Эймс Тип 85

Эймс Тип 85

AMES Type 85 на авиабазе RAF Staxton Wold
Страна происхождения	Великобритания
Производитель	Метрополитен-Викерс ( AEI )
Представлено	1968
№ построено	3
Тип	раннее предупреждение , GCI
Частота	S-диапазон, 3 ГГц ±500 МГц
ПРФ	250 страниц в секунду
Ширина луча	0.5°
Ширина импульса	10 мкс
об/мин	4 об/мин, дополнительное секторное сканирование
Диапазон	280 миль (450 км)
Высота	63000 футов (19000 м)
Диаметр	60 футов (18 м)
Азимут	360°
Высота	1–12°
Точность	1500 футов (460 м) или лучше
Власть	12 × 4,5 МВт
Другие имена	Синий Йомен, Голубая Лента, Тип 40Т2

AMES ( GCI Type 85 , также известный под своим радужным кодом Blue Yeoman , представлял собой чрезвычайно мощный радар раннего предупреждения (EW) и направления истребителей ), используемый Королевскими ВВС (RAF) как часть радиолокационной сети Linesman/Mediator . Впервые предложенный в начале 1958 г. Прошло одиннадцать лет, прежде чем они вступили в строй в конце 1968 года, и к тому времени они уже считались устаревшими. Тип 85 оставался основным радаром противовоздушной обороны Королевских ВВС, пока в конце 1980-х годов он не был заменен установками Маркони Мартелло в рамках новой сети IUKADGE .

В 1950-х годах ВВС Великобритании развернули сеть сообщений ROTOR , а позже усовершенствовали эту систему с помощью радара AMES Type 80 . Пока они строились, карцинотрона глушитель радаров был протестирован против него и обнаружил, что его дисплей полностью отключается. Сначала опасались, что карцинотрон сделает бесполезными все радары дальнего действия, но со временем появился ряд новых концепций, позволяющих справиться с этой угрозой. Среди них был радар Blue Riband , в котором использовалась дюжина клистронов мощностью 8 МВт , которые случайным образом меняли частоты, чтобы подавить сигнал помех.

Внедрение баллистических ракет подразумевало, что будущие атаки, скорее всего, будут осуществляться с использованием баллистических ракет средней дальности , а не стратегических бомбардировщиков . Необходимость во всеобъемлющей противобомбардировочной системе была поставлена ​​под сомнение, а высокая цена Blue Riband сделала ее объектом для полной отмены. В ответ в 1958 году была создана новая конструкция, объединившая электронику Blue Riband с антенной меньшего размера, первоначально разработанной как модернизация радара Orange Yeoman . Результатом стала по-прежнему потрясающая конструкция Blue Yeoman, которая была дополнительно модернизирована с использованием более крупной антенны от AMES Type 84 . Получившийся Тип 85 был объявлен действующим на трех объектах в 1968 году.

К этому времени вся концепция Linesman была поставлена ​​под сомнение, поскольку радары и незащищенный централизованный командный центр было бы легко уничтожить даже с помощью обычного оружия. Вместо этого финансирование будущих обновлений системы было направлено на ее скорейшую замену. Тип 85 оставался на вооружении до 1970-х и до начала 1980-х годов, когда он стал частью новой системы UKADGE . Усовершенствованный UKADGE заменил Тип 85 рядом более мелких и более мобильных радаров, чтобы резервные системы можно было разместить за пределами объекта, а затем быстро ввести в эксплуатацию в случае нападения на основные радары. Type 85 вышли из строя где-то в 1990-х годах.

История

РОТОР

Основная статья: РОТОР

В начале 1950-х годов угроза ядерного нападения со стороны Советского Союза побудила Великобританию построить обширную радиолокационную сеть, известную как РОТОР . Первоначально ROTOR предполагал два этапа: на первом использовались модернизированные времен Второй мировой войны радары , такие как Chain Home , а затем, с 1957 года, они будут заменены значительно более мощными радарами, известными как микроволновое раннее предупреждение или MEW. Ключевой частью концепции был набор из шести секторных центров управления, куда будут отправляться данные со всех радаров для создания распознанной воздушной картины окружающей местности.

Когда ROTOR только начинал свою работу, в 1951 году Исследовательский институт телекоммуникаций (TRE) начал экспериментировать с новыми малошумящими кристаллическими детекторами , которые улучшали прием на 10 дБ, и новыми магнетронами с резонатором мощностью примерно 1 МВт. Объединив их вместе на соединенной антенне, они смогли обнаружить бомбардировщики на расстоянии сотен миль. Серийная версия этого прототипа «Зеленого чеснока» будет доступна за несколько лет до MEW. MEW был превращен в долгосрочный проект развития и передан компании Marconi Wireless . Green Garlic был быстро разработан как AMES Type 80 и развернут в 1954 году, а первая сеть была введена в эксплуатацию в следующем году.

Вскоре стало понятно, что система, с небольшими модернизациями, имела оптическое разрешение, необходимое для наведения самолета-перехватчика на цель даже на очень большом расстоянии. Раньше для этой задачи требовались специальные наземные радары перехвата (GCI) с требуемым разрешением. Модернизация Type 80 позволит совместить эту задачу с ролью РЭБ. В то же время стал доступен новый магнетрон мощностью 2,5 МВт, увеличивший дальность действия по сравнению с исходными версиями. Эти Type 80 Mark III привели к множеству изменений в компоновке ROTOR, поскольку централизованные диспетчерские были удалены, а весь бой от обнаружения до перехвата вместо этого управлялся непосредственно с самих радиолокационных станций. В конечном итоге, после нескольких изменений в планах, появилась система с девятью главными радиолокационными станциями и еще примерно двадцатью радарами, передающими им данные по телефону.

Карсинотрон

Основная статья: карцинотрон

На этом изображении показано воздействие четырех самолетов с карцинотронами на радар типа 80. Самолеты расположены примерно в точках 4 и 5:30. Каждый раз, когда главный или боковые лепестки антенны проходят мимо глушителя, дисплей заполняется шумом, что делает самолет невидимым.

В 1950 году инженеры французской компании CSF (ныне часть Thales Group ) представили карцинотрон — микроволновое , вырабатывающую вакуумную лампу излучение , которую можно было быстро перестраивать в широком диапазоне частот путем изменения одного входного напряжения. Постоянно просматривая частоты известных радаров , он будет подавлять собственные отражения радара и ослеплять их. Его чрезвычайно широкая полоса пропускания означала, что один карцинотрон можно было использовать для отправки сигналов помех против любого радара, который он мог встретить, а быстрая настройка означала, что он мог делать это против нескольких радаров одновременно или быстро перебирать все потенциальные частоты для обнаружения. производить заградительные помехи .

Карсинотрон был публично представлен в ноябре 1953 года. Управление сигналов и радиолокации Адмиралтейства приобрело его и установило на Хэндли Пейдж Гастингс по имени Кэтрин , протестировав его против новейшего Типа 80 в конце того же года. Как они и опасались, это сделало изображение радара совершенно нечитаемым, наполненным шумом, скрывающим любые реальные цели. Полезное подавление достигалось даже тогда, когда самолет находился под радиолокационным горизонтом , и в этом случае другим самолетам приходилось находиться на расстоянии 20 миль (32 км) в стороны, прежде чем они были видны за пределами сигнала помех. Система была настолько эффективной, что, казалось, делала радар дальнего действия бесполезным.

МЯВ

Основная статья: AMES Тип 84

Пока устанавливался ROTOR, первоначальный проект MEW в Маркони все еще находился в разработке. Поскольку насущные потребности Королевских ВВС были удовлетворены Type 80, требования к MEW были изменены, чтобы создать гораздо более функциональную конструкцию. В результате спецификация предусматривала создание L-диапазона клистрона мощностью 10 МВт и усовершенствованной системы индикации движущихся целей (MTI).

Расчеты показали, что карцинотрон может производить сигнал мощностью около 10 Вт на любой заданной частоте. Передатчик клистрона мощностью 10 МВт будет производить 11 Вт обратного сигнала на расстоянии 200 морских миль, тем самым подавляя или «прожигая» помехи. К сожалению, клистрон оказался проблемой и лишь иногда мог достичь мощности 7 МВт. В 1958 году было принято решение отказаться от него и заменить его экспериментальным магнетроном L-диапазона мощностью 2 МВт, который был установлен на радаре в Буши-Хилле в 1956 году. В конечном итоге его мощность была улучшена до 2,5 МВт.

MEW работал в L-диапазоне на длине волны 23 см. Это делает его гораздо менее чувствительным к эффектам рассеяния Ми от дождя и кристаллов льда, а это означает, что радары L-диапазона гораздо более эффективны в дождь или густую облачность. Обратной стороной более длинноволновой волны является то, что оптическое разрешение является обратной функцией длины волны , поэтому работа на длине волны примерно в три раза превышающей длину волны 9 см Типа 80 означала, что разрешение также было в три раза меньше. Для точного наведения истребителей все равно потребуется какой-то другой радар.

Голубая лента

250-футовый телескоп в Джодрелл-Бэнк пролегал по модифицированной железной дороге, которую видно здесь. Аналогичное решение было принято для Blue Riband.

После выхода из строя оригинального клистрона MEW в 1956 году RRE начала разработку нового радара в партнерстве с Metropolitan-Vickers . Учитывая радужный код «Голубая Лента», Целью разработки было просто «создать самый большой и мощный радар, который можно было бы использовать в ADUK». Blue Riband превзойдет любую возможную конструкцию карцинотрона, а также обеспечит достаточную точность для прямого наведения перехватчиков. Кроме того, они очень хотели, чтобы система представляла собой 3D-радар отдельных высотомеров , чтобы можно было отказаться от ; радиолокаторы часто были такими же дорогими, как и основные радары, и их эксплуатация требовала много времени.

Магнетроны — несколько странные устройства, поскольку они производят мощный микроволновый сигнал за один этап, а частота излучаемых ими микроволн зависит от физических размеров устройства и не может быть изменена после изготовления. Напротив, клистрон действует исключительно как усилитель. При наличии нескольких опорных сигналов, скажем, от кварцевых генераторов , клистрон может усиливать любой источник в полосе пропускания около 100 МГц, за пределами которой его эффективность падает. Таким образом, перейдя на клистрон, можно было менять частоту сигнала с каждым импульсом, подключая его к серии различных исходных сигналов.

Чтобы заглушить такой сигнал, карцинотрону пришлось бы вести вещание во всем диапазоне 100 МГц, тем самым ослабляя сигнал до такой степени, что он больше не мог бы подавлять импульсы радара. Согласно уравнению радара , энергия импульсов радара падает с четвертой степенью дальности, поэтому наличие достаточной мощности, чтобы гарантировать, что карцинотрон не сможет работать на большом расстоянии, означало, что выходная мощность должна была быть огромной. Blue Riband решила эту проблему, смешав вместе сигнал от нескольких клистронов, двух или четырех в зависимости от модели, а затем транслировав полученный сигнал мощностью 8 МВт.

Наличие мощных импульсов не решает проблему полностью, необходимо также сфокусировать этот сигнал на как можно меньшей площади, чтобы максимизировать энергию на цели. Blue Riband планировала использовать выходной сигнал дюжины передатчиков, каждый из которых имел два или четыре клистрона, питающих один рупор с угол 1/2 Вертикальный градуса . Двенадцать рупоров излучали луч общей высотой 6 градусов, а вертикальный угол цели можно было оценить, сравнивая силу ее сигнала в соседних рупорах. Чтобы соответствовать разрешению Типа 80, антенна должна была быть достаточно широкой, чтобы фокусировать сигналы одинакового размера. 1/3 Луч шириной градуса .

Обратной стороной такого жестко сфокусированного карандашного луча является то, что луч очень быстро проходит мимо целей, поскольку антенна вращается, сканируя небо. В случае с частотой повторения импульсов Типа 80 250 импульсов в секунду и скоростью вращения 4 об/мин это означало, что только от 3 до 5 импульсов попадут в любую заданную цель, когда луч пройдет мимо нее. Это приводит к относительно низкому соотношению импульсов к сканированию , и если даже несколько из этих импульсов заглушены, цель может исчезнуть. Чтобы решить эту проблему, Blue Riband предложила установить четыре антенны в квадрате, то есть все небо будет сканироваться после его поворота на 90 градусов. Это позволило замедлить вращение до 1 ⁄ об /мин, тем самым значительно увеличивая количество «красок».

Для достижения целей по разрешению потребовался параболический отражатель размером 75 на 50 футов (23 на 15 м). Четыре из них вместе образовали огромную систему, настолько большую, что ее невозможно было установить на существующие системы подшипников. В конечном итоге они остановились на решении, используемом телескопом Ловелла диаметром 250 футов (76 м). в обсерватории Джодрелл-Бэнк . Он проходит по модифицированному железнодорожному полотну с несколькими комплектами тележек, несущих огромную треугольную конструкцию. Для Blue Riband была принята несколько меньшая версия диаметром 100 футов (30 м) с шестью тележками, несущими наверху раму, которая действовала как плоская поворотная платформа .

Двенадцать передатчиков будут похоронены в центре собрания. Их энергия подавалась на антенны через двенадцать вращающихся волноводов, чего в то время не существовало. Были опробованы две возможные конструкции волноводов: одна в RRE, а другая в Метровике.

В ходе разработки был представлен возможный вариант построения системы с одним вращающимся волноводом. Это подавало на антенны один сигнал через вертикально ориентированную щелевую антенну и использовало эффект, известный как « косоглазие », для перемещения луча вверх и вниз. Косоглазие заставляет сигнал менять угол при изменении его частоты. Если настроить дюжину клистронов на разные частоты, косоглазие заставит каждый из них выходить под разным углом. От этой концепции отказались, когда было указано, что управление лучом с использованием частоты означает, что любой самолет всегда будет поражаться одной и той же частотой, что значительно облегчило работу глушителя.

Другая идея, которая была предложена, заключалась в том, чтобы использовать только две антенны, установленные спина к спине, и использовать на обеих отдельные комплекты из дюжины облучателей. Для одного будет установлена ​​ширина луча 0,4 градуса, охватывающего горизонт, а для другого — 0,6, охватывающего более высокие углы. Это обеспечило более высокую точность определения горизонта, а также увеличило общий вертикальный охват с 6 градусов до 12. Всего будет работать двадцать четыре передатчика. Не похоже, что этот замысел был реализован.

Контракт на новые клистроны был отправлен EMI ближе к концу 1957 года. К этому времени концепция заключалась в том, чтобы каждый из передатчиков был настроен на различную полосу пропускания 100 МГц, при этом набор всех двенадцати перекрывал полосу 500 МГц, за пределами что у приёмников тоже стала отваливаться чувствительность. При случайном подключении передатчиков к рупорам частота поражения любой цели менялась с каждым импульсом, заставляя их глушить всю полосу 500 МГц в форме заградительных помех.

Изменение концепций

К 1956 году установка Type 80 в существующую сеть ROTOR шла хорошо. Внимание было обращено на замену этих объектов радарами с защитой от помех, такими как Blue Riband и MEW. Однако это было также время интенсивных дебатов в Министерстве авиации по поводу всей природы противовоздушной обороны.

ROTOR был разработан на основе концепции ограничения ущерба. Ни одна оборонительная система не идеальна, и некоторые вражеские самолеты смогут пройти. Если бы они имели при себе обычное оружие или даже первые атомные бомбы , причиненный ущерб можно было бы пережить. Целью ROTOR было ограничить ущерб Великобритании, в то время как бомбардировочное командование Королевских ВВС лишало СССР возможности совершать дополнительные атаки.

Появление водородной бомбы серьёзно расстроило эту концепцию. Теперь даже небольшое количество самолетов, преодолевших оборону, нанесло бы стране катастрофический ущерб. Ограничение ущерба больше не было полезной концепцией; если начнется ядерная война, Великобритания, скорее всего, будет уничтожена. В этой новой обстановке сдерживание стало единственной возможной формой защиты.

Таким образом, уже в 1954 году стратегическое мышление стало рассматривать противовоздушную оборону прежде всего как способ защитить силы бомбардировщиков V , гарантируя, что у них будет достаточно времени для подъема в воздух. Для этой роли не было необходимости в охвате ROTOR всей страны. Вместо этого в защите нуждался только район Мидлендса , где базировались бомбардировщики V. В результате такого изменения акцентов несколько РОТОРных площадок были удалены, а количество самолетов-перехватчиков неоднократно сокращалось.

К 1956 году даже эта концепция «защиты сдерживания» обсуждалась. Поскольку нельзя было рассчитывать остановить каждого нападавшего, а любой из них мог бы уничтожить некоторую часть V-силы, единственный способ гарантировать, что V-сила выживет в достаточном количестве, чтобы представлять собой надежный сдерживающий фактор, заключался в запуске всех доступных бомбардировщиков в любой момент. появилась серьезная угроза. Если бы это было так, любые оборонительные системы защищали бы пустые аэродромы и нелетающие самолеты. Хотя необходимость раннего предупреждения об атаке по-прежнему требовала мощного радара, потребность в чем-то еще, кроме перехватчиков и ракет, была сомнительной. Споры по этой теме бушевали с 1956 года.

Белая книга 1957 года

В ходе этих дебатов возникла « Белая книга обороны» 1957 года , которая оказала огромное влияние на британскую армию. Ключевым вопросом в документе был вывод о том, что стратегическая угроза перемещается от бомбардировщиков к баллистическим ракетам . Великобритания находилась в пределах досягаемости баллистических ракет средней дальности (БРСД), выпущенных из Восточной Европы, и, поскольку они были проще и дешевле бомбардировщиков, считалось, что к середине 1960-х годов они станут основной силой, нацеленной на Великобританию. При изучении этого вопроса выяснилось, что не существует сценария, при котором первая атака будет совершена только бомбардировщиками, хотя предполагались смешанные бомбардировочные и ракетные атаки. В этом случае не было бы необходимости в точном наведении, достаточно было бы раннего предупреждения.

В ответ Великобритания также перейдет от бомбардировщиков к баллистическим ракетам средней дальности (БРМД) в качестве основы своих собственных ядерных сил. Системы защиты от самолетов понадобятся лишь на короткий период, пока СССР наращивает свой ракетный парк, а после середины 1960-х годов единственной целью радаров станет раннее предупреждение. Мощный радар, такой как «Голубая лента», просто не мог оправдать свою стоимость, учитывая, что он понадобится лишь в течение нескольких лет после того, как он может быть готов. По тем же общим причинам были отменены и другие системы ПВО, в том числе перехватчик F.155 и ракета Blue Envoy . Это оставило еще меньше потребности в радаре дальнего действия, таком как Blue Riband.

Гораздо более важным вопросом в будущем станет система раннего предупреждения о ракетном нападении. Некоторое внимание было уделено использованию Blue Riband в этой роли в рамках Violet Friend исследований по противоракетной обороне . Но к этому времени стало известно, что США ищут место в Северной Европе для размещения своей новой BMEWS . системы радиолокационного предупреждения Великобритания обратилась к США в октябре 1957 года, первоначально предложив базу на севере Шотландии, но в феврале 1960 года она была перенесена на юг, к своему конечному местоположению в ВВС Филингдейлс , чтобы позволить ей попасть под защитное прикрытие сокращающейся зоны ПВО. .

Синий Йомен

Пока все это происходило, Северная площадка RRE, центр, ориентированный на армию, вложила некоторые усилия в новую радиолокационную антенну, которая заменит довольно сложную систему линз, используемую на AMES Type 82 «Orange Yeoman». Это оказался обычный параболический рефлектор размером 45 на 21,5 футов (13,7 на 6,6 м). Для установки на Северной площадке был разработан прототип вместе с новым клистроном, который заменит магнетрон Типа 82. Дальнейшая разработка была отменена, когда выяснилось, что Тип 80 может наводить ракеты без помощи Типа 82, для этой роли изначально был разработан Тип 82.

Как и Blue Riband, Type 82 имел комплект из двенадцати вертикальных рупоров для измерения высоты. Это привело к тому, что в начале 1958 года были предприняты попытки адаптировать мощные передатчики Blue Riband к этой новой антенне. В результате появилось очевидное кодовое имя Blue Yeoman. Прототип антенны был перенесен на Южную площадку RRE, зону, связанную с ВВС Великобритании, и установлен на версии проигрывателя Type 80. К середине 1959 года антенна была установлена, и к концу того же года она уже работала с одним передатчиком, питающим два волновода. Это позволило им экспериментировать с системами скачкообразной перестройки частоты и другими функциями. В итоге вместо двенадцати уместилось только четыре клистрона. В течение следующих двух лет система использовалась для разработки системы с постоянной частотой ложных тревог , сложной двойной рупорной подачи, уменьшающей боковые лепестки , и новых двухимпульсных систем индикации движущихся целей.

На основе этой продолжающейся работы в ноябре 1958 года Министерство авиации установило спецификации для серийной модели и присвоило ей название AMES Type 85. Он был похож на прототип, но имел большую антенну размером 60 на 21,75 футов (18,29 на 6,63 м), которая изначально была разработана для MEW. К этому времени MEW превратился в AMES Type 84 . Использование одной и той же антенной системы имело значительные преимущества. Рупоры были модифицированы по сравнению с первоначальной концепцией, чтобы создать луч. 3 ⁄ градуса по горизонтали и 1 градус по вертикали, расположенные в шахматном порядке рядом. Антенна была разработана для установки под любым из двух углов: от 1 до 12 градусов по вертикали или от 3 до 15 градусов. В то время как Metrovick начал производство Type 85, EMI получила контракт на производство клистронов.

Миссия по борьбе с помехами

Когда были изучены последствия Белой книги 1957 года, одна интересная возможность стала доминировать в планировании радиолокации. Это была идея о том, что Советы могли бы запустить самолет далеко от берега, на расстояние до 300 миль (480 км), и использовать карцинотрон для подавления BMEWS. Если бы он был заблокирован, невозможно было бы обнаружить запуск ракеты, и V-force пришлось бы запускать по предупреждению в качестве меры безопасности. Если бы Советы повторили этот трюк, это могло бы быстро измотать бомбардировщики и их экипажи. Такие самолеты нужно было атаковать или отгонять, а это означало, что потребуется какая-то форма радиолокационной защиты от помех, чтобы вывести перехватчики в зону действия постановщика помех.

На протяжении 1950-х годов была разработана вторая концепция работы с карцинотроном. В качестве источника сигнала использовался сам карцинотрон, а для определения его местоположения использовалась модифицированная версия триангуляции . Идея рассматривалась на протяжении 1950-х годов, но только сейчас появилась явная причина для ее реализации; эта система могла обнаружить местоположение самолета на дальностях, значительно превышающих даже Blue Yeoman, даже когда самолет все еще находился ниже радиолокационного горизонта . Для этой системы требовалось как минимум две антенны на каждый детектор, и было высказано предположение, что Blue Yeoman может выполнять двойную функцию, действуя в качестве одной из двух. Таким образом, к концу 1958 года было решено, что Blue Yeoman RX12874 . также станет частью новой системы

Когда прототип системы на Южной площадке RRE вступил в эксплуатацию, его начали использовать для испытаний нового типа системы защиты от помех, известной как «Dicke-Fix». в честь его изобретателя Роберта Генри Дике . Дике был американским радиоастрономом, которого разочаровали помехи, создаваемые автомобильными системами зажигания , которые в 1930-е годы были очень шумными в радиочастотном спектре. Он заметил, что шум имеет форму коротких импульсов, и разработал фильтр, удаляющий такие сигналы. В 1960 году Канадский национальный исследовательский совет опубликовал отчет об использовании этой конструкции для фильтрации сигналов карцинотрона, которые, как и шум зажигания, выглядели как очень короткие импульсы на любой отдельной частоте при прохождении через диапазон. Это позволило улучшить производительность до 40%.

В то же время командам в Бристоле и Ферранти, работавшим над ракетой Blue Envoy, пришла в голову умная идея. Используя те части Blue Envoy, которые были завершены, новые радары и прямоточные воздушно-реактивные двигатели, они адаптировали Bristol Bloodhound для создания Bloodhound Mark II, который был эффективен на дальности около 75 миль (121 км). Стоимость этой адаптации была очень низкой, и ее приняли в разработку, несмотря на сомнения в ее предназначении. Это дало дополнительную причину иметь радар, который мог бы обеспечивать раннее предупреждение с достаточной дальностью даже при сильных помехах, чтобы дать ракетам достаточно времени для прицеливания и стрельбы.

Планируйте заранее

Принимая во внимание все эти изменения, и особенно новые испытания карцинотрона, о которых было сообщено штабу ВВС в июле 1957 года, в конце 1958 года начали появляться планы создания новой сети. Она будет основана на наборе из трех основных станций слежения, расположенных примерно в треугольнике — RAF Staxton Wold , RAF Neatishead и RAF Bramcote , а также три станции пассивного слежения для приемников помех в RAF Hopton , RAF Fairlight и RAF Oxenhope Moor . Каждый из них будет оснащен Типом 85 и Типом 84. Две северные станции РОТОРОВ, RAF Buchan и RAF Saxa Vord , сохранят свои Тип 80 исключительно для раннего предупреждения — хотя эти радары могут быть заглушены, любая попытка сделать это укажет на то, что налет идет с севера, и тем самым поставит под угрозу основные силы противника. станции на юге находятся в боевой готовности. На этих станциях будут размещены еще два Type 84.

Информация от трех основных станций будет передаваться по сети передачи данных, первоначально предназначенной для участия в Фазе 3 ROTOR, которая предусматривала, что цифровые компьютеры будут получать информацию от радиолокационных станций, автоматически генерировать треки и отправлять указания перехватчикам в цифровой форме. Еще одним отличием от ROTOR стало централизованное управление и контроль в двух главных центрах управления (ЦУП). Одной из причин этого было то, что новые радары сканировали горизонт и не охватывали территорию над станциями, поэтому соседний радар должен был обеспечивать отслеживание входа самолетов в эти районы. Кроме того, система пассивного слежения должна была объединять информацию с нескольких сайтов. Поскольку в отслеживании всегда участвовало более одного радара, система, естественно, была централизованной. Были запланированы два ЦУП: в качестве этих площадок были выбраны RAF Bawburgh и RAF Shipton .

В условиях отсутствия помех полученная сеть охватит все Британские острова и значительную часть северо-западной Европы вплоть до Дании. Оставшиеся Тип 80 простираются так далеко в Норвежское море . При наихудшем сценарии создания помех зона покрытия сократится до района к югу от Данди в Шотландии, охватывая большую часть Англии, за исключением Корнуолла . Пассивная система слежения расширит это действие, по крайней мере, против самолетов с глушителями, чтобы охватить всю Англию на север до высокогорья Шотландии, а также восточную половину Ирландии.

Стоимость системы оценивалась в 30 миллионов фунтов стерлингов (914 миллионов фунтов стерлингов). Каркасная система из трех радаров и одного ЦУП может быть доступна к 1962 году, когда появится новая версия ракеты «Бладхаунд». Министерство авиации одобрило концепцию 8 января 1959 года, а в августе ей было присвоено название Plan Ahead.

Новые задержки

Через несколько месяцев цена начала расти, поскольку истинные требования компьютерных систем стали полностью реализованы. По оценкам, стоимость системы составит от 76 до 96 миллионов фунтов стерлингов, а после включения всех телефонных линий - до 100 миллионов фунтов стерлингов (что эквивалентно 3 045 317 789 долларов США в 2023 году). В ответ в мае 1960 года было решено сократить систему до трех первоначальных радаров и одного ЦУП в Бобурге. в результате чего стоимость составит около 60 миллионов фунтов стерлингов.

К концу 1960 года части оборудования начали накапливаться на объектах производителя, но разрешение на размещение все еще не было получено. Поскольку оказалось, что сеть из трех станций - это все, что когда-либо будет построено, планировка была изменена с треугольника на линию путем перемещения внутренней позиции в Брамкоте на существующую береговую станцию ​​ROTOR в Боулмере на побережье. Это позволит максимально увеличить охват баз V-бомбардировщиков.

Именно в этот момент премьер-министр Гарольд Макмиллан услышал об этих планах и потребовал их обсуждения на заседании кабинета министров 13 сентября 1960 года. На встрече Макмиллан изложил свои возражения против системы, утверждая, что ее высокие затраты не могут быть оправданы противодействием тому, что к середине 1960-х годов станет незначительной угрозой. В ответ министр обороны обозначил проблему постановки помех самолетам:

...поскольку в 1960 году от защиты средств сдерживания отказались, противовоздушная оборона теперь ограничивалась предотвращением вторжения и постановки помех.

Макмиллан созвал вторую встречу 19 сентября, на которой согласился разрешить продолжение Plan Ahead, но только в том случае, если это будет единственный разрабатываемый радар ПВО. Blue Joker был отменен, а Plan Ahead продолжился.

Макмиллан созвал несколько дополнительных встреч, чтобы обсудить систему и возможность снижения ее стоимости. И главный научный советник Министерства авиации Солли Цукерман , и главный научный сотрудник Министерства авиации . Роберт Кокберн добавили к отчету, изучающему «План вперед», и представили его 24 ноября 1960 года способ значительно снизить ориентировочную стоимость системы в ее нынешнем виде и при этом сохранить работоспособность системы; оба предложили либо построить его как есть, либо полностью отменить.

Цукерман пошел еще дальше, отметив, что покрытие в мирное время делает систему отличным способом отслеживания и гражданских самолетов, и предположил, что Plan Ahead может стать основой для совместной военной и гражданской сети управления воздушным движением . Это позволило бы разделить расходы, которые в противном случае потребовали бы использования двух отдельных сетей.

Линейный судья/медиатор

Основная статья: Линейный судья/Медиатор

В то время управление воздушным движением (УВД) было областью интереса в связи с появлением первых реактивных лайнеров . Раньше винтовые авиалайнеры летали на высоте порядка 25 000 футов (7,6 км) и скорости от 250 до 300 миль в час (от 400 до 480 км/ч). Военные самолеты летали на гораздо больших высотах, около 40 000 футов (12 000 м), и со скоростью около 600 миль в час (970 км/ч). Операторы на земле могли с первого взгляда отличить эти типы. Королевские ВВС привыкли иметь только верхнее воздушное пространство и летали, куда хотели.

Это легкое разделение было нарушено реактивным лайнером, который летел на той же скорости и высоте, что и военный транспорт. Из-за постоянно растущего объема воздушного движения в целом возник ряд критических ситуаций, и со временем ситуация наверняка ухудшится. Это привело к появлению в конце 1950-х годов планов по созданию новой военной системы управления воздушным движением.

Тем временем недавно созданная Национальная служба управления воздушным движением под руководством Лоуренса Синклера планировала создать собственную обширную сеть на основе новых радаров Decca DASR-1 и Marconi S264 . Военные и гражданские сети пересекаются, и им необходимо будет постоянно координировать свою отслеживающую информацию. В документе министра обороны от 5 декабря 1960 года согласовывалась с концепцией Цукермана о возможности объединения этих двух организаций, и это было принято Комитетом обороны 7 декабря 1960 года. На том же заседании комитет согласился начать строительство Plan Ahead с первым радаром в Нитисхеде и MCC в Бобурге.

Для выработки официальных рекомендаций была сформирована Национальная группа планирования управления воздушным движением, более известная как Комитет по нашивкам. В декабре каждая из заинтересованных сторон представила презентации о предлагаемых ими системах и областях совпадения, а Комитету по патчам было поручено представить полный отчет в течение шести месяцев, в мае 1961 года. В декабрьских презентациях содержался призыв к объединению систем, что Министерство финансов использовало в качестве предлога для немедленного расторжения контрактов на работу как над Plan Ahead, так и над гражданскими системами.

Как будто этого было недостаточно, вскоре разгорелся спор по поводу размещения МЦК. ВВС Великобритании отдали предпочтение своей площадке в Бобурге, которая встраивалась в существующий подземный бункерный комплекс, который первоначально был построен как часть фазы I ROTOR, а затем стал ненужным, когда были представлены радары Тип 80. RRE, напротив, выступал за отказ от Баубурга и строительство MCC в Лондоне, рядом с гражданским центром, который должен был быть построен в аэропорту Хитроу . Их логика заключалась в том, что в эпоху водородной бомбы не было смысла пытаться укреплять здание, а построив его рядом с гражданским аналогом, можно было добиться значительной экономии средств связи.

24 января 1961 года спор был окончательно урегулирован; ЦУП и его гражданский аналог будут переведены в новое место в Вест-Дрейтоне . Это вызвало бурю протестов в истребительном командовании Королевских ВВС , которое отметило, что объект не только может быть легко атакован кем угодно, от ядерного оружия до грузовика со взрывчаткой, но и что каналы связи, передающие информацию на объект и обратно, могут легко быть зажатым. Спор по этому вопросу бушевал, но в ближайшее время никаких изменений внесено не было.

21 февраля Казначейство выделило финансирование для систем, которые они приостановили в декабре, а на следующий день, 22 февраля, Plan Ahead был официально переименован в Linesman, а гражданская сторона стала Mediator. На тот момент планировалось в общей сложности двенадцать станций: первые радары S264 были доставлены в Хитроу и планировалось открыть в сентябре 1961 года, а первый Тип 85 - в Нитисхеде в середине 1963 года. Последнее изменение было внесено путем перемещения прототипа Type 84 из Королевских ВВС Боудси, первоначально запланированного для Сакса Ворд, в Бишопс Корт в Северной Ирландии , что позволило сохранить один DASR-1.

Установка систем

Средства на строительство здания R12 в Нитисхеде были выделены Казначейством в марте 1961 года, что ознаменовало официальное начало строительства Linesman. Физическая установка радара началась в августе 1962 года с запланированной передачей в эксплуатацию где-то в 1964 году. Производство всего, кроме клистронов, продвигалось хорошо; Позже клистроны были понижены до полосы пропускания 60 МГц, поэтому для покрытия всей полосы пропускания 500 МГц потребуется больше передатчиков.

К концу 1962 года установка и проигрыватель были в основном готовы, но клистроны оставались проблемой, и теперь возникли задержки с радиооборудованием, которое должно было передавать данные в ЦУП. К концу 1963 года система была завершена на 80%, а оставшиеся 20% состояли из ряда мелких проблем, которые неоднократно откладывались. Первоначальные испытания, запланированные на июль 1964 года, пришлось перенести на сентябрь. Хорошей новостью было то, что Тип 84 и пассивные системы обнаружения действовали хорошо.

К концу 1964 года почти все оборудование было доставлено, но теперь система ждала в зданиях. Временный запуск позволил протестировать компоненты радара, и дату передачи перенесли на сентябрь 1965 года. Проблема с проигрывателем привела к еще одной двухмесячной задержке, за которой последовал взрыв волновода, из-за которого вода попала на электронику. Это отодвинуло передачу на ноябрь 1965 года, но к ноябрю система только начала работать и начались первоначальные испытания. Проблемы с проигрывателем и волноводами продолжались, и передачу постоянно откладывали на три месяца, пока она, наконец, не была официально передана 1 июня 1967 года.

Другие сайты извлекли выгоду из уроков, извлеченных из проблем в Нитисхеде. Стакстон Уолд передается 24 января 1968 года, всего через несколько недель после запланированной даты - 1 января. Боулмер последовал за ним 8 мая. Системы, опоздавшие на четыре-пять лет, наконец были завершены.

Обновления

Несмотря на то, что эти три блока работали в пределах проектных ограничений, у них был ряд незначительных проблем, в частности, различия в мощности от луча к лучу. Определение высоты осуществлялось путем сравнения силы двух обратных лучей, поэтому различия в мощности луча искажали эти результаты. Эта проблема решалась по мере необходимости в течение следующих двух-трех лет.

Начиная с 1961 года, RRE начала эксперименты с Blue Yeoman на Южном полигоне, чтобы улучшить его характеристики во время дождя. Отражения от дождя изменяются в четвертой степени длины волны, поэтому более коротковолновые модели 9 см S-диапазона Тип 85 больше страдали от этой проблемы, чем более длинноволновые модели 23 см L-диапазона Тип 84, что было одной из причин сохранения Тип 84. Однако, применив новую технику сжатия импульсов , система RRE продемонстрировала улучшение на 13 дБ в условиях дождя без влияния на общую способность обнаружения. Серийная версия стала доступна в 1964 году.

Также в 1961 году RRE начало работу над второй системой для уменьшения помех от дождя - использованием сигналов с круговой поляризацией . Впервые это было опробовано на Type 80 компании ROTOR, но оно не подошло, поскольку вскоре ожидалось появление Type 85. В 1963 году на прототипе Южного полигона была установлена ​​новая версия системы, которую можно было легко установить или снять для испытаний. Эти тесты продемонстрировали улучшение на 12–20 дБ, однако это имело побочный эффект в виде снижения общего обнаружения на 3 дБ. Дальнейшая работа над легкосъемным фильтром затянулась, и только в 1970-х годах эти системы наконец были применены на Type 85.

УКАДЖЕ

Основная статья: Улучшенный UKADGE

К тому времени, когда «Тип 85», а также «Тип 84» и пассивная система были установлены и введены в эксплуатацию, система сбора и передачи данных сама погрязла в задержках. Лишь в 1973 году он достиг начальной боевой готовности, да и то он был весьма ограниченным. Это привело к вопросам обо всей сети Linesman.

К этому времени стратегическая обстановка снова изменилась. К концу 1960-х годов Варшавский договор достиг определенного уровня паритета как в тактических, так и в стратегических вооружениях, и идея о том, что любая агрессия с их стороны будет встречена массированным ядерным возмездием, больше не была разумной. Теперь ожидалось, что войны будут иметь длительную фазу использования обычных вооружений и, возможно, никогда не «перейдут в ядерное оружие». Это изменение обсуждалось с 1961 года на уровне НАТО и было принято в качестве официальной стратегии в 1968 году. После потери концепции боя с растяжкой , Linesman считался устаревшим. Раньше любая атака на Великобританию считалась ядерной, и в этом случае Лайнсмен был по сути одноразовым, поскольку на любую атаку на объекты уже был бы отдан ответ, и защита была бы невозможна. Теперь прямые атаки на сайты казались вполне возможными.

Военные планировщики жаловались на централизованный характер с того момента, как это было предложено. ЦУП, теперь официально известный как LCC-1, был разработан для координации потенциальной атаки помех по всей стране и защиты систем BMEWS и аэродромов V-force от этих помех. В этой новой обстановке была возможна обычная атака на LCC-1, а расположение радара со стороны моря теперь, казалось, делало их чрезвычайно уязвимыми для атак низколетящих самолетов. Также выяснилось, что каналы связи осуществлялись через довольно заметную башню БТ , но затем были заменены системами проводной связи, проходящими по каналам за пределами советского посольства.

В 1971 году в двух отчетах были обозначены проблемы с концепцией Linesman и содержался призыв к расширению системы и передаче ее распределенному управлению. В частности, потеря покрытия над северной Англией и Шотландией считалась неприемлемой, если были возможны обычные бомбардировки. Последовали довольно значительные исследования, и в июле 1972 года была предложена новая сеть, известная как UKADGE, которая заменит Linesman. При этом были сохранены три системы Типа 85, а станции в Сакса-Ворде, Бьюкене и Бишопс-Корт были модернизированы для обработки большего трафика и обеспечения более полного покрытия.

Замена

UKADGE столкнулась с собственными неразрешимыми проблемами и вступила в эксплуатацию только в 1984 году. К этому моменту RRE провела значительные исследования в области антенных решеток , и эти исследования вошли в отрасль. Усовершенствования в электронике приемника также сделали радиолокационные системы значительно более чувствительными, что позволило им обнаруживать более слабые отраженные сигналы и, таким образом, покрывать ту же территорию, используя гораздо меньшую мощность. В результате появилось новое поколение радиолокационных систем, которое было намного меньше и предлагало различную степень мобильности.

После этих изменений был предложен новый улучшенный UKADGE, или IUKADGE. В основном это заключалось в замене безнадежно устаревших компьютеров новейшими машинами VAX-11/780 и замене Type 84 и Type 85 новыми мобильными системами, основанными в основном на Marconi Martello (как AMES Type 90 и 91). и, в меньшей степени, более мобильный Plessey AR320 (как AMES Type 93) и ряд других конструкций, включая AN/TPS-43, захваченный у аргентинцев во время Фолклендской войны . К моменту внедрения IUKADGE Варшавский договор уже распадался, и система так и не была полностью внедрена.

Радар Байсона

Первоначальный прототип на южной площадке RRE больше не требовался для работы Linesman, поскольку началась установка устройства Neatishead. Ее начали использовать в качестве экспериментальной системы, известной как «Байсон». и активно продавался сторонним пользователям. В начале 1980-х годов оригинальные передатчики были заменены двумя, взятыми из гораздо меньших по размеру военно-морских радаров Plessey AWS-5 . Байсон продолжал использоваться до 1990-х годов, когда радиолокационные исследования переместились из Малверна в Чилболтонскую обсерваторию , которой управляет Лаборатория Резерфорда Эпплтона . Передатчики переехали, но выделение частот не было предоставлено, поэтому систему закрыли, не перестроив на новом месте. Антенна и проигрыватель были разобраны 27 июля 2000 года. Попытка сохранить антенну в музее не удалась из-за высокой стоимости, и она была списана. Здание BY на южной площадке было снесено в апреле 2020 года в рамках реконструкции территории Малверна.

Описание

Физический

Чтобы работать в широкой полосе пропускания передатчиков Типа 85, антенна с параболическим рефлектором должна была использовать твердую поверхность. Это привело к большим ветровым нагрузкам, включая эффект подъемной силы , когда антенна была повернута боком к ветру. Эксперименты в RRE показали, что лучшим решением была установка второго отражателя вплотную к первому, и это было использовано на Типе 84. Для Типа 85 частичный отражатель был установлен сзади вместе с двумя крыльевыми. -подобные «стабилизаторы», выступающие назад от двух краев основного отражателя. Перед рефлектором располагалась вертикальная группа из двенадцати рупоров, каждый из которых излучал луч примерно 1 ⁄ градуса в ширину и 1 градус в высоту.

Антенна поддерживалась на стандартном трехэтажном прямоугольном здании, известном как R12, с поворотной платформой наверху. В подвале располагалось общежитие и склад аварийных пайков, на первом этаже размещались двенадцать передатчиков, а на верхнем этаже находились приемники для Типа 85, связанного с ним оборудования IFF и местной половины пассивного детекторного оборудования RX12874 . На верхнем этаже также располагались две консоли с дисплеями, используемые обслуживающей бригадой, а также различные другие офисы и складские помещения. Среди них была комната 27, операционная. Здесь преобладал «мнимический дисплей», на котором была схематическая диаграмма системы со световыми индикаторами и индикаторами, отображающими состояние различных частей.

Электроника

Рупоры питались серией из двенадцати клистронов с водяным охлаждением, которые можно было настроить в пределах 60 МГц от их базовой частоты. Они были разделены на четыре частотных диапазона или «октавы», названных A, B, D и E. Октава C, от 2900 до 3000 МГц, не использовалась Типом 85, поскольку эта частота использовалась рядом других радаров, включая Тип 80.

Несмотря на эту запрещенную зону, Type 85 подвергался помехам на стороне приемника от любого близлежащего передатчика, включая Type 84, даже несмотря на то, что они работали на очень разных диапазонах. Это приведет к появлению на дисплее набора ложных возвратов - эффект, известный как «бегущие кролики». Чтобы решить эту проблему, в систему был включен комплексный «непрерывный триггер», гарантирующий, что радары на любом объекте используют разные временные интервалы.

В операциях мирного времени будет использоваться только четыре клистрона: два активных и два резервных, по одному в октавах А и В. Остальные октавы в мирное время не использовались. С каждым импульсом два активных клистрона генерировали одну заранее выбранную частоту в пределах своего диапазона 60 МГц, а затем смешивались и отправлялись на все двенадцать облучателей, создавая классическую картину распределения Cosec². В результате получился сигнал, содержащий две частоты, расположенные на расстоянии 100 МГц друг от друга.

В военное время использовались все двенадцать клистронов, по три в каждой октаве. Для каждого импульса три клистрона в октаве А будут случайным образом сопоставляться с клистронами в D, а с клистронами в B - с E, а затем отправляться в один из рупоров. Таким образом, каждый рупор имел отдельный сигнал, состоящий из двух частот, разнесенных на 300 МГц. При каждом повороте антенны распределения переключались, так что при каждых двух оборотах использовались все возможные частоты в диапазоне 500 МГц. В условиях помех к сигналу также добавлялись другие передатчики по той же схеме, так что на каждый рупор подавалась смесь двух частот.

Во время сильных помех мощность можно еще больше повысить, переключив антенну на секторное сканирование, тем самым значительно увеличивая количество импульсов, попадающих в цель, а также увеличивая количество возвращаемой мощности.

Производительность

В условиях отсутствия помех, используя всего два передатчика, Тип 85 был ограничен по горизонту против цели площадью 1 м², что давало ему номинальную дальность действия 280 миль (450 км), поскольку приемники имели стробирование по дальности до 3 мс (300-дюймовый радар). Мили»), с радиолокационным горизонтом на высоте 63 000 футов (19 000 м). Это представляло собой значительное улучшение по сравнению с дальностью полета и без того превосходного Type 80, составлявшей около 240 морских миль (440 км; 280 миль).

Ссылки

Библиография

• Публикация Air 10/3401, Контроль и отчетность 2 (Технический отчет). Министерство авиации. 1969.
• Барретт, Дик (2 апреля 2004 г.). «РЛС Тип 85» .
• Кэмпбелл, Дункан (11 января 1980 г.). «Будет ли он лучше предыдущего?» (PDF) . Новый государственный деятель . п. 54.
• Кэмпбелл, Дункан (15 мая 1987 г.). «Защита ослаблена» (PDF) . Новый государственный деятель . стр. 19–21.
• Гоф, Джек (1993). Наблюдение за небом: история наземных радаров ПВО Соединенного Королевства Королевских ВВС с 1946 по 1975 год . ХМСО. ISBN  978-0-11-772723-6 .
• Маккамли, Ник (2013). Секретные ядерные бункеры времен Холодной войны . Перо и меч. ISBN  9781473813243 .
• «Регион ПВО Великобритании». Рейс Интернешнл . 27 июня 1974 г., стр. 839–840.