Система определения места падения ракеты

Система определения места падения ракеты или система определения места падения ракеты (MILS) ^{[ примечание 1 ]} представляет собой океаническую акустическую систему, предназначенную для определения места падения носовых обтекателей испытательных ракет на поверхность океана, а затем положения самого конуса для подъема со дна океана. Системы были установлены на ракетных полигонах, находящихся в ведении ВВС США. ^{[ 1 ]}

Системы были сначала установлены на Восточном полигоне , в то время на Атлантическом ракетном полигоне, а затем на Тихом океане, тогда известном как Тихоокеанский ракетный полигон . Атлантическая система определения места падения ракеты и Тихоокеанская система определения места падения ракет были установлены с 1958 по 1960 год. Проектирование и разработка осуществлялись Американской телефонной и телеграфной компанией (AT&T) с использованием ее исследовательских лабораторий Bell и производственных элементов Western Electric и в некоторой степени основывались на технологии и опыт компании в разработке и развертывании тогдашней засекреченной системы звукового наблюдения ВМФ (SOSUS). Первые исследования, проведенные в отделе разработки подводных систем Bell Laboratories, изучили проблему, затем другие организации Bell System приступили к реализации. Компания и активы ВМФ, установившие первую очередь SOSUS, начиная с 1951 года, занимались установкой и активацией MILS. ^{[ 2 ]}^{[ 3 ]}^{[ 4 ]}

MILS имел несколько форм, каждая из которых имела уникальную конфигурацию в зависимости от назначения, а также местных условий водной толщи и дна. Целевыми группами были донные стационарные гидрофоны, соединенные кабелем с береговыми станциями. Вариант, Sonobuoy MILS (SMILS), состоял из установленных на дне гидрофонов, дополненных при использовании гидроакустическими буями, сбрасываемыми с воздуха. Третий метод, охватывающий обширные океанские территории со стационарными гидрофонами на удаленных береговых участках, получил название MILS для широкой океанской зоны (BOA). Все системы использовали канал ГНФАР , также известный как канал глубокого звука, для распространения звука на большие расстояния в океане. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}^{[ примечание 2 ]}

Целевые массивы

Целевые группы получали акустический эффект от удара объекта о поверхность океана, а затем от воздействия заряда взрывчатого вещества, местоположение которого рассчитывалось по разнице времен прибытия на гидрофоны, расположенные в форме шероховатого пятиугольника с шестым гидрофоном в центре. ^{[ 5 ]} Особым преимуществом пятиугольной конфигурации было то, что можно было быстро рассчитать приблизительное положение на основе простой временной последовательности акустической волны на гидрофонах с детальным анализом, позволяющим определить более точное местоположение. ^{[ 6 ]} Эффективность зависела от размещения гидрофона в глубоком звуковом канале. Поскольку нижние острова не имели океанского дна на такой глубине в необходимой конфигурации, была использована система подвесных гидрофонов. ^{[ 7 ]}^{[ примечание 3 ]} Сложность расчета результатов калибровки для атлантических систем привела к разработке компьютерных программ, которые стали стандартом для решений по оперативным данным MILS. Удаленное размещение систем выявило ограничения существующей мировой геодезической системы с различными системами отсчета, основанными на местном геоиде, и эта проблема будет решена с помощью спутниковых систем, которые разработают средства, позволяющие связать все воедино. ^{[ 8 ]} Целевые массивы представляли собой системы высокой точности, обычно охватывающие целевую область радиусом около 10 миль (12 миль; 19 км). ^{[ 5 ]}

Целевые массивы Atlantic MILS были расположены ниже по дальности от мыса Канаверал , примерно в 700 морских милях (810 миль; 1300 км) на острове Гранд-Терк , в 1300 морских милях (1500 миль; 2400 км) на Антигуа и в 4400 морских милях (5100 миль; 8100 км) на острове Вознесения. Остров . ^{[ 1 ]}

Тихоокеанский ракетный полигон (ПМР), который тогда управлялся ВМФ как комплекс полигонов, был одним из трех национальных ракетных полигонов. PMR начала установку Тихоокеанской системы MILS для поддержки испытаний баллистических ракет средней дальности (IRBM) в районах ударов к северо-востоку от Гавайев. Эта система завершилась на авиабазе морской пехоты Канеохе Бэй . Массив БРСД был введен в эксплуатацию в ноябре 1958 года. Испытания межконтинентальной баллистической ракеты (МБР) потребовали, чтобы MILS контролировал удары между островом Мидуэй и островом Уэйк , а также между островом Уэйк и Эниветоком . В мае 1959 года полигон межконтинентальных баллистических ракет был введен в эксплуатацию с двумя мишенями. Один был расположен примерно в 70 морских милях (81 миль; 130 км) к северо-востоку от Уэйка, а другой - в коридоре между Уэйком и Эниветоком. Береговые сооружения находились в Канеохе и на каждом из островов. ^{[ 9 ]}^{[ 10 ]}

Широкая океанская зона (BOA MILS)

Эта система имеет меньшую точность, но обширную зону покрытия, включая целые океанские бассейны. Это будет охватывать испытательные машины, не достигшие цели, или другие события, не связанные напрямую с испытаниями на точность. Точность была повышена за счет предварительной калибровки с помощью корабля, точно расположенного по фиксированному полю транспондера, сбрасывающего бомбы ГНФАР . Гидрофоны BOA располагались вблизи оси глубинного звукового канала и располагались на мысе Хаттерас , Бермудских островах , Эльютере ( Багамские острова ), Гранд-Тёрке , Пуэрто-Рико , Антигуа, Барбадосе и Вознесении. ^{[ 11 ]}^{[ примечание 4 ]} В Тихом океане была установлена система BOA для прикрытия зоны удара Уэйк-Эниветок-Мидуэй. ^{[ 9 ]}

Экспериментальное и другое использование

Объекты BOA MILS участвовали в мероприятиях, выходящих за рамки испытаний ракет. В их число входили как преднамеренные эксперименты, так и акустические инциденты, в ходе которых им было поручено изучить записи постфактум. В некоторых экспериментах MILS был основным участником, тогда как в других участие в основном заключалось в мониторинге и предоставлении данных.

Примером этой роли наблюдения является ядерный выстрел «Рыба-меч» в операции «Доминик» , в ходе которого и MILS, и SOSUS работали нормально, просто делая записи и ленточные диаграммы в течение периода до взрыва и в течение нескольких часов после него. ^{[ 12 ]} Данные также были предоставлены для поддержки исследований и поддержки Международной системы мониторинга испытаний ядерного оружия. Эти усилия также отслеживают землетрясения. ^{[ 13 ]}

Исследование распространения акустики

Массив Kaneohe BOA, в то время входивший в состав Тихоокеанского ракетного полигона , использовался в Проекта распространения акустических сигналов на большие расстояния (LRAPP), получивших название Pacific Acoustics Research Kaneohe-Alaska (PARKA). серии экспериментов ^{[ 14 ]}^{[ 15 ]} Эксперимент был необходим для разработки улучшенных моделей для прогнозирования эффективности систем противолодочного обнаружения и объяснения больших дальностей обнаружения в две-три тысячи миль, наблюдаемых SOSUS. ^{[ 16 ]}

Береговой объект Канеохе был центром оперативного управления PARKA I с гидрофоном, расположенным на дне на высоте 2070 футов (630,9 м) и служившим вторичной приемной площадкой. Основным местом приема была исследовательская платформа FLIP с гидрофонами, подвешенными на высоте 300 футов (91,4 м), 2500 футов (762,0 м) и 10 800 футов (3291,8 м). ^{[ 15 ]} гидрофоны MILS в Мидуэе и группа SOSUS в Пойнт-Сур . В эксперименте также использовались ^{[ 17 ]}

Технико-экономическое обоснование острова Херд

На площадке Ascension BOA было двенадцать гидрофонов в шести парах, подключенных к острову кабелями. Все пары, кроме двух, были подвешены возле глубокого звукового канала. После усиления сигналы поступали в систему обработки сигналов.

Вознесение было одним из мест наблюдения за технико-экономическим обоснованием острова Херд, проводившимся для наблюдения за силой и качеством сигналов, распространяющихся на межокеанских расстояниях, а также за тем, можно ли использовать эти сигналы в акустической томографии океана . Корабль-источник «Кори Чоуэст» недалеко от острова Херд в Индийском океане генерировал сигналы, которые были получены на острове Вознесения на расстоянии около 9200 км (5700 миль; 5000 морских миль) после прохождения вокруг Африки. ^{[ 18 ]}^{[ 19 ]} Эти сигналы были получены даже на станциях приема и кораблях на восточном и западном побережьях Северной Америки. ^{[ 20 ]}

Паруса инциденты

Массив «Вознесение» был одной из систем, участвовавших в обработке акустического сигнала об инциденте с Велой . Три гидрофона коррелировали акустические сигналы со временем и предполагаемым местоположением двойной вспышки, обнаруженной спутником Vela . Детальное исследование, проведенное Военно-морской исследовательской лабораторией , основанное на моделях французских ядерных испытаний в Тихом океане, пришло к выводу, что акустическое обнаружение было приповерхностным ядерным взрывом в окрестностях островов Принца Эдуарда . ^{[ 21 ]}

Гидроакустический буй МИЛС (SMILS)

SMILS использовался исключительно для поддержки программ баллистических ракет ВМФ в рамках Проектного офиса стратегических систем, при этом большая часть информации была засекречена. Диапазон поддерживает фиксированные массивы транспондеров по десять транспондеров каждый на возмещаемой основе. В Атлантическом диапазоне было семь массивов транспондеров, расположенных на расстоянии от 550 морских миль (630 миль; 1020 км) до 4700 морских миль (5400 миль; 8700 км) вниз по дальности. ^{[ 22 ]}

В зоне воздействия типа гидроакустического буя использовалось поле гидроакустического буя, обычно четыре кольца на расстоянии 3 миль (3,5 мили; 5,6 км) друг от друга с внешним диаметром 20 миль (23 мили; 37 км), засеваемые самолетами, и поле эталонного транспондера для определения геодезического положения. SMILS не зависел от острова и предназначался для использования в отдаленных районах океана. Транспондеры были зафиксированы, а поле гидроакустического буя развернуто по мере необходимости. ^{[ 23 ]} Специально оборудованный самолет немедленно произвел обработку, а подробный анализ был проведен позднее на берегу. Специальный гидроакустический буй опрашивал поле транспондера на предмет положения схемы гидроакустического буя относительно ретрансляторов, привязанных к геодезическим данным, а другой специальный гидроакустический буй определял расположение гидроакустических буев в пределах схемы. Перед развертыванием гидроакустического буя специальный буй собирал данные для определения фактической скорости звука на различных глубинах во время развертывания. ^{[ 24 ]} Данные могли быть собраны с помощью специально модифицированного самолета ВМФ P-3 или самолета с усовершенствованной приборной панелью . Самолет P-3, пилотируемый с военно-морской авиабазы Патаксент-Ривер Первой испытательной и оценочной эскадрильей , был модифицирован для приема и записи большего количества гидроакустических буев, специальной системы синхронизации, а также возможностей мониторинга и быстрого просмотра. Гидроакустические буи были модифицированными стандартными типами, в частности, с дополнительным временем автономной работы и частотой. ^{[ 23 ]}^{[ 25 ]}

Сноски

^ Оба полных имени встречаются в ссылках.
^ Более ранняя система определения местоположения сбитых самолетов включала станции ГНФАР для обнаружения и локализации взрыва бомбы Софар . Бомба Mark 22/0 SOFAR ВМФ имела около четырех фунтов взрывчатого вещества, которое должно было быть взорвано экипажами сбитых самолетов. Это было очень важно в ранних исследованиях акустики океана на больших расстояниях. Засекреченная система звукового наблюдения применяла этот эффект для обнаружения подводных и надводных целей на большом расстоянии.
^ Диаграмму см. на указанной странице.
^ Местоположение соответствует ранним станциям ГНФАР, многие из которых позже занимались исследованиями, и береговым площадкам SOSUS (иногда также расположенным рядом с более ранними станциями/исследовательскими площадками ГНФАР).

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Конус 1976 , с. 1-1.
^ Перейти обратно: ^а ^б Бейкер 1961 , с. 196.
^ ИКАА 2010 .
^ Телефонная система Bell 1961 , с. 8.
^ Перейти обратно: ^а ^б Конус 1976 , с. 2-73.
^ Бейкер 1961 , с. 198.
^ Бейкер 1961 , с. 197.
^ Бейкер 1961 , с. 200.
^ Перейти обратно: ^а ^б Подкомитет по военному строительству (март – апрель) 1959 г. , с. 169-170.
^ Подкомитет по военному строительству (май) 1959 г. , с. 818, 824.
^ Конус 1976 , стр. 2-73–2-74.
^ Лаборатория электроники ВМФ, 1985 , стр. 5–7.
^ Hanson & Give 1998 , стр. 4, 8, 21.
^ Соломон 2011 , стр. 179–181.
^ Перейти обратно: ^а ^б Центр океанологии Мори, 1969 , стр. v, 5.
^ Центр океанологии Мори, 1969 , с. 1.
^ Центр океанологии Мори, 1969 , с. 6.
^ NOAA AOML 1993 , стр. 1, 7.
^ Мунк и др. 1994 год .
^ Мунк и др. 1994 , с. Рисунок 1.
^ Де Гир и Райт 2019 .
^ Конус 1976 , с. р=2-74 - 2-76.
^ Перейти обратно: ^а ^б Конус 1976 , с. 2-74 — 2-76.
^ Макинтайр 1991 , с. 330—331.
^ Макинтайр 1991 , с. 330—331, 333.

Библиография

Бейкер, HH (июнь 1961 г.). «Система определения места падения ракеты» (PDF) . Отчет лабораторий Белла . Том. 39, нет. 6 . Проверено 12 сентября 2020 г.
Телефонная система Bell (июль 1961 г.). «Как у океана выросли «уши» для точного определения ракетных выстрелов (реклама)» . Дайджест ВВС и космоса . Том. 44, нет. 7 . Проверено 12 сентября 2020 г.
Коун, Брюс Э. (1 июля 1976 г.). Восточный испытательный полигон ВВС США — Справочник по приборному обеспечению (PDF) . База ВВС Патрик, Флорида: Восточный испытательный полигон, Управление полигонов. Архивировано (PDF) из оригинала 27 февраля 2021 г. Проверено 12 сентября 2020 г.
Де Гир, Ларс-Эрик; Райт, Кристофер (22 сентября 2019 г.). «От овец до звуковых волн: данные подтверждают ядерное испытание» . Внешняя политика . Вашингтон, округ Колумбия: FP Group, Graham Holdings Company . Проверено 23 сентября 2020 г.
Хэнсон, Дж.А.; Гивен, Гонконг (май 1998 г.). Работа островной сейсмической станции для регистрации Т-фаз (Отчет). Ливерморская национальная лаборатория Лоуренса . Проверено 14 октября 2020 г. .
ИКАА (2010). «История Интегрированной системы подводного наблюдения (IUSS) 1950–2010 гг.» . Ассоциация выпускников IUSS/CAESAR . Проверено 12 сентября 2020 г.
Центр наук об океане Мори (ноябрь 1969 г.). Проект распространения акустики на большие расстояния — Эксперимент PARKA I (Отчет). Вашингтон, округ Колумбия: Военно-морское ведомство, Центр океанологии Мори. CiteSeerX 10.1.1.737.5743 .
Макинтайр, Джон В. (1991). «Система определения места падения ракеты с усовершенствованными приборами дальнего действия / гидрогидроакустический буй» (PDF) . Технический дайджест Johns Hopkins APL . 12 (4) . Проверено 12 сентября 2020 г.
Мунк, Уолтер Х.; Шпиндел, Роберт С.; Баггерер, Артур; Бердсолл, Теодор Г. (20 мая 1994 г.). «Технико-экономическое обоснование острова Херд» (PDF) . Журнал Акустического общества Америки . 96 (4). Акустическое общество Америки: 2330–2342. Бибкод : 1994ASAJ...96.2330M . дои : 10.1121/1.410105 . Проверено 13 октября 2020 г.
Лаборатория электроники ВМФ (1985). Операция «Доминик», «Выстрел в рыбу-меч» (Извлечено, рассекречено в 1985 году из отчетов руководителя проекта об испытаниях 1962 года) (PDF) (Отчет). Сан-Диего, Калифорния: Лаборатория электроники ВМФ. Архивировано (PDF) из оригинала 10 июля 2020 г. Проверено 14 октября 2020 г. .
НОАА AOML (февраль 1993 г.). Прием на острове Вознесения в Южной Атлантике передач с технико-экономического обоснования острова Херд (Технический меморандум NOAA ERL AOML-73) (PDF) (Отчет). Майами, Флорида: Национальное управление океанических и атмосферных исследований, Атлантическая океанографическая и метеорологическая лаборатория . Проверено 12 сентября 2020 г.
Соломон, Луи П. (апрель 2011 г.). «Мемуары о проекте распространения акустики на большие расстояния (LRAPP)» (PDF) . Журнал подводной акустики ВМС США . 61 (2). Вашингтон, округ Колумбия: Военно-морская исследовательская лаборатория. Архивировано (PDF) из оригинала 5 августа 2021 г. Проверено 14 октября 2020 г. .
Подкомитет по военному строительству (март – апрель) (29 апреля 1959 г.). Ассигнования на военное строительство на 1960 год: Слушания . Проверено 16 сентября 2020 г.
Подкомитет по военному строительству (май) (20 мая 1959 г.). Ассигнования на военное строительство на 1960 год: Слушания . Проверено 16 сентября 2020 г.

[1] Оба полных имени встречаются в ссылках.

[6] Более ранняя система определения местоположения сбитых самолетов включала станции ГНФАР для обнаружения и локализации взрыва бомбы Софар . Бомба Mark 22/0 SOFAR ВМФ имела около четырех фунтов взрывчатого вещества, которое должно было быть взорвано экипажами сбитых самолетов. Это было очень важно в ранних исследованиях акустики океана на больших расстояниях. Засекреченная система звукового наблюдения применяла этот эффект для обнаружения подводных и надводных целей на большом расстоянии.

[10] Диаграмму см. на указанной странице.

[15] Местоположение соответствует ранним станциям ГНФАР, многие из которых позже занимались исследованиями, и береговым площадкам SOSUS (иногда также расположенным рядом с более ранними станциями/исследовательскими площадками ГНФАР).

[FOOTNOTECone19761-1-2] Перейти обратно: ^а ^б ^с Конус 1976 , с. 1-1.

[FOOTNOTEBaker1961196-3] Перейти обратно: ^а ^б Бейкер 1961 , с. 196.

[FOOTNOTEICAA2010-4] ИКАА 2010 .

[FOOTNOTEBell_Telephone_System19618-5] Телефонная система Bell 1961 , с. 8.

[FOOTNOTECone19762-73-7] Перейти обратно: ^а ^б Конус 1976 , с. 2-73.

[FOOTNOTEBaker1961198-8] Бейкер 1961 , с. 198.

[FOOTNOTEBaker1961197-9] Бейкер 1961 , с. 197.

[FOOTNOTEBaker1961200-11] Бейкер 1961 , с. 200.

[FOOTNOTESubcommittee_on_Military_Construction_(March–April)1959169-170-12] Перейти обратно: ^а ^б Подкомитет по военному строительству (март – апрель) 1959 г. , с. 169-170.

[FOOTNOTESubcommittee_on_Military_Construction_(May)1959818,_824-13] Подкомитет по военному строительству (май) 1959 г. , с. 818, 824.

[FOOTNOTECone19762-73–2-74-14] Конус 1976 , стр. 2-73–2-74.

[FOOTNOTENavy_Electronics_Laboratory19855–7-16] Лаборатория электроники ВМФ, 1985 , стр. 5–7.

[FOOTNOTEHansonGiven19984,_8,_21-17] Hanson & Give 1998 , стр. 4, 8, 21.

[FOOTNOTESolomon2011179–181-18] Соломон 2011 , стр. 179–181.

[FOOTNOTEMaury_Center_for_Ocean_Science1969v,_5-19] Перейти обратно: ^а ^б Центр океанологии Мори, 1969 , стр. v, 5.

[FOOTNOTEMaury_Center_for_Ocean_Science19691-20] Центр океанологии Мори, 1969 , с. 1.

[FOOTNOTEMaury_Center_for_Ocean_Science19696-21] Центр океанологии Мори, 1969 , с. 6.

[FOOTNOTENOAA_AOML19931,_7-22] NOAA AOML 1993 , стр. 1, 7.

[FOOTNOTEMunkSpindelBaggeroerBirdsall1994-23] Мунк и др. 1994 год .

[FOOTNOTEMunkSpindelBaggeroerBirdsall1994Figure_1-24] Мунк и др. 1994 , с. Рисунок 1.

[FOOTNOTEDe_GeerWright2019-25] Де Гир и Райт 2019 .

[FOOTNOTECone1976p=2-74_—_2-76-26] Конус 1976 , с. р=2-74 - 2-76.

[FOOTNOTECone19762-74_—_2-76-27] Перейти обратно: ^а ^б Конус 1976 , с. 2-74 — 2-76.

[FOOTNOTEMcIntyre1991330—331-28] Макинтайр 1991 , с. 330—331.

[FOOTNOTEMcIntyre1991330—331,_333-29] Макинтайр 1991 , с. 330—331, 333.

[ примечание 1 ]

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ примечание 2 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ примечание 3 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ примечание 4 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]

[ 21 ]

[ 22 ]

[ 23 ]

[ 24 ]

[ 25 ]