РЛС СКР-584
![]() Внешний вид. Все оперативное оборудование размещалось внутри, хотя директор М-9 и электрогенераторы были отдельными. Антенна убирается в фургон во время путешествия. | |
Страна происхождения | НАС |
---|---|
Дизайнер | Радиационная лаборатория Массачусетского технологического института |
Частота | Четыре диапазона около 3000 МГц |
ПРФ | 1707 импульсов в секунду |
Ширина импульса | 0,8 микросекунды |
Диапазон | 70 000 ярдов (40 миль; 64 км) |
Диаметр | 6 футов (1,8 м) |
Азимут | 360 градусов |
Высота | От -175 мил (-9,8 градуса) до +1580 мил (+88,9 градуса) |
Точность | Ошибка дальности: 25 ярдов; ошибка по азимуту: 1 мил (0,06 градуса); точность высоты: 1 мил (0,06 градуса) |
Власть | 250 кВт |
Связанный | Данные из технических руководств военного министерства США TM11-1324 и TM11-1524 (опубликованных в апреле 1946 года типографией правительства США ) |
SCR -584 (сокращение от Set, Complete, Radio #584 автоматического слежения, ) — микроволновый радар разработанный Радиационной лабораторией Массачусетского технологического института во время Второй мировой войны . Это был один из самых совершенных наземных радаров своего времени, который стал одним из основных радаров наведения артиллерийских орудий, использовавшихся во всем мире вплоть до 1950-х годов. Мобильная версия на прицепе называлась SCR-784 .
В 1937 году первый в Америке радар управления огнем SCR -268 оказался недостаточно точным, отчасти из-за своей большой длины волны. В 1940 году Ванневар Буш , возглавлявший Национальный комитет оборонных исследований , учредил «Комитет по микроволновому излучению» (секция D-1) и подразделение «Управление огнем» (D-2) для разработки более совершенной радиолокационной зенитной системы, чтобы вовремя помочь британской противовоздушной обороне. В сентябре того же года британская делегация Tizard Mission сообщила американским и канадским исследователям, что они разработали магнетронный генератор, работающий в верхнем конце диапазона УВЧ (длина волны 10 см/3 ГГц ), что позволяет значительно повысить точность. Буш организовал Радиационную лабораторию (Rad Lab) в Массачусетском технологическом институте для разработки приложений с ее использованием. Сюда входил новый радар ПВО ближнего действия.
Альфред Ли Лумис , руководитель Радиационной лаборатории, выступал за разработку полностью автоматической системы слежения, управляемой сервомеханизмами. [1] Это значительно облегчило задачу сопровождения целей и уменьшило количество необходимой для этого рабочей силы. Они также смогли воспользоваться преимуществами недавно разработанного микроволнового переключателя, который позволил им использовать одну антенну для вещания и приема, что значительно упростило механическую схему. Получившаяся конструкция умещалась в одном трейлере, могла обеспечивать поиск по всему небу и отслеживание одной цели, а также автоматически сопровождать цели. В тесном контакте с радиационной лабораторией компания Bell Telephone Laboratories разрабатывала электронный аналоговый наводчик пушки, который будет использоваться в сочетании с радаром и 90-мм зенитными орудиями с сервоприводом.
Радар планировалось ввести в эксплуатацию в конце 1943 года, но из-за задержек SCR-584 не поступил в полевые части до начала 1944 года. Они начали заменять более ранние и более сложные SCR-268 в качестве армии США. основного зенитного орудия системе так быстро, как только это возможно. Их оказалось проще использовать в полевых условиях, чем менее совершенные канадско-британские GL Mk. III , и многие SCR-584 были срочно отправлены в Англию, где они стали важной частью системы защиты, разработанной для борьбы с летающей бомбой Фау-1 . К концу войны их использовали для отслеживания артиллерийских снарядов в полете, обнаружения транспортных средств и сокращения численности живой силы, необходимой для наведения зенитных орудий.
Предыстория [ править ]
В сентябре 1940 года группа британских физиков и инженеров посетила своих коллег в США в рамках так называемой Миссии Тизарда . Целью встреч был обмен технической информацией, которая могла бы быть полезна для военных действий. Британцы не решались выдать слишком много информации, не получив ничего взамен, и первоначальный прогресс был медленным. Когда они перешли к теме радаров, британская команда была удивлена, узнав, что США находятся в процессе разработки двух систем, аналогичных существующим у них Chain Home ВМФ : CXAM армии и SCR-270 . Это начало растопить лед между двумя группами.
Примечательны две предыдущие попытки наведения артиллерийских орудий с радиолокационным управлением. В Великобритании 75 МГц GL Mk. Радар I использовался вместе с предсказателем Виккерса; а в США SCR-268 на частоте 200 МГц был объединен с предсказателем Sperry M-4. [2] Ни системы США, ни Великобритании не имели необходимой точности для прямой наводки связанных с ними орудий из-за их длинных волн. Затем делегаты США упомянули о работе ВМФ над радаром с длиной волны 10 см, который мог бы обеспечить необходимое разрешение при относительно небольших антеннах, но их клистронная трубка имела низкую мощность и была непрактична.
Это был момент, которого ждала британская команда. Эдвард Джордж Боуэн достал из коробки один из первых магнетронов с резонатором и показал его другим исследователям. Он объяснил, что он также работает на длине волны 10 см, но обеспечивает более высокую мощность - не только, чем клистроны ВМФ, но даже существующие длинноволновые радары США. Один американский историк позже назвал его «самым ценным грузом, когда-либо доставленным к нашим берегам». [3]
Потенциал устройства был очевиден, и группа США, неофициально известная как Микроволновой комитет, немедленно переключила свои усилия на магнетрон. В течение нескольких недель они построили свои собственные образцы в лабораториях США. Они также начали разработку других технологий, представленных на этой встрече, включая бортовой радар перехвата и радионавигационную систему, которая стала LORAN . Расширение комитета привело к тому, что в 1940 году он был переименован в Радиационную лабораторию (РадЛаб).
Развитие [ править ]
Официальное предложение о замене SCR-268 было сделано Корпусом связи в январе 1941 года, к этому моменту RadLab уже сформировала так называемый Проект 2 по разработке этого усовершенствованного радара наводки. MIT предложил усовершенствованную систему с автоматическим поиском, сопровождением и возможностью прямого наведения орудия. Это была область, в которой MIT был особенно хорошо осведомлен благодаря работе в лаборатории сервомеханизмов . В то же время британские и канадские команды начали работу над версиями более простой системы, которую они надеялись внедрить к 1942 году — GL Mk. III, который представлял собой микроволновую версию более ранних УКВ-радаров с лепестковым переключением. [4] Во время этих разработок радиационная лаборатория поддерживала тесный контакт с канадской командой.
Команда RadLab под руководством Ли Дэвенпорта в апреле 1941 года запустила прототип радиолокационной системы. [5] Для проверки системы автоматического прицеливания они прикрепили выходы радара к орудийной турели, снятой с бомбардировщика Boeing B-29 , сняв пушки и заменив их камерой. Затем друг облетел этот район на своем легком самолете, а камера периодически делала фотографии, и 31 мая система смогла точно отследить самолет. Затем началась работа над тем, чтобы сделать систему пригодной для использования в полевых условиях: вся система была установлена в одном трейлере с 6-футовой антенной сверху. Известная как XT-1 ( экспериментальный грузовик-1) , система была впервые испытана в Форт-Монро в феврале 1942 года.
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f1/Scr-584_setup.jpg/300px-Scr-584_setup.jpg)
Также началась работа над подходящим компьютером для наведения орудия, который мог бы использовать электрические, а не механические входы для данных наведения. Bell Labs поставила аналоговый компьютер, известный как M9 Gun Director Для этой роли . У М9 было четыре набора выходов, что позволяло одному М9 управлять четырьмя стандартными армейскими 90-мм пушками М1 . Вся система, включая М9, была продемонстрирована в полном виде 1 апреля 1942 года. На следующий день поступил контракт на более чем 1200 систем. Bell также работала над собственным микроволновым радаром в качестве резервного проекта.
SCR-584 был чрезвычайно продвинутым для своего времени. Чтобы добиться высокой точности и измерить как азимут, так и угол места с помощью одной антенны, использовалась система конического сканирования , в которой луч вращается вокруг оси антенны, чтобы найти точку максимального сигнала, тем самым указывая, в каком направлении антенна должна двигаться, чтобы навести прямо в цель. Идею предложил Альфред Лумис, директор секции D-1 Национального комитета оборонных исследований . В октябре 1940 года он был принят на вооружение для проекта РЛС «полностью автоматического слежения». Коническое сканирование было также принято в 1941 году для 10-см радиолокационной системы управления огнем ВМФ. [6] и он использовался в немецком радаре Вюрцбурга в 1941 году. SCR-584 значительно усовершенствовал систему и добавил режим автоматического слежения. [7] Как только цель будет обнаружена и окажется в пределах досягаемости, система будет автоматически направлять радар на цель с помощью двигателей, установленных в основании антенны. Для обнаружения, а не слежения, система также включала режим спирального сканирования , который позволял ей искать самолеты. Этот режим имел собственный специальный дисплей PPI для удобства интерпретации. При использовании в этом режиме антенну механически вращали со скоростью 4 об/мин, одновременно перемещая ее вверх и вниз для вертикального сканирования.
Система могла работать на четырех частотах от 2700 до 2800 МГц (длина волны 10–11 см), посылая импульсы мощностью 300 кВт длительностью 0,8 микросекунды с частотой повторения импульсов (PRF) 1707 импульсов в секунду. Он мог обнаруживать цели размером с бомбардировщик на расстоянии около 40 миль и, как правило, мог автоматически отслеживать их на расстоянии около 18 миль. Точность в этом диапазоне составляла 25 ярдов по дальности и 0,06 градуса (1 мил) по углу пеленга антенны (см. Таблицу «Технические характеристики SCR-584»). Поскольку ширина электрического луча составляла 4 градуса (до точки -3 дБ или половинной мощности), цель будет размазана по части цилиндра, так что ее пеленг будет шире, чем дальность (т. е. порядка 4 градусов, а не 0,06 градуса, подразумеваемого механической точностью наведения), для удаленных целей. Информация о дальности отображалась на двух « J-образных прицелах », похожих на более распространенный A-линейный дисплей, но расположенных по радиальной схеме, синхронизированной с задержкой возврата. Один прицел использовался для грубой стрельбы, другой – для точной.
Оперативное использование [ править ]
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/99/Scr-584_console.jpg/200px-Scr-584_console.jpg)
Хотя первая боевая единица была доставлена в мае 1943 года, различные бюрократические проблемы привели к задержке ее доставки в войска фронта. SCR-584 впервые был использован в бою у Анцио в феврале 1944 года, где он сыграл ключевую роль в подавлении концентрированных воздушных атак Люфтваффе на ограниченный плацдарм. SCR-584 был не новичком на фронте, где он следил за войсками, использовался для наведения самолетов, определения местонахождения техники противника (говорят, что один радар улавливал немецкие машины на расстоянии 26 километров) и отслеживания траекторий движения самолетов. артиллерийских снарядов, как для корректировки баллистических таблиц для 90-миллиметровых орудий, так и для определения местоположения немецких батарей для контрбатарейного огня. После дня «Д» SCR-584 использовался на быстро меняющихся линиях фронта, чтобы направлять самолеты к целям с повышенной точностью. Например, группа систем управления сетью 508-го отряда 404-й истребительно-бомбардировочной группы 9-й воздушной армии эксплуатировала SCR-584. С 14 июля 1944 года по 27 октября 1944 года они были прикреплены к отделу 1 Co A 555-го батальона авиационного предупреждения и служили на подвижных передовых позициях.
SCR-584 оказался настолько успешным, что был адаптирован для использования ВМС США . CXBL , прототип военно-морской версии, был установлен на авианосце USS Lexington в марте 1943 года, а серийная версия SM , построенная General Electric эксплуатировалась на авианосцах USS Bunker Hill и USS Enterprise. , к октябрю 1943 года Также была разработана версия системы SCR-784 . Единственная реальная разница заключалась в том, что новая конструкция весила 12 000 фунтов , тогда как оригинал весил 20 000 фунтов.
Давенпорт сделал водонепроницаемым несколько радиолокационных установок, чтобы их можно было нести на борту армады союзников, готовящейся к высадке в Нормандии в день «Д» .
Автоматическая наводка (с использованием, в том числе, радара SCR-584) и неконтактный взрыватель сыграли важную роль в операции «Дайвер» (британская операция по противодействию летающим бомбам «Фау-1» ). Оба они были запрошены командованием ПВО и прибыли в больших количествах, начиная с июня 1944 года, как раз в тот момент, когда орудия достигли своих позиций для свободного ведения огня на юго-восточном побережье Англии. Семнадцать процентов всех летающих бомб, попадавших в прибрежный «артиллерийский пояс», были уничтожены артиллерийскими орудиями в первую неделю пребывания на побережье. Этот показатель вырос до 60 процентов к 23 августа и до 74 процентов в последнюю неделю месяца, когда в один исключительный день было сбито 82 процента самолетов. Этот показатель увеличился с одного Фау-1 на каждые 2500 выпущенных снарядов до одного на каждую сотню.
После войны радар был адаптирован для использования в AN/MPQ-12 и AN/MPM-38 системах армии США — ракетном комплексе полевой артиллерии ( MGM-5 Corporal ). Модифицированная версия также использовалась для управления и отслеживания маяком (с использованием бортового транспондера) шпионского спутника CORONA .
использовалась SCR-584-Mod II В 1953 году для слежения за ракетой «Редстоун» , дальность ее действия была увеличена до 740 км за счет использования бортового приемопередатчика. [8]
Несмотря на использование электронных ламп и питание от аналогового компьютера, некоторые экземпляры SCR-584 все еще работают. В 1995 году первый доплеровский радар на колесах (DOW) адаптировал постамент MP-61 от SCR-584 для использования в мобильном метеорологическом радаре. [9] Используя этот постамент, ДОУ создало первые карты ветров торнадо, обнаружило движение пограничного слоя ураганов и провело множество других наблюдательных исследований. На постаменте сначала размещалась 6-футовая, а затем 8-футовая антенна. Позже оригинальные двигатели были заменены более мощными бесщеточными версиями для более быстрого сканирования при сильном ветре. Три ДОУ в настоящее время используются Центром исследований суровой погоды как объекты Национального научного фонда. Один из них находится в Национальной лаборатории сильных штормов в Нормане, штат Оклахома, где постамент 584 является платформой для нового совместного мобильного радара для исследования и обучения атмосферы или SMART-R.
Советские производные [ править ]
Американский инженер и осужденный шпион Мортон Собелл украл чертежи SCR-584 и передал их Советскому Союзу. Военные эксперты полагают, что технология затем использовалась против США во время войн в Корее и Вьетнаме. [10] Советские радары СОН-9 ( «Огненная банка »), СОН-30 ( «Огненное колесо» ) и СОН-50 ( «Закрылочное колесо ») были производными от этой РЛС. [11]
Тележка К-83 [ править ]
General Electric построила тележку для SCR-584, получившую обозначение K-83. полуприцепа К-83 был разработан для обеспечения сцепки (седельно-сцепного устройства) с колесами и штангой для зацепления шкворня, что позволяло небольшим транспортным средствам перемещать SCR-584. [ нужна цитата ]
См. также [ править ]
- АН/МПК-14
- СКР-784
- Список транспортных средств Корпуса связи США
- Радио связи
- G-числа
- Компьютер данных оружия
Ссылки [ править ]
- ^ Беннетт, С., История техники управления: 1930-1955, Peregrinus, 1993.
- ^ Бэйлисс, Л.Э., Развитие невидимой системы управления огнем HAA 1940-45, Британский национальный архив WO 291/303
- ^ Роберт Будери, «Изобретение, изменившее мир» , 1996 г.
- ^ Бэйлисс, Л.Э., Развитие невидимой системы управления огнем HAA 1940-45, Британский национальный архив WO 291/303
- ^ «Ли Дэвенпорт умирает в 95 лет; разработан радар боевого фронта» , New York Times, 30 сентября 2011 г.
- ^ Бакстер, Дж. П., «Ученые против времени», стр. 147, 1947.
- ^ Беннетт, Стюарт, «История техники управления, 1930-1955»
- ^ «Эволюция электронного слежения», WR McMurran, NASA0TM-X-70077, 1973.
- ^ Вурман и др. Проектирование и разработка мобильного радара с карандашным лучом, J. of Atmos. Океанские технологии, 1997 г.
- ^ Робертс, Сэм (11 сентября 2008 г.). «Фигура по делу Розенберга призналась в советском шпионаже» . Нью-Йорк Таймс .
- ^ Исби, Дэвид С. (1988). Вооружение и тактика Советской Армии . Джейн. п. 319. ИСБН 0710603525 . Проверено 14 ноября 2022 г.
Внешние ссылки [ править ]
- Радар SCR-584 , журнал «Электроника» , ноябрь 1945 г. и февраль 1946 г.
- ФМ 4-144
- ТМ 11-1324
- ТМ 11-1424
- ТМ 11-1524
- ТМ 9-2800
- Тележка SNL G695 К-83 (переходник)
- Прицеп SNL G698 К-78
Внешние ссылки [ править ]
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/thumb/4/4a/Commons-logo.svg/30px-Commons-logo.svg.png)
- Страница посвящения радару SCR-584
- Микроволновой радар на войне
- Центр исследования суровых погодных условий (оператор радаров DOW). Архивировано 19 июля 2011 г. в Wayback Machine.
- Программа NSSL SMART-R. Архивировано 2 сентября 2012 г. на Wayback Machine.
- Chrysler и радар: радиолокационные зенитные орудия SCR584
- Мобильный военный радар
- МЕСТНЫЕ ИНСТРУКЦИИ ПО ЭЛЕКТРОТЕХНИКЕ И МАШИНОСТРОЕНИЮ ВЕЛИКОБРИТАНИЯ 102 TELECOMUNICATIONS OY V-2-211 (UK) EQUIPMENT, RADAR, AA, № 3, MK. ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ