиационной лаборатории (Rad Lab) на базе Массачусетского технологического института для дальнейшего развития устройства и его использования. Половина радаров, развернутых во время Второй мировой войны, была разработана в Rad Lab, включая более 100 различных систем стоимостью 1,5 миллиарда долларов США.

Когда впервые был разработан резонаторный магнетрон, его использование в наборах микроволнового RDF было приостановлено, поскольку дуплексеры для VHF были разрушены новым передатчиком большей мощности. Эта проблема была решена в начале 1941 по приемопередающему (TR) переключатель разработана в Clarendon лаборатории из Оксфордского университета , что позволяет передатчик и приемник импульсов , чтобы один и те же антенны , не влияя на приемник.

Комбинация магнетрона, TR-переключателя, небольшой антенны и высокого разрешения позволила установить небольшие мощные радары на самолетах. Морские патрульные самолеты могли обнаруживать такие маленькие объекты, как перископы подводных лодок , что позволяло самолетам отслеживать и атаковать подводные лодки, где раньше можно было обнаруживать только надводные подводные лодки. Однако, согласно последним сообщениям по истории перископического обнаружения ВМС США, первые минимальные возможности перископического обнаружения появились только в 50-60-е годы, и проблема не была полностью решена даже на рубеже тысячелетий. Кроме того, радар мог обнаруживать подводную лодку на гораздо большей дальности, чем визуальное наблюдение, не только днем, но и ночью, когда подводные лодки ранее могли безопасно всплывать и заряжать свои батареи. Сантиметровая контур отображение радары , такие как H 2 S , и даже более высокочастотный американские созданной H2X , позволила новую тактику в стратегической бомбардировочной кампании . Сантиметровые пистолет укладки радаров были гораздо более точно , чем старая технология; РЛС улучшила морскую артиллерию союзников и, вместе с неконтактным взрывателем , сделала зенитные орудия гораздо более эффективными. Две новые системы, используемые зенитными батареями, приписывают уничтожение многих летающих бомб Фау-1 в конце лета 1944 года.

Британская армия

Во время разработки RDF Министерства авиации в Боудси было прикреплено армейское подразделение для реализации собственных проектов. Эти программы предназначались для системы наведения орудий (GL) для помощи в наведении зенитных орудий и прожекторов и для системы береговой обороны (CD) для управления береговой артиллерией. В состав армейского отряда входили В.А.С. Бутемент и П.Е. Поллард, которые в 1930 году продемонстрировали радиообнаружение, которое больше не использовалось в армии.

Когда началась война и деятельность Министерства авиации была перенесена в Данди , армейский отряд стал частью нового центра развития в Крайстчерче в Дорсете . Директором стал Джон Д. Кокрофт , физик из Кембриджского университета , получивший после войны Нобелевскую премию за работы в области ядерной физики. С более широкими полномочиями объект стал в середине 1941 года Научно-исследовательским центром противовоздушной обороны (ADRDE). Год спустя ADRDE переехал в Грейт-Малверн в Вустершире . В 1944 году он был переименован в Научно-исследовательский центр радиолокации (RRDE).

Переносной радиоблок

В то время как в Bawdsey, отряд армии разработал пистолет Кладка ( «GL») система называется переносная Radio Unit ( TRU ). Поллард был руководителем проекта. Работая на частоте 60 МГц (6 м) с мощностью 50 кВт, TRU имел два фургона для электронного оборудования и фургон-генератор; он использовал 105-футовую портативную вышку для поддержки передающей антенны и двух приемных антенн. Опытный образец был испытан в октябре 1937 года, обнаруживая самолеты на расстоянии 60 миль; производство 400 комплектов обозначенных GL Mk. Я начал в июне 1938 года. Министерство авиации приняло на вооружение некоторые из этих комплектов для увеличения сети СН в случае поражения противника.

GL Mk. Наборы I использовались за границей британской армией на Мальте и в Египте в 1939–1940 годах. Семнадцать наборов были отправлены во Францию ​​с британским экспедиционным корпусом ; в то время как большинство из них было уничтожено при эвакуации из Дюнкерка в конце мая 1940 года, некоторые из них были захвачены целыми, что дало немцам возможность изучить британский комплект RDF. Улучшенная версия GL Mk. II , использовался на протяжении всей войны; Введено в эксплуатацию 1700 комплектов, в том числе более 200 поставлено в Советский Союз . Оперативные исследования показали, что из зенитных орудий, использующих GL, в среднем было выпущено 4100 выстрелов за одно попадание, по сравнению с примерно 20 000 выстрелов для прогнозируемого огня с использованием обычного наведения .

Прибрежная оборона

В начале 1938 года Алан Бутемент начал разработку системы береговой обороны ( CD ), в которой были задействованы некоторые из самых передовых функций развивающейся технологии. Были использованы передатчик и приемник на 200 МГц, которые уже разрабатывались для наборов AI и ASV ПВО, но, поскольку CD не будет в воздухе, были возможны более мощные и гораздо более крупные антенны . Мощность передатчика увеличена до 150 кВт. Была разработана дипольная матрица высотой 10 футов (3,0 м) и шириной 24 фута (7,3 м), которая дает гораздо более узкие лучи и более высокое усиление. Этот «широкий» массив вращался на 1,5 об / мин, охватывая поле на 360 градусов. В передающую решетку встроено переключение лепестков , что обеспечивает высокую точность направления. Для анализа возможностей системы Бутемент сформулировал первое математическое соотношение, которое позже стало широко известным «уравнением дальности действия радара».

Первоначально предназначенный для обнаружения и ведения огня по надводным кораблям, ранние испытания показали, что набор CD имел гораздо лучшие возможности для обнаружения самолетов на малых высотах, чем существующий Chain Home. Следовательно, CD был также принят RAF для увеличения станций CH; в этой роли он получил название Chain Home Low ( CHL ).

Сантиметровая наводка

Когда магнетрон с резонатором стал практически осуществимым, ADEE в сотрудничестве с TRE использовали его в экспериментальном наборе 20-сантиметрового зеркала заднего вида. Сначала это было проверено и было признано слишком хрупким для армейского использования в полевых условиях. ADEE стал ADRDE в начале 1941 года и положил начало разработке GL3B . Все оборудование, включая генератор энергии, находилось в защищенном трейлере, увенчанном двумя 6-футовыми передающими и приемными антеннами на вращающемся основании, в качестве переключателя приема-передачи (TR), позволяющего одной антенне выполнять обе функции. еще не были доведены до совершенства. Подобные системы микроволновой наводки разрабатывались в Канаде ( GL3C ) и в Америке (в конечном итоге получившие обозначение SCR-584 ). Хотя было изготовлено около 400 комплектов GL3B , именно американская версия была наиболее многочисленной при обороне Лондона во время атак V-1 .

Королевский флот

Экспериментальный отдел Сигнальной школы Его Величества (HMSS) присутствовал на первых демонстрациях работ, проводимых в поместье Орфорднесс и Боудси. Расположенный в Портсмуте в Хэмпшире , экспериментальный отдел имел независимые возможности для разработки беспроводных клапанов (вакуумных ламп) и предоставил лампы, используемые Боуденом в передатчике в Орфорд-Нессе. Обладая отличными собственными исследовательскими базами, Адмиралтейство приступило к разработке RDF на базе HMSS. Он оставался в Портсмуте до 1942 года, когда он был перемещен вглубь страны в более безопасные места в Уитли и Хаслемере в Суррее . Эти две операции стали Адмиралтейским сигнальным учреждением (ASE).

Описаны несколько репрезентативных радаров. Обратите внимание, что номера типов не являются последовательными по дате.

Предупреждение о поверхности / Контроль за оружием

Первым успешным RDF Королевского флота стал Type 79Y Surface Warning , испытанный в море в начале 1938 года. Директором проекта был Джон Д.С. Роулинсон. Этот комплект мощностью 43 МГц (7 м) и мощностью 70 кВт использовал фиксированные передающие и приемные антенны и имел дальность действия от 30 до 50 миль, в зависимости от высоты антенны. К 1940 году он стал Типом 281 с увеличенной частотой до 85 МГц (3,5 м) и мощностью от 350 до 1000 кВт, в зависимости от ширины импульса. С управляемыми антеннами он также использовался для управления оружием. Впервые он был использован в бою в марте 1941 г. и имел значительный успех. Тип 281B использовал общую передающую и приемную антенну. Тип 281 , в том числе B-версии, был самой боевыми испытаниями метрической системы Королевского военно - морского флота во время войны.

Директор воздушного поиска / артиллерийского орудия

В 1938 году Джон Ф. Коулс начал разработку оборудования с полосой пропускания 600 МГц (50 см). Более высокая частота позволила получить более узкие лучи (необходимые для воздушного поиска) и антенны, более подходящие для использования на борту корабля. Первым 50-сантиметровым комплектом был Тип 282. Имея выходную мощность 25 кВт и пару антенн Яги с переключением лепестков, он был испытан в июне 1939 года. Этот комплект обнаруживал низколетящие самолеты на расстоянии 2,5 миль и корабли на расстоянии 5 миль. В начале 1940 г. было изготовлено 200 комплектов. Для использования Type 282 в качестве дальномера основного вооружения использовалась антенна с большим цилиндрическим параболическим рефлектором и 12 диполями. Этот набор получил обозначение Тип 285 и имел дальность полета 15 миль. Типы 282 и Тип 285 использовались с 40-мм пушками Bofors . Тип 283 и Тип 284 были другими 50-сантиметровыми системами наводки. Тип 289 был разработан на основе довоенных голландских радиолокационных технологий и использовал Яги-антенну. С улучшенной конструкцией RDF он управлял зенитными орудиями Bofors 40 мм (см. Электрическое подслушивающее устройство ).

Предупреждение микроволн / контроль пожара

Критическая проблема обнаружения подводных лодок требовала, чтобы системы RDF работали на более высоких частотах, чем существующие наборы, из-за меньших физических размеров подводной лодки, чем у большинства других судов. Когда первый магнетрон резонатора был доставлен в TRE, был построен демонстрационный макет, который был продемонстрирован Адмиралтейству. В начале ноября 1940 года группа из Портсмута под эгидой SEA Landale была создана для разработки 10-сантиметровой системы предупреждения о надводном положении для использования на борту корабля. В декабре экспериментальный аппарат отслеживал надводную подводную лодку на расстоянии 13 миль.

В Портсмуте команда продолжила разработку, установив антенны за цилиндрическими параболами (так называемые «сырные» антенны), чтобы генерировать узкий луч, который поддерживал контакт во время катания корабля. Обозначенная как РЛС Тип 271 , установка прошла испытания в марте 1941 года, обнаружив перископ подводной лодки на расстоянии почти мили. Установка была развернута в августе 1941 года, всего через 12 месяцев после демонстрации первого аппарата. 16 ноября первая немецкая подводная лодка была потоплена после того, как ее обнаружил Тип 271.

Первоначальный Тип 271 в основном использовался на небольших судах . В ASE Witley этот набор был изменен и стал Типом 272 и Типом 273 для более крупных судов. Используя более крупные отражатели, Type 273 также эффективно обнаруживал низколетящие самолеты с дальностью полета до 30 миль. Это была первая РЛС Королевского флота с указателем положения .

Дальнейшее развитие привело к созданию радара Type 277 с мощностью передатчика почти в 100 раз. В дополнение к установкам микроволнового обнаружения компания Coales разработала микроволновые установки управления огнем Тип 275 и Тип 276. Усовершенствования магнетрона привели к созданию устройств размером 3,2 см (9,4 ГГц), генерирующих пиковую мощность 25 кВт. Они использовались в РЛС управления огнем Тип 262 и РЛС целеуказания и навигации Тип 268.

Соединенные Штаты

В 1922 году А. Хойт Тейлор и Лео С. Янг , работавшие тогда в авиационной радиолаборатории ВМС США, заметили, что корабль, пересекающий путь передачи радиолинии, вызывает медленное затухание и исчезновение сигнала. Они сообщили об этом как о доплеровской помехе с возможностью обнаружения прохождения судна, но это не было рассмотрено. В 1930 году Лоуренс А. Хайленд . работая на Тейлора в Военно-морской исследовательской лаборатории (NRL), заметил тот же эффект от пролетающего мимо самолета. Об этом официально сообщила Тейлор. Хайленд, Тейлор и Янг получили патент (США № 1981884, 1934) на «Систему обнаружения объектов по радио». Было признано, что для обнаружения также необходимо измерение дальности, и было выделено финансирование для импульсного передатчика. Это было поручено группе под руководством Роберта М. Пейджа , и в декабре 1934 года макетный аппарат успешно обнаружил самолет на расстоянии одной мили.

Однако военно-морской флот проигнорировал дальнейшие разработки, и только в январе 1939 года их первый прототип системы, 200-МГц (1,5-м) XAF , был испытан в море. Военно-морской флот придумал аббревиатуру RAdio Detection And Ranging (RADAR) и в конце 1940 года приказал использовать его исключительно.

Отчет Тейлора 1930 года был передан в Лаборатории сигнального корпуса армии США (SCL). Здесь Уильям Р. Блэр разрабатывал проекты по обнаружению самолетов по тепловому излучению и звуковой дальности, а также начал проект по обнаружению доплеровских биений. Вслед за успехом Пейджа в передаче импульсов, вскоре последовал и SCL в этой области. В 1936 году Пол Э. Уотсон разработал импульсную систему, которая 14 декабря обнаруживала самолеты, летящие в воздушном пространстве Нью-Йорка на дальности до семи миль. К 1938 году он превратился в первый армейский комплект радиопеленгации (RPF), получивший обозначение SCR-268 , « Радио корпуса связи» , чтобы замаскировать технологию. Он работал на частоте 200 МГц 1,5 м при пиковой мощности 7 кВт. Полученный сигнал использовался для наведения прожектора .

В Европе война с Германией истощила ресурсы Соединенного Королевства. Было решено передать технический прогресс Великобритании Соединенным Штатам в обмен на доступ к соответствующим американским секретам и производственным возможностям. В сентябре 1940 года началась миссия Тизарда .

Когда обмен начался, британцы были удивлены, узнав о разработке импульсной радиолокационной системы ВМС США CXAM , которая оказалась очень похожей по своим возможностям на их технологию Chain Home . Хотя США разработали импульсный радар независимо от британцев, усилия Америки имели серьезные недостатки, особенно отсутствие интеграции радара в единую систему противовоздушной обороны. Здесь англичанам не было равных.

Результатом миссии Тизарда стал большой шаг вперед в развитии радаров в Соединенных Штатах. Хотя и NRL, и SCL экспериментировали с 10-сантиметровыми передатчиками, они были заблокированы недостаточной мощностью передатчика. Магнетрон с резонатором был тем ответом, который искали США, и он привел к созданию Радиационной лаборатории Массачусетского технологического института (Rad Lab). До конца 1940 года в Массачусетском технологическом институте была открыта лаборатория Rad Lab, и впоследствии почти все разработки радаров в США были связаны с системами с сантиметровыми длинами волн. На пике своего развития во время Второй мировой войны в MIT работало почти 4000 человек.

Примечательны две другие организации. Когда Rad Lab начала свою работу в Массачусетском технологическом институте, в соседнем Гарвардском университете была создана сопутствующая группа под названием Radio Research Laboratory (RRL) . Возглавляемый Фредериком Терманом , это было сосредоточено на электронных средствах противодействия радарам. Другой организацией была Объединенная исследовательская группа (CRG), размещенная в NRL. В нем участвовали американские, британские и канадские команды, которым было поручено разработать системы идентификации друга или врага (IFF), используемые с радарами, которые имеют жизненно важное значение для предотвращения несчастных случаев при пожаре .

Метрическая длина волны

После испытаний исходный XAF был улучшен и получил обозначение CXAM ; Эти комплекты мощностью 200 МГц (1,5 м) и мощностью 15 кВт были запущены в ограниченное производство с первыми поставками в мае 1940 года. CXAM был преобразован в радар раннего предупреждения SK , поставки которого начались в конце 1941 года. -m) система использовала антенну на «летающей пружине» и имела PPI. Обладая пиковой мощностью 200 кВт, он мог обнаруживать самолеты на дальности до 100 миль и корабли на расстоянии 30 миль. SK остается стандартным раннее предупреждение радара для больших судов США на протяжении всей войны. Производными для малых судов были SA и SC . Было построено около 500 комплектов всех версий. Соответствующий SD был установлен на 114 МГц (2,63 м), разработанный NRL для использования на подводных лодках; с антенной, похожей на перископ, он давал раннее предупреждение, но не давал информации о направлении. BTL разработала радар управления огнем на 500 МГц (0,6 м), получивший обозначение FA (позже Mark 1 ). Некоторые из них поступили в эксплуатацию в середине 1940 года, но, обладая мощностью всего 2 кВт, вскоре были заменены.

Еще до того, как SCR-268 был принят на вооружение, Гарольд Заль работал в SCL над разработкой более совершенной системы. SCR-270 была мобильная версия, и SCR-271 фиксированная версия. Работая на частоте 106 МГц (2,83 м) с импульсной мощностью 100 кВт, они имели дальность действия до 240 миль и начали ввод в эксплуатацию в конце 1940 года. 7 декабря 1941 года SCR-270 на острове Оаху на Гавайях обнаружил японское атакующее построение на дальность действия 132 миль (212 км), но этот важный сюжет был неправильно истолкован из-за крайне неэффективной цепочки сообщений.

Еще один метрический радар был разработан SCL. После Перл-Харбора возникли опасения, что подобное нападение может разрушить жизненно важные шлюзы на Панамском канале . Трубка передатчика, обеспечивающая импульсную мощность 240 кВт на частоте 600 МГц (0,5 М), была разработана Zahl. Команда под руководством Джона В. Маркетти включила это в SCR-268, пригодный для кораблей-пикетов, работающих на расстоянии до 100 миль от берега. Оборудование было модифицировано в AN / TPS-3 , легкий портативный радар раннего предупреждения, используемый на плацдармах и захваченных аэродромах в южной части Тихого океана. Было произведено около 900 экземпляров.

Образец британского ASV Mk II был предоставлен миссией Tizard Mission. Это стало основой для ASE для использования на патрульных самолетах, таких как Consolidated PBY Catalina . Это был первый в Америке бортовой радар, заметивший боевые действия; было построено около 7000 единиц. NRL работали над радаром класса "воздух-поверхность" на 515 МГц (58,3 см) для нового бомбардировщика-торпедоносца Grumman TBF Avenger . Компоненты ASE были включены, и он пошел в производство как ASB, когда США вступили в войну. Этот набор был принят на вооружение вновь сформированных ВВС как SCR-521. Было построено более 26 000 последних немагнетронных радаров.

Последним «подарком» миссии Тизарда стал взрыватель с переменным временем (VT) . Алан Бутемент придумал идею бесконтактного взрывателя, когда он разрабатывал систему береговой обороны в Великобритании в 1939 году, и его концепция была частью миссии Тизарда. Национальный исследовательский комитет обороны (NDRC), спросил Мерль Tüve из Института Карнеги в Вашингтоне , чтобы взять на себя ведущую роль в реализации концепции, что может увеличить вероятность убийства для оболочек. Таким образом, взрыватель с регулируемым временем действия стал усовершенствованием взрывателя с фиксированным временем действия. Устройство определило, когда снаряд приблизился к цели - таким образом, было применено название «переменная-время».

Взрыватель VT, навинченный на головку снаряда, излучал непрерывный сигнал в диапазоне 180–220 МГц. Когда снаряд приближался к своей цели, он отражался от цели с доплеровской частотой и бил исходным сигналом, амплитуда которого вызвала детонацию. Устройство потребовало радикальной миниатюризации компонентов, и в конечном итоге были задействованы 112 компаний и организаций. В 1942 году проект был передан в Лабораторию прикладной физики , созданную Университетом Джона Хопкинса . Во время войны было изготовлено около 22 миллионов взрывателей VT для снарядов нескольких калибров.

Сантиметр

В период с 1941 по 1945 год в Америке было разработано много различных типов микроволновых радаров. Большинство из них возникло в Rad Lab, где было инициировано около 100 различных типов. Хотя устройства производили многие компании, только Bell Telephone Laboratories (NTL) принимала активное участие в разработке. Две основные военные исследовательские операции, NRL и SCL, отвечали за разработку компонентов, системную инженерию, испытания и другую поддержку, но не брали на себя роли по разработке новых сантиметровых радарных систем.

Работая под управлением Управления научных исследований и разработок , агентства, подчиняющегося непосредственно президенту Франклину Рузвельту , Rad Lab возглавлял Ли Элвин ДюБридж, а выдающийся ученый Исидор Исаак Раби исполнял обязанности его заместителя. EG "Taffy" Bowen , один из первых разработчиков RDF и участник миссии Tizard, остался в США в качестве советника.

Rad Lab было поручено три начальных проекта: 10-сантиметровая РЛС перехвата с воздуха, 10-сантиметровая система наводки для зенитных орудий и авиационная система дальней навигации. Магнетрон резонатора был продублирован Bell Telephone Laboratories (BTL) и запущен в производство для использования Rad Lab в первых двух проектах. Третий проект, основанный на технологии направленного самонаведения, в конечном итоге стал LORAN . Он был разработан Альфредом Ли Лумисом , который помог создать Rad Lab.

Первоначально Rad Lab построила экспериментальный макет с 10-сантиметровым передатчиком и приемником с использованием отдельных антенн (переключатель TR еще не был доступен). Это было успешно испытано в феврале 1941 года, когда был обнаружен самолет на дальности 4 мили.

Rad Lab и BTL также улучшили характеристики магнетрона, позволяя устройству и связанным системам генерировать более длинные волны. По мере того, как использовалось больше частот, стало общепринятым ссылаться на сантиметровые радиолокационные операции в следующих диапазонах:

P-Band - 30-100 см (1-0,3 ГГц)

L-диапазон - 15-30 см (2-1 ГГц)

S-диапазон - 8-15 см (4-2 ГГц)

Диапазон C - 4-8 см (8-4 ГГц)

X-Band - 2,5-4 см (12-8 ГГц)

K-Band - Ku: 1,7-2,5 см (18-12 ГГц); Ka: 0,75–1,2 см (40–27 ГГц).

В K-полосе был промежуток, чтобы избежать частот, поглощаемых водяным паром из атмосферы. Эти диапазоны соответствуют стандартам IEEE ; немного другие значения указаны в других стандартах, например, в RSGB .

P-Band управление огнем

После того, как BTL разработала FA , первую РЛС управления огнем для ВМС США, она улучшила ее с помощью FC (для использования против надводных целей) и FD (для наведения зенитного оружия). Некоторые из этих 60-сантиметровых установок (750 МГц) вступили в строй осенью 1941 года. Позже они получили обозначения Mark 3 и Mark 4 соответственно. Было выпущено около 125 комплектов Mark 3 и 375 Mark 4.

S-Band бортовой

Для радара Airborne Intercept комплект 10-сантиметрового макета Rad Lab был оснащен параболической антенной с возможностью сканирования по азимуту и углу места . Также были добавлены индикаторы с электронно-лучевой трубкой и соответствующие элементы управления. Эдвин Макмиллан в первую очередь отвечал за создание и тестирование инженерного набора. Первые летные испытания были проведены в конце марта 1941 года, и они давали отражения от цели на расстоянии до пяти миль и без помех от земли , что является основным преимуществом микроволновых радаров. Обозначенный SCR-520 , это был первый в Америке микроволновый радар. Он использовался ограниченно на некоторых более крупных патрульных самолетах, но был слишком тяжелым для истребителей. Будучи усовершенствованным, как гораздо более легкий SCR-720 , тысячи этих наборов были изготовлены и широко использовались как в США, так и в Великобритании (как AI Mk X) на протяжении всей войны.

Армейская артиллерийская установка S-Band

Разработка системы микроволновой наводки уже началась в Великобритании, и она была включена с высоким приоритетом в Rad Lab в связи с ее острой необходимостью. Проект под руководством Ивана Геттинга начался с того же 10-сантиметрового макета, который использовался в проекте AI. Разработка системы GL была сложной задачей. Требовался новый сложный сервомеханизм, чтобы направлять большой параболический отражатель, и требовалось автоматическое слежение. При обнаружении цели выход приемника будет использоваться для перевода сервоуправления в режим блокировки трека. Крепление и отражатель были разработаны центральным инженерным бюро Chrysler . Компания BTL разработала электронный аналоговый компьютер, названный M-9 Predictor-Corrector , содержащий 160 электронных ламп. Компоненты были интегрированы и доставлены в мае 1942 года в Корпус связи армии для испытаний. Обозначенная как система зенитной артиллерийской установки SCR-584, с начала 1944 года около 1500 из них использовались в Европе и на Тихом океане.

S-Band Navy Search

После демонстрации 10-сантиметрового экспериментального макета ВМС запросили поисковый радар S-диапазона для корабельных и бортовых применений. Под руководством Эрнеста Поллард , 50 кВт SG корабельный набор был дан ходовые испытания в мае 1941 года, а затем ASG версии для больших патрульных самолетов и военно - морского флота дирижаблей . С гиростабилизированной установкой SG мог обнаруживать большие корабли на расстоянии 15 миль, а перископ подводной лодки - на расстоянии 5 миль. Всего было построено около 1000 таких наборов. ASG получила обозначение AN / APS-2 и обычно называлась «Джордж» ; около 5000 из них были построены и оказались очень эффективными для обнаружения подводных лодок.

Компактная версия SG для PT катеров получила обозначение SO . Они были введены в 1942 году. Другими вариантами были SF , набор для легких военных кораблей, SH для больших торговых судов и SE и SL для других меньших кораблей. Военно-морской флот также принял версии армейского SCR-584 (без блока M-9, но с гиростабилизаторами) для корабельных поисковых радаров, SM для авианосцев и SP для эскортных авианосцев . Ни один из них не производился в больших количествах, но был очень полезен в эксплуатации.

BTL разработала SJ , дополнение S-диапазона для SD -радара метрового диапазона на подводных лодках. Антенна SJ могла с хорошей точностью охватить горизонт до 6 миль. В конце войны улучшенная СВ увеличила дальность обнаружения до 30 миль.

Бортовое раннее предупреждение в диапазоне L

Самым амбициозным и долгосрочным проектом Rad Lab стал проект Cadillac , первая бортовая радиолокационная система раннего предупреждения. Во главе с Джеромом Визнером в конечном итоге будут задействованы около 20 процентов сотрудников Rad Lab. Этот радар мощностью 20 см (1,5 ГГц) мощностью 1 МВт, получивший обозначение AN / APS-20 , весил 2300 фунтов, включая 8-футовый обтекатель, вмещающий вращающуюся параболическую антенну. Устанавливаемый на палубе авиалайнера TBF Avenger , он мог обнаруживать большие самолеты на дальностях до 100 миль. Бортовая радиолокационная система включала в себя телевизионную камеру , чтобы забрать дисплей PPI и У связи передает изображение обратно в Combat Information Center на хост - носителе. Система впервые поднялась в воздух в августе 1944 года и вступила в строй в марте следующего года. Это было основой послевоенной концепции бортовой системы предупреждения и управления (ДРЛО).

X-Band

В 1941 году Луис Альварес изобрел фазированную антенную решетку с превосходными радиационными характеристиками. Когда был разработан 3-сантиметровый магнетрон, антенна Альвареса использовалась в ряде радаров X-диапазона. « Орел» , позже обозначенный как AN / APQ-7 , обеспечил похожее на карту изображение земли на расстоянии около 170 миль по прямой траектории бомбардировщика. Около 1600 комплектов Eagle были построены и использовались военно-воздушными силами в основном над Японией. Та же самая технология использовалась в ASD ( AN / APS-2, широко известном как «Dog» ), радар поиска и самонаведения, используемый ВМФ на небольших бомбардировщиках; за этим последовало несколько более легких версий, в том числе AIA-1, известный как «радарный прицел».

Антенна Альвареса также использовалась при разработке подхода наземного управления (GCA), комбинированной системы слепой посадки в S-диапазонах и X-диапазонах для баз бомбардировщиков; Эта система особенно использовалась для помощи самолетам, возвращающимся из миссий в плохую погоду.

BTL также разработала радары X-Band. 8 (FH) Марк управление огнем радар, был основан на новом типе антенны , разработанный Джордж Мюллер . Это была решетка из 42 трубчатых волноводов, которые позволяли электронное управление лучом; для этого компания BTL разработала компьютер управления огнем Mark 4 . Mark 22 была система «кивание» используется для высоты цели по установлению фактов с управлением огнем радарами. Благодаря антенне, имеющей форму дольки апельсина, он давал очень узкий горизонтальный луч для поиска неба. Армия также приняла его как AN / TPS-10 , наземную версию, которую обычно называли « Лил Абнер » в честь популярного персонажа комиксов.

Хотя моноимпульсный метод не был реализован в полной системе до послевоенного периода , он был впервые продемонстрирован в NRL в 1943 году на существующем наборе X-Band. Эта концепция приписывается Роберту Пейджу из NRL и была разработана для повышения точности отслеживания радаров. После войны практически все новые радиолокационные системы использовали эту технологию, включая AN / FPS-16 , самый широко используемый радар слежения в истории.

Советский союз

Советский Союз вторгся в Польшу в сентябре 1939 года в рамках пакта Молотова-Риббентропа с Германией; Советский Союз вторгся в Финляндию в ноябре 1939 г .; в июне 1941 года Германия аннулировала пакт о ненападении и вторглась в Советский Союз . Хотя в СССР были выдающиеся ученые и инженеры, он начал исследования того, что позже станет радаром ( радиолокация , букв. Радиолокация ), как только кто-либо другой, и добился хороших успехов в ранней разработке магнетронов, он вступил в войну без развернутой, полностью работоспособной РЛС. система.

Довоенные радиолокационные исследования

В состав вооруженных сил СССР входили Рабоче-Крестьянская Красная Армия (РККА, Рабоче-Крестьянская Красная Армия), Рабоче-Крестьянский Красный Флот (РККФ, Рабоче-Крестьянский Красный Флот) и Военно -Крестьянский Красный Флот. -Воздушные Силы (ВВС, ВВС СССР).

К середине 1930-х годов у германских люфтваффе были самолеты, способные проникать вглубь советской территории. Визуальное наблюдение использовалось для обнаружения приближающихся самолетов. Для ночного обнаружения в Главном артиллерийском управлении (ГАУ, Главное артиллерийское управление) Красной Армии был разработан акустический блок, который использовался для наведения прожектора на цели. Эти методы были непрактичны для самолетов, которые находились над облаками или на значительном расстоянии; Чтобы преодолеть это, были начаты исследования по обнаружению с помощью электромагнитных средств. За эти работы в ГАУ отвечал генерал-лейтенант М.М. Лобанов, который впоследствии тщательно задокументировал эту деятельность.

Ленинград

Наиболее ранние работы в области радиообнаружения (радиообнаружения) проводились в Ленинграде , первоначально в Ленинградском электрофизическом институте (Ленинградский электрофизический институт, ЛЭПИ). Здесь научным руководителем был Абрам Ф. Иоффе , который обычно считался ведущим физиком Советского Союза. LEPI сосредоточился на излучении сигналов непрерывной волны (CW), обнаружении наличия и направления их отражений для использования в системах раннего предупреждения.

В то время как ГАУ интересовалось обнаружением, Войска противовоздушной обороны интересовались определением дальности цели. Павел К. Ощепков из технического персонала ПВО в Москве твердо убежден, что радиолокационное (радиолокационное) оборудование должно быть импульсным, что потенциально позволяет напрямую определять дальность. Его перевели в Ленинград, где он возглавил Особое конструкторское бюро (СКБ) радиолокационного оборудования.

Для изучения существующих и предлагаемых методов обнаружения было созвано совещание представителей Российской академии наук ; оно проходило в Ленинграде 16 января 1934 г. под председательством Иоффе. Радиолокация оказалась наиболее многообещающей техникой, но вопрос о типе (непрерывный или импульсный) и длине волны ( высокочастотный или микроволновый ) не решался.

В ЮКБ команда Ощепкова разработала экспериментальную систему импульсной радиолокации, работающую на частоте 4 м (75 МГц). Он имел пиковую мощность около 1 кВт и длительность импульса 10 мкс; использовались раздельные передающая и приемная антенны. В апреле 1937 года испытания достигли дальности обнаружения почти 17 км на высоте 1,5 км. Хотя это было хорошее начало для импульсной радиолокации, система не была способна измерять дальность (метод использования импульсов для определения дальности был известен по зондам ионосферы, но не использовался). Хотя он никогда не создавал возможности определения дальности для своей системы, Ощепкова часто называют отцом радара в Советском Союзе.

Пока Ощепков изучал импульсные системы, в ЛЭПИ продолжались работы по исследованию непрерывного излучения. В 1935 году ЛЭПИ вошел в состав Научно-исследовательского института-9 (НИИ-9, НИИ №9), одного из нескольких технических отделов ГАУ. Под руководством М.А. Бонч-Бруевича в качестве научного руководителя продолжались исследования в области развития ХО. Были разработаны две перспективные экспериментальные системы. Набор УКВ обозначал Бистро (Рапид) и СВЧ Буря (Шторм). Лучшие их характеристики были объединены в мобильную систему под названием « Улавливатель Самолетов» (радиоприемник самолетов), вскоре получивший обозначение RUS-1 ( РУС-1 ). Это CW, би-статическая система , используемая грузовик монтаж операционных передатчика на уровне 4,7 м (64 МГц) и два установленных на грузовики приемников.

В июне 1937 года в Ленинграде все работы по радиолокации прекратились. Большая чистка от Иосифа Сталина пронеслась над вооруженными силами и научным сообществом, в результате чего почти два миллиона казней. СКБ был закрыт; Ощепков был обвинен в «особо тяжких преступлениях» и приговорен к 10 годам заключения в ГУЛАГе . НИИ-9 также стал мишенью, но был спасен благодаря влиянию Бонч-Бруевича, фаворита Владимира Ленина в предыдущее десятилетие. НИИ-9 как организацию был спасен, а директором назначен Бонч-Бруевич. Чистки привели к потере более года в разработке.

РУС-1 был испытан и запущен в производство в 1939 году, поступив на ограниченную службу в 1940 году, став первой развернутой системой радиолокации в Красной Армии. Бонч-Бруевич умер в марте 1941 года, создав разрыв в руководстве, что еще больше задержало разработку CW-радиолокации.

Nauchnoissledovatelskii ispytatelnyi Institut Связь РККА (НИИИС-KA, Научно - исследовательский институт сигналов Красной Армии), которые первоначально резко выступают против технологии радио-местоположения, теперь помещен в общем контроле за ее развитие в Советском Союзе. Они использовали импульсную систему Ощепкова и к июлю 1938 года имели фиксированную бистатическую экспериментальную группу, которая обнаруживала самолет на 30 км на высоте 500 м и на 95 км для целей на высоте 7,5 км.

Затем проект взяли на себя ЛПТИ Иоффе, в результате чего была создана система Redut (Редут) с пиковой мощностью 50 кВт и длительностью импульса 10 мкс. « Редут» впервые прошел полевые испытания в октябре 1939 года на полигоне недалеко от Севастополя , стратегического военно-морского порта на Черном море .

В течение 1940 года Лепи взял под контроль Редутого развития, совершенствование критического потенциала измерений дальности. Электронно-лучевой дисплей, сделанный из осциллографа, использовался для отображения информации о дальности. В июле 1940 года новая система получила обозначение РУС-2 ( РУС-2 ). Приемопередающее устройство (дуплексер), позволяющее работать с общей антенной, было разработано в феврале 1941 года. Эти открытия были достигнуты на экспериментальной станции в Токсово (под Ленинградом), и на заводе «Светлана» был размещен заказ на 15 систем.

Последний РУС-2 имел импульсную мощность около 40 кВт на 4 м (75 МГц). Набор находился в кабине на моторной платформе, с семиэлементной антенной Яги-Уда, установленной примерно в пяти метрах над крышей. Кабину с антенной можно было поворачивать в большом секторе для наведения диаграммы приема-передачи. Дальность обнаружения составляла от 10 до 30 км для целей до 500 м и от 25 до 100 км для высотных целей. Разница составила около 1,5 км по дальности и 7 градусов по азимуту.

Харьков

Второй центр радиолокационных исследований находился в Харькове, Украина . Здесь Украинский физико-технический институт (УФТИ) тесно сотрудничал с Харьковским университетом (ХУ). UIPT стал известен за пределами СССР, и его посещали всемирно признанные физики, такие как Нильс Бор и Поль Дирак . Теоретическим отделом руководил будущий лауреат Нобелевской премии Лев Ландау . Независимую Лабораторию электромагнитных колебаний (ЛЭМО) возглавил Абрам Алексеевич Слуцкин .

В LEMO магнетроны были основным объектом исследований. К 1934 году группа под руководством Александра Юрьевича Усикова разработала серию магнетронов с сегментированным анодом, охватывающих диапазон от 80 до 20 см (от 0,37 до 1,5 ГГц), с выходной мощностью от 30 до 100 Вт. Семен Ю. Брауде разработал магнетрон в стеклянном корпусе. магнетрон мощностью 17 кВт с эффективностью 55 процентов на 80 см (370 МГц), настраиваемый при изменении длины волны на 30 процентов, обеспечивая частотный охват примерно от 260 до 480 МГц (граница между VHF и UHF ). Они были подробно описаны в немецкоязычных журналах - практика, принятая UIPT, чтобы привлечь внимание к своим достижениям.

В 1937 году НИИИС-КА заключил контракт с ЛЭМО на разработку импульсной радиолокационной системы обнаружения самолетов. Проект носил кодовое название « Зенит» (популярная в то время футбольная команда) и возглавлялся Слуцкиным. Разработкой передатчика руководил Усиков. В блоке использовался 60-сантиметровый (500 МГц) магнетрон, пульсирующий с длительностью 7–10 мкс и обеспечивающий импульсную мощность 3 кВт, позже увеличенную до почти 10 кВт.

Брауде руководил разработкой ресивера. Первоначально это был супергетеродинный блок, в котором в качестве гетеродина использовался перестраиваемый магнетрон, но ему не хватало стабильности, и он был заменен схемой, использующей желудевой триод типа 955 RCA . Возвращенные импульсы отображались на электронно-лучевом осциллографе , что давало измерение дальности.

Испытания «Зенита» прошли в октябре 1938 года. При этом был обнаружен средний бомбардировщик на дальности 3 км и определены районы для доработок. После внесения изменений в сентябре 1940 года была проведена демонстрация. Было показано, что три координаты (дальность, высота и азимут) самолета, летящего на высоте от 4000 до 7000 метров, могут быть определены на расстоянии до 25 км. , но с плохой точностью. Кроме того, из-за того, что антенны были направлены под небольшим углом, помехи от земли были проблемой.

Несмотря на то, что он не подходил для применения в артиллерийских установках, он показал путь для будущих систем. Однако эксплуатационная особенность делала " Зенит" непригодным для наводки орудия для атаки быстро движущихся самолетов. Для анализа сигналов использовался метод считывания нуля; Координаты азимута и возвышения должны были быть получены отдельно, что потребовало последовательности перемещений антенны, которая заняла 38 секунд для трех координат.

Работа в LEMO продолжилась над « Зенитом» , превратив его в систему с одной антенной, получившую обозначение « Рубин» . Однако эти усилия были прерваны вторжением Германии в СССР в июне 1941 года. Вскоре все важнейшие предприятия и другие предприятия Харькова были эвакуированы далеко на восток .

Военное время

Когда в июне 1941 года немецкий блицкриг охватил Советский Союз, три огромные группы армий под руководством танков продвинулись на 900-мильном фронте с Ленинградом, Москвой и Украиной в качестве целей. Последовало то, что в Советском Союзе стало известно как Великая Отечественная война. Обороны Komitet (Комитет Обороны - небольшая группа лидеров , окружающих Сталин) дал первый приоритет обороне Москвы; лаборатории и заводы Ленинграда должны были быть эвакуированы на Урал , а затем - харьковские предприятия.

Несколько различных радиолокационных систем были произведены Советским Союзом на перемещенных объектах во время войны. пополнено около 2600 РЛС различных типов по программе ленд-лиза.

Наземный

На заводе «Свелтана» в Ленинграде было построено около 45 систем РУС-1 . Они были размещены вдоль западных границ и на Дальнем Востоке. Однако без возможности определения дальности военные сочли, что RUS-1 не представляет большой ценности.

Когда начались воздушные атаки на Ленинград, испытательная установка РУС-2, собранная на Токсовском экспериментальном полигоне, была задействована в тактической операции, обеспечивая раннее предупреждение соединений Люфтваффе (ВВС Германии). Имея дальность действия до 100 км, это подразделение своевременно информировало сети гражданской обороны и истребителей. Это привлекло внимание властей, которые ранее не проявляли особого интереса к радиолокационному оборудованию.

В середине июля радиолокационные работы ЛЭПИ и НИИ-9 были отправлены в Москву, где они были объединены с существующими частями НИИИС-КА. Система РУС-2 была установлена ​​под Москвой и укомплектована недавно переведенным персоналом ЛПТИ; Впервые его использовали 22 июля, когда он обнаружил ночью приближающийся полет около 200 немецких бомбардировщиков, находившихся на расстоянии 100 км. Это была первая воздушная атака на Москву, которая сразу привела к тому, что вокруг города были построены три кольца зенитных батарей, связанных с центральным командным пунктом.

Несколько передатчиков и приемников, созданных для систем РУС-2 , были быстро адаптированы НИИ-КА для стационарных радиолокационных станций вокруг Москвы. Обозначенные как RUS-2S, а также P2 Pegmatit , они имели антенну Yagi, установленную на 20-метровых стальных мачтах, и могли сканировать сектор в 270 градусов. Что касается создания дополнительного оборудования, то в январе 1942 года Завод 339 в Москве стал первым производственным предприятием в Советском Союзе, посвященным радиолокационным установкам (вскоре официально названным радаром). В 1942 году на этом предприятии было построено и установлено 53 комплекта РУС-2С в окрестностях Москвы и других критических точек СССР.

Завод 339 имел выдающийся научно-технический состав; ранее он был административно обособлен и обозначен как Научный институт радиопромышленности № 20 (НИИ-20). Техническим директором был Виктор Васильевич Тихомиров , пионер отечественной авиационной радиотехники. (Позднее в его честь был назван Научно-исследовательский институт приборостроения имени Тихомирова .) Завод 339 и связанный с ним НИИ-20 доминировали в разработке и производстве радиолокационного оборудования в СССР на протяжении всей войны.

Многие комплекты различных версий РУС-2 были построены на Заводе 339 во время войны. Обеспечивая раннее предупреждение, эти наборы страдали от недостатка нехватки высоты цели (угла возвышения). Таким образом, они в основном использовались вместе с постами визуального наблюдения, когда люди использовали оптические устройства для оценки высоты и определения типа самолета.

С момента первых попыток радиолокации возник вопрос, как можно идентифицировать самолет - дружественный он или вражеский? С появлением РУС-2 эта проблема потребовала немедленного решения. В НИИ-20 разработан блок, который будет установлен на самолете, который будет автоматически реагировать как «дружественный» на радиоизлучение советского радара. Транспондера , обозначенный как SCH-3 , а затем называется система радиолокационного опознавания (МФЛ) блок, был помещен в производство на заводе 339 в 1943 г. Это устройство изначально ответило только к сигналу РУС-2 , и только относительно небольшое число эти и последующие единицы были построены в СССР.

RUS-2 спонсировалось и ПВО предназначены для раннего предупреждения. ГАУ по-прежнему нуждалось в системе артиллерийской наводки, способной поддерживать зенитные батареи. По прибытии в Москву радиолокационная группа НИИ-9 продолжила работу на ПВО по этой проблеме, вернув в Бурю созданную ранее экспериментальную микроволновую установку. В течение нескольких недель группа под руководством Михаила Л. Слиозберга в сотрудничестве с НИИ-20 разработала бистатический комплект CW, обозначенный как SON ( аббревиатура от Stancyja Orudijnoi Navodki Russian : Станция орудийной наводки - Станция наводки ), используя 15 -см (2,0 ГГц) магнетрон.

В начале октября экспериментальный комплект « Сон» прошел боевые испытания в подмосковном зенитном дивизионе. Характеристики радиодиапазона " Сон" были низкими по сравнению с существующим на базе оптики " Пуазо-3" , стереоскопическим дальномером, усовершенствованным ранее Ощепковым. Проект был прекращен, и дальнейших попыток использования магнетронов в радиолокационных установках не предпринималось. После этой неудачи НИИ-9 был отправлен в другое место и больше не участвовал в радиолокационной деятельности. Часть радиолокационной группы, включая Слиозберга, осталась в Москве, работая на НИИ-20.

Вскоре после вторжения Германии в СССР Великобритания посетила делегация советских офицеров в поисках помощи в оборонной технике. Из своих разведывательных источников Советы знали о британской системе RDF (определение дальности и направления ) с установкой орудий, GL Mk II, и просили, чтобы это оборудование было испытано при обороне Москвы. В начале января 1942 года Уинстон Черчилль согласился отправить одну из этих систем в Россию, но с условием, что она будет полностью защищена британскими офицерами и управляться британскими техническими специалистами.

Когда судно с оборудованием прибыло в Мурманск , морской порт у Берингова моря за Полярным кругом , там разразился зимний шторм, и разгрузку пришлось отложить на ночь. На следующее утро было обнаружено, что вся система GL Mk II, установленная на трех грузовиках, исчезла. Посольство Великобритании немедленно заявило протест, а через несколько дней офицерам сообщили, что оборудование было доставлено в Москву для безопасности.

Он действительно был доставлен в Москву - прямо в НИИ-20 и Завод 339, где специалисты по разведке полностью его изучили, а Слиозберг возглавил группу по быстрой реинжинирингу оборудования. В середине февраля НИИ-20 объявил о разработке новой системы радиолокации, получившей обозначение Сон-2а . По сути, это была прямая копия GL Mk II.

Работая на частоте 5 м (60 МГц), Son-2a использовал отдельные грузовики для передающего и приемного оборудования, а третий грузовик нес генератор энергии. При использовании передающая антенна с дипольной решеткой, дающая широкую диаграмму направленности, была закреплена на вершине заземленного столба. Приемная станция, отделенная от передатчика примерно на 100 метров, находилась в поворотной кабине с крыльевидными антеннами, установленными с каждой стороны. На мачте над кабиной находилась пара антенн, которые использовались с гониометром для определения высоты.

Как и оригинальный британский GL Mk II, Son-2a не очень помогал в наведении прожекторов и зенитных орудий. Тем не менее, он был запущен в производство и передан в Красную Армию в декабре 1942 года. В течение следующих трех лет было построено около 125 таких наборов. Кроме того, по программе ленд-лиза было предоставлено более 200 систем GL Mk IIIC (усовершенствованных по сравнению с Mk II и построенных в Канаде) , что сделало комбинацию наиболее часто используемой радиолокационной станцией в Советском Союзе во время войны.

Украина была третьей целью вторгшейся немецкой армии. К концу июля 1941 года их механизированные войска подошли к этому району, и по приказу Комитета обороны УФПТ в Харькове начал подготовку к эвакуации. Для этого LEMO был отделен от UIPT, и две организации должны были быть отправлены в разные города: Алма-Ата для основной операции и, разделенные 1500 км, Бухара для LEMO.

Пока шла подготовка к переезду, ЛЕМО было приказано доставить экспериментальное оборудование Zeni в Москву для испытаний в НИИИС-КА. В середине августа Усиков, Брауде и еще несколько сотрудников LEMO отправились в Москву, где были прикреплены к НИИИС-КА. Система « Зенит» была установлена ​​на окраине Москвы, что дало возможность испытать ее в бою. Было обнаружено, что, хотя точность системы была недостаточной для точного прицеливания, она была удовлетворительной для заградительной стрельбы. Также может использоваться как дополнение к системе наблюдения РУС-2 при наведении истребителя.

В сентябре команда провела полевые модификации « Зенита», и были проведены дополнительные испытания. Было обнаружено, что дальность обнаружения была увеличена вдвое, но мертвая зона увеличилась на такую ​​же величину. В НИИИС-КА полагали, что есть хорошие перспективы для развития этой системы в подходящую систему, но необходимы были лабораторные условия. Таким образом, « Зенит» и весь персонал НИИИС-КА были отправлены на 3200 км в Бухару, присоединившись к остальной части LEMO, которая также переместилась.

Из-за метода анализа сигналов с нулевым отсчетом система « Зенит» страдала медленными измерениями (38 секунд для определения трех координат), а также точностью. У него также была большая мертвая зона, вызванная отражениями от земли. Еще в Харькове началась работа над « Рубином» - системой, призванной исправить недостатки « Зенита» . Со Слуцкиным в качестве директора LEMO этот проект продолжился в Бухаре под руководством Усикова.

Был разработан новый магнетрон; он работал на 54 см (470 МГц) с мощностью в импульсе, увеличенной до 15 кВт. Для изоляции приемника от прямого импульса передатчика было разработано газоразрядное приемопередающее устройство (диплексер), что позволило использовать общую передающую-приемную структуру. (Аналогичная разработка была сделана для обычной антенны РУС-2 , но она не подошла бы для СВЧ Рубина .)

Было рассмотрено несколько методов замены методов считывания нуля, при окончательном выборе использовалось приспособление для обеспечения стационарного диполя, относительно которого можно было непрерывно определять направленное положение антенны. Дальность, азимут и угол места показывались на дисплее электронно-лучевой трубки. Однако не было возможности передать эту информацию в автомат для наведения прожекторов и пушек.

Отдельные передающий и приемный диполи находились в фокусе 3-метрового параболоидного отражателя. Антенна в сборе с пультами дистанционного управления может поворачиваться на 0–90 градусов по вертикали и на 0–400 градусов по горизонтали. Ширина главного луча составляла 16 градусов по экватору и 24 градуса по меридиану.

Система была установлена ​​на двух грузовиках: электроника и пульт управления в одном, а электрогенератор - в другом. И магнетрон передатчика, и передняя часть приемника находились в герметичных контейнерах, прикрепленных к задней части отражателя. Антенна в сборе находилась на рельсах, и ее можно было выкатить рядом с грузовиком.

К августу 1943 года опытный образец системы « Рубин» был завершен, и все работы выполнялись небольшими коллективами ЛЭМО и НИИИС-КА. Система была доставлена ​​в Москву, где Усиков, Трутен и другие провели дальнейшие испытания и провели небоевые демонстрации. К этому времени британский GL Mk II и его советская копия, SON-2 , также были доступны и, возможно, использовались в прямом сравнении с Рубином ; Если бы это было так, « Рубину» не удалось бы добиться успеха.

Вместо того, чтобы выпускать прототип в производство, армия приняла меры к тому, чтобы « Рубин» был испытан Командованием Красного флота. В начале 1944 года система была доставлена ​​в Мурманск, единственный незамерзающий порт в советской Арктике. Здесь, несмотря на холода, Усиков продолжал испытания и демонстрации в лучших условиях, чем в по-прежнему хаотичной Москве.

Испытания на борту корабля показали обнаружение самолетов на расстоянии 60 км и надежные измерения на расстоянии 40 км. Средние ошибки не превышали 120 м по дальности и 0,8 градуса по азимуту и ​​углам места. Время определения угловых координат не превышало 7 секунд, а мертвая зона - до 500 м. Аналогичная точность была обнаружена для всех типов надводных судов, но с антенной Рубина на уровне палубы дальность обнаружения была, по понятным причинам, намного меньше, чем для самолетов.

В последний год войны « Рубин» использовался Красным флотом для воздушного и надводного наблюдения в полярном секторе. Если бы GL Mk II и его клон SON-2ot не стали доступны, Rubin , вероятно, был бы построен намного раньше и пошел бы в производство. Хотя эта система никогда не вводилась в регулярную эксплуатацию, она послужила хорошей основой для будущих радаров на основе магнетронов в Советском Союзе.

Холодная война принесла угрозу межконтинентальных сверхзвуковых бомбардировщиков. Это привело к разработке интегрированных систем ПВО, таких как Ураган-1, в которых радары поиска и обнаружения на большом расстоянии от стратегических районов обнаруживают прибывающие угрозы, интегрируют эти данные в решение атаки или перехвата, а затем поражают цель самолетами-перехватчиками или противодействием авиационная артиллерия по мере того, как нарушитель переходит в несколько уровней систем вооружения.

В воздухе

В довоенные годы создавался ряд новых истребителей и бомбардировщиков. Владимир Петляков руководил конструкторским бюро ВВС СССР, отвечавшим за разработку двухмоторного штурмово-пикирующего бомбардировщика, получившего в итоге обозначение Пе-2 . Отставая от графика, Петляков был обвинен в саботаже и брошен в технический ГУЛАГ ; он фактически выполнил большую часть своего дизайна, находясь в заключении.

В конце 1940 г. ВВС разработали требования к бортовой системе обнаружения самолетов противника. Группе радиолокации НИИ-9 в Ленинграде было поручено разработать такой комплект для Пе-2 . Большая часть оборудования для радиолокации в то время была большой и тяжелой, и для этого самолета требовался небольшой легкий комплект. Кроме того, ограничения по размеру антенны привели к максимальному использованию частот. Рефлекторный клистрон (как его позже назвали) только что разработал Николай Девятков . Используя это, было начато проектирование набора, обозначенного Gneis (Origin) и работающего на 16 см (1,8 ГГц).

Когда в июле 1941 года НИИ-9 был эвакуирован в Москву, это сильно повлияло на график. К тому же рефлекторный клистрон не был запущен в производство и его наличие в будущем было сомнительным; Таким образом, проект был прекращен. Однако потребность в бортовом радиолокационном станке стала еще более важной; Пе-3 , тяжелый вариант истребитель Пе-2 , был в производстве. Некоторые из этих самолетов настраивались как ночные истребители, и радар (как его теперь называли) был срочно необходим. Разработкой занялись НИИ-20 и Завод 339 под руководством технического директора Виктора Тихомирова.

Новая установка, получившая обозначение « Гнейс-2» ( Гнейс-2 ), работала на расстоянии 1,5 м (200 МГц). П-3 истребитель был двуместный самолетом, с пилотом и задним оператором стрелка / радио сидячем спины к спине. РЛС проектировалась как еще одно оборудование для радиста.

Антенны были установлены над верхней поверхностью крыльев, передающая решетка с широкой диаграммой направленности на одном крыле и две приемные антенны Яги - на другом. Один Яги был направлен вперед, а другой, в нескольких футах от него, направлен наружу под углом 45 градусов. Фюзеляж самолета служил экраном между передающей и приемной антеннами. Система имела дальность действия около 4 км и могла определять азимут цели относительно траектории полета истребителя.

ГНЕЙС-2 , первый самолет РЛС в Советском Союзе, было доказано в бою под Сталинградом в декабре 1942 г. Около 230 из этих множеств были построены во время войны. Некоторые из них были установлены на самолетах Як-9 и (вне порядкового номера) Як-3 , передовых истребителях, которые в конечном итоге дали паритет ВВС с Люфтваффе . Другие комплекты с обозначением « Гнейс» были разработаны на заводе 339 в экспериментальных целях, в частности с истребителями « Лавочкин Ла-5» и штурмовыми самолетами « Ильюшин» Ил-2 , но ни один из этих комплектов не был запущен в производство.

Военно-морской

В течение 1930-х годов РККФ (Красный флот) имел крупные программы по развитию радиосвязи. С 1932 года это направление возглавил Аксель Иванович Берг ( директор НИИИС-КФ по изучению сигналов Красного флота), которому впоследствии было присвоено звание инженер-адмирал. Он также был профессором ленинградских университетов и внимательно следил за ранним развитием радиолокации в ЛФТИ и НИИ-9. Он начал исследовательскую программу по этой технологии в НИИИС-КФ, но был прерван арестом в 1937 году во время Великой чистки и провел в тюрьме три года.

Берг был освобожден в начале 1940 года и восстановлен в должности. Изучив испытания Редута, проведенные в Севастополе, он получил кабину РУС-2 и адаптировал ее для судовых испытаний. Обозначенный Редут-К , он был установлен на легком крейсере « Молотов» в апреле 1941 года, что сделало его первым боевым кораблем в РККФ с возможностью радиолокации. После начала войны было построено всего несколько таких наборов.

В середине 1943 года радар ( радиолокация ) был окончательно признан жизненно важным видом деятельности Советского Союза. Создан Совет по радиолокации при Государственном комитете обороны; Берг был назначен заместителем министра, ответственным за все радары в СССР. Участвуя во всех будущих разработках этой деятельности, он проявлял особый интерес к системам ВМФ. Позже Берг в основном отвечал за внедрение кибернетики в Советском Союзе .

Среди других отечественных радаров ВМФ СССР, разработанных (но не запущенных в производство) во время войны, были Гюис-1 , работающие на высоте 1,4 м с импульсной мощностью 80 кВт. Это был преемник Redut-K для раннего предупреждения; Опытный образец был установлен на эсминце « Громкий» в 1944 году. Одновременно разрабатывались две РЛС управления огнем: « Марс-1» для крейсеров и « Марс-2» для эсминцев. Оба были испытаны в самом конце войны, а затем запущены в производство как Редан-1 и Редан-2 соответственно.

Германия

В Германии долгое время использовалось электромагнитное излучение для обнаружения объектов. В 1888 году Генрих Герц , впервые продемонстрировавший существование этих волн, также отметил, что они, как и свет, отражаются металлическими поверхностями. В 1904 году Кристиан Хюльсмайер получил немецкие и зарубежные патенты на устройство Telemobilskop , в котором использовался передатчик с искровым разрядником, который мог обнаруживать корабли и предотвращать столкновения; его часто называют первым радаром, но без прямого указания дальности он не может подпадать под эту классификацию. С появлением радиолампы и электроники были разработаны другие системы только для обнаружения, но все они использовали непрерывные волны и не могли измерять расстояние.

В 1933 году физик Рудольф Кюнхольд , научный руководитель Kriegsmarine (ВМФ Германии) Nachrichtenmittel-Versuchsanstalt (NVA) (Центр исследования сигналов) в Киле , начал эксперименты в микроволновом диапазоне для измерения расстояния до цели. Что касается передатчика, ему помогли два оператора-радиолюбителя, Пауль-Гюнтер Эрбслё и Ханс-Карл Фрейхер фон Виллисен. В январе 1934 года они сформировали в Берлине- Обершеневейде компанию Gesellschaft für Elektroakustische und Mechanische Apparate (GEMA) для этой работы.

Вскоре в GEMA всерьез началась разработка Funkmessgerät für Untersuchung (радиоизмерительного прибора для разведки). Ханс Холлманн и Теодор Шультес, оба из престижного Института Генриха Герца в Берлине , были добавлены в качестве консультантов. Первой разработкой был аппарат непрерывного излучения, использующий для обнаружения интерференцию доплеровских биений. Затем Кюнхольд перевел работу GEMA на систему с импульсной модуляцией.

Используя 50-сантиметровый (600 МГц) магнетрон от Philips , их первый передатчик был модулирован импульсами длительностью 2 мкс с частотой повторения импульсов (PRF) 2000 Гц. Передающая антенна представляла собой решетку из 10 пар диполей с отражающей сеткой, а приемная антенна имела три пары диполей и встроенное переключение лепестков . В широкополосном регенеративном приемнике использовался желудевой триод RCA 955 . Блокирующее устройство ( дуплексер ) закрывает вход приемника, когда передатчик подает импульс. Для отображения диапазона использовалась трубка Брауна . Впервые он был испытан в мае 1935 года на полигоне NVA (с 1939 года: Nachrichten-Versuchskommando (NVK) (команда исследования сигналов)) Pelzerhaken в заливе Любек около Нойштадта в Голштинии , обнаруживая отражения из лесов через залив в диапазоне 15 км (9,3 мили). В Германии Кюнхольда часто называют «отцом радара».

Этот первый Funkmessgerät от GEMA включал в себя более передовые технологии, чем ранние наборы в Великобритании и Соединенных Штатах, но похоже, что радар получил гораздо более низкий приоритет до конца Второй мировой войны; к началу войны немногие были выведены на вооружение. В значительной степени это было связано с недостаточной оценкой этой технологии военной иерархией, особенно наверху, где диктатор Адольф Гитлер смотрел на радар как на защитное оружие и интересовался наступательной техникой. Эта проблема усугублялась вялым подходом к укомплектованию командным составом. Прошло некоторое время, прежде чем у Люфтваффе была система командования и управления, почти такая же эффективная, как та, что была создана Королевскими военно-воздушными силами Великобритании перед войной.

Вольфганг Мартини , кадровый офицер Люфтваффе , был главным пропагандистом радаров для немецкого командования. Несмотря на то, что он не получил университетского образования, его понимание этой технологии было инстинктивным, и его участие, возможно, было самым большим стимулом к ​​окончательному развитию радаров военного времени в Германии. В 1941 году он был повышен до генерала дер Люфтнахрихтентруп (генерал корпуса воздушной связи) и оставался на этой должности до конца войны в мае 1945 года.

Все три вида объединенных вооруженных сил Вермахта нацистской Германии: Люфтваффе (ВВС), Кригсмарине (ВМС) и Хеер (Армия); использовалась немецкая радиолокационная техника и оборудование. Хотя этими пользователями управляли несколько лабораторий по разработке, подавляющее большинство радаров было поставлено четырьмя коммерческими фирмами: GEMA, Telefunken , Lorenz и Siemens & Halske . Ближе к концу войны в 1945 году компания GEMA возглавила работу немецких радаров, число сотрудников выросло до 6000 человек.

Официальное обозначение радиолокационных систем было FuMG ( Funkmessgerät , буквально «беспроводной счетчик»), с большинством из них также была буква (например, G, T, L или S), указывающая производителя, а также число, показывающее год выпуска. и, возможно, буква или цифра, обозначающая модель. Однако в обозначениях отсутствовало единообразие.

Наземные и корабельные

В начале 1938 года Кригсмарине профинансировала GEMA на разработку двух систем, одной из которых была установка для постановки артиллерийских орудий, а другая - системы предупреждения о взлетах. Первым в производстве стал 80-сантиметровый (380 МГц) зенитный ракетный комплекс , способный вести огонь по надводным или воздушным целям на дальности 80 км. Он имел конфигурацию антенны, очень похожую на US SCR-268. Версия с фиксированным положением, Flakleit-G , включала в себя измеритель высоты.

Вторым типом, разработанным GEMA, был Seetakt 2,5 м (120 МГц) . На протяжении всей войны GEMA поставляла широкий выбор наборов Seetakt , в основном для кораблей, но также и для нескольких типов подводных лодок. У большинства из них был превосходный модуль измерения дальности под названием Messkette (измерительная цепь), который обеспечивал точность диапазона в пределах нескольких метров независимо от общего диапазона. На корабле Seetakt использовалась антенна "матрас", аналогичная "пружине" на американском CXAM.

Хотя Кригсмарине пытались помешать GEMA работать с другими службами, Люфтваффе стало известно о Seetakt и заказали свою собственную версию в конце 1938 года. Названный Freya , это был наземный радар, работающий на расстоянии около 2,4 м (125 МГц). с пиковой мощностью 15 кВт, обеспечивающей дальность действия около 130 км. Базовый радар Freya постоянно совершенствовался, в итоге было построено более 1000 систем.

В 1940 году Йозеф Каммхубер использовал Freyas в новой сети противовоздушной обороны, простирающейся через Нидерланды , Бельгию и Францию . Названная союзниками линией Каммхубера , она состояла из ряда ячеек под кодовым названием Himmelbett (кровать с балдахином), каждая из которых занимала территорию примерно 45 км в ширину и 30 км в глубину и содержала радар, несколько прожекторов и основной и резервный ночные истребители. Это было относительно эффективно, кроме случаев, когда небо было пасмурным. Чтобы скрыть этот недостаток, потребовался новый радар наведения орудий, и Люфтваффе заключило контракт с Telefunken на создание такой системы.

Под руководством Вильгельма Рунге компания Telefunken построила новый радар на основе нового триода, способного передавать импульсную мощность 10 кВт на 60 см (500 МГц). Под кодовым названием Вюрцбург (ведущий инженер Рунге предпочитает кодовые названия немецких городов, таких как Вюрцбург ), он имел 3-метровый параболический отражатель, поставляемый компанией Zeppelin, и был эффективен на дальности около 40 км для самолетов. . Обычно к каждому « Химмельбетту» добавлялись два таких радара: один для обнаружения цели с « Фреи», а второй - для отслеживания истребителя. Требовался только один оператор, Würzburg стал основной мобильной системой наведения орудий, используемой Люфтваффе и Heer во время войны. В конечном итоге было выпущено около 4000 различных версий базовой системы.

Система противовоздушной обороны постоянно обновлялась. Для увеличения дальности и точности Telefunken разработал диполи Würzburg-Riese, а компания GEMA увеличила диполи Freya, чтобы получить Mammut и Wassermann . В Würzburg-Riese (Гигантский Вюрцбург ) была 7,5-метровая (25-футовая) тарелка (еще один продукт от Zeppelin), которая была установлена ​​на железнодорожном вагоне. Система также имела увеличенную мощность передатчика; В сочетании с увеличенным отражателем это привело к дальности до 70 км, а также значительно повысило точность. Было построено около 1500 таких радиолокационных систем.

Мамает (мамонт) использовало 16 Freyas связанных в гигантский 30- на 10-м (100- на 33 футов) антенны с фазированной решеткой луча, направляя технику , которая в конечном счете станет стандартом в радиолокации. Он имел дальность до 300 км и охватывал около 100 градусов в ширину с точностью около 0,5 градуса. Было построено около 30 наборов, некоторые из которых были расположены вплотную друг к другу для двунаправленного покрытия. « Вассерманн» (водяной) имел восемь « Фрейев» также с фазированными антенными решетками, установленных на управляемой 56-метровой (190-футовой) башне и обеспечивающих дальность действия до 240 км. Вариант, Вассерманн-S , имел радары, установленные на высоком цилиндре. С 1942 года было построено около 150 единиц всех типов.

Требовалась система большой дальности для отслеживания британских и американских бомбардировщиков, когда они пересекали Германию. Для этой функции консультанты Теодор Шультес и Ханс Холлманн разработали экспериментальный радар Panorama на 2,4 м (125 МГц) и мощностью 30 кВт . Построенный компанией Siemens & Halske в 1941 году, он находился на вершине бетонной башни в Треммене , в нескольких километрах к югу от Берлина. Антенна имела 18 диполей на длинной горизонтальной опоре и давала узкий вертикальный луч; он вращался со скоростью 6 об / мин, чтобы охватить 360 градусов примерно до 110 км.

На основе работы Panorama компания Siemens & Halske улучшила эту систему и переименовала ее в Jagdschloss (охотничий домик). Они добавили вторую переключаемую операцию до 150 кВт на 1,2 м (250 МГц), увеличив дальность действия почти до 200 км. Информация от приемников передавалась по коаксиальному кабелю или по 50-сантиметровой линии связи от башни к центральному командному пункту, где она использовалась для управления истребителями. В дисплее использовался ЭЛТ с полярными координатами (PPI) Холлмана, первая немецкая система с этим устройством; он также был добавлен в Панораму. Jagdschloss вступил в строй в конце 1943 года, и около 80 систем были в конечном счете построены. Jagdwagen (охота автомобиль) была мобильная, одночастотная версией; работая на 54 см (560 МГц), он имел соответственно меньшую антенную систему.

В рамках проекта, финансируемого из внутренних источников, фирма Lorenz AG разработала установку с импульсной модуляцией. Хир контракт на несколько комплектов для Flak (зенитный) поддержки, но затем эта миссия была передана Люфтваффе . В течение нескольких лет Лоренцу не удавалось продавать новые версии, которые назывались Курфюрст и Курмарк (обе термины Священной Римской Империи ). По мере того как война продолжалась, Люфтваффе заметили необходимость в дополнительных радарах. Лоренц снова изменил свои наборы, чтобы стать Tiefentwiel , мобильной системой, созданной для дополнения Freya против низколетящих самолетов, и Jagdwagen , мобильным устройством, используемым для воздушного наблюдения. Эти 54-сантиметровые (560 МГц) блоки с индикаторами положения в плане имели две антенны, поддерживаемые параболическими сетчатыми отражателями на вращающихся раздвоенных рамах, которые поднимались над кабиной оборудования. Начиная с 1944 года, обе эти системы производились компанией Lorenz для Люфтваффе в относительно небольших количествах.

Хотя немецкие исследователи разработали магнетроны в начале 1930-х годов (Ганс Холлманн получил патент США на свое устройство в июле 1938 года), ни один из них не подходил для военных радаров. В феврале 1943 года над Нидерландами был сбит британский бомбардировщик с радаром H2S , и 10-сантиметровый магнетрон был найден целым. Вскоре был открыт секрет создания успешных магнетронов, и началась разработка микроволновых радаров.

Компании Telefunken было поручено построить установку для наводки зенитных орудий , и в начале 1944 года появилась 10-сантиметровая установка под кодовым названием Marbach . Используя 3-метровый отражатель Mannheim , эта установка имела дальность обнаружения около 30 км. Его наиболее важной характеристикой была относительная невосприимчивость к Window - мякине, которую британцы использовали в качестве контрмеры против 50-см Würzburg . Marbach был произведен в ограниченных количествах для Flak батарей вокруг ряда крупных промышленных городов.

Было разработано несколько других 10-сантиметровых наборов, но ни один из них не попал в серийное производство. Одним из них был Jagdschloss Z , экспериментальная установка типа Panorama с импульсной мощностью 100 кВт, построенная Siemens & Halske. Klumbach представлял собой подобный набор, но с импульсной мощностью всего 15 кВт и с цилиндрическим параболическим отражателем для получения очень узкого луча; при использовании с Marbach комбинированная система управления огнем получила название Egerland .

Ближе к концу 1943 года немцы спасли радары с 3-сантиметровыми магнетронами, но комплекты, работающие на этой длине волны, так и не были произведены. Однако они сыграли важную роль в немецкой разработке средств противодействия, в частности, приемников радиолокационных предупреждений .

В воздухе

В июне 1941 года бомбардировщик RAF, оснащенный РЛС ASV (Air-to-Surface Vessel) Mk II, совершил вынужденную посадку во Франции. Хотя команда пыталась уничтожить установку, останков было достаточно, чтобы Немецкая авиационная лаборатория смогла определить операцию и ее функцию. Испытания показали достоинства такого радара, и Вольфганг Мартини также увидел ценность и поручил Лоренцу разработать аналогичную систему.

Имея опыт работы в авиационном навигационном оборудовании и опыт разработки своих наземных радиолокационных систем, Лоренц имел отличные возможности для этого проекта. До конца года они построили набор, основанный на их конструкции Курфюрст / Курмарк , но значительно уменьшенный по размеру и весу, а также с улучшенной электроникой. Обозначенный FuG 200 Hohentwiel , он производил импульсную мощность 50 кВт на низких частотах диапазона УВЧ (545 МГц) и имел очень низкую частоту повторения импульсов 50 Гц. В комплекте использовались две отдельные антенные системы, обеспечивающие поиск как вперед, так и сбоку.

Hohentwiel демонстрации обнаружено большое судно в 80 км, с обработанной поверхностью подводной лодки со скоростью 40 км, подводная лодка перископ на 6 км, самолетов в 10 до 20 км, а земли особенности при 120 до 150 км. Точность пеленга около 1 градуса была получена путем быстрого переключения между двумя приемными антеннами, нацеленными на 30 градусов с каждой стороны направления антенны передатчика. Запущенный в производство в 1942 году, Hohentwiel имел большой успех. Впервые он был использован на больших самолетах-разведчиках, таких как Fw 200 Condor . В 1943 году Hohentwiel-U , приспособленный для использования на подводных лодках, обеспечил дальность действия 7 км для надводных кораблей и 20 км для самолетов. Всего было доставлено около 150 комплектов в месяц.

Использование точных радаров Freya и Würzburg в их системах ПВО позволило немцам несколько менее энергично подходить к разработке бортовых радаров. В отличие от британцев, чьи неточные системы CH требовали наличия в самолете какой-то системы, « Вюрцбург» был достаточно точным, чтобы позволить им оставить радар на земле. Это снова стало их преследовать, когда британцы открыли принцип действия тактики Химмельбетта , и разработка воздушно-десантной системы стала гораздо более важной.

В начале 1941 года ПВО осознало необходимость наличия радара на своих ночных истребителях. Требования были переданы Рунге в Telefunken, и к лету опытный образец системы был испытан. Под кодовым названием Lichtenstein , это была система с низким диапазоном UHF (485 МГц) и мощностью 1,5 кВт в своей самой ранней модели B / C , в основном на основе технологии, которая сейчас хорошо зарекомендовала себя Telefunken для Вюрцбурга. Проблемы проектирования заключались в уменьшении веса, обеспечении хорошей минимальной дальности (очень важно для боя воздух-воздух) и соответствующей конструкции антенны. Превосходная минимальная дальность действия 200 м была достигнута за счет тщательного формирования импульса. Matratze (матрац) антенная решетка в его полном виде была шестнадцать диполей с отражателями (в общей сложности из 32 элементов), что дает широкий поиск поле и типичный 4-км диапазон максимального (ограничивается наземными помехами и зависят от высоты), но производство большое аэродинамическое сопротивление. В линии передачи был вставлен вращающийся фазовращатель для получения закрученного луча. Возвышение и азимут цели относительно истребителя отображались соответствующими положениями на трехтрубном ЭЛТ-дисплее.

Первые серийные комплекты ( Lichtenstein B / C ) стали доступны в феврале 1942 года, но не были приняты на вооружение до сентября. Nachtjäger (ночной истребитель) пилоты нашли к своему ужасу, что 32-элемент Matratze массив был замедляя их самолет до на целых 50 км / ч. В мае 1943 года в Шотландии приземлился ночной истребитель Ju 88R -1, оснащенный B / C , который до сих пор сохранился как отреставрированный музейный экспонат; его доставили в Шотландию трое дезертировавших пилотов люфтваффе . Британцы сразу поняли, что у них уже есть отличная контрмера в Окне (мякина, примененная против Вюрцбурга ); за короткое время полезность B / C сильно упала.

Когда Германия осознала проблему с половиной, было решено сделать длину волны переменной, чтобы оператор мог отстраиваться от отражений соломы. В середине 1943 года был выпущен значительно улучшенный Lichtenstein SN-2 , работающий с длиной волны диапазона VHF, изменяемой от 3,7 до 4,1 м (от 81 до 73 МГц). Британцам потребовалось больше времени, чтобы найти помехи для SN-2 , но в конечном итоге это было достигнуто после июля 1944 года. Гораздо более длинный набор из восьми дипольных элементов для полной антенной решетки Hirschgeweih (оленьи рога) заменил набор из тридцати двух элементов антенной решетки. Матрацевая решетка из наборов UHF-диапазона B / C и C-1, но с ранними наборами SN-2, имеющими недостаточную минимальную дальность около полукилометра, самолетам часто приходилось сохранять более раннюю передачу, чтобы компенсировать это до тех пор, пока дефицит был устранен. Иногда это приводило к тому, что полные комплекты антенн Matratze и Hirschgeweih украшали носы немецких ночных истребителей, вызывая катастрофические проблемы с сопротивлением до тех пор, пока подмножество матрицы Matratze на четверть не было создано для централизованной установки на носу, заменяя полный четырехкомпонентный массив УВЧ. Затем, поскольку проблема минимальной дальности была решена с установками SN-2 в конце 1943 года, более ранние наборы B / C и C-1 диапазона УВЧ и их антенны можно было полностью удалить. В качестве запланированной замены для серии наборов Lichtenstein , разработанный правительством радар Neptun , работающий еще на третьем наборе различных частот среднего диапазона VHF (от 125 МГц до 187 МГц), чтобы избежать помех от окна , был запущен в производство на ранних этапах производства. 1944 г., и мог использовать те же антенны Хиршгвайха - с более короткими диполями - как и комплекты SN-2. К 1943-44 годам радары SN-2 и Neptun также могли использовать экспериментальную РЛС Morgenstern German AI в УКВ-диапазоне, используя сдвоенные трехдипольные пары антенн Yagi с углом наклона 90 °, установленные на одной мачте, выступающей вперед. что позволяет установить решетку для уменьшения лобового сопротивления внутри конического фанерного обтекателя с резиновым покрытием на носовой части самолета, при этом крайние концы антенных элементов Моргенштерна выступают из поверхности обтекателя. По крайней мере, один ночной истребитель Ju 88G-6 штатного звена ночного истребительного крыла NJG 4 использовал его в конце войны для своей радиолокационной установки Lichtenstein SN-2 AI.

Хотя Telefunken ранее не занимался разработкой радаров для истребителей любого типа, в 1944 году они начали переоборудование 10-сантиметрового комплекта Marbach для этого применения. Сбитые американские и британские самолеты были обнаружены на предмет компонентов радара; Особый интерес вызвали поворотные механизмы, используемые для сканирования луча в зоне поиска. В январе 1945 года было завершено изготовление бортовой установки с полуэллиптическим обтекателем и закрытой антенной под кодовым названием FuG 240 Berlin , и около 40 таких установок были построены и размещены на ночных истребителях. Несколько установок под кодовым названием Berlin-S также были построены для наблюдения с борта.

Япония

В годы, предшествовавшие Второй мировой войне, в Японии работали опытные исследователи в области технологий, необходимых для создания радаров; они особенно продвинулись в разработке магнетронов. Однако непонимание потенциала радара и соперничество между армией, флотом и гражданскими исследовательскими группами означало, что развитие Японии было медленным. Только в ноябре 1941 года, всего за несколько дней до атаки на Перл-Харбор , Япония ввела в эксплуатацию свою первую полноценную радиолокационную систему. В августе 1942 года морские пехотинцы США захватили одну из этих первых систем, и, хотя это было довольно грубо даже по стандартам ранних американских радаров, тот факт, что у японцев были какие-либо возможности радаров, стал неожиданностью. Японские радарные технологии на протяжении всей войны отставали от технологий Америки, Великобритании и Германии на 3-5 лет.

Главным лидером в области раннего развития технологий был Хидэцугу Яги , профессор и исследователь с международным статусом. Его работы конца 1920-х годов об антеннах и конструкции магнетронов внимательно изучались учеными и инженерами по всему миру. Однако ему не разрешили участвовать в разработке японских радаров военного времени. Его ранние работы были настолько мало внимания японскими военными, что, когда они получили захваченный британский радар, они сначала не знали, что « Яги », упомянутый в сопроводительных примечаниях, относится к японскому изобретению.

Хотя Япония присоединилась к нацистской Германии и фашистской Италии в рамках Тройственного пакта в 1936 году, обмена технической информацией практически не было. Ситуация изменилась в декабре 1940 года, когда группе японских офицеров, представляющих армейские технологии, было разрешено посетить Германию, а в январе - аналогичной группе из военно-морского флота. Во время визита японцам были показаны несколько немецких радаров и британский MRU (их самый ранний радар для управления прожектором), оставленные во время эвакуации из Дюнкерка . Кроме того, получивший образование в Германии Йоджи Ито , руководитель делегации ВМФ, смог получить от ведущего информацию о импульсной работе MRU. Ито немедленно отправил эту информацию домой дипломатическим курьером, и военно-морской флот начал работу над первым настоящим радаром Японии.

После того, как в декабре 1941 года началась война с США, немцы отправили в Японию радар Würzburg . Подводная лодка с этим оборудованием была потоплена в пути, и второй комплект постигла та же участь; однако некоторые ключевые аппаратные средства и документация, отправленные на отдельном судне, оказались благополучными.

Когда Сингапур был взят Японией в феврале 1942 года, были обнаружены останки того, что оказалось британским радаром GL Mk-2 и радаром Searchlight Control (SLC). Наряду с аппаратным обеспечением был набор рукописных заметок, в которых подробно описывалась теория и работа SLC. В мае следующего года в Коррегидоре похитители обнаружили два радара армии США, SCR-268 в рабочем состоянии и сильно поврежденный SCR-270 . В редких совместных усилиях армия и флот совместно провели обратный инжиниринг этих наборов.

Для армии и флота разработано около 7250 радиолокационных станций 30 различных типов.

Императорская армия

Tama Technology Research Institute (TTRI) был сформирован армией, чтобы возглавить разработку того, что называлось Radio Range-Finder (RRF). TTRI укомплектована компетентным персоналом, но большая часть их опытно-конструкторских работ выполнялась подрядчиками в исследовательских лабораториях Toshiba Shibaura Denki ( Toshiba ) и Nippon Electric Company ( NEC ).

TTRI установил систему обозначения армейского радиолокационного оборудования, основанную на его использовании. Префиксы были Ta-Chi (далее в тексте Tachi) для наземных систем, Ta-Se для корабельных систем и Ta-Ki для бортовых систем. «Та» обозначало Тама, «Чи» было от цучи (земля), «Сэ» означало мидзу (водные) пороги, а «Ки» происходило от куки (воздух).

В июне 1942 года и NEC, и Toshiba начали проекты, основанные на SCR-268. Американская система работала на 1,5 м (200 МГц). Он имел очень сложный набор из трех антенн на горизонтальной вращающейся стреле и использовал переключение лепестков. Проект NEC был для системы сопровождения целей, обозначенной Tachi-1, по сути, копии SCR-268. Дублирование этой системы оказалось слишком сложным, и от Tachi-1 вскоре отказались. В Toshiba также разрабатывалась система сопровождения целей, получившая обозначение Tachi-2. Это должно было включить многие упрощения в SCR-268. Предварительные испытания показали, что он будет слишком хрупким для эксплуатации в полевых условиях; от этого проекта тоже отказались.

Британский GL Mk 2 был намного менее сложен, чем SCR-268, и его легко перепроектировать; кроме того, были доступны примечания на SLC. Отсюда появилась наземная РЛС слежения Тачи-3. Это включало множество существенных изменений в исходную британскую систему; Прежде всего, это были изменения в конфигурации с фиксированным местоположением и совершенно другая антенная система.

Передатчик Tachi-3 работал на расстоянии 3,75 м (80 МГц) и выдавал пиковую мощность около 50 кВт при ширине импульса 1-2 мс и частоте повторения импульсов 1 или 2 кГц. Передатчик был разработан для установки в подземном убежище. Он использовал антенну Яги, которая была жестко закреплена над укрытием, и весь блок мог вращаться по азимуту. Путем фазирования антенных элементов можно добиться некоторого изменения высоты.

Приемник Тачи-3 находился в другом подземном убежище примерно в 30 м от передатчика. Четыре дипольные антенны были установлены на ортогональных плечах, а укрытие и антенны вращались для сканирования по азимуту. Максимальная дальность была около 40 км. Компания NEC построила около 150 таких установок, и наконец они поступили на вооружение в начале 1944 года.

Последующий проект Toshiba получил обозначение Tachi-4. Это было для наземного радара слежения, опять же с использованием SCR-268 в качестве образца. Тем не менее, при первоначальной работе 1,5 м (200 МГц) этот набор работал достаточно хорошо, и было выпущено около 70 наборов. Они начали службу в середине 1944 года; однако к тому времени Tachi-3 был доступен и превосходил его по характеристикам.

Инженеры Toshiba уже начали работу над системой с импульсной модуляцией. С прибытием поврежденного SCR-270 его части были включены в продолжающуюся разработку стационарной системы раннего предупреждения, получившей обозначение Tachi-6. Передатчик работал в диапазоне от 3 до 4 м (от 100 до 75 МГц) с пиковой мощностью 50 кВт. В нем использовалась дипольная антенная решетка на высоком столбе. Несколько приемных станций были расположены на расстоянии около 100 м вокруг передатчика. У каждого из них был вращаемый вручную столб с антеннами Яги на двух уровнях, что позволяло измерять азимут и угол места. Одна приемная станция могла отслеживать самолет, пока другие искали. Достигнуты диапазоны до 300 км, которые отображаются на ЭЛТ-дисплее. Он поступил на вооружение в начале 1943 года; В итоге было построено около 350 систем Тачи-6.

Добавлена ​​переносная версия этой системы раннего предупреждения. Обозначенный Тачи-7, основное отличие заключалось в том, что передатчик со складывающейся антенной находился на поддоне. Их было построено около 60. За этим последовал в 1944 году Tachi-18, гораздо более легкая, еще более упрощенная версия, которую можно было носить с войсками. Было построено несколько сотен таких «переносных» наборов, и некоторое количество было обнаружено, когда японцы покинули отдаленные оккупированные территории. Все они продолжали работать в диапазоне 3-4 м.

Другие наземные радары, разработанные Императорской армией, включали два комплекта высотомеров, Tachi-20 и Tachi-35, но их было слишком поздно, чтобы принять их на вооружение. Также имелся радиолокационный комплекс наведения самолета Тачи-28. TTRI также разработала Tachi-24, их слегка модифицированную версию немецкого радара Würzburg , но она так и не была запущена в производство.

Императорская армия имела свои корабли, размером от штурмовых катеров до больших десантных кораблей. Для этих целей они разработали Tase-1 и Tase-2, оба - противолодочные радары. Императорская армия также имела свои собственные авиационные дивизии с истребителями, бомбардировщиками, транспортными и разведывательными самолетами. Для этих самолетов было разработано всего две системы: бортовой радар наблюдения «Таки-1» в трех моделях и бортовой комплекс радиоэлектронного противодействия «Таки-11».

Императорский флот

Институт морских технических исследований (NTRI) начал работу над системой с импульсной модуляцией в августе 1941 года, еще до того, как Ёдзи Ито вернулся из Германии. При содействии NEC (Nippon Electric Company) и Исследовательской лаборатории NHK (Japan Broadcasting Corporation) в кратчайшие сроки был разработан набор прототипов. Кенджиро Такаянаги , главный инженер NHK, разработал схемы формирования импульсов и синхронизации, а также дисплей приемника. Опытный образец прошел испытания в начале сентября.

Система, первый полноценный радар в Японии, получила обозначение Mark 1 Model 1. (Этот тип обозначения здесь сокращен только до цифр; например, Тип 11.) Система работала на расстоянии 3,0 м (100 МГц) с пиковой мощностью 40 кВт. Дипольные решетки с матовыми отражателями использовались в отдельных антеннах для приема и передачи. В ноябре 1941 года первый изготовленный Тип 11 был принят на вооружение в качестве наземной РЛС дальнего обнаружения на побережье Тихого океана. Это большая система, она весила около 8700 кг. На протяжении всей войны было построено и использовано около 30 комплектов. Дальность обнаружения составляла около 130 км для одиночных самолетов и 250 км для групп.

В 1942 году появилась еще одна наземная система раннего предупреждения Type 12. Она была похожа на своего предшественника, но была легче (около 6000 кг) и имела подвижную платформу. Было сделано три версии; они работали либо на 2,0 м (150 МГц), либо на 1,5 м (200 МГц), каждая с пиковой мощностью всего 5 кВт. Меньшая мощность значительно уменьшила дальность стрельбы. Было построено около 50 комплектов всех версий этих систем.

Другой подобной системой был Type 21. По сути, это была версия Type 12 с частотой 200 МГц, переработанная для использования на борту судов и весившая всего около 840 кг. Первые комплекты были установлены на линкорах « Исэ» и « Хьюга» в апреле 1942 года. Всего было построено около 40 комплектов.

В тот же период времени разрабатывался и более гибкий в использовании Type 13. Этот набор, работающий на частоте 2,0 м (150 МГц) и пиковой мощности 10 кВт, является значительным усовершенствованием. Был разработан дуплексер, позволяющий использовать общую антенну. При массе в 1000 кг (небольшая часть от веса Типа 11) эту систему можно было легко использовать как на кораблях, так и на наземных станциях. Его дальность обнаружения была примерно такой же, как у Type 12. Он был принят на вооружение в конце 1942 года, а к 1944 году был также адаптирован для использования на надводных подводных лодках. В конечном итоге было построено около 1000 комплектов, и Тип 13 был, безусловно, самым используемым радаром для воздушного и надводного поиска в Имперском флоте.

Тип 14 был корабельной системой, предназначенной для дальних поисков с воздуха. При пиковой мощности 100 кВт и работе на 6 м (50 МГц) он весил 30 000 кг. Только две из этих систем были приняты на вооружение в мае 1945 года, как раз в конце войны.

Императорский флот построил две РЛС на базе трофейного SCR-268. Тип 41 был электронно подобен оригиналу, но с двумя большими дипольными антенными решетками и был сконфигурирован для корабельных приложений управления огнем. Было построено около 50 из них, и он поступил на вооружение в августе 1943 года. Тип 42 имел больше доработок, включая изменение на использование четырех антенн Яги. Около 60 были построены и приняты на вооружение в октябре 1944 года. Обе системы имели дальность действия около 40 км.

NTRI внес минимальные изменения в 60-сантиметровый (500 МГц) Würzburg , в основном преобразовав генератор из электронных ламп в магнетрон. Результатом стала противокорабельная РЛС управления огнем Type 23, предназначенная для крейсеров и более крупных кораблей. После перехода на магнетрон выходная мощность уменьшилась примерно вдвое до пиковой мощности около 5 кВт; это давало дальность обнаружения большинства надводных кораблей всего 13 км. Хотя прототип был завершен в марте 1944 года, было построено всего несколько комплектов, и он так и не был запущен в серийное производство.

Японская радиокомпания (JRC) долгое время работала с NTRI в разработке магнетронов. В начале 1941 года NTRI заключила контракт с JRC на разработку и создание микроволновой системы обнаружения поверхности для военных кораблей. Обозначенный Тип 22, он использовал 10-сантиметровый (3,0 ГГц) магнетрон с импульсной модуляцией и водяным охлаждением, производивший пиковую мощность 2 кВт. Приемник был супергетеродинного типа с маломощным магнетроном в качестве гетеродина. Для приема и передачи использовались отдельные рупорные антенны. Они были установлены на общей платформе, которую можно было вращать в горизонтальной плоскости. Поскольку это был первый в Японии полный комплект с использованием магнетрона, Ёдзи Ито взял на себя ответственность и уделил ему особое внимание.

Опытный образец Type 22 был закончен в октябре 1941 года; Испытания показали, что он обнаруживал одиночные самолеты на 17 км, группы самолетов на 35 км и надводные корабли на расстоянии более 30 км (в зависимости от высоты антенны над уровнем моря). Первые японские военные корабли с микроволновым радаром получили их в марте 1942 года, а к концу 1944 года микроволновые радары широко использовались на надводных кораблях и подводных лодках; Всего было построено около 300 комплектов Type 22.

Из-за плохой дальности действия Type 23 ( копия Würzburg ) была начата разработка трех микроволновых систем для управления огнем. Тип 31 работал на частоте 10 см (3 ГГц) и, как и Вюрцбург , использовал обычный параболический отражатель. Хотя прототип мог обнаруживать более крупные корабли на расстоянии до 35 км, он был завершен только в марте 1945 года и никогда не был запущен в производство.

Тип 32 представлял собой еще одну 10-сантиметровую систему с отдельными рупорными антеннами. Дальность обнаружения крупных кораблей составляла около 30 км. Он вступил в строй в сентябре 1944 года, и было выпущено около 60 комплектов. Тип 33 был еще одним 10-сантиметровым комплектом; здесь использовались отдельные круглые рупорные антенны. Опытный образец был завершен в августе 1944 года, но, как и у Type 23, дальность обнаружения составляла всего 13 км и в производство он не был запущен.

Императорский флот имел большое количество самолетов. Однако прошел почти год после начала войны, прежде чем первая авиадесантная установка была разработана в Военно-морском авиационном техническом депо Оппама (ONATD). Первоначально обозначенный как Type H-6, с несколькими построенными экспериментальными установками, в конечном итоге он был произведен как Type 64 и начал службу в августе 1942 года. Самая большая проблема разработки заключалась в снижении веса до допустимого для самолета; В итоге было достигнуто 110 кг.

Предназначенный как для воздушного, так и для наземного поиска, Type 64 работал на расстоянии 2 м (150 МГц) с пиковой мощностью от 3 до 5 кВт и длительностью импульса 10 мс. Он использовал одну антенну Яги в носовой части самолета и диполи на каждой стороне фюзеляжа и мог обнаруживать большие надводные корабли или полеты самолетов на расстоянии до 100 км. Первоначально этот комплект использовался на 4-х моторных летающих лодках класса H8K, затем на различных штурмовиках среднего размера и бомбардировщиках-торпедоносцах. Это был наиболее часто используемый бортовой радар, было произведено около 2000 комплектов.

Разработка более легких систем продолжалась в ONATD. Тип Н-6 массой 60 кг поступил в продажу в октябре 1944 года, но их было построено всего 20 единиц. Это была экспериментальная установка мощностью 1,2 м (250 МГц) и мощностью 2 кВт, предназначенная для одномоторного трехместного (пилот, наводчик и оператор РЛС) истребителя. Другой был Тип FM-3; работая на 2 м (150 МГц) с пиковой мощностью 2 кВт, он весил 60 кг и имел дальность обнаружения до 70 км. Специально разработанный для Kyūshū Q1W Tokai , новый 2-х моторный 3- местный противолодочный самолет, было построено около 100 комплектов, поступивших на вооружение в январе 1945 года.

При содействии NTRI и Ёдзи Ито, ONATD также разработало единственный в Японии бортовой микроволновый радар. Названный FD-2 (иногда FD-3), это был 25-сантиметровый (1,2 ГГц) агрегат мощностью 2 кВт на основе магнетрона и весом около 70 кг. Он мог обнаруживать самолеты на расстоянии от 0,6 до 3 км, что удовлетворительно для ночных истребителей ближнего действия, таких как Nakajima J1N1-S Gekko . Он использовал четыре антенны Яги, установленные в носовой части; отдельные элементы для передачи и приема были перекошены для поиска. В отличие от воздушных боев в Европе, в Японии было мало ночных истребителей; Следовательно, перед началом эксплуатации Type FD-2 была середина 1944 года. Изготовлено около 100 комплектов.

Когда магнетроны разрабатывались в Японии, первоначальным основным применением предполагалась передача энергии, а не радар. По мере увеличения выходной энергии этих устройств стало очевидным их применение в качестве оружия. Для исследования специального оружия в Симаде был построен большой объект. В 1943 году начался проект по разработке Ku-go (Death Ray) с использованием магнетронов. К концу войны были построены магнетроны, развивающие непрерывную мощность 100 кВт на частоте 75 см (400 МГц), и, очевидно, намеревались соединить 10 из них для получения луча мощностью 1000 кВт. Практически все оборудование и документы в Симаде были уничтожены до того, как американцы достигли объекта.

Италия

Первые прототипы радаров в Италии были разработаны еще в 1935 году исследователем электроники Уго Тиберио, который после окончания в 1927 году Королевской инженерной школы в Неаполе опубликовал несколько статей по электромагнетизму и во время своей военной службы был отправлен в службу военной связи. Институт в Риме, где полковник Луиджи Сакко - после наблюдения некоторых экспериментов Гульельмо Маркони по отражению радиоволн - дал ему задание проверить, можно ли использовать эти свойства радиоволн для определения местоположения удаленных объектов.

После увольнения из Королевской армии работа Тибери привлекла внимание Нелло Каррары , профессора Итальянской военно-морской академии Ливорно , который получил для него комиссию лейтенанта, чтобы позволить ему продолжить свои исследования в Академии. Это привело к разработке в период 1936–1937 годов первого действующего прототипа военно-морской РЛС, EC-1 по прозвищу « Гуфо » (сова).

Несмотря на их достижения, проведенные под руководством капитана флота Альфео Брандимарте, проект был остановлен из-за нехватки финансирования и ресурсов, поскольку и Тибери, и Каррара должны были выполнять свои обязанности преподавателя и могли заниматься исследованиями только в свободное время. Более того, несмотря на усилия капитана Брандимарта по доведению важности устройства до высших эшелонов итальянского королевского флота, его выступления были встречены с высокомерием и недоверием. Один адмирал зашел так далеко, чтобы сказать ему, что: «За всю историю морских войн сражения происходили в дневное время, поэтому тот факт, что ваше устройство может определять местонахождение вражеских кораблей в ночное время, совершенно бесполезен!» .

Такое отношение продлилось до 1941 года, когда интерес к радарам внезапно возродился вскоре после того, как итальянский флот потерпел серию тяжелых неудач в ночных действиях против оснащенных радаром частей Королевского флота , особенно в битве у мыса Матапан, где более 3000 моряки и офицеры погибли в море, не успев произвести ни единого выстрела.

Первые испытания были проведены на стареющем торпедном катере Giacinto Carini в апреле 1941 года. Радиолокационные установки были произведены итальянской компанией SAFAR. К 8 сентября 1943 года, когда Италия подписала перемирие с союзниками, на борту итальянских военных кораблей было установлено всего 12 устройств . Начиная с весны 1943 года, итальянское верховное командование рекомендовало включать радар только в непосредственной близости от сил противника после неверного сообщения Германии о том, что у британцев есть приемники радиолокационных предупреждений, подобные Metox . Союзники, однако, не разрабатывали такую ​​технологию до 1944 года. Несмотря на это, сообщалось, что экипажи широко использовали Gufo в качестве поискового радара, не упоминая об этом в судовом журнале, чтобы избежать санкций.

Радар был использован в бое с помощью легкого крейсера Сципиона Africano на ночь на 17 июля 1943 года , в то время как при переходе от Ла Специи в Таранто , когда она обнаружена флотилия четыре британских Elco торпедных катеров пяти миль вперед в проливе Мессины . Одна из моторных лодок, МТБ 316, была уничтожена орудиями крейсера, а другая серьезно повреждена. Погибли двенадцать британских моряков.

После перемирия в Италии в сентябре 1943 года, вся документация , относящаяся к исследованию и развитию «GUFO» и его наземной версии, названной «Folaga» ( лысуха ) и построенный Radiomarelli , был разрушен по приказу итальянского военно - морского флота Приказ не допустить его попадания в руки гитлеровских оккупантов. Брандимарте, которого повысили до лейтенанта за свои достижения в разработке радара, присоединился к итальянскому антифашистскому движению сопротивления и был взят в плен и впоследствии казнен немцами в 1944 году.

Другие страны Содружества

Когда считалось, что война с Германией неизбежна, Великобритания поделилась секретами RDF (радара) с доминионами Содружества Австралии, Канады, Новой Зеландии и Южной Африки - и попросила их разработать свои собственные возможности для местных систем. После вторжения Германии в Польшу в сентябре 1939 года Великобритания и страны Содружества объявили войну Германии. За короткое время все четыре страны Содружества запустили в действие радарные системы местной разработки, и большинство из них продолжали развиваться на протяжении всей войны.

Австралия

После того, как Австралия объявила войну Германии в сентябре 1939 года, Совет по научным и промышленным исследованиям учредил Радиофизическую лабораторию (RPL) в Сиднейском университете для проведения радиолокационных исследований. Под руководством Джона Х. Пиддингтона в их первом проекте была создана система береговой защиты, получившая обозначение ShD , для австралийской армии . За ним последовала система предупреждения о воздушной тревоге ВВС Австралии AW Mark 1 . Оба они работали на частоте 200 МГц (1,5 м).

Война с Японией началась в декабре 1941 года, и в феврале следующего года японские самолеты атаковали Дарвин, Северная территория . RPL обратилась к инженерной группе железных дорог Нового Южного Уэльса с просьбой разработать легкую антенну для радиолокационной станции предупреждения о воздушном движении, также известной как Worledge Aerial. LW / AW Марк I.

В результате появился LW / AW Mark II ; около 130 таких транспортных средств были построены и использовались вооруженными силами Соединенных Штатов и Австралии при первых высадках на острова в южной части Тихого океана, а также британцами в Бирме .

Американские войска, прибывшие в Австралию в 1942–43 годах, привезли с собой много радиолокационных систем SCR-268 . Большинство из них было передано австралийцам, которые перестроили их в модифицированные устройства предупреждения о воздушной опасности ( MAWD ). Эти 200-МГц системы были развернуты на 60 объектах по всей Австралии. В течение 1943–44 гг. В RPL участвовало 300 человек, работавших над 48 проектами радаров, многие из которых были связаны с усовершенствованиями LW / AW . Был добавлен поиск высоты ( LW / AWH ), а сложные дисплеи превратили его в систему перехвата наземного контроля ( LW / GCI ). Также был блок низколетящих самолетов ( LW / LFC ). Ближе к концу войны в 1945 году РПЛ работала над системой микроволнового определения высоты ( LW / AWH Mark II ).

Канада

Из четырех стран Содружества Канада наиболее активно использовала радары во время войны. Основная ответственность была возложена на Национальный исследовательский совет Канады (NRCC), в частности на его радиоотдел, возглавляемый Джоном Таскером Хендерсоном . Их первая попытка заключалась в разработке системы предупреждения о поверхности для Королевского канадского военно-морского флота (RCN) для защиты входа в гавань Галифакса . Эта установка, получившая название Night Watchman ( NW ), с частотой 200 МГц (1,5 м) и мощностью 1 кВт была завершена в июле 1940 года.

В сентябре 1940 года во время поездки в Соединенные Штаты для совместных обменов миссия Тизард посетила Канаду и рекомендовала Великобритании использовать канадский персонал и оборудование для дополнения британских программ. Затем была основана компания Research Enterprises, Ltd. (REL) для производства радаров и оптического оборудования.

Следующей системой был корабельный комплекс, обозначенный как Surface Warning 1st Canadian ( SW1C ) для корветов и торговых судов. Базовая электроника была аналогична NW, но изначально использовалась антенна Yagi, которая поворачивалась с помощью автомобильного рулевого колеса. Впервые он был испытан в море в середине мая 1941 года. Инженером проекта из NRCC был Х. Росс Смит, который оставался ответственным за проекты RCN на протяжении всей войны.

В начале 1942 года частота SW1C была изменена на 215 МГц (1,4 м) и был добавлен электропривод для поворота антенны. Он был известен как SW2C и производился REL для корветов и тральщиков. Более легкая версия, получившая обозначение SW3C , последовала за небольшими судами, такими как моторные торпедные катера. Индикатор положения в плане (PPI) был добавлен в 1943 году. В конечном итоге REL выпустила несколько сотен комплектов SW.

Для береговой обороны канадской армией был разработан комплект 200 МГц с передатчиком, подобным NW. Названный CD , он использовал большую вращающуюся антенну на вершине 70-футовой деревянной башни. Поскольку стрелковый батальон находился на некотором расстоянии, «корректор смещения» автоматически компенсировал это разделение. CD был введен в эксплуатацию в январе 1942 года

После встреч Миссии Тизарда в Вашингтоне было решено, что Канада построит систему микроволновой наводки для канадской армии. Эта 10-сантиметровая (3 ГГц) система получила обозначение GL IIIC , букву «C», чтобы отличать ее от аналогичных систем, разрабатываемых в Америке («A») и Великобритании («B»). (В конце концов, американская система получила название SCR-584 .) Местный источник магнетронов был жизненно необходим, и Национальная электрическая компания (NEC) в Монреале начала производство этих устройств.

GL ШС был размещен в двух прицепах, одна с вращающейся кабиной и одной неподвижной. Вращающаяся антенна называлась «Поиск точного положения» и содержала основное оборудование и отдельные антенны с параболическими отражателями для передачи и приема. Другой трейлер нес индикатор положения в зоне, радар с полосой пропускания 150 МГц (2 м), который определяет местоположение всех самолетов в зоне действия системы.

В середине 1941 года REL получил заказ на 660 систем GL IIIC . В июле была проведена весьма удовлетворительная демонстрация прототипа системы, и к декабрю были построены первые шесть систем. В течение 1942 года и в следующем году возникло много технических и административных проблем. В сентябре 1943 г. было принято решение использовать британские и американские системы для освобождения Европы; таким образом, большой заказ REL никогда не был исполнен.

Успех Радиовещания с 10-сантиметровой экспериментальной установкой для армии побудил RCN запросить бортовую микроволновую установку раннего предупреждения. Была сформирована отдельная микроволновая секция, и в сентябре 1941 года была начата разработка 10-сантиметрового (3 ГГц) набора, обозначенного как RX / C. Из-за многих изменений требований со стороны RCN первые наборы не были доступны до июля 1943 года. RX / C обладал многими характеристиками наборов SW , но имел дисплей PPI и антенну с параболическим рефлектором. Дальнейшие наборы были произведены REL и использовались на протяжении всей войны.

Адмиралтейство Великобритании поинтересовалось интересом и возможностями Канады в производстве 3-сантиметровых магнетронов. Это привело к разработке 3-сантиметрового устройства NEC и полноценного 3-сантиметрового (10 ГГц) радара для малых судов. В мае 1942 года британское адмиралтейство официально разместило заказ на поставку этих разработок. Набор получил обозначение Тип 268 (не путать с SCR-268 из Корпуса связи США) и был специально разработан для обнаружения подводных труб . После обширных испытаний и последующих изменений серийное производство началось только в декабре 1944 года. До конца войны было изготовлено около 1600 комплектов Type 268 .

Хотя канадская армия была в основном удовлетворена системами CD с частотой 200 МГц , она действительно просила улучшить работу с 10-сантиметровым диапазоном . Поскольку СВЧ-секция тогда имела большой опыт работы с этими системами, они легко обеспечили конструкцию. Еще до того, как был построен прототип, армия отдала заказ REL на ряд комплектов, обозначенных как CDX . Производство началось в феврале 1943 года, но фактически было поставлено всего 19 комплектов, из них 5 отправились в СССР.

Весной 1943 года немецкие подводные лодки начали действовать недалеко от морского пути Святого Лаврентия - основного судоходного маршрута из Канады в Великобританию. Чтобы противостоять этому, Королевские ВВС Канады (RCAF) попросили построить 12 комплектов микроволновой системы дальнего действия. Магнетрон мощностью 300 кВт на частоте 10,7 см (2,8 ГГц) был разработан фирмой NEC. Для излучения узкого горизонтального луча, охватывающего морскую поверхность, Уильям Х. Уотсон из Университета Макгилла разработал щелевую антенну размером 32 на 8 футов . Система получила обозначение MEW / AS ( Противолодочная микроволновая система раннего предупреждения ).

Передающее и приемное оборудование располагалось за антенной, и узел мог вращаться со скоростью до 6 об / мин. Элементы управления и дисплей PPI находились в соседнем стационарном здании. Это могло обнаруживать цели на расстоянии до 120 миль (196 км). Вторая версия, предназначенная для обнаружения высоколетящих самолетов, получила обозначение MEW / HF ( Height Finding ). При этом мощность могла быть переключена на меньшую вращающуюся антенну, которая давала узкий вертикальный луч. RCAF ввел в действие обе версии MEW на нескольких объектах в Ньюфаундленде, Квебеке и Онтарио.

В дополнение к ранее описанным радиолокационным установкам, многие другие были спроектированы радиолокационным отделением NRCC в годы войны - всего 30 всех типов. Из них 12 типов были переданы REL, где они были построены в количестве от единиц до сотен; всего было произведено около 3000 штук до закрытия REL в сентябре 1946 года.

Новая Зеландия

В конце 1939 года Департамент научных и промышленных исследований Новой Зеландии (DSIR) создал два объекта для разработки RDF - один, возглавляемый Чарльзом Уотсоном и Джорджем Манро (Watson-Munro), находился в радиосекции Центрального почтового отделения Новой Зеландии в Веллингтоне. , а другой, под руководством Фредерика Уайта, находился в Кентерберийском университетском колледже в Крайстчерче .

Задача группы Веллингтона заключалась в разработке наземных и воздушных комплексов RDF для обнаружения приближающихся судов и набора для помощи в наведении орудий на береговые батареи. В течение нескольких месяцев они переоборудовали почтовый передатчик 180 МГц (1,6 м) и мощностью 1 кВт для импульсной модуляции и использовали его в системе под названием CW ( Наблюдение за прибрежной полосой ). За CW последовала аналогичная улучшенная система под названием CD ( Защита побережья ); он использовал ЭЛТ для отображения и имел лепестковое переключение на приемной антенне. Он был принят на вооружение на военно-морской базе Девонпорт в Окленде . В тот же период частично завершенный комплект ASV 200-МГц из Великобритании был преобразован в бортовой комплект для Королевских ВВС Новой Зеландии (RNZAF). Построено и введено в эксплуатацию около 20 комплектов. Все три этих РЛС были приняты на вооружение до конца 1940 года.

Группа в Крайстчерче должна была разработать набор для обнаружения самолетов и других судов с борта, а также вспомогательный набор для управления стрельбой с моря. Это был небольшой штаб, и работа шла намного медленнее, но к июлю 1940 года они разработали экспериментальную УКВ-систему управления огнем и испытали ее на вооруженном торговом крейсере Monowai . Затем он был усовершенствован и стал 430 МГц (70 см) SWG ( Ship Warning, Gunnery ), и в августе 1941 года поступил на вооружение крейсеров Archilles и Leander , переданных недавно сформированному Королевскому флоту Новой Зеландии (RNZN).

Такое же базовое оборудование использовалось группой в Крайстчерче при разработке корабельной системы предупреждения о воздушном и наземном базировании. Основное отличие заключалось в том, что SW- антенны могли быть направлены по углу места для обнаружения самолетов. Обозначенный SW ( Ship Warning ), он обычно устанавливался вместе с SWG . В конечном итоге РНЗН приняла восемь экземпляров каждого типа. Ряд SWG был также построен для британского флота, дислоцированного в Сингапуре ; некоторые из них с инструкциями были захвачены японцами в начале 1942 года.

После отправки инженеров в лабораторию Rad Lab в Соединенных Штатах для изучения их продукции был начат проект по разработке мобильных 10-сантиметровых (3 ГГц) систем для наблюдения за берегом и контроля над огнем, которые можно было бы использовать по всему Тихому океану. В связи с большим спросом на такие системы до конца 1942 года была разработана и испытана экспериментальная установка.

Электроника, получившая обозначение ME , была установлена ​​в кабине 10-колесного грузовика, а на втором грузовике находились генератор энергии и мастерская. Оборудование было построено как в Крайстчерче, так и в Веллингтоне. РЛС имела одинарную параболическую антенну на крыше, а также использовался план-индикатор ЭЛТ, первый такой в ​​Новой Зеландии. Первый из них был принят на вооружение в начале 1943 года для поддержки базы американских торпедных катеров на Соломоновых островах . Некоторые из радаров MD использовались для замены комплектов CW на 200 МГц , а несколько систем были построены для работы на тральщиках RNZN.

По мере продвижения союзников вверх в Тихом океане возникла необходимость в системе дальнего предупреждения, которую можно было бы быстро установить после вторжения. RDL восприняло это как проект в конце 1942 года, и через несколько месяцев было доступно шесть систем дальнего воздушного предупреждения ( LWAW ). Они работали на частоте 100 МГц (3 м) и, как и микроволновые установки, устанавливались на грузовиках. Обычно использовалась одна антенна Yagi, но была также антенна с бортовой решеткой, которую можно было использовать, когда будет установлена ​​более постоянная работа. Дальность действия Яги составляла около 150 км; это увеличилось до более чем 200 км с бортом.

С самого начала в конце 1939 года в Новой Зеландии было построено 117 радаров всех типов небольшими группами; в серийное производство никаких типов не поступало. После 1943 года в стране производилось мало такого оборудования, и военные корабли RNZN были снабжены британским снаряжением для замены более ранних новозеландских комплектов.

Южная Африка

Как и в Великобритании, разработка RDF (радаров) в Южной Африке возникла в результате исследовательской организации, специализирующейся на осветительных приборах: Института геофизических исследований Бернарда Прайса (BPI), подразделения Университета Витватерсранда в Йоханнесбурге . Когда премьер-министру Яну Смэтсу сообщили об этой новой технологии, он попросил, чтобы ресурсы BPI были направлены на эти усилия на время войны. Бэзил Шенланд , всемирно признанный специалист в области обнаружения и анализа молний, ​​был назначен возглавить эту работу.

В конце сентября 1939 года Шонланд и его небольшая группа начали разработку не более, чем копий некоторых «расплывчатых документов» и заметок, представленных представителем Новой Зеландии на брифингах в Англии. До конца ноября различные элементы системы были завершено, все с использованием локально доступных компонентов. Они были собраны в отдельные автомобили для передатчика и приемника.

Передатчик работал на частоте 90 МГц (3,3 м) и имел мощность около 500 Вт. Ширина импульса составляла 20 мкс, а частота повторения импульсов составляла 50 Гц, синхронизированная с линией электропередачи. Приемник был сверхрегенеративным, с использованием ламп типа 955 и 956 Acorn во входном каскаде и усилителя ПЧ 9 МГц. Для передачи и приема использовались отдельные вращающиеся антенны со сложенными парами полноволновых диполей. Пучки были около 30 градусов в ширину, но азимут отраженного сигнала был определен более точно с помощью гониометра . Импульсы отображались на ЭЛТ коммерческого осциллографа.

До конца года была собрана полная система и обнаружен резервуар с водой на расстоянии около 8 км. Доработан приемник, мощность передатчика в импульсе увеличена до 5 кВт. Обозначенный JB-1 (для Йоханнесбурга), прототип системы был доставлен недалеко от Дурбана на побережье для эксплуатационных испытаний. Там он обнаружил корабли в Индийском океане , а также самолеты на дальностях до 80 км.

В начале марта 1940 года первая система JB-1 была развернута в Мамбруи на побережье Кении , помогая зенитной бригаде перехватывать атакующие итальянские бомбардировщики и отслеживать их на расстоянии до 120 километров (75 миль). В начале 1941 года шесть систем были развернуты в Восточной Африке и Египте ; Системы JB также были размещены в четырех основных южноафриканских портах.

Усовершенствованная система, получившая обозначение JB-3 , была построена в BPI; наиболее важными изменениями были использование приемопередающего устройства ( дуплексера ), позволяющего использовать общую антенну, и увеличение частоты до 120 МГц (2,5 м). Дальность увеличена до 150 км для самолетов и 30 км для малых судов с точностью пеленга 1–2 градуса. Двенадцать комплектов радаров JB-3 начали развертывание у южноафриканского побережья в июне 1941 года.

К середине 1942 года британские радары были доступны для удовлетворения всех новых потребностей Южной Африки. Таким образом, никаких дальнейших разработок в BPI не производилось. Большинство сотрудников ушли в армию. Бэзил Шенланд в качестве подполковника южноафриканской армии отправился в Великобританию, чтобы служить в качестве суперинтенданта армейской оперативной исследовательской группы, а затем научным советником фельдмаршала Бернарда Монтгомери .

Смотрите также

• История радара

Рекомендации