Проект ДАМП

Программа измерения противоракет нижнего радиуса действия или DAMP представляла собой прикладной исследовательский проект по получению научных данных непосредственно перед и во время входа в атмосферу о баллистических ракетах средней и межконтинентальной дальности , когда они возвращались на Землю. Программа финансировалась Агентством перспективных исследовательских проектов (ARPA) под техническим руководством Армейского артиллерийско-ракетного командования (AOMC) в период с 1 января 1959 года по 30 сентября 1963 года.

Организация проекта

Объект нижнего уровня представлял собой торговое судно класса «Либерти», отремонтированное и переоборудованное для выполнения своего технического задания и переименованное в USAS American Mariner . C-диапазона, L-диапазона и УВЧ В его комплекс измерительного оборудования входили радары ; цифровые и аналоговые записывающие устройства; гироскопическая стабилизация; генераторы синхронизации; переключение режимов; телеметрии аппаратура сбора ; радиометры и риометры; Boresight кинотелевидение и другие фотографические системы ; системы связи и спутниковой навигации Transit.

В качестве дополнительного измерительного средства к кораблю DAMP Лаборатория электромагнитных исследований в Мурстауне , штат Нью-Джерси , содержала радиолокационное измерительное оборудование C- и L-диапазонов в комплекте с цифровой и аналоговой системой записи в комбинации дальности, поддержки и башни для полномасштабного перекрестного наблюдения. -секционные измерения в статических условиях с ортогональной поляризацией. Записанные аналоговые данные с этого объекта были предоставлены для немедленного использования.

Данные обеих измерительных установок прошли необходимую обработку в центре обработки данных в Ривертоне , штат Нью-Джерси, входящем в состав Лаборатории анализа данных .

Главными задачами программы DAMP были:

Поддержка проектов систем AMM.
Поддержите программу средств проникновения.
Поддержка оценки системы вооружения AICBM
Предоставлять научную информацию о космической среде и гиперзвуковых полетах.
Развивать общий фонд знаний по физике и динамике входа в атмосферу и связи плазменных явлений с входом в атмосферу.
Разработать новые методы сбора и обработки данных для повышения качества данных.

USAS Американский моряк

Корабль DAMP, USAS American Mariner , по существу представлял собой плавучую измерительную лабораторию , в которой использовались различные типы датчиков , записывающая аппаратура и оборудование технической поддержки. Он действовал в соответствии с обычными морскими правилами в зоне воздействия испытательных стрельб баллистических ракет, в первую очередь в районе Карибского моря и в южной части Атлантического океана , недалеко от острова Вознесения . Однако в 1962 году он действовал в Тихом океане , выполняя обязанности по отслеживанию во время операции «Доминик» атомных испытаний .

Корабельный экипаж, предоставленный компанией Matiasen Tankers Corp., был дополнен примерно шестьюдесятью техническим персоналом, предоставленным RCA и Barnes Engineering Corporation, который эксплуатировал и обслуживал радар и вспомогательное оборудование. Каждая миссия требовала как минимум 36 часов подготовки на станции, а также предполетной и послеполетной калибровки . Целями были те, по которым можно было стрелять на ракетных полигонах в рамках общей программы испытаний баллистических ракет , которая в то время находилась в зачаточном состоянии.

Корабль DAMP участвовал в многочисленных операциях по испытаниям ракет на Атлантическом ракетном полигоне , а также на Тихоокеанском ракетном полигоне в 1962 году в поддержку атомных испытаний операции «Доминик» с упором на радиочастотные и радиолокационные электромагнитные эффекты. Кроме того, корабль DAMP служил в поддержке программы Ranger на Атлантическом ракетном полигоне Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства ( НАСА ). Мероприятия включали отслеживание транспортных средств во время и после окончательного выгорания для предоставления данных о назначении для Приборного комплекса дальнего космоса.

Во время работы на Атлантическом ракетном полигоне корабль DAMP останавливался в различных портах для материально-технического обеспечения и удовлетворения потребностей. Такие порты включали Ресифи , Бразилия ; Антигуа , Вест-Индия ; Кейптаун , Монровия и Сенегал в Африке . Находясь на Тихоокеанском ракетном полигоне, корабль DAMP базировался в Гонолулу, Гавайи, и действовал в районе острова Джонстон .

Лаборатория электромагнитных исследований

Лаборатория электромагнитных исследований (ERL) располагалась недалеко от завода отдела ракет и наземных радиолокаторов компании RCA в Мурстауне , штат Нью-Джерси . Маломощная система измерения поперечного сечения C-диапазона в сочетании с двумя конфигурациями статического диапазона использовалась для полномасштабных целей весом до 4000 фунтов, повернутых на 360 градусов. Поскольку измерения необходимо производить на целях, как если бы они находились в свободном пространстве, отдача от цели, отличной от цели, была снижена до 10. ⁻⁵ м ², общий фоновый уровень одной комбинации башня-ландшафт. Маломощный радар был способен передавать любую линейную, круговую или эллиптическую поляризацию на частотах C-диапазона. Он мог одновременно принимать горизонтальную и вертикальную составляющие обратно рассеянной энергии. Данные поперечных сечений записывались в аналоговой форме на ленточных самописцах Sanborn и Scientific Atlanta и на магнитной ленте Ampex. Цифровые сечения записывались также на специально разработанный магнитофон ЦИК .

Другими важными функциями ERL были обучение технического персонала, разработка и проверка нового оборудования и технологий, а также слежение за спутниками с помощью модифицированного радара FPQ-4. Возможность измерения в L-диапазоне, аналогичная оборудованию C-диапазона, была представлена в конце 1963 года.

Лаборатория анализа данных

Лаборатория анализа данных (DAL) в целом занималась подготовкой данных DAMP для распространения среди многочисленных пользователей. Эти данные представлены во многих формах, которые требуют многочисленных процессов восстановления. Таким образом, DAL был разделен на три основных оперативных отдела, а именно: (1) Центр обработки данных в Ривертоне, штат Нью-Джерси, (2) Группу интерпретации данных в Мурстауне, штат Нью-Джерси, и (3) Группу анализа плазмы в Мурстауне. , Нью-Джерси.

корабля DAMP Необработанные данные от датчиков доставлялись в центр обработки данных для обработки, сглаживания и преобразования в формы, удобные для интерпретации. Оборудование, используемое в этом цикле обработки данных, включало цифровой преобразователь IBM 709 ленты, компьютер , аналоговый компьютер , различные преобразователи лент и карточек и перфораторы карт, аналоговое и цифровое оборудование для воспроизведения, плоттеры данных, считыватели диаграмм и пленок, осциллографические камеры и осциллографы. фотолаборатория . и другое вспомогательное оборудование

Обработанные данные будут распространяться напрямую или передаваться в группу интерпретации данных для изучения, интерпретации, корреляции и сравнения с теорией. Группа интерпретации данных занималась аннотированием основных данных поясняющими комментариями, чтобы помочь конечному пользователю данных. Цель заключалась в том, чтобы изучить все возможности улучшения вывода данных, а также максимальной точности и полезности данных. Были проведены теоретические исследования и эксперименты для расширения возможностей сравнения и оценки данных; такие исследования охватывали вычислительные области численного, математического и статистического анализа , аналогового и цифрового моделирования и компьютерного программирования , а также многие физические науки, связанные с полетом ракет и возвращением в атмосферу.

Одним из наиболее важных аспектов физики входа в атмосферу является взаимодействие плазмы и ионизированных следов с электромагнитными волнами . Велись работы как по теоретической , так и по практической части физики плазмы, связанной с радиолокацией и связанными с ней явлениями ; Следующие субподрядные организации и консультанты принимали активное участие в поддержке этапов данного исследования:

RCA Victor, Ltd. Исследовательские лаборатории, Монреаль, Канада.
Келлер и Льюис, Нью-Йоркский университет под техническим руководством Отдела прикладной физики плазмы и космоса, RCA , Принстон, Нью-Джерси .
General Applied Science Laboratories, Inc., Вестбери, Нью-Йорк .

Чтобы оценить влияние плазмы и следа на распространение ЭМ , были проведены исследования поля потока для создания контуров плотности плазмы. Эти теоретические результаты были использованы для сравнения с измеренными данными для анализа. Лабораторные эксперименты и симуляционные исследования проводились для исследования сложных явлений, таких как турбулентность в поле потока плазмы.

Характеристики корабля DAMP

Корабль DAMP, USAS ( армии США корабль ) American Mariner, был основным средством сбора данных в рамках проекта DAMP. Соответствующие характеристики корабля включают в себя:

Общая длина — 441 фут (134 м).
Ширина – 56 футов (17 м).
Водоизмещение (полное) – 10 650 тонн.
Скорость – 8-10 узлов.
Емкость мазута – 9 507 баррелей.
Емкость пресной воды - Резервуары - 296 556 галлонов - Испарители - 19 750 галлонов/день.
Размещение - Технический персонал - до 91 чел.
Размещение - Экипаж - Офицеры - 12 - Прочее - 55.
Нормальная автономность (порт-порт) – 45 дней.

Корабельное оборудование DAMP

Корабль DAMP был оснащен различными системами, предназначенными для обнаружения и отслеживания приближающихся баллистических ракет в прогнозируемой зоне падения, а также приборами для записи необработанных данных .

Радар

Один из двух радаров AN/FPQ-4 на борту корабля DAMP позволял отслеживать цели, несущие маяки, на однозначном расстоянии до 1000 морских миль (2000 км). Радары L-диапазона и УВЧ, которые имели общую антенну, позволяли наблюдать цель при помощи освещения в дополнение к C-диапазону. Радар AN/FPS-12 позволял наблюдать за окрестностями корабля DAMP, а также направлять самолеты, которые могут быть прикреплены к кораблю.

Система сбора телеметрии представляла собой пассивное средство сбора данных, работающее по принципу интерферометра, которое определяет угловое положение цели относительно корабля. Это не был прямой источник информации о дальности действия. Телеметрические данные записывались на магнитную ленту со скоростью 7,5, 15, 30 и 60 дюймов в секунду с приемника Nems Clark 1432.

Директор по сбору, который включал в себя компьютер RADAP-C вместе с соответствующими устройствами ввода и вывода, служил средством сбора данных, средством проверки и калибровки соответствующего электронного оборудования , а в режиме TRANSIT - средством навигации по корабль DAMP.

Система навигации «Транзит» состояла из спутника «Транзит» , всемирной сети станций слежения для наблюдения и определения орбитальных элементов спутника, а также подходящих приемников и компьютеров Autonetics Recomp на борту навигационного судна для приема радиосигналов стабильной частоты, транслируемых спутником. , чтобы наблюдать сдвиг доплеровской частоты и на основе этой информации, а также приблизительного местоположения судна вычислить с точностью до одной мили (1,6 км) точное местоположение судна.

Кварцевый опорный генератор был сердцем корабельной системы и работал на частоте 1 МГц и 100 КС с кратковременной стабильностью 5 частей на 10 к десятой, усредненной за интервал в одну секунду, и долговременной стабильностью 5 частей на 10. От 10 до десятых в день.

Запись данных

Видеоинтегратор от импульсной радиолокационной системы со стробированием по дальности (AN/FPQ-4 ) принимал возвраты радиолокационного видеосигнала и улучшал соотношение сигнал/шум радиолокационного видео, тем самым расширяя дальность обнаружения радиолокационной системы. Видео постоянно интегрируется и выводится в реальном времени.

Чтобы в полной мере использовать возможности корабля DAMP по сбору данных, необходимо было, чтобы собранные данные хранились в форме, позволяющей их легко найти на объекте анализа данных . Поэтому все данные, полученные на корабле DAMP, хранились только на сертифицированных и назначенных CEC цифровых записывающих устройствах, записывающих устройствах Ampex , записывающем устройстве Sanborn , видеорегистраторе RCA и записывающем устройстве Mincom. Синхронизация обеспечивалась двумя генераторами синхронизации Hermes Hycon Eastern: основным и резервным. Выходные сигналы синхронизации представляли собой 24-битный код отсутствия импульса, 17-битный код отсутствия импульса и 13-битный код ширины импульса. Оба генератора были синхронизированы со WWV стандартом времени .

Записанные необработанные данные испытаний включали время, синхронизацию и управление, данные радаров трекеров 1 и 2, данные радаров L-диапазона и УВЧ , данные гироскопа и сервера, телеметрию, голос, видео и любые другие данные, указанные руководителем испытаний.

Один из двух наводчиков орудия Mk 51 Mod 3, соответствующим образом модифицированных и оснащенных коленчатыми телескопами М-7 (8-кратное увеличение, поле зрения 6 дюймов), использовался для передачи информации о назначении на радары слежения AN / FPQ-4 в «оптическом» режиме. Эти директора имели ход по азимуту плюс/минус 370 градусов и повышался от -20 градусов до +90 градусов. Выдача данных по азимуту и углу места осуществлялась на 1-й и 36-скоростной скорости. от двух (типоразмер 23) 400-тактных синхронизаторов. Максимальная погрешность положения составила 0,5 мил.

Оборудование связи

Связь на борту корабля DAMP служила нескольким целям: для связи с административными офисами в Нью-Джерси, для получения сразу после запуска данных о прогнозируемом ударе от агентства по запуску баллистической или межконтинентальной ракеты и, после завершения отслеживания удара, для сообщения " данные быстрого просмотра обратно в ERL в Нью-Джерси , чтобы их можно было оценить и отправить сводный отчет спонсору проекта, ARPA.

В этот период работы спутниковой связи еще не существовало. В результате связь между кораблем DAMP и Нью-Джерси осуществлялась посредством использования однополосной радиосвязи (SSB) , как правило, с помощью передатчика мощностью 10 кВт . Корабль DAMP обычно передавал голосовой сигнал в верхней боковой полосе (USB) и / или с частотной манипуляцией радиотелетайп в нижней боковой полосе (LSB) в области 16 и 22 МГц, когда атмосферные условия были благоприятными. Когда связь стала затруднена из-за атмосферных условий, корабль DAMP переключился на передачу несущей волны (CW) с использованием стандартной азбуки Морзе . Кроме того, поскольку корабль мог находиться в море в течение длительного периода времени, например месяца или около того, на корабле DAMP была радиорубка и оборудование для любительской связи , которые технический персонал мог использовать для связи со своими семьями дома в Штатах посредством коротких сообщений. волновое радио .

Для локальной связи - например, находясь в районе острова Вознесения в Атлантике или в районе острова Джонстон в Тихом океане - судно DAMP имело возможность передавать и принимать голос USB и радиотелетайп LSB в/из таких островных мест. Корабль DAMP также мог связываться с самолетами и близлежащими островами, используя различные конфигурации радиосвязи VHF или UHF.

Для достижения максимальной дальности от корабля до берега использовались различные антенны. В приемопередатчике УВЧ использовалась дискона, а в приемопередатчиках УКВ — антенны, расположенные в плоскости земли. длиной 35 футов (11 м) В ВЧ-передатчике мощностью 1 кВт использовалась дистанционно настраиваемая штыревая антенна , в то время как ВЧ-передатчик мощностью 3 кВт использовал вертикальную клеточную антенну, а в передатчике мощностью 10 кВт использовалась дисковая антенна. На судне было множество современных приемников, которые питались от антенной распределительной системы от трех 18-футовых (5-метровых) штырей.

Корабль DAMP также имел передовое криптографическое оборудование, которое можно было использовать для кодирования или декодирования сообщений конфиденциального или секретного характера . Детали такого оборудования засекречены и здесь не описываются.

судна В соответствии с требованиями закона капитан торгового флота имел радиорубку и радиста, который отвечал за хозяйственную деятельность судна, но никак не был связан с эксплуатацией радиосистемы, используемой в технических целях.

Трекинговые пьедесталы

слежения AN/FPQ-4, Четыре модифицированных постамента наведения TALOS AN/FPW-2 были подключены к одному или обоим радарам чтобы обеспечить оптические, инфракрасные и другие дополнительные приборы для наблюдения за возвращающимися телами.

Завершение миссии

30 сентября 1963 года истек срок миссии и контракта Агентства перспективных исследовательских проектов армии США DAMP, и ВВС США взяли на себя оперативный контроль над USAS American Mariner . ВВС США 1 января 1964 года он стал неотъемлемой, но временной частью Восточного испытательного полигона в Атлантическом океане и был передан под контроль Ракетного испытательного проекта (МТР), базирующегося на базе ВВС Патрик , Флорида . (Подробности см. в Восточном испытательном полигоне .) В конце концов, корабль был исключен из службы слежения за ракетами и затонул в Чесапикском заливе , когда его использовали в качестве цели пилоты ВМС США с военно-морской авиабазы Патаксент-Ривер .

Библиография

Хан, Герберт Пол (1990). American Mariner - документальная биография ее роли: Корабль Свободы, Учебный корабль, Корабль ракетных приборов, Таинственный корабль, Испытательная мишень . Кингс-Пойнт, Нью-Йорк: Фонд музея американского торгового флота. ISBN 1-879180-00-6 .

См. также

Внешние ссылки