H2S (радар)

Фотография дисплея H2S, сделанная во время атаки на Кельн – аннотации были добавлены позже для анализа после атаки. Река Рейн змеится сверху вниз справа.

H2S была первой бортовой радиолокационной системой наземного сканирования . Он был разработан для ВВС Королевских бомбардировочного командования во время Второй мировой войны для определения наземных целей для ночных и всепогодных бомбардировок. Это позволяло атаковать за пределами радиуса действия различных радионавигационных средств, таких как Gee или Oboe , дальность действия которых была ограничена примерно 350 километрами (220 миль) от различных базовых станций. Он также широко использовался в качестве общей навигационной системы, позволяющей идентифицировать ориентиры на большом расстоянии.

В марте 1941 года эксперименты с ранним радаром перехвата самолетов, основанным на резонатором длиной волны показали 9,1 см (3 ГГц), магнетроне с , что разные объекты имеют очень разные радиолокационные сигнатуры ; вода, открытая земля и застроенные территории городов и поселков – все они принесли определенную прибыль. В январе 1942 года была создана новая группа, которая объединила магнетрон с новой сканирующей антенной и индикатором положения плана . Первое использование прототипа в апреле подтвердило, что карту местности под самолетом можно составить с помощью радара. Первые системы поступили на вооружение в начале 1943 года как H2S Mk. Я и H2S Mk. II , а также ASV Mark III .

Во время своего второго боевого вылета 2/3 февраля 1943 года немецкие войска захватили H2S почти в целости, а неделю спустя — второе подразделение. В сочетании с информацией, полученной от выжившего экипажа, они узнали, что это картографическая система, и смогли определить метод ее работы. Когда они собрали его из частей и увидели вид Берлина чуть не началась паника , в люфтваффе . Это привело к появлению FuG 350 Naxos в конце 1943 года радар-детектора , который позволил Люфтваффе ночным истребителям возвращаться домой по передачам H2S. Британцы узнали о Наксосе, и начались большие дебаты по поводу использования H2S. Более поздние расчеты показали, что потери после внедрения Наксоса были фактически меньше, чем до него, и использование продолжалось.

После того, как было обнаружено, что разрешение первых наборов было слишком низким, чтобы их можно было использовать в крупных городах, таких как Берлин, в 1943 году началась работа над версией, работающей в диапазоне X на частоте 3 см (10 ГГц), H2S Mk. III . Почти одновременно был представлен его американский аналог под названием H2X в октябре того же года . Широкий выбор слегка отличающихся Mk. III производились до Mk. IIIG был выбран в качестве стандарта конца войны. Разработка продолжилась в конце войны Mk. IV эпохи 1950-х годов Mk. IX , которым был оснащен бомбардировочный парк V и английская Electric Canberra . В V-force Mk. дальнего действия IXA была связана как с бомбовым прицелом, так и с навигационной системой, чтобы обеспечить полную систему навигации и бомбардировки (NBS). В таком виде H2S последний раз использовался оперативно во время Фолклендской войны в 1982 году на Avro Vulcan . Некоторые H2S Mk. IX оставались на вооружении самолетов Handley Page Victor до 1993 года, прослужив пятьдесят лет.

Этимология «H2S»

Первоначально радар назывался «БН» (Слепая навигация). но он быстро превратился в «H2S». Происхождение этого слова остается несколько спорным: разные источники утверждают, что это означает «Высота до наклона»; или «Дом, милый дом». Буква «S» уже использовалась командой радиолокаторов перехвата самолетов толку сокращение для рабочей длины волны в «сантиметровом [ sic ]» диапазоне, что в конечном итоге и дало название диапазону S. как намеренно сбивающее с Широко известно, что он был назван в честь сероводорода (химическая формула H ₂ S в связи с его тухлым запахом), поскольку изобретатель понял, что, если бы он просто навел радар вниз, а не на небо, у него появилось бы новое применение. для РЛС слежение за землей вместо определения воздушных целей и что просто "гнило" что он не додумался до этого раньше.

«Гнилую» связь, с некоторыми извращениями, предлагает Р. В. Джонс , директор Министерства авиации отдела научной разведки . Он рассказывает историю о том, что из-за недопонимания между первоначальными разработчиками и Фредериком Линдеманом ( удостоенным титула лорда Червелла в 1941 году), научным советником Уинстона Черчилля , разработка технологии была отложена, поскольку инженеры думали, что лорду Червеллу эта идея не понравилась. . Позже, когда Червелл спросил, как продвигается проект, он больше всего расстроился, узнав, что его заморозили, и неоднократно заявлял о задержке, что «это воняет». Возобновленный проект инженеры назвали «H2S», а позже, когда Червелл поинтересовался, что означает H2S, никто не осмелился сказать ему, что он назван в честь его фразы. Вместо этого они тут же притворились, что это означает «Дом, милый дом», что и имело отношение Черуэлл к другим (включая Джонса).

Разработка

Бытие

После битвы за Британию начало бомбардировочное командование Королевских ВВС ночные атаки на немецкие города. Хотя бомбардировочное командование сообщило о хороших результатах налетов, в отчете «Ботт» показано, что только одна бомба из двадцати упала в пределах 5 миль (8,0 км) от цели, половина бомб упала на открытую местность, а в некоторых случаях бомбардировка была замечена упасть на расстояние до 50 километров (31 миль) от цели.

Радиоэлектроника обещала некоторые улучшения, и Исследовательский институт телекоммуникаций (TRE) разработал радионавигационную систему под названием « Джи », а затем вторую, известную как « Гобой ». Оба базировались на передающих станциях в Великобритании, которые передавали синхронизированные сигналы. В случае с «Джи» осциллограф в самолете измерял разницу во времени между двумя сигналами, чтобы определить местоположение. Гобой использовал транспондер в самолете для отражения сигналов обратно в Великобританию, где операторы проводили те же измерения на гораздо больших дисплеях для получения более точных значений. В обоих случаях наземная часть системы ограничивала дальность действия прямой видимости , около 350 километров (220 миль) для самолетов, летающих на типичных высотах миссии. Это было полезно против целей в Руре , но не в самом сердце Германии.

1,5 м Таффи Боуэн заметил Во время своих первых экспериментов с радаром искусственного интеллекта на длине волны перед войной, что сигналы радара с полей, городов и других территорий различаются. Это было связано с геометрией; объекты с вертикальными сторонами, такие как здания или корабли, давали гораздо более сильную отдачу, чем плоские объекты, такие как земля или море. Во время первых испытаний системы искусственного интеллекта оператор часто видел береговые линии на очень больших расстояниях, и команда разработчиков использовала это в качестве специальной несколько раз навигационной системы. Боуэн предложил разработать радар наведения на основе этого принципа, но об этом забыли.

В 1940 году Джон Рэндалл и Гарри Бут , аспиранты Бирмингемского университета , разработали новую микроволнового диапазона вакуумную лампу , известную как резонаторный магнетрон , которая выдает тысячи ватт радиосигнала на длине волны 9 см. На этой длине волны антенны имели длину всего несколько сантиметров, что значительно облегчало установку радара в самолет. Идея картографии вновь возникла в марте 1941 года, когда группа Филипа Ди разрабатывала новый радар с искусственным интеллектом, получивший название «AIS» в связи с его «сантиметровой» длиной волны. Во время испытаний в Бленхейме команда заметила те же эффекты, что и Боуэн. Длина волны набора, более чем в десять раз короче, чем у исходных наборов AI длиной 1,5 м, обеспечивала гораздо большее разрешение и позволяла выделять отдельные объекты на земле.

Работа начинается

H2S Обтекатель (вверху) и закрытая сканирующая антенна (внизу) на Галифаксе. Угловая пластина, прикрепленная к верхней части отражателя, изменяла рисунок вещания, делая близлежащие объекты на дисплее менее яркими.

В октябре 1941 года Ди присутствовал на совещании бомбардировочного командования Королевских ВВС, где обсуждался вопрос ночного наведения. Ди упомянул недавние открытия с использованием AIS. 1 ноября Ди провел эксперимент, в котором он использовал радар АИС, установленный на Бленхейме, для сканирования земли. Используя этот дисплей, он смог увидеть очертания города на расстоянии 35 миль (56 км) во время полета на высоте 8000 футов (2400 м).

Командиры были впечатлены, и 1 января 1942 года TRE сформировало группу под руководством Бернарда Ловелла для разработки бортового радара наведения S-диапазона на базе АИС. Был размещен первоначальный заказ на 1500 комплектов. Уже в этот момент было ясно, что индикатор положения в плане (PPI) желателен, но для этого потребуется сложная сканирующая параболическая антенна по сравнению с очень простым набором фиксированных антенн, используемых в системе A-scope . Было решено протестировать обе системы. В марте было решено, что и H2S, и новый сантиметровый класса «воздух-поверхность» (ASV) радар ASV Mk. III , будет построен с использованием тех же компонентов, что упростит производство.

В ходе первых апрельских испытаний превосходство системы сканирования PPI было очевидно, и все работы над старой версией A-scope закончились. H2S выполнил свой первый экспериментальный полет 23 апреля 1942 года с радаром, установленным на бомбардировщике Handley Page Halifax , V9977 . Сканирующий блок был установлен в брюхе самолета на месте, ранее занимаемом среднеподбашней, которая к тому времени устанавливалась редко. Вращающееся крепление сканера было разработано и изготовлено компанией Nash & Thompson . Сканирующая антенна была прикрыта характерным обтекаемым обтекателем .

отражения от более близких объектов были намного сильнее, чем от более удаленных Одна из проблем заключалась в том, что из-за уравнения радара . Из-за этого область непосредственно под бомбардировщиком была намного ярче, чем окружающая обстановка, если бы сигнал не был скорректирован с учетом этого. Решением было отрегулировать мощность вещания в соответствии с правилом косеканса-квадрата , названным так в честь математической функции , определяющей эффективное изменение усиления. Первоначально изменение было произведено путем закрепления наклонной металлической пластины на части параболического отражателя антенны, как это можно видеть на изображении антенны бомбардировщика Галифакса. Более поздние рефлекторы фактически имели форму косекансной кривизны, а не идеального параболического сечения.

Halifax V9977 на фото на авиабазе RAF Hurn во время испытаний прототипа H2S. Его крушение в июне 1942 года уничтожило прототип и убило главного конструктора Алана Блюмлейна .

7 июня 1942 года корабль «Галифакс», проводивший испытания H2S, разбился , в результате чего погибли все находившиеся на борту и был уничтожен прототип H2S. Одним из погибших был Алан Блюмлейн , главный конструктор. Ловелл напомнил, что после осмотра места крушения «возможно, неудивительно, что я поверил, что это конец проекта H ₂ S». В катастрофе также погибли коллеги Блюмляйна Сесил Освальд Браун и Фрэнк Блитен; ученый TRE Джеффри С. Хенсби и семь военнослужащих Королевских ВВС.

Магнетронные дебаты

Этот магнетрон модели 1940 года, один из первых, иллюстрирует прочную конструкцию, которая привела к его захвату немцами.

По мере продолжения разработки в Министерстве авиации и Королевских ВВС разгорелись большие дебаты об относительных достоинствах системы H2S. Хотя способность бомбить в любую погоду на больших расстояниях была очевидно полезна для бомбардировочного командования, потеря самолета H2S потенциально раскрыла бы немцам секрет магнетрона. Научный советник Черчилля, лорд Черуэлл, хотел, чтобы группа разработчиков построила H2S на основе клистрона, а не магнетрона .

В отличие от клистрона, который состоит в основном из стекла и хрупких металлических частей, магнетрон был построен из цельного медного куска, который было бы чрезвычайно трудно разрушить с помощью любого разумного подрывного заряда . Если бы немцы нашли магнетрон, они бы сразу поняли его работу. Поскольку магнетрон также проектировался для использования в ночных истребителях и Береговом командовании , потеря секрета не только предоставила бы немцам информацию для создания радар-детекторов на этой новой частоте, но и позволила бы им разработать собственные эффективные бортовые радары. .

Команда разработчиков H2S не верила, что клистрон справится с этой задачей, и испытания H2S, построенного с клистронами, показали падение выходной мощности в 20–30 раз. На той же высоте версии с клистроном смогли обнаружить город на расстоянии 10 миль (16 км), а версия с магнетроном - на 35 миль (56 км). Казалось, что улучшить это невозможно, поэтому придется использовать магнетрон или ничего. Команда H2S также заявила, что немцам понадобится два года на разработку сантиметрового радара, как только магнетрон с резонатором попадет к ним в руки, и что нет никаких оснований полагать, что они уже не работают над этой технологией. Первое опасение окажется верным; хотя магнетрон был захвачен в начале 1943 года, война закончилась до того, как немецкие образцы были запущены в производство.

В разгар дебатов Исидор Исаак Раби из Американской радиационной лаборатории посетил офис TRE 5 и 6 июля 1942 года. По словам Ловелла, Лаби заявил, что устройство H2S, предоставленное им во время миссии Тизард, было «ненаучным и неработоспособным» и выразил мнение, что единственное применение от него - это передача магнетрона немцам. Спустя годы Ловелл попытался выяснить причины этого негативного отчета, но обнаружил, что никто не помнит, чтобы Лави был настолько негативным. Единственное объяснение, которое у кого-то было, заключалось в том, что проблемы с работой наборов были вырваны из контекста. Таффи Боуэн отметил, что у него были серьезные проблемы с получением декораций для чего-либо в США; при тестировании против Спрингфилда, Хартфорда и Бостона дисплей просто ничего не показывал.

К сентябрю был готов прототип, пригодный для оперативного использования. Пока продолжались дебаты по вопросу потери немцами магнетрона, 15 сентября Черчилль лично передал магнетрон для использования бомбардировочным командованием. В тот же период было замечено, что немецкие подводные лодки были оснащены радар-детектором, позже известным как FuMB 1 Metox 600A , который позволял им обнаруживать установки ASV Берегового командования, работающие в старом диапазоне 1,5 м. В сентябре было принято решение определить приоритет строительства ASV Mk. III, который немцы не смогли бы обнаружить. Чувствовалось, что вероятность того, что магнетрон попадет в руки немцев с патрульного самолета, исчезающе мала.

Срочный переезд

Эта аэрофотоснимок Вюрцбурга на французском побережье привела к операции «Кусаться» и, косвенно, к принудительному перемещению группы H2S.

Радиолокационные группы Министерства авиации первоначально были сформированы в поместье Боудси на восточном побережье Англии. Когда в 1939 году началась война, это место считалось слишком уязвимым для потенциального немецкого нападения, и заранее оговоренный переезд в Университет Данди был осуществлен почти в одночасье. По прибытии выяснилось, что ничего не подготовлено и мало места для работы команд. Хуже того, команда, работавшая над бортовыми радарами, оказалась на крошечной частной взлетно-посадочной полосе в Перте, Шотландия , которая была совершенно непригодна для строительства.

Прошло некоторое время, прежде чем руководство наконец осознало суть проблемы и начались поиски нового места. В конце 1939 года команда ВДВ перебралась в авиабазу ВВС Сент-Атан , примерно в 15 милях (24 км) от Кардиффа . Хотя это место должно было быть идеальным, они оказались в заброшенном ангаре без отопления, и работа стала практически невозможной, поскольку погода стала холодной. Основные исследовательские группы в этот период оставались в Данди.

Продолжающийся поиск более подходящего места для всех команд привел к выбору Суонеджа на южном побережье Великобритании. Остальная часть первоначальной радиолокационной группы переехала туда в мае 1940 года, а группа ИИ прибыла за день до них. Группа ИИ, расположившаяся в хижинах на береговой линии недалеко от Уорт-Матраверса , была особенно незащищена и располагалась всего на небольшом расстоянии от оккупированного немцами Шербура . Пока происходил переезд, А. П. Роу воспользовался возможностью, чтобы создать вторую воздушно-десантную группу, работающую с магнетронами, оттеснив на второй план группу Боуэна. Вскоре Боуэна выгнали из TRE и тем летом отправили на миссию Тизард.

25 мая 1942 года штаб объединенных операций провел операцию «Укус» по захвату радара Вюрцбурга , сфотографированного недалеко от французского побережья. Это привело к опасениям, что немцы могут совершить аналогичный рейд на британские объекты. , дислоцировались «семнадцать поездов» с парашютистами, Когда были получены сообщения о том, что около Шербура, прямо через Ла-Манш от Крайстчерча в Министерстве авиации вспыхнула паника, и был предпринят еще один экстренный шаг. Команда оказалась в Малверн-колледже примерно в 160 километрах (99 миль) к северу. Это обеспечило достаточно офисных помещений, но мало жилья и привело к еще большим задержкам в программе развития.

Оперативное использование

Вход в сервис

Большие территории, такие как Зейдерзе, являются отличными целями для H2S. Разрешающая способность системы очевидна по внешнему виду Афслуитдейка (с надписью «плотина»), ширина которого составляет около 90 метров (300 футов).

Несмотря на все проблемы, 3 июля 1942 года Черчилль провел совещание со своим военным командованием и группой H2S, на котором удивил разработчиков радаров, потребовав поставки 200 комплектов H2S к 15 октября 1942 года. но им был отдан приоритет в ресурсах. Давление также дало им отличный аргумент, чтобы убедить лорда Черуэлла в том, что программа H2S на основе клистрона, наконец, должна быть прекращена.

TRE не уложился в срок — 15 октября; к 1 января 1943 года только двенадцать бомбардировщиков «Стирлинг» и двенадцать «Галифакс» были оснащены H2S. В ночь на 30 января 1943 года тринадцать «Стирлингов» и «Галифаксов» из отряда «Следопыт» использовали H2S для сброса зажигательных ракет или осветительных ракет на цель в Гамбурге . Сотня «Ланкастеров», следовавших за «Следопытами», использовали сигнальные ракеты в качестве цели для своих бомбовых прицелов. Результаты были признаны «удовлетворительными». Аналогичные рейды были совершены на Турин следующей ночью и на Кельн в ночь со 2 на 3 февраля.

21 февраля было принято решение оснастить все самолеты бомбардировочного командования H2S не только в качестве средства бомбардировки, но и в качестве навигационного средства. На ранних этапах эксплуатации H2S доказал свою способность обнаруживать береговые линии на таком большом расстоянии, что его можно было использовать в качестве навигационной системы дальнего действия, позволяя самолету летать в любую погоду. Чтобы помочь штурману, бомбардировщик должен был управлять H2S в эти периоды. Для дальнейшего улучшения операций 12 марта было решено, что бомбардировочное командование получит больше имеющихся запасных частей, поскольку считалось, что им потребуется компенсировать более высокий уровень потерь. Раньше каждая укомплектованная эскадрилья должна была иметь 100% запасных частей по всем частям, а их просто не хватало на обход.

H2S Мк. II, серийная версия

Серийный радиолокационный прицел H2S, летавший во время Второй мировой войны.

Оригинальные комплекты H2S, по сути, представляли собой прототипы, собранные вручную для обеспечения максимальной скорости Pathfinder. Среди множества проблем с поспешностью ввода в эксплуатацию было то, что разработчики были вынуждены использовать существующие штепсельные конструкции для соединения различных узлов комплектации между собой. В то время не было штекерных разъемов для монтажа на переборке, и, следовательно, многие из свободных штекерных разъемов на концах кабельных трасс находились под открытым смертельным напряжением. Пока шла установка прототипов, велась работа над настоящей серийной версией Mk. II, который впоследствии стал самой многочисленной построенной версией. Он был во многом идентичен Mk. Я за исключением различных деталей упаковки и электроники, призванных облегчить их сборку.

Бомбардировочное командование начало широко использовать H2S летом 1943 года. В ночь на 24 июля ВВС Великобритании начали операцию «Гоморра» — крупномасштабную атаку на Гамбург. К тому времени H2S был установлен на «Ланкастерах», которые стали основой бомбардировочного командования. Когда следопыты отметили цель с помощью H2S, бомбардировщики Королевских ВВС нанесли удар по городу фугасными и зажигательными бомбами. Они вернулись 25 и 27 июля, при этом ВВС США совершили две дневные атаки между тремя рейдами британских ВВС. Большая часть города была сожжена дотла огненной бурей . Погибло около 45 000 человек, в основном мирные жители.

Мк. II вскоре был модернизирован до Mk. Версия IIA, отличавшаяся от Mk. II только в деталях антенны сканера; IIA заменила оригинальную дипольную антенну в фокусе сканера рупором , который отправлял сигнал обратно в приемник по волноводу , устраняя потери в коаксиальном кабеле более ранней модели.

Улучшения сканирования

Усовершенствованный сканер, представленный на Mark IIC, удалил металлическую пластину из отражателя и заменил дипольную антенну волноводом. Их было легче изготовить, поскольку угловая фокусировка находилась в волноводе, что позволяло отражателю быть линейным.

было отмечено Еще при самых первых полетах V9977 , что ряд основных особенностей H2S затрудняли его использование. Попытки исправить это начались еще до того, как H2S поступил на вооружение, но ряд проблем сильно задержал их ввод в эксплуатацию. Добавленные по мере их появления, это привело к появлению множества различных Знаков, подробно описанных ниже.

В конце апреля 1942 года во время испытательного полета V9977 прототип установки был показан штурману лейтенанту Э. Дики. Дики отметил, что навигационные карты всегда создавались с указанием севера вверху, в то время как на дисплее PPI H2S верхняя часть дисплея отображала направление полета самолета. Он предположил, что это вызовет значительные проблемы во время навигации. Ранее этот вопрос не рассматривался, поскольку H2S разрабатывался как средство для бомбардировки. Теперь, когда он также использовался в качестве важного навигационного средства, это стало серьезной проблемой. Это привело к сбою программы в EMI по модификации наборов прототипов с помощью системы для исправления этой проблемы. Проблема была решена с помощью сельсина ( самолета или «сервопривода»), подключенного к гирокомпасу , выходной сигнал которого изменял вращение сканирования.

Тестирование этой модификации сразу выявило еще одну проблему. Поскольку дисплей всегда показывал север вверх, больше не было очевидно, летит ли самолет к своей цели, которую раньше было легко увидеть, поскольку цель находилась в верхней части дисплея. Чтобы решить эту проблему, на дисплее появилась яркая линия, указывающая направление движения. Более поздняя модификация позволила оператору вручную управлять линией указателя курса. Он использовался совместно с бомбовым прицелом Mark XIV для точной поправки на ветер, сдувающий самолет с линии бомбометания. Индикатор был установлен на первоначальный угол, заданный наводчиком бомбы, и с этого момента штурман мог видеть любой остаточный дрейф на своем дисплее и сообщать о корректировках пилоту и наводчику бомбы, который обновлял свои настройки в бомбовом прицеле. Эта базовая идея позже была расширена, чтобы позволить автоматически отправлять измерения штурмана обратно на бомбовый прицел, а это означает, что наводчику бомбы больше не нужно было делать это во время захода на посадку. Поскольку другие настройки, такие как высота и скорость полета, уже автоматически вводились с приборов самолета, оставалось только вручную установить высоту цели над уровнем моря, что можно было сделать перед полетом.

Другая проблема заключалась в том, что когда самолет катился, сигнал касался земли только на нижней стороне самолета, заполняя одну сторону дисплея сплошным сигналом, а другая сторона была пустой. Это особенно раздражало, потому что именно на последней минуте подхода к цели штурман давал пилоту корректировку курса, делая дисплей непригодным для использования каждый раз, когда пилот отвечал. Эта проблема была решена за счет введения механического стабилизатора, который удерживал систему сканирования в горизонтальном положении относительно земли. Предварительная версия была готова к сентябрю 1943 года, но было отмечено несколько проблем, и только 5 ноября было принято решение запустить ее в производство. К этому времени уже велась разработка 3-см версии H2S, и Nash & Thompson пообещали предоставить версии стабилизатора как для 10-см, так и для 3-см пушек к 15 декабря 1943 года.

Последняя проблема связана с геометрией сигналов, возвращаемых радаром. По мере увеличения угла сканирования время, необходимое для возвращения сигнала, увеличивалось не линейно, а гиперболически. В результате, отражения вблизи самолета были очень похожи на то, что можно было бы увидеть на карте, но дальность от самолета все больше уменьшалась по дальности. При самой короткой настройке дальности, 10 миль (16 км), это не было серьезной проблемой, но при самой длинной, 100 миль (160 км), это делало дисплей очень трудным для понимания. Это побудило ФК Уильямс разработать новый генератор временной развертки , который также выдает гиперболический сигнал, решая эту проблему. Это называлось «индикатор с коррекцией сканирования» или дисплей типа 184.

Все эти концепции разрабатывались в основном параллельно, и на совещании в марте 1944 года стало известно, что до конца года можно ожидать лишь низких темпов производства. К тому времени также были представлены новые наборы размером 3 см, и это привело к появлению большого количества различных знаков с одной или несколькими из этих дополнительных поправок. Этих задержек не ожидали, и Ловелл позже отметил:

Мы были ошеломлены этой задержкой сроков, но в ближайшие месяцы нас ждало еще худшее: мы перегрузили фирмы, мозги людей и, возможно, самих себя. Задержки были ужасающими – казалось, что вся страна остановилась... Дела становились все хуже и хуже.

пруд с рыбой

Дисплей для рыбного пруда (квадратный серый ящик с круглым экраном), установленный на месте радиста на борту Avro Lancaster.

Радар работает, отправляя очень короткие импульсы радиосигнала от передатчика, затем выключая передатчик и прослушивая эхо-сигналы в приемнике. Выходной сигнал приемника подается на вход яркости осциллографа, поэтому сильное эхо вызывает загорание пятна на экране. Чтобы пятна соответствовали местам в пространстве, осциллограф быстро сканирует от центра к краю дисплея; эхо, которое возвращается позже, воспроизводится дальше на дисплее, указывая на большее расстояние от самолета. Время синхронизируется с помощью импульса передачи для запуска сканирования.

В случае H2S эхо-сигналы возвращаются от земли и объектов на ней. Это означает, что самый первый сигнал, который обычно принимается, будет исходить с земли прямо под самолетом, поскольку она находится ближе всего к самолету. Поскольку эхо-сигналу из этого места потребовалось некоторое время, чтобы вернуться к самолету, время, необходимое для прохождения до земли и обратно на текущей высоте самолета, на дисплее H2S, естественно, была пустая область вокруг центра дисплея, радиус которой представлял собой высота самолета. Это было известно как центр-ноль . Обычно оператор использовал диск, который задерживал начало развертки, чтобы уменьшить размер центра нуля и тем самым увеличить площадь экрана, используемого для отображения на земле.

Когда центр нуля не был полностью отключен, операторы заметили, что внутри этого круга были видны мимолетные эхо, и быстро пришли к выводу, что они исходят от других самолетов. Это давало простой способ увидеть ночные истребители противника, пока они находились под бомбардировщиком и не достаточно далеко, чтобы их можно было скрыть при возврате с земли. Немецкие ночные истребители обычно приближались снизу, поскольку это помогало силуэтировать самолет-цель на фоне Луны, а отсутствие артиллерийской позиции в этом месте делало безопасным подход с этого направления. Это сделало их идеальными для обнаружения H2S. Однако дисплей был очень маленьким, и эта пустая область на экране составляла лишь небольшую его часть, поэтому увидеть эти отражения было сложно.

В начале 1943 года действия немецких ночных истребителей улучшались. С января по апрель 1943 года бомбардировочное командование потеряло в обороне в общей сложности 584 самолета. Хотя это составляло лишь 4% боевых вылетов, это, тем не менее, вызывало беспокойство, поскольку увеличение продолжительности светового дня летом означало, что оборона неизбежно будет более эффективной. Несколько систем уже находились в стадии разработки, чтобы помочь бомбардировщикам защитить себя, в том числе радар «Моника» (простая адаптация оригинального радара AI Mk. IV от собственных ночных истребителей ВВС Великобритании) и автоматическая турель наведения орудия (AGLT), которая была предназначена для автоматизации заградительного огня. Однако первый оказался практически бесполезным на практике, и уже было ясно, что второй не будет доступен по крайней мере до 1944 года.

Дадли Савард, связной бомбардировочного командования с радиолокационными группами, посетил полигон в Малверне 18 апреля, чтобы оценить прогресс в работе микроволновых радаров, и рассказал о проблеме Ловеллу. Его особенно расстроил рейд, проведенный накануне вечером 16/17 апреля на заводе «Шкода» , где 11,3% атакующих сил было потеряно из-за действий противника и всех других проблем. Упомянув проблемы с Моникой и особенно с AGLT, Савард сказал Ловеллу:

Что, черт возьми, мы собираемся сделать, чтобы восполнить пробел? [Затем я добавил, что...] H2S дал нам хорошее изображение земли под нами, и было жаль, что он не смог дать нам хорошее изображение самолетов вокруг нас.

Ловелл осознавал, что это действительно возможно. Команда пообещала, что сможет создать образец специального дисплея, который будет по сути противоположностью основному картографическому дисплею; вместо того, чтобы настраивать отображение так, чтобы центральный ноль был удален и, таким образом, обеспечивал максимальное пространство экрана для карты, этот новый дисплей будет регулировать размер центрального нуля до тех пор, пока он не заполнит дисплей, что облегчит просмотр сигналов от других самолетов. . Они лишь просили, чтобы «все дело хранилось в тайне, чтобы избежать затруднений».

Савард предоставил специалиста по электронике сержанта Уокера и двух механиков, которые прибыли на следующий день и немедленно приступили к созданию дисплея в Галифаксе BB360 . Основная идея заключалась в использовании таймера задержки, который уменьшал размер центрального нуля в качестве переключателя; существующий дисплей будет получать возвраты точно так же, как и раньше, при этом все до этого таймера будет подавлено, в то время как новый дисплей будет получать все до этого времени, и его можно будет настроить так, чтобы центральный ноль заполнял дисплей. В результате один дисплей будет отображать все, что происходит в воздухе, а второй будет отображать карту местности точно так же, как и раньше. Первая экспериментальная система совершила полет 27 мая, на «Москито» нацелившись . На дисплее четко появился Mosquito, а фотографии дисплея вызвали большой ажиотаж.

Здесь B-17 легко различим на дисплее H2X во время обратного полета с задания. Центр-ноль — это темная область в центре дисплея.

Когда фотографии попали на стол заместителя главкома бомбардировочного командования Роберта Соундби , он немедленно отправил сообщение в министерство авиации с требованием установить их как можно быстрее. Новый дисплей, получивший официальное название «Тип 182» и получивший прозвище «Мышеловка», был на конвейере к августу 1943 года. В этот момент команда получила сообщение с требованием немедленно прекратить использование названия «Мышеловка», поскольку это было название предстоящей модели. секретная миссия. Им было официально присвоено новое название «Рыбный пруд», выбор которого был официально подтвержден телеграммой Черчилля от 9 июля. Первые боевые части поступили на вооружение в октябре 1943 года, а к весне 1944 года им была оснащена большая часть самолетов бомбардировочного командования. До того, как была представлена ​​слегка модифицированная версия, Тип 182А, ​​было выпущено двести экземпляров прототипа. В этой версии дальность полета была фиксированной на уровне 26 000 футов (7 900 м), с побочным эффектом: если самолет летел ниже этой высоты, на дисплее земля отображалась в виде шумового кольца.

Дисплей Тип 182 обычно располагался на посту радиста, а не штурмана. Это снизило рабочую нагрузку навигатора, а также упростило связь при обнаружении цели; радист мог легко общаться с экипажем или отправлять сообщения другим самолетам. Обычно можно было увидеть несколько точек, поскольку другие самолеты в потоке бомбардировщиков показали отличные результаты. Они оставались в основном неподвижными на дисплее, поскольку все летели примерно по одному и тому же пути, поэтому истребители противника было легко увидеть как точки, движущиеся по траектории возвращения. Если бы возникло подозрение, что к бомбардировщику приближается вспышка, они изменили бы курс и посмотрели, последовала ли за ней вспышка; если бы это произошло, начались бы немедленные оборонительные маневры.

X-диапазон

Разрешение любого радара зависит от используемой длины волны и размера антенны. В случае H2S размер антенны зависел от проема башни бомбардировщика, а в сочетании с длиной волны 10 см это приводило к разрешению 8 градусов по дуге. Это было намного грубее, чем хотелось, как для картографических целей, так и для желания Берегового командования легко обнаружить боевые рубки подводных лодок . 6 февраля 1943 года началась работа над X-диапазона версией электроники , работающей на расстоянии 3 см. Это улучшит разрешение до 3 градусов при использовании той же антенны. Когда приоритет был отдан бомбардировочному командованию, Береговое командование в ответ подготовило спецификации для гораздо более совершенной системы ASV, работающей на расстоянии 1,25 см, но к концу войны это не было завершено.

Работа над 3-сантиметровыми магнетронами продолжалась уже некоторое время, и еще в 1942 году блок AIS с таким устройством был установлен на носовой части Королевских ВВС Деффорд. самолета Boeing 247 -D, DZ203 Первоначально этот самолет поставлялся Канадский совет оборонных исследований проводил испытания американских моделей радаров с искусственным интеллектом и с тех пор широко использовался при разработке нескольких версий AI, ASV и H2S. Джорджу Бичингу было поручено установить H2S на «Стирлинг», и в начале 1943 года ему удалось получить один 3-сантиметровый магнетрон от Герберта Скиннера, группы искусственного интеллекта работавшей над «Боингом». Он установил его в электронику H2S в настольном наборе 7 марта 1943 года, а затем быстро установил его на Stirling N3724 , который совершил свой первый полет 11 марта. Испытания показали, что устройство имеет очень малую дальность действия и не может эффективно использоваться на высоте более 10 000 футов (3 000 м). Дальнейшие работы были отложены из-за необходимости установки имеющихся комплектов 10 см на действующие самолеты.

Бомбардировочное командование начало серию крупномасштабных налетов на Берлин в ночи 23/24 августа, 31 августа/1 сентября и 3/4 сентября 1943 года. Было обнаружено, что H2S в этих миссиях практически бесполезен; город был настолько большим, что выделить особенности оказалось очень сложно. 5 сентября Савард посетил команду H2S и показал им фотографии дисплеев PPI с H2S над Берлином. При настройке дальности 10 миль (16 км), используемой во время запуска бомбы, отраженные сигналы покрывали весь дисплей, и не было четких очертаний крупных объектов, по которым можно было бы ориентироваться. Это стало неожиданностью, учитывая отличные результаты над Гамбургом. После долгих споров среди команд внутри TRE о том, как решить эту проблему, 14 сентября команда начала работу над официальной версией H2S, работающей в диапазоне X.

американская радиационная лаборатория Массачусетского технологического института К этому времени в бой вступила и . Они решили перейти непосредственно на длину волны 3 см, назвав свое устройство H2X . он был развернут на американских бомбардировщиках К октябрю 1943 года . К июню в Великобритании продолжались дебаты о том, продолжать ли разработку собственных комплектов H2S диаметром 3 см или просто использовать американские агрегаты, когда они станут доступны. Было высказано предположение, что существующие H2S Mk. II следует переоборудовать в X-диапазон, а американцам вместо этого работать над 3-см ASV. За этим последовало совещание 7 июня, на котором руководство TRE решило добиться создания к концу года трех эскадрилий 3 cm H2S. Команда Ловелла считала это в принципе невозможным. Вместо этого они разработали частный план по изготовлению и установке в общей сложности шести комплектов, которыми будут оснащены Pathfinder Force Lancasters к концу октября.

Продолжалась работа над тем, что теперь было известно как H2S Mk. III, а экспериментальная установка была впервые использована над Берлином в ночь с 18 на 19 ноября 1943 года. По сравнению с первым вылетом Mk. Устанавливаю, результаты с использованием Mk. III были названы «самыми выдающимися». Мк. III был запущен в производство и 2 декабря увидел свое первое реальное эксплуатационное применение.

С этого момента и до конца войны Mk. III стал основой флота бомбардировочного командования, и было представлено большое количество версий. Первой модификацией стал вышедший из строя Mk. IIIB, в который добавлен дисплей Type 184 с коррекцией дальности от моделей IIC, но отсутствовала стабилизация крена. Стабилизация была добавлена ​​в следующей версии, чтобы увидеть сервис Mk. IIIА. К Mk. IIIA для производства Mk. IIIC, а оригинальный сканер с магнетроном большей мощности произвел Mk. IIID. Дисплей Типа 216, использующий магнитное отклонение, который было гораздо проще производить серийно, был добавлен к исходному IIIA для производства Mk. IIIE, а к тому же агрегату был добавлен юла для создания Mk. IIIF.

К середине 1944 года война в Европе явно вступала в завершающую стадию, и ВВС Великобритании начали строить планы по началу атак на Японию с помощью группы Tiger Force . Чтобы оборудовать эти самолеты, которым потребуются как прицеливание, так и дальняя навигация, была разработана система конверсии более раннего Mk. II единиц было введено. На базе нестабилизированных агрегатов IIC Mk. IIIG использовал новый магнетрон и приемник для работы на расстоянии 3 см, как и другие Mk. III системы. Основная цель заключалась в том, чтобы использовать его для дальней навигации, а не для прицеливания бомб. Последний Мк. IIIH был IIIG с дисплеем Type 216.

Роттердамское устройство

До того, как H2S был развернут в 1943 году, велись интенсивные дебаты о том, следует ли его использовать из-за возможности его потери немцами. Как оказалось, это произошло практически сразу. Во время своего второго боевого вылета, во время налета на Кельн в ночь со 2 на 3 февраля 1943 года, один из «Стирлингов», несших H2S, был сбит под Роттердамом экипажем Oblt Frank & Fw Gotter. Устройство сразу привлекло внимание технических специалистов Вольфганга Мартини , которым удалось спасти все, кроме дисплея PPI.

Дав ему название Rotterdam Gerät (Роттердамский аппарат), группа сформировалась для использования этого устройства и впервые встретилась 23 февраля 1943 года в . офисе Telefunken в Берлине Второй экземпляр, также с уничтоженным PPI, был захвачен 1 марта, по иронии судьбы, от бомбардировщика, который входил в группу, напавшую на офис Telefunken и нанесшую ей серьезный ущерб, уничтожив при этом первый экземпляр.

По словам Ловелла, допрос выживших членов второго экипажа показал, что:

В комплектах, попавших в наши руки, пока отсутствует дисплей... но допрос заключенных показал, что прибор наверняка используется для поиска целей, поскольку он сканирует территорию, над которой пролетает...

В сочетании с собственной экспозицией комплект был повторно собран на зенитной башне Гумбольдтайна в Берлине. Когда он был активирован, на дисплее появились четкие изображения города, что вызвало серьезный ужас у Германа Геринга . Была принята быстро принятая контрмера: по всему городу были установлены небольшие угловые отражатели , создающие яркие пятна на дисплее в местах, которые в противном случае были бы пусты, например, на озерах и реках. Изготовление отражателей с необходимой угловой точностью оказалось сложной задачей, как и удержание их в правильных положениях для получения правильного изображения.

Хотя основная концепция магнетрона была понятна сразу, ряд деталей системы в целом остался загадкой. Кроме того, стало понятно, что создание полноценной радиолокационной системы с ее использованием займет некоторое время. Поэтому на краткосрочную перспективу они отдали «приоритет панике». наземному глушителю и детектору, который позволит ночным истребителям обнаружить микроволновые сигналы. Это развитие было замедлено решением немецкой электронной промышленности прекратить исследования микроволн незадолго до того, как Роттердам Герет буквально упал с неба. Другой серьезной проблемой было отсутствие подходящих кристаллических детекторов , которые были ключевыми для конструкции британских приемников.

Было опробовано несколько систем помех. Первый, известный как Roderich , был разработан компанией Siemens . В них использовался передатчик, установленный на башне, направленной на землю, а отражения от земли распространяли сигнал в космос, где его улавливали приемники H2S. Передачи Родериха были примерно синхронизированы со скоростью сканирования антенны H2S, в результате чего диаграмма направленности выглядела похожей на вертушку , из-за которой было трудно увидеть землю между ее импульсами. Однако их магнетрон имел мощность всего 5 Вт, что обеспечивало очень малую дальность действия. Они были настолько неэффективны, что от них отказались в 1944 году. Другая система, «Роланд» , использовала клистрон мощностью 50 Вт, но она также была признана неудачной и от нее отказались примерно в марте 1945 года. Другая система на основе клистрона, «Постклистрон» , была разработана Рейхспочтой и развернута около Леуна .

Были заказаны две детекторные системы: простая пассивная система, которая по сути представляла собой просто высокочастотный приёмник, которым стал «Наксос» , и гораздо более чувствительная система, использующая собственный магнетрон в качестве гетеродина, известная как Корфу . Обоим потребовались кристаллические детекторы в своих приемниках, и началась ускоренная программа их разработки. Их поставки начались через несколько месяцев, но их оказалось сложно производить серийно, и они оказались чрезвычайно хрупкими в полевых условиях. Это ограничило доступность радар-детектора Funkgerät (FuG) 350 Naxos до нескольких действующих экземпляров, что позволило ночным истребителям Люфтваффе вернуться домой по передачам H2S. Версия того же оборудования AU использовалась, чтобы позволить подводным лодкам обнаруживать ASV микроволнового диапазона.

ВВС Великобритании не знали о Наксосе до весны 1944 года, когда в ряде разведывательных отчетов говорилось, что немцы разработали детектор H2S. К этому времени у немцев на вооружении было всего несколько десятков таких детекторов, но эти сообщения возобновили давнюю дискуссию между сторонниками H2S и сторонниками британских навигационных систем, таких как Oboe. Это совпало с периодом увеличения потерь среди бомбардировочного командования, и раздавались призывы отказаться от этой системы. Этот вопрос обсуждался месяцами.

Окончательно вопрос был решен благодаря исследованию Саварда. Он отметил, что потери в период Наксоса на самом деле были ниже: с 4% до 2% боевых вылетов. Падение совпало с появлением Fishpond. Савард пришел к выводу, что:

Главная ценность Наксоса для немцев может заключаться в том, что он является пропагандистским оружием в стремлении остановить или, по крайней мере, ограничить использование нами H2S.

В июле 1944 года Ju 88G-1 из 7 Staffel / NJG 2 вылетел не в ту сторону по посадочному маяку и приземлился на авиабазе ВВС Великобритании в Вудбридже случайно . Экипаж был арестован прежде, чем они успели уничтожить свое оборудование, предоставив британским исследователям новейшую версию радара Лихтенштейна SN-2 УКВ-диапазона , радар-детектора Фленсбурга и FuG 25a Erstling аппаратуры опознавания . Допрос экипажа показал, что система «Фленсбург» обнаружила излучение радара «Моника» бомбардировщиков британских ВВС и использовалась в качестве системы самонаведения. «Наксос» не был установлен, и экипаж заявил, что он использовался только для первоначального предупреждения, а не в качестве системы самонаведения. Все это было к огромному облегчению всех участников; Монику уже заменяли системы Fishpond на большинстве самолетов, и тем самолетам с Моникой было приказано отключить ее. H2S использовался до конца войны.

Как и предсказывали британские инженеры, немцам потребовалось два года, чтобы завершить разработку радаров на основе магнетрона. Первым в эксплуатацию в начале 1945 года поступил FuG 240 Berlin — радар с искусственным интеллектом, очень похожий на британский AI Mk. VIII . К этому времени страна была на грани поражения, и Берлин так и не поступил на вооружение. Небольшое количество было установлено экспериментально, один из них был захвачен ВВС Великобритании на сбитом Ju 88. Также были представлены несколько других радаров, разработанных на основе тех же базовых систем, но они использовались ограниченно или вообще не использовались. Одним из достижений немцев в этот период стал новый тип антенны, в которой для формирования выходного сигнала использовался диэлектрик, известный в Великобритании как полистержень .

Дальнейшее развитие

Улучшенные компьютеры

В рамках отдельного направления разработки ВВС Великобритании работали над парой механических компьютеров , известных как блок измерения воздушного пробега (AMU) и индикатор положения в воздухе (API), которые постоянно выполняли расчеты точного времени , значительно снижая рабочую нагрузку навигатора. Для этого использовались входы, аналогичные тем, которые использовались для Mk. XIV бомбовый прицел, а именно расчетное направление и скорость ветра, при этом курс и скорость самолета автоматически поступают от бортовых приборов. На выходе системы было переменное напряжение, которое можно было использовать для управления Mk. XIV бомбовый прицел.

В разработке, известной как Mark IV, H2S был модифицирован для считывания этих напряжений, которые смещают центр дисплея на величину, пропорциональную сигналам. Это будет противодействовать движению самолета и «заморозить» дисплей. При первоначальной настройке эти расчеты никогда не были точными, поэтому обычно возникал некоторый остаточный дрейф на дисплее. Затем навигатор мог точно настроить эти параметры с помощью элементов управления на дисплее, регулируя их до тех пор, пока изображение не станет совершенно неподвижным. Эти значения затем возвращались в AMU и API, производя высокоточные измерения ветра на высоте. Мк. IVA использовала более крупный сканер-вертушку. К моменту окончания войны их не было в наличии.

К-диапазон

Дальнейшие усовершенствования конструкции магнетрона и приемника во время войны привели к возможности использования еще более коротких волн, и летом 1943 года было принято решение начать разработку версий, работающих в К-диапазоне 1,25 см. Это позволило бы повысить разрешение более чем в два раза по сравнению с версиями X-диапазона и было особенно интересно в качестве системы для бомбардировки на малых высотах, где короткий местный горизонт ограничивал количество видимой на дисплее территории и требовал бы наведения на меньших высотах. объекты, такие как отдельные здания.

Следствием этого улучшенного разрешения стало то, что система K-диапазона будет обеспечивать то же разрешение, что и система X-диапазона, с антенной вдвое меньшего размера. Такая антенна подошла бы для Mosquito, и началась разработка 28-дюймового (710 мм) сканера. «Москито» уже широко использовался для точного определения цели , и оснащение его H2S еще больше расширило бы его возможности. 22 февраля 1944 года группа разработчиков предложила быстро установить Mark IV на все Ланкастеры, а для обеспечения более высокой точности разработать либо Whirligig X-диапазона, либо K-диапазон с антенной меньшего размера. Вместо этого им было приказано сделать и то, и другое.

Работа K-группы получила название «Укротитель львов». Первые испытания основного оборудования состоялись на Vickers Wellington 8 мая 1944 года, а Lancaster ND823 был оснащен прототипом Mark VI и поднялся в воздух 25 июня. Однако на совещании 16 июня было отмечено, что дальность действия комплектов K-диапазона была недостаточной: испытания в США достигли всего 10 миль (16 км) с высоты 10 000 футов (3 000 м). Кроме того, производство не было готово к крупномасштабным поставкам, и, как выразился Ди, «нынешнюю программу 100 единиц оборудования H2S Mark VI следует рассматривать как выражение веры».

Несколько новых функций стали частью усилий Lion Tamer. Из-за гораздо более высокого разрешения сигналов K-диапазона потребовался новый дисплей, поскольку точка, отображаемая на старом дисплее, была слишком большой и перекрывала детали с обеих сторон. Решение было найдено в дисплее Type 216, который имел функцию сканирования секторов , что позволяло оператору выбирать одну из восьми точек компаса , и дисплей расширялся, чтобы отображать только этот сектор. Это фактически удвоило разрешение дисплея. Тем временем работа над новыми механическими компьютерами для аэронавигации продвигалась хорошо. Было решено, что Mark VI сможет подключаться к этим системам. В конце концов, все эти изменения были включены в предлагаемый Mark VIII.

В конце лета 1944 года, когда операции после «Дня Д» зашли в тупик, возобновился интерес к использованию системы К-диапазона для обнаружения тактических целей, таких как танки. Lancaster JB558 был оснащен 6-футовым сканером и набором K-диапазона и начал испытания на малых высотах от 1000 до 2000 футов (от 300 до 610 м), начиная с декабря 1944 года. Результаты были «сразу ошеломляющими», на дисплеях было показано качественные изображения отдельных зданий, дорог, железных дорог и даже небольших ручьев.

Подобные эксперименты с меньшим трехфутовым сканером в этой роли оказались не столь успешными. На встрече 16 декабря было решено продолжить разработку Ланкастеров с 6-футовыми сканерами и Москитов с 3-футовыми сканерами. Это означало, что вместо этого на этих самолетах будет использоваться оборудование K-диапазона, первоначально запланированное для установки на Pathfinder Force. Вместо этого Pathfinder Force получила оборудование Mark IIIF X-диапазона.

В конечном итоге только «Москиты» были готовы к концу войны и провели в общей сложности три операции по целеуказанию для «Следопытов». Когда закончилась война и вместе с ней завершилась программа ленд-лиза , наличие магнетронов К-диапазона исчезло. Кроме того, в ходе испытаний на высоте было замечено, что сигнал исчезал в облаках - наблюдение, которое позже привело к созданию систем метеорологических радиолокаторов , но в то же время сделало систему менее чем полезной. Директор радиолокационной службы Министерства авиации решил запретить все работы над системами К-диапазона по соображениям безопасности.

H2D

Дополнительная информация: Индикация движущейся цели.

В целях дальнейшего улучшения навигационных аспектов системы была проведена некоторая работа над системой, известной как H2D, что означает «допплер». Идея заключалась в том, что доплеровский сдвиг сигналов из-за движения над землей можно было использовать для определения путевой скорости. В неподвижном воздухе максимальное доплеровское смещение будет видно прямо впереди, но при наличии любого ветра на высоте боковая составляющая приведет к смещению максимальной точки на угол, в то время как головная или хвостовая составляющая приведет к отличию измеренной доплеровской скорости. от указателя воздушной скорости. Сравнивая эти измерения со скоростью и курсом самолета, можно точно рассчитать скорость и направление ветра.

Испытания начались в ВВС Великобритании в Деффорде на Wellington NB822 в начале 1944 года. Стало очевидно, что чувствительность устройства достаточна, чтобы на дисплее стал виден наземный транспорт, такой как грузовики и поезда. Это первый пример того, что сегодня известно как индикация движущихся целей , что теоретически позволит самолету сканировать цели на большой территории. В июне 1944 года к ним присоединился второй самолет, NB823 , а затем и третий (идентификатор неизвестен).

Более строгие испытания показали, что экспериментальная установка была действительно полезна только тогда, когда самолет летал на высоте менее 3000 футов (910 м) и имел максимальную эффективную дальность обнаружения порядка 3–4 миль (4,8–6,4 км). Работа по улучшению этих показателей шла медленно. и в конечном итоге проект был отнесен к чисто экспериментальным, без каких-либо планов по выпуску сервисной версии.

Послевоенный

H2S Мк. На носу этих бомбардировщиков Vulcan виден обтекатель IX.

После дня Победы все модели, предшествующие Mk. IIIG были объявлены устаревшими, и продолжающаяся работа над многими новыми версиями закончилась. Вместо всей серии от Mk. С VI по VIII появилась Mark IX, которая, по сути, была версией 3 cm Mk. VIII, разработанный специально для использования на реактивном бомбардировщике E3/45, который после того, как стал B3/45, в конечном итоге превратился в English Electric Canberra .

В отличие от более ранних конструкций, которые добавлялись к существующим бомбардировщикам во внешнем обтекателе, у Е3/45 радар проектировался как неотъемлемая часть самолета. В остальном это была относительно простая модернизация существующего Mk. VIII с гораздо более мощным магнетроном мощностью 200 кВт и множеством других мелких изменений. Контракт на Mark IX был заключен с EMI в 1946 году, но во время разработки в него были внесены поправки, предусматривающие оснащение гораздо более крупных бомбардировщиков B14/46 V-force . По сути, они были идентичны оригинальной концепции, но использовали более крупный отражатель «Вихрь» и стали Mk. IXА. Использование более крупного отражателя-вертушки и волновода с прорезями позволило уменьшить угловую ширину луча до 1,5 градусов, что является большим улучшением по сравнению с моделями времен Второй мировой войны.

Мк. IX, позже известный как Mk. 9, когда римские цифры были опущены, позволяли установить скорость сканирования на уровне 8, 16 или 32 об/мин . Кроме того, как и модели K-диапазона, IX имел возможность выполнять секторное сканирование, ограничивая движение сканера, поэтому вместо выполнения полных кругов он сканировал вперед и назад под меньшим углом. В данном случае идея заключалась не в том, чтобы улучшить разрешение, а в том, чтобы обеспечить гораздо более быстрое обновление выбранной области, что было необходимо для учета гораздо более высокой скорости самолета. Это было особенно полезно на V-force, где расположение радара в носовой части все равно затрудняло сканирование назад, и в лучшем случае угол от 60 до 90 градусов всегда был заблокирован. Дальнейшее ограничение сканирования до 45 градусов по требованию не было настоящей потерей.

В систему также добавлена ​​возможность выполнять встречные бомбардировки , что является относительно распространенным дополнением к послевоенным системам бомбардировки. В ходе операций выяснилось, что цель могла не появиться на радаре; в этих случаях навигатор выбирал ближайший видимый объект, например излучину реки или радиовышку, и измерял угол и расстояние между ним и целью. Затем они попытались направить самолет так, чтобы выбранный элемент прицеливания находился в правильном месте относительно центра дисплея, что ни в коем случае не было простой задачей. Бомбардировка со смещением позволяла навигатору вводить эти смещения на дисплей, что приводило к перемещению всего дисплея на эту величину. Затем штурман вел самолет так, чтобы выбранная функция проходила через центр дисплея, что было гораздо проще организовать.

В тот же период API был заменен более совершенным компьютером навигации и бомбардировки (NBC), который в сочетании с Mk. IX и радар Green Satin , сформировали Систему навигации и бомбардировки (NBS). Компания Green Satin произвела высокоточные и полностью автоматические измерения скорости и направления ветра, что позволило NBC выполнять расчеты точного времени с очень высокой степенью точности. Это еще больше автоматизировало процесс навигации до такой степени, что отдельные штурманы и наводчики бомб больше не требовались, а некоторые самолеты проектировались с экипажем всего из двух человек.

Развитие шло более медленными темпами из-за послевоенной жесткой экономии. Летные испытания меньшего Mk. IX начался в 1950 году на Avro Lincoln , за которым последовал Mk. IXA в 1951 году на самолетах Handley Page Hastings или Avro Ashton . Поскольку для «Канберры», поступившей на вооружение в 1951 году, было уже слишком поздно, ранние модели пришлось модифицировать обычным стеклянным носом для оптической бомбардировки. Мк. IVA оставался на вооружении до 1956 года, когда Mk. IX наконец поступил на вооружение V-force.

Первое боевое применение NBS произошло в 1956 году, когда компания Vickers Valiants нанесла дальние удары по египетским ВВС в аэропорту Каира. Система оставалась на вооружении бомбардировщиков V (Valiant, Avro Vulcan и Handley Page Victor ) на протяжении всей их жизни. Последнее использование в бою было осуществлено вулканцами в ходе операции «Блэк Бак» в 1982 году во время Фолклендской войны и обратно. , в ходе которой система использовалась в качестве основного средства навигации и бомбардировки на протяжении 7 000 миль (11 000 км) рейсов туда и обратно на остров Вознесения . Мк. IX также использовался на Handley Page Victor , последние экземпляры которого сошли с вооружения в 1993 году.

В 1950 году были выдвинуты дополнительные требования к более точной обычной бомбардировке, требующие точности 200 ярдов (180 м) от самолета, летящего на высоте 50 000 футов (15 000 м) и скорости 500 узлов (930 км / ч; 580 миль в час). Это привело к раннему рассмотрению версии, работающей в Q-диапазоне на длине волны 8 мм. Экспериментальная версия была построена в 1951 году, но на практике Mk. IX оказался достаточно полезным сам по себе, и разработка была прекращена.

Версии

От Ловелла:

• Mark I - версии прототипа, подходящие для Pathfinder Force (TR3159)
• Mark II - основная серийная версия со стандартным сканером длиной 3 фута (0,91 м) (TR3191)
• Mark IIA - дипольная антенна сканера заменена на рупор и волновод.
• Mark IIB – IIA с дисплеями Fishpond
• Mark IIC – IIB с дисплеем с коррекцией сканирования Type 184, сканером со стабилизацией по крену и улучшенным отражателем антенны, в котором устранена металлическая галтель.
• Mark III - прототип версии 3 см, шесть произведено к декабрю 1943 года.
• Mark IIIA – III с дисплеем Тип 184 и сканером со стабилизацией по крену
• Mark IIIB – III с дисплеем Type 184 (представлен как промежуточная модель перед IIIA, пока было улучшено производство стабилизаторов)
• Mark IIIC – IIIA с 6-футовым сканером-вертушкой
• Mark IIID – IIIA с более мощным магнетроном
• Mark IIIE – IIIA с дисплеем Типа 216, новым сканером и использованием более короткой длины импульса
• Mark IIIF – IIIE со сканером вертушки
• Системы Mark IIIG – IIC переделаны на 3 см, без стабилизатора. Предназначен в первую очередь для дальней навигации Tiger Force.
• Марка IIIH – IIIG с дисплеем Тип 216
• Mark IV – IIIA с коррекцией высоты, связью с компьютером AMU и Mk. XIV бомбовый прицел. Отменен в пользу Mk. ИВА
• Mark IVA – IV со сканером вертушки, стандартная модель Avro Lincoln. бомбардировщиков
• Mark V – отведено для H2X, но не используется.
• Mark VI – IIIF, работающий на длине волны 1,25 см, также с 28-дюймовым сканером Mosquitos. Также известен как Укротитель львов.
• Mark VII - обновленный Mark VI со ссылками на навигационную систему, отмененный с окончанием войны.
• Mark VIII – Mark IVA, работающий в X-диапазоне, замена Mk. VII. Четыре произведено.
• Марк IX, IXA – Мк. VIII с магнетроном мощностью 200 кВт и множеством других усовершенствований. Используется на бомбардировщиках V.

См. также

• Радар-детектор Naxos , созданный в Германии для обнаружения передач H2S
• Список оборудования радиоэлектронной борьбы времен Второй мировой войны

Ссылки

Библиография

• AP1903D, Вводный обзор радара, часть II (PDF) . Министерство авиации. Июнь 1946 года.
• Боуэн, Э.Г. (1998). Дни радаров . ЦРК Пресс. ISBN  075030586X .
• Боуман, Мартин (2016). Нахтьягд, Защитники Рейха 1940–1943 гг . Книги «Перо и меч» . ISBN  9781473849860 .
• Брукс, Эндрю (2011). Победители Холодной войны . Издательство Оспри. ISBN  978-1849083393 .
• Браун, Луи (1999). Радиолокационная история Второй мировой войны: технические и военные императивы . Институт физического издательства. ISBN  0750306599 .
• Кэмпбелл, WP (2000). «Радар H2S в бомбардировочном командовании и радар ASV в прибрежном командовании» (PDF) . В Гранде, Джордж (ред.). Канадцы на радаре: Королевские ВВС Канады, 1940–1945 гг . ISBN  9780968759608 . Архивировано из оригинала (PDF) 10 октября 2021 года . Проверено 31 мая 2016 г.
• Галац, Гаспар (2015). 100 лет радару . Спрингер. ISBN  9783319005843 .
• Грин, Мик (22 мая 2001 г.). «Сметая все перед собой» . Новая электроника . OCLC   60627403 .
• Лонгмейт, Норман (1983). Бомбардировщики: воздушное наступление Королевских ВВС против Германии, 1939–45 . Хатчинса и компании ISBN  9780091515805 .
• Ловелл, Бернард (1991). Эхо войны: история радара H2S . ЦРК Пресс. ISBN  0852743173 .
• Сотрудники Королевских ВВС (6 апреля 2005 г.). «Бомбардировочное командование: Дневник кампании» . 60 лет бомбардировочному командованию Королевских ВВС . Архивировано из оригинала 6 июля 2007 года.
• Савард, Дадли (1984). Бернард Ловелл: Биография . Роберт Хейл. ISBN  9780709017455 .
• Уайт, Ян (2007). История радаров воздушного перехвата (ИИ) и британских ночных истребителей 1935–1959 гг . Ручка и меч. ISBN  9781844155323 .

Дальнейшее чтение

• Протоколы заседаний Рабочей группы Роттердам , протоколы заседаний Рабочей группы Роттердам (AGR)
• Джонс, Р.В. (1978). Самая секретная война: британская научная разведка 1939–1945 гг . Хэмиш Хэмилтон. ISBN  0241897467 .

Внешние ссылки

• Сайт радарных воспоминаний Борнмутского университета
• Рабочий H2S Mk 9 и NBS, используемые в Vulcan, Victor и Valiant.
• Радар бомбардировщика - Общий обзор трех основных систем, используемых бомбардировочным командованием - Летная статья за сентябрь 1945 г.
• Руководство по эксплуатации оборудования H2S (AP2890L) , Министерство авиации, июль 1944 г.