Битва за балки

Битва за лучи была периодом в начале Второй мировой войны , когда бомбардировщики ВВС Германии ( Люфтваффе ) использовали ряд все более точных систем радиовигации для ночной бомбардировки в Соединенном Королевстве . Британская научная разведка в министерстве воздуха боролась с различными собственными все более эффективными средствами, включающими сигналы заклинивания и обмана . Период закончился, когда Вермахт переместил свои силы на восток в мае 1941 года, готовясь к нападению на Советский Союз .

Идея лучевой радиовигации была разработана в течение 1930 -х годов, первоначально как слепая посадочная помощь. Основная концепция состоит в том, чтобы создать два направленных радиосигнала, которые направлены немного слева и справа от средней линии взлетно -посадочной полосы . Радио -операторы в самолете слушают эти сигналы и определяют, в каких из двух пучков они летят. Обычно это выполняется путем отправки кода Морса сигналов в два луча, чтобы идентифицировать справа и слева.

Для бомбардировки Люфтваффе построили огромные версии антенн, чтобы обеспечить гораздо большую точность на долгосрочной перспективе, названной Кникебейн и X-Gerät . Они использовались на ранних стадиях « Блица » с большим эффектом, в одном случае укладывая полосу бомб по центральной линии фабрики глубоко в Англии. Отказываясь от операции системы с помощью военной военной разведки , британцы ответили, отправив свои собственные сигналы кода Морса, чтобы авиационная команда полагала, что они всегда были должным образом сосредоточены на балке, пока они дико улетели с курса. Немцы убедились, что англичане каким -то образом научились согнуть радиосигналы.

Когда проблема стала широко распространенной, немцы представили новую систему, которая работала над разными принципами, Y-Gerät . Угадая характер этой системы после прохождения упоминания, англичане уже развернули контрмеры, которые сделали систему бесполезной почти сразу же, как только она использовалась. Немцы в конечном итоге отказались от всей концепции радиовигации над Великобританией, заключив, что англичане будут продолжать успешно его проклинать.

Фон

Лоренц луч и его две лепестки. «Эквизеньская» область в центре становится более узкой и более точной, когда самолет приближается к взлетно -посадочной полосе.

До начала войны 1 сентября 1939 года Луфттанса и немецкой авиационной промышленности вложили значительные средства в развитие коммерческой авиации, а также в системах и методах, которые повысят безопасность и надежность. Значительные усилия пошли в вспомогательные средства, которые позволили самолетам приблизиться к аэропорту ночью или в нечестную погоду. Первичной системой, разработанной для этого, была система Лоренц , разработанная Йоханнесом Плендлом , которая находилась в процессе широко развертываемой на крупных гражданских и военных самолетах.

Система Лоренца работала путем питания специальной трехэлементной антенной системы модулированным радиосигналом. Сигнал подавался на центральный диполь , который имел немного более длинный элемент отражателя с обеих сторон, установленную немного назад. Переключатель быстро чередовал открытое соединение средней точки каждого отражателя по очереди, немного отправив луч влево, а затем немного справа от центральной линии взлетно -посадочной полосы. Балки расширились, когда они распространяются из антенн, поэтому прямо с подхода к взлетно -посадочной полосе была область, где два сигнала перекрывались. Переключатель был приурочен, поэтому он проводил больше на правой стороне антенны, чем налево.

Самолет, приближающийся к аэропорту, настроил бы один из своих радиостанций на частоту Лоренца. Если бы команда была на левой стороне центральной линии, они услышали бы серию коротких тонов, за которыми следуют длинные паузы, а это означает, что самолет был на «точечной» стороне антенны. Услышав «точки», они знали бы, что им приходилось повернуть вправо, чтобы улететь вниз по центральной линии. Если бы команда была на правой стороне центральной линии, они услышали бы серию длинных тонов, за которыми следуют короткие паузы, а это означает, что самолет был на «приборной» стороне антенны. Услышав «черты», они знали бы, что им приходилось отклоняться влево, чтобы полететь вниз по центральной линии. В центре радио получат оба сигнала, где точки заполняли промежутки в тире и давали постоянный сигнал, так называемый «Equisignal». Полетая в известном направлении взлетно-посадочной полосы и сохраняя эквизонт на радио, экипажи, оборудованные Лоренцом визуально, кроме как в худших условиях.

Ночная бомбардировка

В начале 1930 -х годов концепция ночной бомбардировки стратегической кампании стала становиться первостепенной в военных авиационных кругах. Это было связано с постоянно растущими показателями бомбардировщиков , которые начинали иметь возможность наносить удары по Европе полезными нагрузками бомбы. Эти самолеты были медленной и неуклюжей, легкой добычей для перехватчиков , но эта угроза может быть по существу исключена путем полета ночью. Бомбардировщик, окрашенный черный, может быть замечен только на очень коротких диапазонах. По мере увеличения высоты и скорости бомбардировщика угроза от наземной защиты была значительно снижена. Планировщики полагали, что « бомбардировщик всегда проходит ».

Проблема с ночной бомбардировкой заключается в том, что такие же ограничения в видимости означали, что бомбардировке будет трудно найти свои цели, особенно потеринусную цель ночью. Только самые крупные цели, города, могут быть атакованы с любой вероятностью успеха.

Чтобы поддержать эту миссию, ВВС вложил значительные средства в навигационную подготовку, оснащая свои самолеты различными устройствами, в том числе астродом для того, чтобы получить звездное исправление и предоставить комнате для навигатора для выполнения своих расчетов в освещенном рабочем пространстве. Эта система была использована, как только началась война, и первоначально считалась успешной. В действительности, ранние усилия по бомбардировке были полной провалом, причем большинство бомб провалились мили от их предполагаемых целей.

Люфтваффе не придерживался такого фаталистического взгляда на воздушную войну и продолжал исследовать точную ночную бомбардировку по сравнению с небольшими целями. Не в зависимости от небесной навигации, они инвестировали свои усилия в радиоотежных системах. Люфтваффе сконцентрировался на разработке системы направления бомбардировки, основанной на концепции Лоренца в течение 1930 -х годов, поскольку она сделала ночную навигацию относительно простым, просто прослушивая сигналы на радиопостановке, и необходимые радиоприемники уже устанавливались на многих самолетах.

Немецкие системы

Изгиб

Карта Knickebein передатчиков

Для бомбардировки модификации на Лоренц были довольно незначительными. Гораздо большие антенны были необходимы для обеспечения необходимой точности. Это было достигнуто с использованием воздушных воздушных средств с гораздо большим количеством элементов, но он сохранил простое переключение двух элементов отражателя, чтобы очень незначительно изменить направления луча. Углы луча были настолько значительно уменьшены, что это было всего несколько десятков ярдов в целе. Именно форма антенн дала системе свое кодовое название, Knickebein , что означает «кривая нога», Хотя слово также является названием магического ворона в германской мифологии . Для требуемого диапазона передаваемая мощность значительно увеличилась. Приемники Knickebein были замаскированы под стандартную систему слепого посадочного приземления, состоящую в том, что, по-видимому, из приемников EBL-1 и EBL-2.

Луч от одного передатчика направит бомбардировщиков к цели, но не мог сказать им, когда они за ним. Чтобы добавить эту функцию дальности, был установлен второй передатчик, аналогичный первым, поэтому его луча пересекала луча для руководства в точке, где бомбы должны быть сброшены. Воздушные антенны могут быть повернуты, чтобы лучи из двух передатчиков пересекались над целью. Бомбардировщики летят в луча одного и кататься на нем, пока они не начали слышать тона от другого (на втором приемнике). Когда у второго луча был услышан устойчивый звук «на курсе», они сбросили свои бомбы.

Позже, меньшая Knickebein антенна

Первый из этих новых передатчиков Knickebein был создан в 1939 году на холме Столлберг в Нордфрисленде недалеко от границы с Данией ; в Клеве (Клевес) возле голландской границы, почти самая западная точка в Германии и в Лёррахе возле границы с Францией и Швейцарией на юго-западе Германии. После падения Франции в июне 1940 года на французском побережье были установлены дополнительные передатчики. Станции также были построены в Норвегии и Нидерландах.

Knickebein использовался на ранних стадиях немецкого ночного бомбардировочного наступления и оказался довольно эффективной, но тактика использования системы в широко распространенных бомбардировочных усилиях еще не была разработана, поэтому большая часть ранней немецкой ночной бомбардировки была ограничена Бомбардировка района.

Поиск лучей

Усилия в Великобритании заблокировать систему Knickebein требуют времени для реализации. Британская разведка в министерстве воздуха, возглавляемое Р.В. Джонсом , узнала о системе, когда королевское авиационное учреждение проанализировало сбитую немецкую систему бомбардировщика Лоренц и заметила, что она гораздо более чувствительна, чем требуется для простой посадочной помощи. Тайно зарегистрированные стенограммы от немецких военно -военно -заключенных пилоты указали, что это могла быть бомба, привязанная к бомбе. Уинстон Черчилль также получил ультра интеллектуальность от расшифрованных сообщений загадки , в которых упоминалось «бомбардировки».

Когда Джонс упомянул о возможности бомбардировок в Черчилль, он приказал дальнейшее расследование. Британский кодовой назвал систему головной боли. Многие в министерстве воздуха не верили, что система использовалась. Фредерик Линдеманн , ведущий научный консультант правительства, утверждал, что любая такая система не сможет следовать кривизну Земли, хотя TS Eckersley из компании Marconi сказал, что может.

Утверждение Экерсли в конечном итоге было продемонстрировано после того, как Черчилль приказал полет, чтобы попытаться обнаружить балки. В RAF не хватало оборудования, способного обнаружить сигналы Lorenz 30–33 МГц, поэтому они приобрели американские Hallicrafters S-27 любительский радиоприемник из магазина на Лисле -стрит, Лондон. Приемник был вставлен в Avro Anson и управляется членом Y. службы Полет был чуть не отменен, когда Экерсли снял свое утверждение, что балки сгибаются вокруг земли. Джонс спас полет, указав, что сам Черчилль заказал его, и он позаботился о том, чтобы премьер -министр узнал, кто его отменил.

Экипажу не было сказано в специфике, и им просто приказано искать радиосигналы около 30 МГц, имеющих характеристики лоренза, и, если они обнаружили, чтобы определить их подшипник. Полет взлетел и в конечном итоге вылетел в луч из Клева, на 31,5 МГц. Впоследствии он обнаружил поперечный луч от Столлберга (его происхождение было неизвестно до этого полета). Радио оператор и навигатор смогли построить путь балок и обнаружили, что они пересекались над Rolls-Royce фабрикой двигателя в Дерби , в то время единственная фабрика, производящая двигатель Merlin . Впоследствии было понято, что аргумент в пользу того, будут ли балки сгибаться вокруг Земли, был полностью академическим, поскольку передатчики были более или менее в пределах зрения на высокую высоту бомбардировщиков.

Британские скептики начали рассматривать систему как доказательство того, что немецкие пилоты не были так хороши, как их собственные, которые, по их мнению, могли бы обойтись без таких систем. Отчет о прикладе доказал, что это неправильно; Воздушная разведка вернула фотографии взрывов ВВС, показывая, что они редко, если вообще когда -либо, рядом со своими целями.

Контрмеза

Усилия по заблокированию головной боли Knickebein были названы «аспирин», играя на британском кодовом имени для системы Knickebein «Головная боль». Первоначально модифицированные медицинские наборы диатермии , передаваемые помехи. Позже локальные радиопередатчики транслируют дополнительный «точечный сигнал» при низкой мощности по ночам, где ожидались рейды. Немецкая практика включения лучей задолго до того, как бомбардировщики достигли целевой области, помогла британским усилиям. Avro Ansons, оснащенные приемниками, будут летать по всей стране, чтобы найти местоположение балок, которое будет сообщено близлежащим вещателям.

Низкий мощный «точечный сигнал» изначально был передаваться в основном случайным образом, поэтому немецкие навигаторы услышали бы две точки. Это означало, что было много областей по эквизольности, и не было простого способа отличить их, кроме как сравнивать их с известным местоположением. Британские передатчики были позже изменены, чтобы отправить свои точки в то же время, что и немецкие передатчики, что делает невозможным сказать, какой сигнал был какой. В этом случае навигаторы получат Equisignal на обширной территории, а навигация по линии бомб стала невозможным, а самолет встал в «зону приборной панели» и не способствовать ей.

Таким образом, луч был, казалось бы, «согнут» от цели. В конце концов, балки могут быть склонны контролируемой суммой, которая позволила британцам обмануть немцев, чтобы сбросить свои бомбы, где они хотели. Побочный эффект заключался в том, что, поскольку немецкие экипажи были обучены навигации исключительно на балках, многие экипажи не смогли найти ни истинный эквизонт или Германию снова. Некоторые бомбардировщики Люфтваффе даже приземлились на базах RAF, полагая, что они вернулись на базу.

X-Device

Принцип немецкой ночной навигации и системы установления целей X-Gerät для ночной бомбардировки

Как бы ни был хорош , Кникебейн , он никогда не предназначался для использования в роли на большие расстояния. Плендл в течение некоторого времени работал над созданием гораздо более точной версии той же базовой концепции, которая в конечном итоге была доставлена ​​как X-Gerät (X-Apparatus). X-Gerät использовал серию лучей, чтобы найти цель, каждый луч, названный в честь реки. Основной луч, Weser , был похож на концепцию с использованием в Knickebein, но работал на гораздо более высокой частоте. Из -за характера распространения радио это позволило указать его два балка гораздо точнее, чем Knickebein из антенны аналогичного размера; Район эквинала был всего около 100 ярдов (91 м) шириной на расстоянии 200 миль (320 км) от антенны. ​​широкая версия Knickebein Балки были настолько узкими, что бомбардировщики не могли найти их без помощи, поэтому на той же станции была установлена с низкой мощью, чтобы действовать в качестве руководства. Основная антенна Weser была установлена ​​к западу от Шербурга во Франции.

В сигнале «перекрестного» в X-Gerät использовался серия из трех очень узких одиночных лучей, Рейн , Одер и Эльба . Они были тщательно нацелены на определение точной траектории выпуска бомбы. Сначала была определена точка выброса бомбы вдоль Уэзера , расчета диапазона или расстояния, когда бомбы пройдут между выбросом и воздействием, и выбирая точку в этом диапазоне для цели. Луч эльбе пересекал Weser 5 километров (3,1 мили) до точки высвобождения. Луч Oder пересекал Weser 10 километров (6,2 мили) до точки высвобождения или 5 километров (3,1 мили) до Эльбы . Рейн не требовал такой же точности и составлял приблизительно 30 километров (18,6 мили) до точки высвобождения. Ширина балок добавила небольшую ошибку в координаты пересечения по порядку десятков до сотен метров.

Когда бомбардировщик следовал за лучами Весера и достиг Рейна , радио оператор услышал краткий сигнал и установил свое оборудование. Это состояло из специальной остановки с двумя руками. Когда сигнал Oder был получен, часы автоматически запустились, и две руки одновременно поднялись с нуля. Когда был получен сигнал Эльбы , одна рука остановилась, а другая изменилась, отнес его к нулю. Остановленная рука указывала на точное измерение времени в пути от Oder до Elbe . Поскольку расстояние Oder to Elbe равнялось эльбе , чтобы выпустить точку расстояния, бомбардировщик, летящий с постоянной скоростью, прибыл к точке выпуска, когда движущаяся рука достигла нуля, когда бомбы были автоматически высвобождены.

X-Gerät работал на гораздо более высокой частоте, чем Knickebein (около 60 МГц), и, следовательно, потребовал использования нового радиооборудования. Не было достаточно оборудования, чтобы соответствовать всем бомбардировщикам, поэтому экспериментальная единица Kampfgruppe 100 ( KGR 100) была предоставлена ​​задача использования их оборудования X-Gerät для направления других самолетов к цели. Для этого самолеты KGR 100 сначала атакуют как небольшую группу, сбрасывая вспышки, которые тогда увидят другие самолеты, и бомбит визуально. Это первое использование концепции Pathfinder , которую RAF улучшился до большого эффекта против немцев через три года.

Система была впервые протестирована 20 декабря 1939 года, когда бомбардировщик из KGR ​​100, пролетавший Oberleutnant Hermann Schmidt, пролетел над Лондоном на уровне 7000 м (23 000 футов).

X-Gerät эффективно использовался в серии рейдов, известных немцам как соната для лунного света, против Ковентри , Вулверхэмптона и Бирмингема . Во время рейда на Бирмингем использовался только KGR 100, и британский пост-рейд-анализ показал, что подавляющее большинство выпавших бомб были помещены в пределах 100 ярдов (91 м) от середины луча Уэзера , распространяющиеся вдоль него на несколько сто ярдов. Это была та точность, которую даже дневная бомбардировка могла бы редко достичь. Рейд на Ковентри с полной поддержкой со стороны других подразделений, упавших на свои вспышки, почти разрушил центр города.

Контрмеза

X-Gerät оказался труднее остановиться, чем Knickebein . Первоначальная защита от системы была развернута аналогичным образом, аналогично Knickebein в попытке разрушить рейд Ковентри, но оказался неудачным. Хотя Джонс правильно догадался о компоновке луча (и признает, что это было только предположение), частота модуляции была измерена неправильно как 1500 Гц, но на самом деле была 2000 Гц. В то время считалось, что это не будет иметь никакого значения, так как тоны были достаточно близки, чтобы оператор было бы трудно различить их в шумном самолете.

Тайна в конечном итоге была обнаружена после того, как Х -Герятом Хейинкель, оснащенный , он потерпел крушение 6 ноября 1940 года на английском побережье в Уэст -Бэй , Бридпорт. Хотя самолет затонул во время операции по восстановлению, было извлечено оборудование для хэпагированного X-Gerät . При проверке стало известно, что использовался новый инструмент, который автоматически декодировал точки и тире и перемещал указатель на дисплее в кабине перед пилотом. Это устройство было оснащено очень острым фильтром, который был чувствительным только при 2000 Гц, а не к ранним британским контрназом 1500 Гц. В то время как джнммеры были изменены соответственно, это пришло слишком поздно для рейда на Ковентри 14 ноября; Но модифицированные джемеры смогли успешно нарушить рейд на Бирмингем 19 ноября.

X-Gerät был в конечном итоге побежден по-другому, с помощью «ложной эльбы », которая была настроена для пересечения направляющего пучка «Weser» всего за 1 километр (0,6 мили) после луча Oder -намного раньше, чем ожидаемые 5 километры (3,1 мили). Поскольку последние этапы выпуска были автоматическими, часы были бы преждевременно отменять и сбросить бомбы в километрах от цели. Настройка этого ложного луча оказалась очень трудной, поскольку немцы, учитывая их ошибки с Knickebein , не включили лучи X-Gerät , пока не так поздно, что затрудняет расположение «ложной эльбы » во времени.

Y-device

Когда англичане медленно одержали верх в битве за балки, они начали рассматривать то, что повлечет за собой следующая немецкая система. Поскольку текущие подходы Германии стали бесполезными, необходимо разработать совершенно новую систему. Джонс полагал, что если они смогут быстро победить эту систему, немцы могут отказаться от всей концепции.

Британские мониторы вскоре начали получать интеллект от расшифровки Enigma, ссылаясь на новое устройство, известное как Y-Gerät , которое также иногда называли Wotan . Джонс уже пришел к выводу, что немцы использовали кодовые имена, которые были слишком описательными, поэтому он спросил специалиста на немецком языке и литературе в Парке Блетчли о словом Wotan . Специалист осознал, что Вотан сослался на Водена , одноглазого Бога, и может относиться к системе навигации с одним лучом. Джонс согласился и знал, что система с одним лучом должна включать систему измерения расстояния. Он пришел к выводу, что это может работать на основе, описанном антинацистским немецким математиком и физиком Гансом Майером , который, посещающий Норвегию, предоставил большое количество информации в том, что сейчас известно как отчет Осло .

Y-Gerät использовал один узкий луче, направленный на цель, аналогичную более ранним системам луча, передавая модулированный радиосигнал. Система использовала транспондер ( FUG 28A ), который получил сигнал от луча и немедленно переводил его на наземную станцию. Наземная станция выслушала сигнал возврата и сравнивал фазу своей модуляции с передаваемым сигналом, который точно определил время транзита сигнала и, следовательно, расстояние до самолета. В сочетании с направлением луча (отрегулировано для максимального возврата сигнала), положение бомбардировщика может быть установлено с значительной точностью. Бомбардировщикам не нужно было отслеживать луч, вместо этого контроллеры заземления могли рассчитать его, а затем дать радиоприемники пилоту для исправления пути полета.

Позже Джонс узнал, что его предположение о принципе эксплуатации на основе имени Вотана было совершенно удачей. Более поздние документы показали, что оригинальный X-Gerät был известен как Wotan I, а Y-Gerät как Wotan II. Если бы он знал, что название также было связано с X-Gerät, вряд ли он сделал бы завершение, что система использовала один луч.

Контрмеза

Александра Дворец в северном Лондоне

Британцы были готовы к этой системе еще до того, как она была использована. Случайно, немцы сильно выбрали рабочую частоту системы Wotan . Он работал в 45 МГц, что оказалось частотой мощного, но несчастного телевизионного передатчика BBC в Александрском дворце . Все, что Джонс должен был сделать,-это договориться о получении сигнала о возврате с самолета, а затем отправлено в Александрский дворец для повторного перевода. Комбинация двух сигналов изменила сдвиг фазы и, следовательно, кажущуюся задержку транзита. Первоначально сигнал был повторно передан при низкой мощности, не достаточно мощный для немцев, чтобы понять, что происходит, но достаточно, чтобы испортить точность системы. В течение последующих ночей мощность передатчика была постепенно увеличена.

По мере того как использование Y-Gerät продолжалось , экипаж обвинил наземную станцию ​​в отправке плохих сигналов, а на наземной станции утверждалось, что у самолета есть свободные соединения. Вся схема обратилась к Джонсу, поскольку он был естественным практическим Джокером, и отметил, что он смог сыграть одну из крупнейших практических шуток практически с любым национальным ресурсом, который ему требовался. Постепенно увеличивающая мощность обусловлена ​​немцами, которые они не осознавали, что система мешала, но считала, что она пострадала от нескольких неотъемлемых дефектов. В конце концов, поскольку мощность была достаточно увеличена, вся система Y-Gerät начала звонить со всей обратной связью.

Люфтваффе, наконец, понимая, что британцы развертывали контрмеры с самого первого дня, когда система использовалась оперативно, полностью потеряла веру в электронные навигационные средства, как и были предсказывали британцы, и не развернула дальнейшую систему против Великобритании, Хотя к этому времени внимание Гитлера обращалось к Восточной Европе.

Смотрите также

• Белфаст Блиц
• Цепная дом
• Ну и дела , навигационная система RAF RAF для ночной бомбардировки
• Камхубер -линия
• Список оборудования электронных войн Второй мировой войны
• Гобо , преемник в декабре 1941 года, проведенный на рейдах RAF Night Bomber.

Ссылки

• Браун, Луи (1999). Радарная история Второй мировой войны: технические и военные императивы . CRC Press. ISBN  978-1-4200-5066-0 .
• Гебель, Грег. Битва за балки . Получено 13 июня 2013 года .
• Хинсли, Ф.Х. (1979). Британская разведка во Второй мировой войне . История Второй мировой войны. Тол. I. Лондон: HMSO. ISBN  978-0-11-630933-4 .
• Hooton, Edward (1994). Триумфально Феникс: подъем и подъем Люфтваффе . Оружие и броня. ISBN  978-1-85409-181-9 Полем OCLC   974279361 .
• Джонсон, Брайан (2004). Тайная война . Пен и меч военную классику. Тол. 37. Лео Купер. ISBN  978-1-84415-102-8 Полем (Расширен из эпизода 1 «Секретной войны» (сериал) BBC 1977)
• Джонс, Р.В. (1978). Самая секретная война . Лондон: книжный клуб партнеры. ISBN  978-0-241-89746-1 .
• Прайс, Альфред (1977). Инструменты тьмы: история электронной войны . Гранада.
• Уолш, Бен. Вторая мировая война: Западная Европа: график, чтобы показать точность ночной бомбардировки немецких городов . Национальный архив: каталог Ссылки: Воздух 16/487 . Получено 14 июня 2013 года .

Внешние ссылки

• Сайт (на немецком языке) в списке местоположений радиостанции, а также радарные станции раннего ворота (интересные фотографии и обширный список ссылок)