Эймс Тип 7

Эймс Тип 7

Антенна радара Тип 7 на авиабазе Королевских ВВС Сопли в 1945 году. На заднем плане виден гаппидром.
Страна происхождения	Великобритания
Производитель	Маркони
Представлено	1941  ( 1941 )
№ построено	~33
Тип	Наземный перехват
Частота	209 МГц (1,5 м, УКВ), позже 193 и 200 МГц
ПРФ	от 250 до 540 страниц в секунду
Ширина луча	15°
Ширина импульса	3,6, 5 или 8 мкс
об/мин	от 0,5 до 8 об/мин
Диапазон	220 миль (410 км) теоретически, ~ 90 миль (140 км) на практике
Высота	80 000 футов (24 000 м)
Диаметр	30 на 25 футов (9,1 на 7,6 м)
Азимут	360°
Высота	от 2,5 до 20°
Точность	~1,5° по азимуту, 500 м над уровнем моря
Власть	80-100 кВт
Другие имена	Итоговый GCI, гаппидром, SCR-527
Связанный	AMES Тип 8 , AMES Тип 15

AMES систему , Type 7 , также известный как Final GCI , представлял собой наземную радиолокационную представленную во время Второй мировой войны Королевскими ВВС (RAF). Тип 7 был первым по-настоящему современным радаром, используемым союзниками, обеспечивающим 360-градусный обзор воздушного пространства вокруг станции на расстоянии около 90 миль (140 км). Это позволило отображать перехваты истребителей непосредственно с дисплея радара - концепция, известная как наземный перехват или GCI.

Более ранние радары, такие как Chain Home (CH), определяли дальность и угол до одной цели одновременно. Для организации перехвата требовалась сложная серия отчетов с нескольких станций, которые отображались на центральной станции. В основополагающей записке 1939 года Роберт Хэнбери Браун показал, что эта система Даудинга приводит к внутренней погрешности примерно в 5 миль (8,0 км), и единственный способ уменьшить ее - организовать перехват непосредственно с экрана радара. Он предложил вращать антенну радара и ЭЛТ- дисплей, чтобы получить 360-градусное изображение воздушного пространства вокруг станции. Эту концепцию он назвал индикатором положения в плане , или PPI.

Для проверки концепции AMES Type 8 был разработан на базе существующего GL Mk. II , с новой антенной, которую вручную поворачивали для сканирования местности вокруг станции. Когда Тип 8 был впервые использован в декабре 1940 года, он оказался чрезвычайно эффективным. Уроки, извлеченные из Type 8, привели к созданию серийного проекта Type 7. развертывание которых началось в конце 1941 года. Начиная с 1942 года сооружения начали модернизировать до постоянных построек, известных как «хаппидромы». С этого момента интерес Королевских ВВС к системе то усиливался, то ослабевал вместе с усилиями Германии по бомбардировкам, а полное развертывание неоднократно откладывалось. Станции начали брать на себя большую часть задач по перехвату в 1943 году, но только в 1944 году полная сеть из 33 станций была завершена. Американская копия SCR-527 массово не производилась.

В конце войны многие британские радары больше не были укомплектованы персоналом, поскольку риск нападения Германии исчез, и после окончания войны большинство из них было переведено на «уход и обслуживание». Взрыв первой советской атомной бомбы в 1949 году привел к переоценке послевоенного статуса боевой готовности. В рамках проекта ROTOR многие Type 7 были повторно активированы, модернизированы и перестроены в бомбоустойчивые здания. Большинство Type 7 позже было заменено гораздо более мощным AMES Type 80 , но небольшое количество было оставлено для заполнения пробелов в прикрытии Type 80, в то время как другие оставались в качестве резервных систем. Тип 7 оставался на резервной службе до программы Linesman/Mediator 1960-х годов.

История

Цепной дом

Основная статья: Цепной дом

Инсталляция Poling Chain Home, вид в 1945 году. Слева — три (первоначально четыре) радиовещательные башни, справа — модифицированная решетка приемника Adcock.

В 1935 году недавно сформированный комитет Тизарда связался с известным радиоэкспертом Робертом Уотсоном-Ваттом, чтобы прокомментировать заявления о немецком луче смерти, основанном на радиоволнах. За помощью Уотт обратился к своему помощнику Арнольду Уилкинсу , который выполнил ряд предварительных расчетов, которые продемонстрировали неосуществимость этой идеи. Когда Уотт спросил его, как можно использовать радио в воздушной войне, Уилкинс вспомнил, как несколько лет назад читал техническое руководство, в котором упоминалось влияние самолетов на коротковолновые сигналы. Они подготовили записку, в которой говорилось, что луч смерти крайне маловероятен, но им следует рассмотреть возможность разработки системы обнаружения самолетов. Хью Даудинг , в то время член группы Air по снабжению и организации, отвечавший за исследования и разработки , был очень заинтересован и потребовал практической демонстрации. Уотт и Уилкинс быстро организовали эксперимент Давентри . Увидев сигналы, Уотт утверждает, что воскликнул: «Британия снова стала островом!»

Ватт твердо верил в необходимость как можно более быстрого развертывания радиолокационной системы, предлагая «дать им третье лучшее для продолжения работы; второе лучшее приходит слишком поздно, лучшее никогда не приходит». Его решение заключалось в использовании слегка модифицированной версии локаторов грозы, которые он разработал в 1920-х годах, которые определяли направление грозы путем измерения радиосигнала, испускаемого молнией, с использованием антенны Адкока и радиопеленгатора (RDF). Для создания радара сигнал, исходящий от молнии, был заменен мощным радиопередатчиком, освещавшим небо перед ним. Отражения от самолетов были получены на отдельные антенны с использованием той же технологии RDF, что и штормовые детекторы. Хотя он и сырой, его можно построить с использованием незначительных модификаций существующей коммерческой электроники для коротковолнового вещания. Эти так называемые системы «Цепной дом» создавались еще в 1936 году, а к 1939 году вся сеть была готова к бою.

Чтобы обеспечить максимальное время предупреждения, РЛС ЦН располагались как можно дальше вперед, вдоль береговой линии. Это позволило станциям в Кенте обнаруживать немецкие самолеты, пока они еще строились над Францией. Однако это также означало, что система могла обнаруживать цели только над водой. Они практически не обеспечивали освещения самих Британских островов, где отслеживание осуществлялось Королевским корпусом наблюдателей (ROC) с использованием биноклей и Post Instrument . Чтобы собрать всю эту информацию и передать ее пилотам, Даудинг создал так называемую систему Даудинга . Отчеты из систем ROC и CH пересылались по телефону в штаб истребительного командования Королевских ВВС , а затем рассылались на оперативные станции и пересылались истребителям в полете по радио.

Во время первых испытаний пилоты Королевских ВВС отметили, что они могут избежать обнаружения CH, летая на малых высотах. Немцы также обнаружили это в начале войны, когда заметили, что самолеты, выполнявшие минные задачи и большую часть времени летавшие на малых высотах, не были перехвачены. Решение уже было под рукой; Британская армия работала над радаром береговой обороны (CD Mk. I) для обнаружения судов в Ла-Манше и заметила, что он также работает против самолетов малой высоты. В 1939 году Ватт заказал 24 комплекта под названием Chain Home Low (CHL). CHL использовала вращаемую вручную антенну для сканирования неба, а направление на цель указывалось по направлению, в котором была направлена ​​антенна. Это устранило необходимость использования нескольких антенн и RDF, используемых в CH, что значительно упростило установку и эксплуатацию.

AI, PPI и GCI

Несмотря на огромные усилия по разработке, AI Mk. IV никогда не был способен последовательно достичь проектной цели в 5 миль.

ROC Каждая станция CH имела немного разную калибровку, почтовый прибор часто давал разные результаты, и всем отчетам требовалось время, чтобы вернуться в центральные комнаты для построения графиков, а затем передать их бойцам. Эти эффекты означали, что информация, поступающая к диспетчерам истребителей, всегда была немного неточной и устаревшей на несколько минут. Система в целом имела собственную точность около 5 миль (8,0 км). Это было хорошо для перехвата в дневное время, но ночью, когда зрение пилота было ограничено примерно 1000 ярдов (0,91 км), не было возможности подвести истребители к целям достаточно близко, чтобы их было видно.

Эта возможность была поднята еще в 1936 году в записке Генри Тизарда , который считал, что немцы так сильно пострадают от рук британских ВВС, что перейдут к ночным бомбардировкам, как это было во время Первой мировой войны . Обсуждая этот вопрос, Ватт пришел к выводу, что наиболее подходящим решением является радар с дальностью действия около 5 миль, который можно было бы установить на самолет, позволяя системе CH подвести истребитель достаточно близко, чтобы его собственный радар мог взять на себя управление. В конечном итоге это привело к созданию AI Mk. IV радар , поступивший на вооружение в виде прототипа летом 1940 года.

В ноябре 1939 года Роберт Хэнбери Браун написал статью по математике задачи перехвата. Это продемонстрировало, что задержки в сообщениях в CH и системе Даудинга затруднят достижение 5-мильной дальности на практике. Даже при разработке радаров с искусственным интеллектом организовать ночной перехват будет очень сложно, поскольку передача сообщений через систему будет слишком медленной. Он пришел к выводу, что единственный способ решить эту проблему — заставить операторов радаров напрямую управлять истребителями, исключив посредников.

Далее он описал радиолокационную систему, которая вращала антенну и дисплей с электронно-лучевой трубкой (ЭЛТ) с одинаковой скоростью. Когда генератор временной развертки срабатывал в начале трансляции, он рисовал линию вдоль трубки в том направлении, в котором в данный момент указывал радар. В CH усиленный обратный сигнал отклонил луч ЭЛТ, что привело вспышки к появлению ; в этой новой системе сигнал вместо этого заставит луч на короткое время стать ярче, образуя небольшую точку на дисплее. При использовании в ЭЛТ долговечного люминофора на дисплее останутся только эти более яркие пятна, когда радар повернется под этим углом. Хэнбери Браун назвал эту систему индикатором положения плана (PPI).

В результате на дисплее появится несколько ярких точек, непосредственно указывающих угол и дальность полета самолета. Дисплей в целом представлял собой карту воздушного пространства вокруг радиолокационной станции, на которой были показаны все самолеты, находящиеся в поле зрения этой станции. Оператор, глядя на дисплей, мог рассчитать перехват, исследуя расположение точек на дисплее, вместо того, чтобы рассчитывать местоположения самолетов на отдельной карте и размещать их там. Более того, любая неточность радара в равной степени относилась бы к истребителю и его цели, тогда как система Даудинга отслеживала их с помощью отдельных систем и допускала большие различия в измерениях.

В то время были более насущные проблемы с вводом в эксплуатацию CH и CHL. Эти проблемы разрешились к 1940 году, и в мае команда из недавно переименованного Исследовательского института телекоммуникаций (TRE) успешно моторизовала антенну CHL для ее вращения и объединила отдельные передающую и приемную антенны на одном креплении. В следующем месяце они успешно протестировали первый PPI-дисплей, который вращал катушки ЭЛТ-дисплея с помощью сельсина, подключенного к двигателю антенны.

Временные меры

Как и предсказывал Тизард, когда в битве за Британию не удалось добиться победы над Королевскими ВВС, Люфтваффе переключило свои усилия на ночные бомбардировки , которые стали Блицом . В Королевских ВВС обнаружили, что проблемы, предсказанные в статье Брауна, подтвердились. В начале ночных операций большинство ночных истребителей летали вокруг в поисках целей, которые они так и не нашли. PPI мог бы решить эту проблему, но было ясно, что он не будет готов в ближайшее время. TRE предприняла срочные усилия по разработке какого-то временного решения.

С одним решением экспериментировали в RAF Foreness Point . Форнесс находился в удобной позиции, чтобы увидеть немецкие бомбардировщики, направлявшиеся к сбросу мин на Темзу . В ходе этих вылетов бомбардировщики летали как можно ниже, чтобы избежать обнаружения, зная, что на их пути нет крупных объектов. Форнесс была одной из первых станций, получивших CHL в 1939 году для обнаружения этих низколетящих самолетов.

В начале 1940 года начали испытания решения по непосредственному наведению истребителей. Перехват начался с того, что станция CHL обнаружила цель и начала ее сопровождение. Как только его приблизительное местоположение было определено, авиадиспетчер направлял уже находящийся в воздухе ночной истребитель лететь по линии, которая пересекала бы луч CHL под небольшим углом. Когда истребитель попадал в луч, он появлялся на дисплее CHL вместе с бомбардировщиком. Затем оператор CHL брал на себя руководство, давая пилоту инструкции повернуть влево или вправо, чтобы оставаться в центре луча, отслеживая цель. Когда истребитель приблизится к цели, он в конечном итоге увидит ее на своем радаре и завершит перехват. Хотя эта система работала, ее использование оказалось чрезвычайно трудоемким и требовало тщательного планирования, чтобы гарантировать, что истребитель попадет в луч, даже когда операторы радара перемещали его для отслеживания цели.

Тип 8

Основной проблемой системы Foreness Point был большой размер антенн CHL, первоначально разработанных британской армией для отслеживания медленно движущихся кораблей в Ла-Манше. Однако армия также разработала аналогичные, но гораздо меньшие по размеру радары для слежения за самолетами и наведения зенитной артиллерии , которые поступили на вооружение как GL Mk. II радар . Команда AMES использовала ту же концепцию сельсина и дисплей в Mk. II и назвал результат AMES Type 8 . Первый Тип 8 поступил на вооружение на Рождество 1940 года в Королевских ВВС Сопли и сразу же оказался успешным, проведя 9 из 10 испытательных перехватов, в то время как система Даудинга достигала примерно 1 из 10.

Сразу же были размещены заказы на еще пять систем Тип 8, все из которых были готовы к январю 1941 года. С появлением этих подразделений уровень ночного перехвата сразу же начал улучшаться, примерно удваиваясь каждый месяц до мая, когда уровень перехвата достиг 7%. Показывались все признаки дальнейшего улучшения ситуации, но в конце того же месяца Люфтваффе отменили блиц, переключив свое внимание на Советский Союз .

Тип 7

Пока проводились эксперименты в Foreness и Sopley, извлеченные уроки использовались для разработки специального дизайна GCI. На встрече 17 июня 1941 года были определены основные принципы новой системы. Серьезной проблемой для существующих «Тип 8» и запланированных мобильных и транспортабельных «Тип 7» было то, что система могла одновременно направить только один перехват, что не было бы эффективным средством сдерживания против крупных атак. «Последний GCI» должен был иметь возможность осуществлять множественный перехват. В окончательный проект был включен ряд концепций:

• Вращение антенны и дисплея будет моторизованным, автоматическим и непрерывным.
• Определение высоты будет встроенным, что устраняет необходимость в отдельных радарах для определения высоты.
• IFF будет использоваться для различения истребителей от их целей, используя одну и ту же антенну.
• Антенны будут удалены от операционных залов, а радиоэлектроника будет находиться на месте антенны.
• Операционные залы будут выполнять всю миссию; планирование, отслеживание, расчет перехватов и связь с истребителями

По мере продолжения разработки GCI стало ясно, что он не будет широко доступен до конца 1941 или начала 1942 года. Это вызвало обеспокоенность по поводу состояния Type 8 в полевых условиях. Они никогда не были предназначены для чего-то иного, кроме временных мер, но теперь выяснилось, что они будут использоваться как минимум год. Это привело к серии обновлений, которые должны были помочь системам преодолеть разрыв до тех пор, пока наконец не появятся специализированные системы GCI.

Разработан трехэтапный план; первоначальные варианты развертывания Типа 8 стали «мобильными» системами, или Этапом 1. Они будут обновлены за счет новой установки антенны и поворота с приводом от двигателя на «промежуточном» этапе, или Этапе 2. Поскольку эти антенны были больше и больше не могли Их можно было установить на один грузовик, они также были известны как «транспортабельные», и расчетное время установки составляло 12 часов. Когда в Великобритании они были заменены специальными GCI, они будут использоваться в качестве полупортативных станций GCI для управления передовыми операциями в Африке и континентальной Европе. На третьем этапе будет установлена ​​специализированная стационарная система в Великобритании, так называемый «окончательный GCI».

Планы развертывания

В январе 1941 года планировалось построить 47 станций GCI всех типов к концу июня 1941 года. Из них только 23 должны были предназначаться для Великобритании, а остальные были мобильными или транспортабельными подразделениями, в конечном итоге для использования за границей. Однако вскоре программа увеличила это число до 90 мобильных и 60 фиксированных станций, причем к июню будет доступно 30. Это оказалось невозможным; системы поворотных механизмов оказались более сложными, чем ожидалось, и к июлю того же года было готово только одиннадцать дополнительных мобильных комплектов. Несмотря на эти задержки, требования снова были повышены: было заказано еще 28 единиц.

С окончанием молниеносной войны весной 1941 года немецкие операции над Британией значительно сократились и изменились по своему характеру. Хотя некоторые рейды какое-то время все еще проводились против внутренних территорий, большая часть действий осуществлялась отдельными самолетами, выполняющими миссии по нападению нарушителей, или небольшими рейдами против приморских мест. Чтобы противостоять этим атакам, на радарах Chain Home Low были установлены дисплеи PPI, чтобы обеспечить покрытие подступов к Британии. В ноябре 1941 года использовалось пять таких станций, их количество постепенно увеличилось до 19, но в конечном итоге остановилось на девяти, поскольку некоторые CHL вернулись к миссии раннего предупреждения.

Проектирование окончательного GCI было завершено на совещании 7 июня 1941 года, когда он официально получил название Тип 7. Ожидалось, что разработка оборудования займет шесть месяцев. В докладе главнокомандующего истребительной авиацией от 8 сентября содержалось требование создать двадцать одну стационарную станцию. Последующие действия от 4 ноября потребовали, чтобы двенадцать из них были введены в эксплуатацию в апреле 1942 года, а остальные - к июню.

К тому времени немецкие операции еще больше сократились и в значительной степени превратились в так называемые рейды «Нападай и беги», что является отсылкой к разновидности игры в крикет . Развертыванию последнего GCI было отведено второстепенное значение, и внимание TRE переключилось на наступательные системы.

Совещание заместителя начальника штаба авиации 2 апреля 1942 года привело к тому, что к ноябрю 1942 года количество систем было сокращено до тринадцати. Однако создание экспериментальной системы в ВВС Великобритании в Даррингтоне было сильно отложено, поскольку TRE перешла к другим проектам. 27 мая к концу 1942 года заказ был сокращен всего до семи систем. После того, как главнокомандующий истребительной авиацией выразил обеспокоенность по поводу задержек в программе, заседание Цепного исполнительного комитета 8 июня расширило заказ. заказ еще раз, на этот раз на тридцать две станции. К этому времени два из них, Даррингтон и Сопли, были уже готовы.

Даррингтон был объявлен действующим в ночь с 9 на 10 июня 1942 года. На следующую ночь с этого участка ночные истребители Королевских ВВС направили ночные истребители против немецких самолетов-минеров возле острова Уайт , в результате чего один из бомбардировщиков был сбит. Небольшой размер ЭЛТ дисплея PPI оказался серьезной проблемой, позволяя отобразить только один перехват, поскольку он был слишком мал, чтобы его могли видеть более чем один оператор. 17 июля смета была пересмотрена и теперь к концу 1942 года будет работать только шесть станций, и Министерство авиационного производства (MAP) приняло это число 5 августа, призывая завершить работу сети к концу июня 1943 года.

Заседание Цепного комитета 26 октября 1942 года по поводу состояния программы GCI показало, что приемник Mark IV был источником постоянных проблем и что проектирование зданий не было завершено до сентября. До этого момента строительство было напрасным, и они не смогли найти достаточно инженеров, чтобы привести существующие станции в соответствие с развивающимися стандартами. Они отметили, что были заказаны дальнейшие изменения для улучшения определения высоты и что «существует реальная опасность продолжения этого процесса на неопределенный срок». Они пришли к выводу, что к концу года будут готовы только три станции.

На другом совещании 19 декабря 1942 года было отмечено, что первоначальная программа была задумана в период интенсивной активности противника, но теперь выяснилось, что непосредственной опасности возобновления ночных атак нет. «Из-за острой нехватки рабочей силы и потребности в людях в других отраслях служб, а также на заводах, базовая линия должна быть установлена ​​как безопасный нижний предел, на котором может действовать ночная оборона Соединенного Королевства». Количество станций снова было установлено на уровне 21, а также еще 13 мобильных или переносных моделей. Это также потребовало отключения пяти существующих мобильных станций, поскольку фиксированные станции большего радиуса действия покрывали их территории.

В конечном итоге к концу 1942 года были завершены только две экспериментальные площадки, к которым в январе 1943 года присоединились Королевские ВВС Нитисхед . К октябрю 1943 года было установлено 20 из 21 стационарной станции, хотя возможность одновременного управления несколькими перехватами оставалась проблемой.

Окно и Дюппель

Во время формирования бомбардировочного командования Королевских ВВС в 1942 году концепция «Окна» была введена и практически развита Джоан Карран . Окно состояло из полосок черной бумаги, покрытых алюминиевой фольгой, нарезанных до такого размера, который делал их эффективными полуволновыми диполями для немецких радиолокационных систем. Сброшенные с бомбардировщиков, они давали ложные результаты, похожие на самолеты, что сбивало с толку подход.

Внедрение Window привело к дебатам в ВВС Великобритании по поводу его использования. Истребительное командование отметило, что немцы поймут его назначение при первом его использовании и смогут быстро скопировать его. Это может позволить им возобновить массовые ночные атаки на Великобританию, которые радары истребительного командования будут бессильны остановить. Решение об использовании Window было принято и отменено несколько раз, прежде чем оно было окончательно разрешено, когда истребительное командование начало получать новые радиолокационные системы, которые не будут подвержены его воздействию.

По иронии судьбы, немцы уже разработали собственную версию, известную как Düppel . Они решили не использовать его, потому что считали, что если бы они использовали его над Великобританией, ВВС Великобритании немедленно поняли бы его цель и использовали бы его против немецких радаров. В течение многих месяцев обе силы «сидели» на этой технологии. Герман Геринг в конце концов приказал уничтожить всю информацию о Дюппеле, узнав, что информация о мертвых проектах имеет тенденцию просачиваться в Великобританию.

После того, как его использовали британцы, в Германии началось производство версии, укороченной до 80 см, для подавления волн длиной 1,5 м, характерных для многих радиолокационных систем Великобритании. Однако, поскольку большая часть исследований была уничтожена, на перезапуск проекта потребовались месяцы. Впервые они применили Дюппель в ночь с 7 на 8 октября 1943 года. На глазах операторов Королевских ВВС, казалось, формировался огромный рейд, в котором участвовало около 200 самолетов в двух группах, приближавшихся к Нитисхеду. Направить ночные истребители оказалось практически невозможно, как из-за помех на экране, так и из-за помех в ответах IFF Mark III на близлежащих частотах.

Операторы быстро научились работать с Düppel, поскольку начали распознавать определенные закономерности в возвратах. В ночь с 15 на 16 ноября рейд на Плимут был отслежен, несмотря на значительный Дюппель.

Операция Козерог

Использование немцами Düppel в небольших рейдах дало британским операторам радаров бесценные уроки для начала операции «Штайнбок» в начале 1944 года. В сочетании с перехватами «Ультра» , которые позволили силам ночных истребителей подготовиться, система находилась в высоком состоянии готовности к первым рейдам. началось. К моменту начала наступления в мае 1944 года в боевом составе находилось в общей сложности 33 типа 7.

Королевских ВВС Операции ночных истребителей в этот период были относительно неэффективными из-за немецких контрмер и тактических изменений. Они включали использование Дюппеля и других постановщиков помех, но, что более важно, самолеты большую часть захода на посадку летали на малой высоте, а затем набирали высоту только по мере приближения к цели, чтобы перехватить радиосигналы из Франции, которые направляли их. Это означало, что самолеты были видны только в течение коротких периодов времени, что ограничивало эффективность Типа 7. К счастью для британского населения, Люфтваффе к этому времени уже представляли собой тень своего прежнего «я», и кампания отличалась в основном своими до смешного плохими результатами.

Операции в конце войны

Опасения по поводу помех со стороны Германии учитывались с самого начала. В 1941 году, когда в строй поступили первые машины Типа 7, была произведена переоборудование резервных машин Типа 8. При этом использовалась более новая электроника, чтобы изменить рабочую частоту с 209 до 250–300 МГц и тем самым попытаться избежать помех на расстоянии 1,5 м. К марту 1944 года было построено только три таких агрегата, и к этому времени их заменили более новые системы. Более согласованным проектом, начатым в то же время, был AMES Type 11 , работавший на частоте 600 МГц. Заказ на шесть машин был размещен в январе 1942 года и установлен на Chain Home Low площадках в декабре. В октябре 1943 года они переместились на позиции Типа 7 для обеспечения резервного обслуживания в случае постановки помех. В конечном итоге они оказались разочаровывающими, поскольку в их вертикальном охвате были большие пробелы. и было обнаружено, что Дюппель влияет на них так же, как и на Тип 7.

Более убедительное решение было наконец представлено в июне 1943 года: радар определения высоты AMES Type 13 был повернут на бок, чтобы создать GCI с микроволновой длиной волны 10 см, известный как AMES Type 14 . Они предназначались для установки вместе с соответствующим Типом 13 для создания коллективного AMES Типа 21. Однако первый из этих Типов 21 не был установлен до начала 1944 года на авиабазе RAF Sandwich , слишком поздно для оказания помощи во время Стейнбока. К июню 1944 года большинство станций GCI имели Тип 21 в дополнение к Типу 7.

Оборонительная сеть достигла своего пика в мае 1944 года, насчитывая 208 станций раннего предупреждения и еще 33 станции GCI различных типов. Однако в ноябре 1943 года уже было решено начать свертывание работы некоторых станций, и всего 20 из них были помещены на «уход и обслуживание». В 1944 году, после вторжений в день «Д» , союзники узнали о немецкой системе Кляйн-Гейдельберг , которая отслеживала бомбардировщики союзников с помощью сигналов «Цепной дом», что привело к дальнейшему сокращению использования и отключению всех станций CH во время выполнения бомбардировщиков. К 1945 году сеть еще больше сократилась, поскольку объекты были вывезены из Великобритании и перенесены на материковую часть Европы для поддержки там операций.

Непосредственные послевоенные операции

В августе 1944 года начальник штаба авиации начал разработку своих послевоенных планов, которые предусматривали сохранение Группы 11 вокруг Лондона в основном в том виде, в котором она есть, в то время как остальная часть страны должна была быть сокращена примерно до половины количества радаров, истребителей, выделенных во время войны. и зенитные орудия. К этой теме несколько раз возвращались и обновляли, прежде чем она была представлена ​​премьер-министру 7 июля 1945 года, который сразу же отверг ее, поскольку всю послевоенную армию нужно было рассматривать в целом, а не изолированно.

Гораздо более подробное рассмотрение последовало в отчете Черри в конце 1945 года. В нем указывалось на введение Советским Союзом бомбардировщика Ту-4 Bull , который мог бы достичь Великобритании и обладал характеристиками, позволяющими обойти самолеты Type 7. Было предложено пересылать информацию с нескольких станций в электронном виде на расстояние до 1000 миль (1600 км) на главные станции GCI, что дает операторам гораздо более широкий комплексный обзор воздушного пространства с достаточным количеством времени для организации перехвата. Это будет временная мера, пока может быть введен радар с необходимой дальностью действия 250 миль (400 км).

Правительство полагало, что до новой войны осталось как минимум десять лет, и что необходимость оживить послевоенную экономику означала минимально возможные потребности в рабочей силе на данный момент. Они также отметили, что быстрое совершенствование радиолокационной технологии, вероятно, продолжится, и что развертывание новых систем в промежуточный период потребует их замены к концу десятилетнего срока. Они действительно видели ценность в общих усилиях по исследованиям и разработкам , и особенно в концепции Cherry Report об электронной пересылке сюжетов.

Это привело к быстрому сокращению операций в сети, в результате чего в эксплуатации остались только семь GCI и три CH. Большая часть оборудования с других станций была перевезена на немногие оставшиеся рабочие площадки. Им удалось ввести в эксплуатацию четыре главных GCI: в Сопли, Тримли-Хит, Нитисхеде и Патрингтоне.

РОТОР

Основная статья: РОТОР

Блокада Берлина в июле 1948 года вызвала обеспокоенность по поводу предполагаемых сроков следующей войны. В марте 1949 года была завершена Белая книга о состоянии сети. Было установлено, что станции находились в ужасном состоянии: многие из них пострадали от погодных условий, а некоторые из них были взломаны и подверглись вандализму. Для полной обороны также потребовалось бы 1152 истребителя и 265 полков ПВО, из которых реально имелось только 352 истребителя и 75 полков. Все это стало чрезвычайно актуальным после испытания 29 августа 1949 года первой советской атомной бомбы . В том же месяце в новой директиве говорилось, что задачей истребительного командования Королевских ВВС является защита Великобритании.

В результате этих изменений появился новый план по доведению системы до стандартов, предусмотренных в отчете Черри, сначала путем реактивации и модернизации существующих радиолокационных станций военного времени, а затем замены их новыми радарами с гораздо более высокими характеристиками. Среди изменений существующие станции GCI получат модернизированные антенны с большей точностью, новую электронику для повышения производительности, обновления систем отображения, четыре устройства Type 13 для измерения высоты и два устройства Type 14 для защиты от помех. Кроме того, хаппидром времен Второй мировой войны будет преобразован в подземные центры управления, способные выдерживать чрезвычайные ситуации.

Эта система «Этапа 1» должна была быть завершена в районе Лондона как можно скорее, а к середине 1953 года она должна была распространиться на всю страну. Однако даже к марту 1951 года стало ясно, что этот график невозможно выполнить. В мае 1951 года Министерство снабжения распорядилось повысить приоритет, но, похоже, это не оказало очевидного влияния на поставки. В декабре Комитет по контролю и отчетности (CRPC) сообщил, что сеть не будет доступна до конца 1953 или начала 1954 года. получил «суперприоритет».

Тем временем в Центре радиолокационных исследований начал использовать экспериментальную радиолокационную систему, известную как «Зеленый чеснок» . Оказалось, что это способно удовлетворить почти все требования к замене радаров, но произойдет это на несколько лет раньше, чем первоначально предполагалось. Это снизило нагрузку на процесс обновления. В этот момент начал ощущаться эффект сверхприоритета, и прогресс в модернизации до 1952 года значительно улучшился. К концу 1953 года большая часть модернизаций была проведена, за исключением новых консольных дисплеев с «фиксированной катушкой», где перемещение дисплея PPI было электронным, а не физическим.

Окончательная поставка модернизированных Type 7 была отложена, поскольку в новых системах были обнаружены проблемы. Еще девять месяцев понадобилось на диагностику проблем и еще шесть на установку исправлений на всех станциях. В 1955 году этап 1 был окончательно объявлен «завершенным во всех смыслах и целях».

Тип 80 прибывает

Основная статья: AMES Тип 80

Огромная антенна Type 80 обеспечивала очень большую дальность действия и очень высокую точность, позволяя совмещать задачи раннего предупреждения и наземного перехвата.

Дальнейшая работа над «Зеленым чесноком» продолжала быть успешной. Первые оперативные блоки, теперь известные как AMES Type 80 , начали устанавливаться в 1953 году, за несколько лет до 1957 года, первоначально ожидаемого для оригинального микроволнового блока раннего предупреждения . По мере внесения дополнительных изменений появилась новая версия Mark III, у которой было достаточно разрешения, чтобы она также могла выполнять роль GCI. Поскольку эти подразделения также имели увеличенную дальность действия до 250 миль (400 км), они устранили необходимость в Главных центрах управления, обрабатывая перехват непосредственно с дисплея Типа 80 на еще большей территории.

Mark III начали вводить в эксплуатацию в 1955 году, после чего Type 7 стали ненужными. Небольшое количество станций Типа 7 было сохранено в новой планировке, в основном для заполнения пробелов между станциями Типа 80. Для этой роли они были дополнительно модернизированы, сохранив электронику ROTOR, но добавив новую антенну, которая значительно улучшила горизонтальное разрешение и теперь лучше соответствует разрешению Type 80. В рамках этого преобразования они потеряли возможность измерения высоты, но эта проблема уже была решена путем добавления отдельных радаров для определения высоты .

Выход на пенсию

В «Контурном плане C&R 1958 года» упоминаются пять систем Mark 4 и десять систем Mark 5, оставшиеся в системе ROTOR Stage 3. Неясно, когда именно последний из Type 7 был снят с вооружения. Они больше не упоминаются с 1960-х годов и не появляются ни в каких справочниках к моменту Linesman/Mediator в конце 1960-х годов. создания сети

Описание

Конечные станции типа 7 обычно строились из двух частей; антенна и связанный с ней радар значительно ниже нее, а оперативный зал находится в удаленном месте, обычно на расстоянии нескольких сотен метров. Операционные залы получили прозвище «хаппидром» в честь популярного на радио BBC в то время шоу «Хаппидром » . В зависимости от установки и расстояния между Оперативным центром и радаром радиолокационная установка называлась «локальной» или «удаленной». Удаленные установки имели дополнительное оборудование для отправки обработанного радиолокационного сигнала или видео на дополнительное расстояние в оперативный зал.

Антенная система

В радиолокационной колодце под британскими ВВС Сопли находились монитор приемника (на переднем плане) и передатчик (задняя стенка). Лестница слева ведет на уровень земли.

В Type 7 использовалась серия полноволновых дипольных антенн . каждый около 150 сантиметров (59 дюймов) в длину. Они были расположены рядами по восемь антенн, образующих один горизонтальный ряд. Когда был запитан один ряд, диполи конструктивно взаимодействовали, создавая луч, который был узким по горизонтали, около 15 градусов, и всенаправленным по вертикали. Восемь таких рядов были расположены друг над другом, образуя антенную решетку. Отражатель из проволочной сетки позади диполей перенаправлял сигнал вперед. Полный массив состоял из четырех рядов по восемь диполей в каждом, всего 32 элемента.

Ряды диполей были разделены на группы: по два ряда в верхнем массиве и по одному в среднем и нижнем массиве . Все три можно было соединить, чтобы получить одну большую антенну, узко сфокусированную как по горизонтали, так и по вертикали, которая использовалась, когда для обнаружения на больших расстояниях требовалась максимальная энергия. Чаще всего один из двух нижних массивов переключается на отдельную цепь и используется для определения высоты. Соединяя их синфазно или противофазно, диаграмма приема антенны формировала несколько лепестков чувствительности, которые можно было использовать для измерения вертикального угла цели с умеренной точностью.

Диполи и отражатель из проволочной сетки были установлены на стальной пространственной раме, чем-то похожей на обычные строительные леса . Большой стальной столб, проходящий вертикально через центр рамы, использовался для механической поддержки, вращения и в качестве кабелепровода . Антенна висела на большом подшипнике на вершине столба. Система в целом имела ширину 54 фута (16 м), высоту 30 футов (9,1 м) и весила около 20 длинных тонн (20 т).

Двигатель постоянного тока мощностью 15 л.с. ( ATM , от Antenna Traverse Motor ) был подключен к основанию опоры через цепной привод для обеспечения вращения. Он питался от трехфазного двигателя переменного тока мощностью 24 л.с., приводившего в действие генератор постоянного тока. Это была эпоха, когда не существовало недорогих электронных инверторов . Сложная система обеспечивала обратную связь, которая позволяла скорости вращения оставаться достаточно постоянной, даже когда ветер толкал антенну. Система могла вращаться в любом направлении и имела выбор скорости вращения, хотя широко сообщается, что настройка 6 об/мин является наиболее распространенной.

Электроника передатчика и приемника располагалась в бетонном шкафу, вырытом в земле под антенной, радиолокационной скважиной. Сигнал подавался на антенну через систему переключателей, отключавшую приемники от цепи, чтобы избежать их перегрузки. Он состоял из серии медных стержней, прикрепленных к потолку Колодца, которые вызывали дугу (или вспыхивали ) во время передаваемого импульса, а затем прекращали искрение, когда уровень мощности падал, повторно подключая приемник. В антенной хижине также находился единственный дисплей осциллографа, используемый для настройки системы.

Расположение антенны имело решающее значение. Система определения высоты использовала отражение луча от земли перед объектом в качестве вторичного сигнала, который смешивался с основным лепестком, образуя серию дополнительных лучей, расположенных вертикально. Чтобы это работало, земля вокруг станции должна быть очень ровной, и лучше всего это достигается, когда антенна расположена в небольшом углублении. По этим причинам лучшими местами были естественные чаши.

Если рядом с Типом 7 располагались другие радары, что было обычным явлением, они принимали синхронизацию импульсов от Типа 7, чтобы гарантировать, что они не передают одновременно.

Дисплеи и интерпретация

Основные дисплеи состояли из нескольких больших электронно-лучевых трубок (ЭЛТ), подключенных к выходу радара, что позволяло одновременно управлять несколькими рабочими станциями на гэпидроме. Сельсин, подключенный к валу антенны, обеспечивал измерения углов, которые передавались на сельсины на дисплеях. Они были механически соединены с отклоняющими катушками ЭЛТ, чтобы их дисплеи вращались с одинаковой скоростью. Чтобы сделать это практичным, в ЭЛТ использовалось магнитное отклонение, как в телевизоре, что позволяло размещать магниты вне трубки. В отличие от дисплеев осциллографического типа, которые обычно используют быстродействующее электростатическое отклонение, но требуют металлических пластин внутри трубки, которые таким образом будет трудно моторизировать. Прошло некоторое время, прежде чем электронное сканирование сделало это возможным.

Основные дисплеи отображали только информацию о направлении и дальности. Учитывая относительно низкое угловое разрешение, около 15°, цели отображались не в виде одиночных точек, а в виде дуговых сегментов, занимающих часть дисплея. Один оператор пошутил, что выбежал на улицу, чтобы увидеть атаку пятимильных бананов. в то время как другие называли это колбасой. Поскольку дуга, или краска , была симметричной, фактическое направление цели было центром краски, и операторы могли получить точность до 1,5 °.

Для полного решения также потребовались две другие функции: IFF и определение высоты. Первое обеспечивалось отдельной системой, запускаемой оператором вручную. Наблюдая за основным дисплеем, оператор IIF нажал кнопку, когда луч приближался к одной из точек, которые они хотели идентифицировать. Это заставило передатчик IFF послать сигнал на другой частоте. В зависимости от модели приемники самолета будут ретранслировать этот сигнал на частоте Type 7 или на втором канале. Эти сигналы смешивались с входящими отражениями, в результате чего вокруг цели появлялось множество дополнительных пятен. Наличие таких всплесков, обычно в виде коротких отрезков линий на дисплее, подтверждало прием сигнала IFF.

Определение высоты было более сложным. Второму оператору был предоставлен собственный HR-прицел , который в первую очередь указывал расстояние до цели, как и на оригинальных дисплеях Chain Home. На дисплей попеременно подавался сигнал от одной из двух выбранных матриц, быстро переключаясь между ними с помощью моторизованного переключателя. Радиоусилитель также питался от переключателя, который инвертировал один из двух входных сигналов так, что он отклонялся в другую сторону от центральной линии. В результате образовались две точки, по одной с каждой стороны от центральной линии.

Каждая вертикальная решетка имела разное чувствительное направление, при этом нижние решетки были чувствительны под более высокими углами из-за их отражения от земли. Сравнивая размер точек двух выбранных массивов, оператор мог определить, к какой линии стрельбы была ближе цель, и оценить ее вертикальный угол относительно станции. Затем с помощью простой тригонометрии можно было определить приблизительную оценку высоты самолета. Эти измерения могли проводиться только в те мимолетные моменты, когда антенна проходила мимо определенной цели, в течение более длительного времени сигнал постоянно прыгал, когда радар пересекал разные цели, что требовало значительного опыта для правильной интерпретации изображения.

График и отчетность

Хапидромы обычно были устроены как дом с боковыми стенками , хотя их размеры составляли 150 на 40 футов (46 на 12 м). В одноуровневой секции располагались санузлы, генераторы, центральное отопление и другие детали, а в двухэтажной секции располагалась рабочая зона, или Зал отчетов.

Кабины перехвата PPI и высотомера были расположены в форме буквы С на первом этаже зала, немного приподняты над уровнем земли. Каждая каюта включала в себя дисплей PPI и высотомера, стол для построения графиков, на котором работал директор истребителя, и отдельную станцию ​​записи для официальных отчетов. На гаппидромах могло быть до дюжины отдельных станций PPI, в зависимости от их размера, но лишь небольшое их количество, две или три, находилось в главном зале. Их называли красными, зелеными и желтыми.

На открытой площадке в центре буквы «С», утопленной в землю, заговорщики принимали донесения, поступающие из Хижин, и ставили деревянные маркеры на карте, чтобы отслеживать битву в целом. Маркеры также записывали такую ​​информацию, как высота и размер формирования. Вторая группа заговорщиков получила информацию с баз истребителей и разместила аналогичные отметки на своей карте, указывая расположение самолетов за пределами своей зоны боевых действий. Третья группа затем объединила все эти отчеты на большую карту общей ситуации в центре зала. В задней части зала, на виду у всех, располагалась доска, на которой указывался статус истребительных эскадрилий, закрепленных за сектором.

Примерно над каютами располагалось несколько кабинетов с большими стеклянными окнами, из которых открывался хороший вид на пол зала. В их число входили офисы главного контролера, маршала истребительной авиации, командира ПВО и диспетчера прожекторов. Все эти офисы также имели собственные PPI и записывающие станции. Главный диспетчер, наблюдая за ходом боя на Карте общей обстановки, мог выбирать из тотализатора имеющиеся в наличии самолеты и назначать их на перехват.

Любая из кают могла получить задачу перехватить конкретную цель и направить связанный с ней истребитель на перехват. Все офисы обслуживала радиооператорская, которая обеспечивала общую связь с самолетами, не находившимися под прямым контролем кабин перехвата. Перед этими операторами в первую очередь стояла задача доставить истребители на свои аэродромы и обратно. На некоторых хаппидромах также была отдельная кассовая комната , где были разработаны пути для отчетности на другие станции или штаб-квартиры.

Чтобы снизить рабочую нагрузку, в рамках ROTOR хапидромы были дополнительно улучшены за счет добавления скиатронов , которые напрямую проецировали изображение PPI на планшеты с картами. Затем операторы могли наносить следы, просто помещая свои маркеры поверх темных пятен на карте. Создать трек было так же просто, как обновить положение маркеров в определенное время, оставив после себя маленькие стрелки, указывающие их прежнее местоположение.

Для связи с внешним миром хапидромы были оборудованы собственной телефонной станцией , а также радиостанциями УКВ и УВЧ для связи с самолетом. Антенны радио были расположены на некотором расстоянии, часто более чем на милю, чтобы избежать помех от радара.

Модернизация РОТОРА

Преобразования Mark 2 и 3 заключались в основном в обновлении электроники. Наиболее примечательным было увеличение рабочей мощности до 500 кВт, что более чем в пять раз превышает обычную мощность исходных моделей. Приемники также были усовершенствованы за счет малошумящих усилителей, которые производили шум всего 8 дБ.

Для конверсий Mark 4 и 5 антенна была дополнительно расширена по горизонтали и уменьшена по вертикали, чтобы стать шириной 64 фута (20 м) и высотой 11 футов (3,4 м). Он был установлен вверху на том же столбе, что и предыдущие версии, и простирался только до половины. Под антенной находился большой опорный каркас, который был надстроен на исходный каркас антенны с добавлением треугольных секций с обеих сторон. Дополнительное горизонтальное пространство позволило расширить ряды диполей с восьми до двенадцати и сократить их по вертикали до четырех рядов. Это уменьшило горизонтальный угол луча с 15 до 3,6 градусов, что позволило ему легче обнаруживать самолеты, летящие близко друг к другу. В рамках конвертации была удалена возможность соединения строк между собой в разных конфигурациях; Определение высоты теперь осуществлялось отдельными AMES Type 13 радарами определения высоты .

Версии Mark 3 и 5 были версиями Mark 2 и 4 с дистанционным чтением соответственно. Они отличались только тем, что содержали дополнительное оборудование для передачи сигналов по коаксиальному кабелю на расстояние примерно до 2 миль (3,2 км) к станции Типа 80, где были расположены дисплеи. Это позволило использовать эти станции в качестве резервных на случай, если Тип 80 будет заглушен или атакован. Оба также были оснащены системой IFF Mark 10 , которая начала поступать на вооружение в начале 1950-х годов. Он не был установлен на антенне Типа 7, как это было раньше. Вместо этого приемник IFF был адаптирован для установки в крепление и поворотный механизм радара AMES Type 14 GCI, в результате чего получился блок, известный как AMES Type 79. Он был синхронизирован для вращения с Type 7 и использовал основной сигнал запуска от него, чтобы избежать отправки его опросные импульсы подаются одновременно с радаром.

Производительность

Эффективная дальность действия системы зависела от высоты цели. По цели размером с бомбардировщик она составляла около 10 миль (16 км) на высоте 500 футов (150 м), но увеличивалась до 90 миль (140 км) на высоте 20 000 футов (6 100 м). Эти диапазоны применялись только тогда, когда все диполи использовались синфазно, а при подключении для определения высоты диапазоны были меньше. Для целей в диапазоне от 2,5 до 20° точность определения вертикальной высоты составляла около 500 футов (150 м), а точность пеленга составляла около 1,5°.

Модернизация электроники и антенн, проведенная в рамках Mark 4 и 5, позволила значительно улучшить характеристики. По цели Meteor NF.11 на горизонте возможна дальность порядка 240 миль (390 км). Он также обеспечивал гораздо большее вертикальное покрытие: дальность действия около 70 миль (110 км) по той же цели на высоте 10 градусов над горизонтом.

Ссылки

Библиография

• Боуэн, Эдвард Джордж (1998). Дни радаров . ЦРК Пресс. ISBN  978-0-7503-0586-0 .
• Хэнбери Браун, Роберт (1991). Боффин: личная история первых дней развития радиолокации, радиоастрономии и квантовой оптики . ЦРК Пресс. ISBN  978-0-7503-0130-5 .
• Гоф, Джек (1993). Наблюдая за небом: история наземных радаров в противовоздушной обороне Соединенного Королевства . Канцелярия Ее Величества. ISBN  9780117727236 .
• Моррис, Алек (1996). «Британская система контроля и отчетности от конца Второй мировой войны до РОТОРА и далее». В Хантере, Сэнди (ред.). Защищая северное небо . Историческое общество Королевских ВВС.
• Маккамли, Ник (2013). Секретные ядерные бункеры времен Холодной войны . Перо и меч. ISBN  9781844155088 .
• Моррис, Сэм (1989). Взгляд на Сопли . ISBN  9780951451601 .
• СД 727, Часть 2, Раздел 3, Глава 2: Радиолокационные станции Тип 7 Марки 4 и 5 (Технический отчет). Министерство авиации. Октябрь 1958 года.
• Спаркс, Патрисия. Техническая история звездного света .
• Уотсон-младший, Рэймонд (2009). Radar Origins по всему миру . Траффорд Паблишинг. ISBN  9781426991561 .
• Сигналы Королевских ВВС, Вторая мировая война . Королевские ВВС. 1956.
• Уайт, Ян (2007). История радаров воздушного перехвата (ИИ) и британских ночных истребителей 1935–1959 гг . Ручка и меч. ISBN  978-1-84415-532-3 .
• Циммерман, Дэвид (2001). Британский щит: радар и поражение Люфтваффе . Саттон. ISBN  978-0-7509-1799-5 .

Внешние ссылки

• «Тип 7» . Вентнорский радар .
• «Наземная радиолокационная станция перехвата в Сопли, 1941–45» . Starlight, Southern Radar и RAF Sopley . Архивировано из оригинала 26 ноября 2020 г. Проверено 16 июля 2019 г.