Войти
| Капитан группы добился большинства из своих 11 подтвержденных убийств на этом Mk. Beaufighter с IV. | |
| Страна происхождения | UK |
|---|---|
| Год выпуска | 1940 (1940) |
| Тип | Бортовой перехват |
| Частота | 193 МГц ( VHF) |
| PRF | 750 pps |
| Ширина луча | ~ 175 градусов |
| Ширина импульса | 2,8 мкс |
| Диапазон | От 400 до 18000 футов (120– 5490 м) |
| Точность | 5 градусов |
| Мощность | 10 кВт |
| Другие названия | AIR 5003, SCR-540 |
Бортовой радар перехвата , Mark IVили AI Mk. Для краткости IVбыла первой в мире действующей радиолокационной системой «воздух-воздух». Ранний Mk. III появились в июле 1940 года на переоборудованных лёгких бомбардировщиках Bristol Blenheim , а окончательные Mk. IV получил широкое распространение на Bristol Beaufighter тяжелом истребителе к началу 1941 года. На Beaufighter Mk. IV, возможно, сыграл роль в прекращении Блиц, кампании ночных бомбардировок люфтваффе в конце 1940 - начале 1941 года.
Ранняя разработка была вызвана меморандумом 1936 года. из Генри Тизард на тему ночных боев. Записка была отправлена Роберту Ватту, руководителю отдела радиолокационных исследований, который согласился разрешить физику Эдварду Джорджу «Тэффи» Боуэну сформировать команду для изучения проблемы перехвата воздуха. Позже в том же году у команды была система испытательного стенда, но прогресс был отложен на четыре года из-за аварийных перемещений, трех заброшенных производственных проектов и все более враждебных отношений Боуэна с заменой Ватта, Альбертом Персивалем Роу. В конце концов, Боуэн был вынужден покинуть команду, когда система наконец созрела.
Модель Mk. Серия IV работала на частоте 193 мегагерц (МГц) с длиной волны 1,5 метра и обеспечивала дальность обнаружения больших самолетов до 20 000 футов (6,1 км). У него было множество эксплуатационных ограничений, в том числе максимальная дальность, которая увеличивалась с ростом самолета высотой, и минимальная дальность, едва достаточная для того, чтобы пилот мог видеть цель. От оператора радара требовались значительные навыки, чтобы интерпретировать показания двух его электронно-лучевых трубок (ЭЛТ) для пилота. И только с повышением квалификации экипажей, а также с установкой новых наземных радиолокационных систем, предназначенных для выполнения задач по перехвату, скорость перехвата стала увеличиваться. Они примерно удваивались каждый месяц весной 1941 года, в разгар Блица.
Модель Mk. IV использовался на передовой лишь недолго. Введение в 1940 году магнетрона с резонатором привело к быстрому развитию радаров микроволнового диапазона, которые обеспечивали гораздо большую точность и были эффективны на малых высотах. Опытный образец Mk. VII начали заменять Mk. IV в конце 1941 года, а AI Mk. VIII в значительной степени относился к Mk. IV к 1943 году перейдет во вторую линию. Mk. Приемник IV, изначально представлявший собой телевизионный приемник , был взят за основу ASV Mk. II радар, Chain Home Low, AMES Type 7 и многие другие радарные системы на протяжении всей войны.
К концу 1935 года Роберт Ватт разработал то, что затем был известен как RDF в Bawdsey Manor в Суффолке на восточном побережье Англии. Ему удалось создать систему, способную обнаруживать большие самолеты на дальностях более 40 миль (64 км). 9 октября Ватт написал служебную записку с призывом к строительству цепочки радиолокационных станций вдоль восточного побережья Англии и Шотландии на расстоянии около 20 миль (32 км) друг от друга, обеспечивая раннее предупреждение для всего Британские острова. Это стало известно как Chain Home (CH), и вскоре сами радары стали известны под тем же именем. Разработка продолжалась, и к концу 1935 года дальность полета увеличилась до более чем 80 миль (130 км), что уменьшило количество требуемых станций.
В 1936 году экспериментальная система в Боудси была испытана против множества имитированных атак. , наряду с обширной разработкой теории перехвата, проведенной на RAF Biggin Hill. Одним из наблюдателей был Хью Даудинг, сначала в качестве директора по исследованиям Королевских ВВС, а затем в качестве командира истребительного командования ВВС. Даудинг отметил, что станции СН предоставили так много информации, что у операторов были проблемы с ее передачей пилотам, а пилоты не смогли ее понять. Он обратился к этому с помощью создания того, что сегодня известно как система Даудинга.
Система Даудинга полагалась на частную телефонную сеть, пересылающую информацию от станций СН, Royal Observer Corps (ROC), и pipsqueak радиопеленгатор (RDF) в центральную комнату, где отчеты были нанесены на большую карту. Эта информация была затем передана по телефону в четыре региональных штаб-квартиры Группы, которые воссоздали карту, покрывающую их зону действия. Детали этих карт затем будут отправлены в сектора каждой группы, охватывающие одну или две основные авиабазы, а оттуда пилотам по радио. Этот процесс занял время, в течение которого самолет-цель двигался. Поскольку системы CH в лучшем случае были точны только примерно до 1 км, последующие сообщения были разрозненными и не могли определить цель более точно, чем примерно 5 миль (8,0 км). Это было хорошо для дневных перехватов; пилоты обычно заметили бы свои цели в пределах этого диапазона.
Генри Тизард, комитет возглавлявший разработку системы CH, начал беспокоиться о том, что CH может быть слишком эффективно. Он ожидал, что люфтваффе понесет столько потерь, что им придется отменить дневные атаки и перейти к ночным бомбардировкам. Их предшественники в Первой мировой войне сделали то же самое, когда лондонский район ПВО успешно блокировал дневные налеты, а попытки перехватить немецкие бомбардировщики ночью оказались до смешного неэффективными. Опасения Тизарда оказались пророческими; Боуэн назвал это «одним из лучших примеров технологических прогнозов, сделанных в двадцатом веке».
Тизард знал, что испытания показали, что наблюдатель сможет увидеть самолет только ночью на расстоянии около 1000 футов. (300 м), возможно, 2000 футов (610 м) в самых лучших лунных условиях, точность, которую не могла обеспечить система Даудинга. Проблема усугубляется потерей информации от ROC, который не сможет обнаружить самолет, кроме как в самых лучших условиях. Если перехват должен был осуществляться с помощью радара, его нужно было бы организовать за короткое время между первоначальным обнаружением и пролетом самолета за пределами участков СН на береговой линии.
Тизард изложил свои мысли в сообщении от 27 апреля 1936 г. письмо Хью Даудингу, который в то время был членом Air по исследованиям и разработкам. Он также отправил копию Ватту, который переслал ее исследователям, которые переезжали на новую исследовательскую станцию в поместье Боудси. На встрече в пабе Crown and Castle Боуэн потребовал от Уатта разрешения сформировать группу для изучения возможности установки радара на самом самолете. Это означало бы, что станциям СН потребуется только направить истребитель в общую зону бомбардировщика, истребитель сможет использовать свой собственный радар для остальной части перехвата. В конце концов Уотт был убежден, что персонал, необходимый для поддержки разработки как CH, так и новой системы, был доступен, и в августе 1936 года Airborne Group была выделена из CH.
. Боуэн начал работу по радару воздушного перехвата (AI), обсуждая проблему с двумя инженерами в RAF Martlesham Heath, Фредом Роландом и NE Роу. Он также несколько раз посетил штаб истребительного командования в RAF Bentley Priory и обсудил методы ночного боя со всеми, кто проявил интерес. Первые критерии для бортового радара, которым может управлять пилот или наблюдатель, включали:
Боуэн возглавил новую команда для создания того, что тогда называлось RDF2, а исходные системы стали RDF1. Они начали искать подходящую приемную систему, и тут же им повезло; EMI недавно сконструировал прототип приемника для экспериментального BBC телевизионного вещания на длине волны 6,7 м (45 МГц). В приемнике использовались семь или восемь вакуумных трубок (клапанов) на шасси всего 3 дюйма (7,6 см) в высоту и около 18 дюймов (46 см) в длину. Вместе с ЭЛТ-дисплеем вся система весила всего 9,1 кг (20 фунтов). Позже Боуэн описал это как «намного лучше, чем все, что [было] достигнуто в Британии к тому времени».
Был доступен только один приемник, который перемещался между самолетами для испытаний. Передатчика необходимой мощности в портативном виде не было. Боуэн решил познакомиться с оборудованием, построив наземный передатчик. Разместив передатчик в Красной башне Боудси, а приемник в Белой башне, они обнаружили, что могут обнаруживать самолеты на расстоянии от 40 до 50 миль (64–80 км).
После проверки базовой концепции команда искала подходящий самолет для установки приемника. Мартлшем предоставил бомбардировщик Handley Page Heyford, в отличие от первоначального Daventry Experiment, который привел к разработке CH, в которой целью был Heyford. Одной из причин выбора этой конструкции было то, что его двигатели Rolls-Royce Kestrel имели хорошо экранированную систему зажигания с минимальным электрическим шумом.
Установка приемника в Heyford не производилась. банальная задача; стандартная полуволновая дипольная антенна должна быть около 3,5 метров (11 футов) в длину для обнаружения длин волн 6,7 м. В конечном итоге решение было найдено путем протяжки троса между фиксированными стойками шасси шасси Heyford. Серия сухих элементов батарей, выстилающих пол самолета, питала приемник, обеспечивая высокое напряжение для ЭЛТ через катушку зажигания, взятую от Ford.
. впервые поднявшись в воздух осенью 1936 года, он сразу же обнаружил самолет, летевший по цепи в Мартлшеме, в 8–10 милях (13–16 км) от него, несмотря на грубость установки.. Дальнейшие испытания были столь же успешными, с увеличением дальности до 12 миль (19 км).
Примерно в это же время Ватт организовал крупное испытание системы CH в Боудси с участием многих самолетов. Даудинг был повышен до начальника истребительного командования и был готов наблюдать. Дела шли не очень хорошо; по неизвестным причинам радар не обнаружил приближающиеся самолеты, пока они не оказались слишком близко, чтобы организовать перехват. Даудинг внимательно следил за экранами в поисках каких-либо признаков бомбардировщиков, но не нашел ни одного, когда услышал, как они пролетали над головой. Боуэн предотвратил полную катастрофу, быстро организовав демонстрацию своей системы в Красной башне, которая обнаружила самолеты, когда они перестраивались в 50 милях (80 км) от них.
Система, тогда известная как RDF 1.5, для работы в условиях эксплуатации потребуется большое количество наземных передатчиков. Более того, хороший прием был достигнут только тогда, когда цель, перехватчик и передатчик находились примерно на одной линии. Из-за этих ограничений базовая концепция считалась неработоспособной в качестве операционной системы, и все усилия были направлены на разработку как передатчика, так и приемника в самолете-перехватчике.
Позже Боуэн оплакивал это решение в своей книге Radar Days , где он отметил свои чувства по поводу отказа от разработки системы RDF 1.5:
Теперь, оглядываясь назад, становится ясно, что это была серьезная ошибка.... Во-первых, это дало бы им временное устройство, на котором можно было бы провести тестовый перехват ночью, за целых два года до начала войны. Это обеспечило бы пилотам и наблюдателям обучение методам ночного перехвата, чего они фактически не получали, пока не была объявлена война.
Еще одна попытка возродить концепцию RDF 1.5, сегодня известную как бистатический радар, был изготовлен в марте 1940 г., когда модифицированный набор был установлен в Bristol Blenheim L6622. Этот набор был настроен на передачи новых передатчиков Chain Home Low, десятки из которых были установлены вдоль береговой линии Великобритании. Эти эксперименты не увенчались успехом, с дальностью обнаружения порядка 4 миль (6,4 км), и от этой концепции отказались навсегда.
Гигантские желуди, более короткие длины волн и ASV
Авро Энсон K8758, если смотреть из K6260. К6260 нес радар, а К8758 действовал как цель.В начале 1937 года группа получила несколько больших Western Electric типа 316A желудь вакуумных ламп. Они были пригодны для строительства блоки передатчика с постоянной мощностью около 20 Вт для длин волн от 1 до 10 м (от 300 до 30 МГц). Перси Хибберд построил прототип передатчика с импульсами в несколько сотен ватт и установил его на Heyford в марте 1937 года.
При испытаниях передатчик оказался едва пригодным для роли воздух-воздух с небольшими дальностями обнаружения. из-за относительно небольшой мощности. Но, ко всеобщему удивлению, он смог легко обнаружить причалы и краны в доках Харвича в нескольких милях к югу от Боудси. Судоходство тоже появилось, но команда не смогла проверить это очень хорошо, так как Heyford было запрещено летать над водой. После этого успеха Боуэну были предоставлены два патрульных самолета Avro Anson , K6260 и K8758, а также пять пилотов, размещенных в Мартлшеме для проверки этой функции обнаружения кораблей. Ранние испытания продемонстрировали проблему с шумом от системы зажигания , мешающим работе приемника, но вскоре это было решено установщиками из Королевского авиационного завода (RAE).
Тем временем Хибберд успешно построил новый двухтактный усилитель, используя две одинаковые лампы, но работающий в 1,25-метровом диапазоне, верхнем УКВ диапазоне. (около 220 МГц); ниже 1,25 м чувствительность резко упала. Джеральд Тач, первоначально из лаборатории Кларендона, преобразовал приемник электромагнитных помех на эту длину волны, используя существующий набор в качестве промежуточной частоты (ПЧ) каскада супергетеродинной цепи. Исходная частота 45 МГц останется установкой ПЧ для многих последующих радарных систем. Во время своего первого испытания 17 августа, Anson K6260 с Тачем и Кейт Вуд на борту немедленно обнаружил судоходство в Ла-Манше на расстоянии от 2 до 3 миль (3,2–4,8 км). Позже команда немного увеличила длину волны до 1,5 м, чтобы улучшить чувствительность приемника, и эта настройка 200 МГц будет общей для многих радарных систем того времени.
Узнав об успехе, Ватт позвонил группе и спросил, будут ли они доступны для тестирования в сентябре, когда объединенный флот из кораблей Королевского флота и прибрежного командования Королевских ВВС самолеты будут проводить учения в Ла-Манше. Днем 3 сентября самолет успешно обнаружил линкор HMS Rodney, авианосец HMS Courageous и легкий крейсер HMS Southampton, получив очень сильные сигналы. На следующий день они взлетели на рассвете и в почти полной облачности обнаружили Куражиус и Саутгемптон на расстоянии от 5 до 6 миль (8,0–9,7 км). Когда они приблизились к кораблям и, в конце концов, стали видимыми, они увидели, как Храбрый запускает самолет, чтобы перехватить их. Обещание системы не было потеряно для наблюдателей; Альберт Персиваль Роу из комитета Тизард прокомментировал, что «это, если они знали, была надпись на стене для немецкой подводной службы».
Воздушный радар для Обнаружение кораблей в море стало известно как радар класса "воздух-поверхность" (ASV). Его успехи привели к постоянным запросам на дополнительные испытания. Растущий интерес и усиление усилий к ASV способствовали задержкам бортовых установок перехвата; В 1937 и 1938 годах команда провела значительное время, работая над проблемой ASV.
Появляется ASV
ASV устанавливался на более крупных низколетящих самолетах, таких как ASV Mk. Оснащенный II Coastal Command Liberator GR Mk III. Это упростило установку больших антенн, чем на ночных истребителях.В мае 1938 года А.П. Роу принял на себя управление усадьбой Боудси у Ватта, который был назначен директором по развитию коммуникаций в министерстве авиации. Остаток 1938 года был занят практическими проблемами в разработке ASV. Одно изменение заключалось в использовании новых ламп Western Electric 4304 вместо более ранних 316As. Это позволило дополнительно увеличить мощность импульсов примерно на 2 кВт, что обеспечило обнаружение кораблей на расстоянии от 12 до 15 миль (19–24 км). Их тестовой целью был Cork Lightship, небольшая лодка, стоящая на якоре примерно в 4 милях (6,4 км) от Белой башни. Этих характеристик против такого небольшого судна было достаточно, чтобы побудить армию начать работу над радаром береговой обороны (CD). Впервые армейская ячейка была создана 16 октября 1936 года для разработки системы наведения радара.
Другое изменение было связано с тем, что каждая часть оборудования имела разные требования к мощности. Лампы передатчика использовали 6 В для нагрева нитей, но 4 В требовалось для трубок приемника и 2 В для нити накала ЭЛТ. ЭЛТ также требовало 800 В для своей электронной пушки, а передающие лампы - 1000 В для их модуляторов (драйверов). Сначала команда использовала комплекты мотор-генератор, размещенные в фюзеляжах Anson и Battle, или батареи, соединенные различными способами, как в самых ранних наборах в Heyfords. Боуэн решил, что решение состоит в том, чтобы создать источник питания, который будет производить все эти напряжения постоянного тока от одного источника 240 В 50 Гц с использованием трансформаторов и выпрямителей. Это позволило бы им приводить в действие радарные системы от сети, когда самолет находился на земле.
Британские авиадвигатели обычно оснащались коробкой отбора мощности вал, ведущий к задней части двигателя. В двухмоторных самолетах, таких как Anson, один из них будет использоваться для генератора, питающего приборы самолета от 24 В постоянного тока, а другой останется неподключенным и доступен для использования. Следуя предложению Ватта избегать каналов министерства авиации, в октябре Боуэн на одном из боевых самолетов прилетел на завод Metropolitan-Vickers (Metrovick) в Шеффилде, где он снял генератор постоянного тока с двигателя и уронил его на стол и попросил генератор переменного тока аналогичного размера и формы. Арнольд Тастин, ведущий инженер компании Metrovick, был вызван для рассмотрения проблемы, и через несколько минут он вернулся в говорят, что он мог подавать блок на 80 В при 1200-2400 Гц и 800 Вт, даже лучше, чем запрошенные 500 Вт. У Bowen был заказ на 18 предсерийных единиц в кратчайшие сроки, и первые экземпляры начали поступать в конце октября. Вскоре последовал второй заказ на 400 штук. В конце концов, во время войны было произведено около 133 800 таких генераторов.
Рабочий проект
Fairey Battle предлагал характеристики истребителя, но при этом оставлял место как для оператора радара, так и для наблюдателя. Дальнейшие испытания были проведены на этом Bristol Blenheim, K7033, оригинальном прототипе Blenheim.Чтобы лучше проверить потребности ИИ, потребовался самолет со скоростью, необходимой для перехвата современного бомбардировщика.. В октябре 1938 года команде были предоставлены два легких бомбардировщика Fairey Battle , характеристики и размер которых больше подходили для роли ночного истребителя. Battles K9207 и K9208, а также экипаж для их полета были отправлены в Мартлшем; K9208 был выбран для установки радара, а K9207 использовался как самолет-цель и самолет поддержки.
К 1939 году стало ясно, что надвигается война, и команда начала переключать свое основное внимание с ASV обратно на AI.. Новый комплект, построенный путем объединения передатчика новейших устройств ASV с приемником EMI, впервые вылетел в бою в мае 1939 года. Система продемонстрировала едва достаточную максимальную дальность - около 2–3 миль (3,2–4,8 км). ), но слишком большая минимальная дальность оказалась гораздо большей проблемой.
Минимальная дальность любой радарной системы обусловлена ее шириной импульса, продолжительностью времени, в течение которого передатчик включается перед выключением, чтобы приемник мог улавливать отражения от целей. Если эхо-сигнал от цели получен, когда передатчик все еще отправляет сигнал, эхо-сигнал будет подавлен обратным рассеянием переданного импульса от местных источников. Например, радар с длительностью импульса 1 мкс не сможет видеть отраженные сигналы от цели на расстоянии менее 150 м, потому что сигнал радара, распространяющийся со скоростью скорости света, будет покрывать расстояние туда и обратно. 300 м до того, как прошел интервал в 1 мкс.
В случае ASV это не было проблемой; Самолет не будет приближаться к кораблю на поверхности ближе, чем его высота, возможно, несколько тысяч футов, поэтому более длительная длительность импульса вполне подходит. Но в роли ИИ минимальная дальность была заранее определена зрением пилота - 300 м или меньше для ночного перехвата, что требовало субмикросекундной ширины импульса. Это оказалось очень сложно организовать, и было трудно обеспечить дальность действия менее 1000 футов.
Джеральд Тач приложил значительные усилия для решения этой проблемы и в конце концов пришел к выводу, что импульс передатчика менее 1 мкс возможен. Однако, когда это было предпринято, было обнаружено, что сигналы будут просачиваться в приемник и вызывать его ослепление на период, превышающий 1 мкс. Он разработал решение с использованием генератора временной развертки, который одновременно запускал импульс передатчика, а также отключал входной каскад приемника, в результате чего он стал намного менее чувствительным в этот период. Эта концепция получила название squegging. В ходе обширных тестов на Anson K6260 Touch наконец остановился на минимальной дальности 800 футов (240 м) как наилучшем компромиссе между видимостью и чувствительностью.
Кроме того, аппараты продемонстрировали серьезную проблему с отражениями от земли. Радиовещательная антенна посылала импульс на очень большую площадь, покрывающую всю переднюю часть самолета. Это означало, что часть передаваемой энергии ударялась о землю и отражалась обратно в приемник. Результатом стала сплошная линия поперек дисплея на расстоянии, равном высоте самолета, за которым ничего не было видно. Это было нормально, когда самолет летел на высоте 15 000 футов (4,6 км) или более и возвращение к земле находилось примерно на максимальной полезной дальности, но означало, что перехват, выполняемый на более низких высотах, предлагал все более и более короткую дальность.
Dowding посещений
В мае 1939 года отряд перевели в боевой, а в середине июня «Стаффи» Даудинг был взят в испытательный полет. Боуэн управлял радаром и совершил несколько заходов на посадку с разных точек. Даудинг был впечатлен и попросил продемонстрировать минимальный диапазон. Он проинструктировал Боуэна удерживать позицию пилота, как только они приблизятся к прицелу радара, чтобы они могли посмотреть вверх и увидеть, насколько близко это было на самом деле. Боуэн рассказывает о результате:
Предыдущие 30-40 минут наши головы находились под черной тканью, закрывающей электронно-лучевые трубки. Я сорвал тряпку, Стаффи посмотрел прямо перед собой и сказал: «Где это? Я не вижу этого». Я указал прямо вверх; мы летели почти прямо под целью. «Боже мой, - сказал Стаффи, - скажи ему отойти, мы слишком близко».
Версия тех же событий Даудингом отличается. Он заявляет, что был «чрезвычайно впечатлен» потенциалом, но указал Боуэну, что минимальная дальность полета 1000 футов была серьезным препятствием. Он не упоминает о близком подходе, и его формулировка предполагает, что его не было. Даудинг сообщает, что, когда они снова встретились позже в тот же день, Боуэн заявил, что сделал сенсационный прогресс, и минимальная дальность полета была уменьшена до 220 футов (67 м). Даудинг сообщает об этом некритически, но исторические данные свидетельствуют о том, что такого прогресса не было.
Beaufighter разрешил озабоченность Даудинга по поводу вооружения, имея как пулеметы, так и квартет 20-мм пушек.По возвращении в Мартлшем Даудинг выразил обеспокоенность по поводу ночных перехватов и характеристик настоящего ночного истребителя. Поскольку перехваты были длительными, самолету требовалась большая автономность. Чтобы гарантировать, что дружественный огонь не будет проблемой, пилоты должны будут идентифицировать все цели визуально. Это означало, что потребуется отдельный оператор радара, чтобы пилот не терял ночное зрение, глядя на ЭЛТ. И, наконец, поскольку время, необходимое для организации перехвата, было очень долгим, самолету требовалось вооружение, которое могло гарантировать уничтожение бомбардировщика за один проход - было мало шансов организовать второй перехват.
Позже Dowding написал служебную записку, рассматривая несколько самолетов для этой роли, отказавшись от двухместного истребителя Boulton Paul Defiant из-за его тесноты в задней части башни. Он был уверен, что Bristol Beaufighter идеально подойдет для этой роли, но какое-то время он не был готов. Поэтому он выбрал легкий бомбардировщик Bristol Blenheim на ближайшее время, отправив два первых прототипа в Мартлшем-Хит для установки радаров из сражений. Blenheim K7033 был оснащен радаром, а K7034 выступал в качестве цели. Оба этих самолета потеряли в полете винт, но благополучно приземлились; Винт K7033s так и не был найден, но K7034 был возвращен в Мартлшем на следующий день разгневанным фермером.
Mk. I
Даже на длине волны 1,5 м антенны практического размера имели относительно низкое усиление и очень низкое разрешение; антенна передатчика создавала веерообразный сигнал шириной более 90 градусов. Это было бесполезно для самонаведения на цель, поэтому требовалась некоторая система индикации направления. Команда серьезно рассмотрела сравнение фаз как решение, но не смогла найти подходящую схему фазового сдвига.
Вместо этого была принята система из нескольких приемных антенн, каждая из которых расположена так, чтобы только одна был виден определенный участок неба. Два горизонтальных приемника были установлены по бокам фюзеляжа и видели только отражения слева или справа, слегка перекрываясь посередине. Два вертикальных приемника были установлены над и под крылом, чтобы видеть отражения над или под самолетом.
Каждая пара антенн была подключена к моторизованному переключателю, который быстро переключался между парами, метод, известный как лепесток переключение. Оба сигнала затем отправлялись на электронно-лучевую трубку (ЭЛТ) для отображения, причем один из них проходил через инвертор напряжения. Если бы цель находилась слева, на дисплее было бы более длинное пятно слева, чем справа. Когда цель находилась прямо впереди, метки были равной длины. У такого решения изначально была ограниченная точность, около пяти градусов, но это было практическое решение с точки зрения ограничения размеров антенны.
К этому моменту министерство авиации отчаянно пыталось ввести какое-либо устройство в эксплуатацию. Довольный своим визитом в мае, Даудинг предположил, что Mk. Я был достаточно хорош для целей оперативного тестирования. 11 июня 1939 г. AI получил высший приоритет, и были приняты меры для поставки 11 дополнительных Blenheim в 25-й эскадрилье в RAF Hawkinge (всего 21). Поскольку каждая из частей поступала от разных поставщиков, и монтажники не были знакомы ни с одной из них, членам группы ИИ приходилось вручную собирать компоненты по мере их поступления и инструктировать монтажников о наборах.
Ватт ждал заказа и в 1938 году организовал производство передатчиков в Метровике и приемников в AC. Коссор. Это оказались не те продукты: Метровику было сказано напрямую скопировать («китайский») дизайн Перси Хибберда 1937 года, но Боудси доставил Метровику не тот прототип, который скопировал его. Приемники Cossor оказались непригодными для использования, весили столько же, сколько весь передатчик и приемник, и имели чувствительность примерно вдвое меньше, чем у EMI lash-up.
Pye strip
Именно в этом Отметим, что команде снова повезло. Бывшим научным руководителем диссертации Боуэна в Королевском колледже в Лондоне был Эдвард Эпплтон, который работал с Уоттом и Гарольдом Паем в течение 1920-х годов. С тех пор Пай основал свою собственную радиокомпанию Pye Ltd. и активно работал на телевидении. Недавно они представили новый телевизор, основанный на инновационной вакуумной лампе, разработанной Philips из Голландии, - пентоде EF50. Эпплтон упомянул дизайн Пая Боуэну, который нашел его большим улучшением по сравнению с версией EMI, и был рад узнать, что был небольшой производственный цикл, который можно было использовать для их экспериментов. Эта конструкция стала широко известна как лента Pye.
Полоса Pye была таким шагом вперед по сравнению с устройством EMI, что EF50 стал ключевым стратегическим компонентом. Когда в 1940 году надвигалось немецкое вторжение на запад, британцы связались с Philips и разработали план по перемещению совета директоров компании в Великобританию вместе с еще 25 000 EF50 и еще 250 000 базами, на которых Mullard, Дочерняя компания Филиппа в Великобритании могла производить целые трубы. Эсминец HMS Windsor был отправлен, чтобы забрать их в мае, и покинул Нидерланды всего за несколько дней до немецкого вторжения 15 мая 1940 года. Полоса Пай и ее промежуточная частота 45 МГц будут повторно - используется во многих других радиолокационных системах военного времени.
Нью-Бленхейм в конечном итоге прибыл в Мартлшем, они были экспериментально преобразованы в тяжелые истребители с добавлением четырех .303 British пулеметы Browning и четыре 20-мм автоматические пушки Hispano, при удалении средней верхней башни для уменьшения веса на 800 фунтов (360 кг) и небольшого сопротивления. Они прибыли без каких-либо стеллажей или других приспособлений, необходимых для установки радара, которые должны были быть изготовлены местными монтажниками. Дальнейшие поставки Blenheim Mk. Изначально были предусмотрены модели IF и IIF, но новый Mk. Версии ЭКО с более длинным и переработанным носом. Для нового самолета пришлось переоборудовать оборудование, а приемники и электронно-лучевые трубки были установлены в увеличенной носовой части, что позволяло оператору указывать пилоту поправки с помощью ручных сигналов в качестве резервной копии в случае отказа внутренней связи.
К сентябрю несколько Бленхеймов были оснащены тем, что теперь официально известно как AI Mk. Я и подготовка экипажей началась с 25-й эскадрильи RAF Northolt. Роберт Хэнбери Браун, физик, который позже будет работать над радаром в США, и Кейт Вуд присоединились к ним в августе 1939 года, помогая установщикам поддерживать системы в рабочем состоянии и придумывая полезные методы перехвата. Ближе к концу августа Даудинг посетил базу, увидел радары в носу и указал Боуэну, что вражеские артиллеристы увидят свет от ЭЛТ и застрелят оператора. Комплекты были переоборудованы еще раз, вернувшись в заднюю часть фюзеляжа, что вызвало больше задержек.
Когда блоки находились в задней части, единственный способ связи был через домофон. Современные системы также использовали радио в качестве внутренней связи, но наборы TR9D, используемые в самолетах RAF, использовали голосовой канал в течение 15 секунд каждую минуту для системы pip-squeak, блокируя связь. Даже когда были поставлены модифицированные наборы для решения этой проблемы, было обнаружено, что радар сильно мешает внутренней связи. Была опробована звуковая трубка, но она оказалась бесполезной. Новые УКВ радиостанции, разрабатываемые в тот же период, не страдали от этих проблем, и Бленхеймы были перемещены в начало очереди, чтобы получить эти устройства.
Аварийное перемещение
Когда радарные группы прибыли в 1939 г., университет Данди, не намного больше, чем Боудси, был заполнен студентами.Боудси, прямо на восточном побережье в относительно уединенном месте, не мог быть эффективно защищен от воздушных атак или даже обстрел с лодок на берегу. Необходимость переместить команду в более защищенное место с началом боевых действий была выявлена задолго до войны. Во время посещения своей alma mater в Университете Данди Ватт подошел к ректору, чтобы спросить о возможном размещении там команды в короткие сроки. Когда немцы вторглись в Польшу и 3 сентября 1939 года была объявлена война, исследовательские группы собрались и прибыли в Данди и обнаружили, что ректор лишь смутно вспомнил о разговоре и ничего не подготовил к их приезду. С тех пор студенты и профессора вернулись после летних каникул, и для всей группы были доступны только две небольшие комнаты.
Группа ИИ и их экспериментальный самолет D Flight, A & AEE, переехали в аэропорт на некотором расстоянии в Перт, Шотландия. Аэропорт был совершенно непригоден для монтажных работ: для работы с самолетами имелся только один небольшой ангар, а второй использовался для офисов и лабораторий. Это потребовало, чтобы большая часть самолетов оставалась снаружи, а другие работали внутри. Тем не менее, первая группа самолетов была завершена к октябрю 1939 года. Благодаря этому успеху в аэропорт прибывало все больше и больше самолетов, чтобы группа ИИ установила радары, большинство из которых были ASV для патрульных самолетов, таких как Lockheed. Hudson и Short Sunderland, а затем экспериментальное оснащение Fleet Air Arm Fairey Swordfish и Supermarine Walrus.
Бернард Ловелл присоединился к команде радаров по личному предложению PMS Блэкетт, первый член Комитета Тизардов. Он прибыл в Данди и встретил Сидни Джефферсона, который сказал ему, что его перевели в группу ИИ. Условия в Перте были настолько суровыми, что явно сказывались на работе, и Ловелл решил написать об этом Блэкетту 14 октября. Среди многих проблем он отметил это;
Ситуация здесь действительно невероятная. Вот они кричат, чтобы установить сотни самолетов. Монтажники работают 7 дней в неделю, а иногда и 15 часов в день. По их собственным словам, «аппарат - чушь даже для телевизионного приемника».
Блэкетт удалил любое прямое упоминание Ловелла и передал его Тизарду, который обсудил этот вопрос с Роу во время его следующего визита в Данди. Роу сразу догадался, кто написал письмо, и позвал Ловелла, чтобы обсудить его. В то время Ловелл мало думал об этом, но позже узнал, что Роу ответил Тизарду 26 октября:
Он явно не подозревает, что я знаю, что он писал Блэкетту. Судя только по письму, которое вы мне процитировали, я ожидал, что Ловелл окажется отвратительной работой, которую следует отстранить от работы. Однако я считаю, что это не так.
Роу предположил из разговора, что главная проблема заключалась в том, что Перт просто не подходил для работы. Он решил, что большая часть исследовательского центра, ныне известного как Исследовательский центр Министерства авиации (AMRE), останется в Данди, а команду ИИ следует переместить в более подходящее место. На этот раз выбранным местом был RAF St Athan, примерно в 15 милях (24 км) от Кардифф. Сент-Афан был большой базой, которая также служила полигоном ВВС Великобритании, и должна была быть идеальным местом.
Когда команда ИИ прибыла 5 ноября 1939 года, они оказались в заброшенном ангаре без каких-либо офисное помещение. Небольшое облегчение было получено при использовании заброшенных крыльев Хейфорда в качестве перегородок, но это оказалось практически бесполезным, поскольку погода стала холодной. Поскольку главные двери ангара обычно оставались открытыми в течение дня, часто было слишком холодно, чтобы держать отвертку. Боуэн жаловался, что такие условия «вызвали бы беспорядки на тюремной ферме».
По иронии судьбы, Боудси игнорировался немцами на протяжении всей войны, в то время как Сент-Атан был атакован Junkers Ju 88 всего через несколько недель после прибытия команды. Одиночная бомба попала прямо в взлетно-посадочную полосу, но не взорвалась.
Mk. II
С октябрьскими поставками министерство авиации начало планы по производству AI Mk. II. Это в значительной степени отличалось добавлением новой системы временной развертки , которая, как предполагалось, уменьшит минимальную дальность до очень полезной 400 футов (120 м). Когда были установлены новые блоки, было обнаружено, что минимальная дальность полета увеличилась до 1000 футов. Эта проблема связана с неожиданно высокой емкостью в лампах, и после дальнейшей работы они смогли вернуться только к Mk. Я 800 футов. Blenheim из ряда эскадрилий были оснащены танками Mk. II, по три самолета в каждой из 23, 25, 29, 219, 600 и 604 эскадрилий в мае 1940 года.
Две экспериментальные версии Mk. II были испытаны. Блок AIH использовал клапаны GEC VT90 Micropup вместо Acorns для дополнительной мощности, H означает высокую мощность около 5 кВт. Испытательный образец, установленный на Blenheim IF, оказался многообещающим в марте, а второй был доставлен в начале апреля, но разработка была прекращена по неизвестным причинам. У AIL была синхронизация по времени, которая улучшила максимальную дальность за счет значительного увеличения минимальной дальности с 3000 до 3500 футов (0,91–1,07 км), и работы были прекращены.
Пока доставлялись самолеты, Боуэн , Тизард и Ватт потребовали от Министерства авиации назначить кого-то, кто будет командовать всей системой ночного боя, от обеспечения доставки самолетов и производства радаров до обучения пилотов и наземного экипажа. Это привело к формированию Комитета по ночному перехвату (названного так в июле 1940 г.) под руководством Ричарда Пирса. Пирс поднял группу ночного перехвата в RAF Tangmere 10 апреля 1940 года; Позже он был переименован в Подразделение перехвата истребителей (ПФР).
Боуэн провел серию лекций в Bentley Priory по теории радиолокационного ночного перехвата и пришел к выводу, что истребителю потребуется преимущество в скорости от 20 до 25% над целью. Основные бомбардировщики Люфтваффе - Junkers Ju 88, Dornier Do 17 Z и Heinkel He 111 - были способны летать со скоростью около 250 миль в час (400 км / ч) на минимум при средней нагрузке. Это означало, что истребитель должен будет лететь со скоростью не менее 300 миль в час (480 км / ч), а «Бленхейм» при полной загрузке способен развивать скорость только 280 миль в час (450 км / ч). Беспокойство Боуэна по поводу низкой скорости «Бленхейма» подтвердилось в бою.
Mk. III
Два Blenheim Mk. IFs из 25-й эскадрильи в Мартлшем-Хит взлетели 25 июля 1940 года. Самолет справа устанавливает антенну передатчика в ее первоначальном горизонтальном положении. Одним из попыток сократить минимальный разрыв в дальности было использование прожектора , как в случае с этим Havoc, устанавливающим Turbinlite в нос. Обратите внимание на Mk. IV антенны по бокам. Модель Mk. IV направил Havoc на близкое расстояние, а затем включился свет, освещая цель, чтобы другие истребители могли атаковать.Mk. II использовался лишь короткое время, когда команда заменила его передатчик на один из ASV Mk. I, который использовал новые клапаны Micropup. Новый AI Mk. Наборы III были экспериментально подогнаны к приблизительно двадцати Бленхеймским IF в апреле 1940 г., где они продемонстрировали улучшенную максимальную дальность действия от 3 до 4 миль (4,8–6,4 км). Однако они по-прежнему страдали от большой минимальной дальности, от 800 до 1500 футов в зависимости от того, как был настроен приемник.
Это привело к тому, что Хэнбери Браун описывает как «большой спор о минимальной дальности». С октября 1939 года круглосуточно ведутся работы по установке оставшихся Mk. Я работал в Перте и Сент-Атане, у команды не было времени на дальнейшее развитие электроники. Они знали, что минимальный диапазон все еще больше, чем можно было бы считать удовлетворительным, но Боуэн и Хэнбери Браун были убеждены, что существует простое решение, которое они могут реализовать после завершения начальных установок. Между тем, текущие наборы продолжали устанавливаться, хотя все знали о своих проблемах. 24 января 1940 года Артур Теддер признался Тизарду, что:
Я боюсь, что большая часть, если не большая часть, неприятностей связана с нашей роковой ошибкой, когда мы поспешили в производство и установку ИИ до того, как это было готовы к производству, установке или использованию. Это прискорбное стремление неизбежно сорвало исследовательскую работу над ИИ, поскольку оно включало отвлечение исследовательской группы от собственно исследования к установке.
Продолжал подниматься вопрос о минимальной дальности, проходя через Министерство авиации и, в конечном итоге, к главе того, что было затем известный как Исследовательский центр Стэнмора. Роу и его заместитель Беннетт Льюис были вызваны на встречу с Ларднером, чтобы обсудить этот вопрос. Очевидно, не проинформировав Ларднера о потенциальном решении Боуэна и Хэнбери Брауна или о том, что они не могут работать над ним из-за продолжающихся установок, они согласились, чтобы Льюис исследовал этот вопрос. Затем Льюис отправил контракт в EMI, чтобы посмотреть, что они могут сделать. По словам как Боуэна, так и Ханбери Брауна, Роу и Льюис спровоцировали эти события сознательно, чтобы отобрать у команды ИИ контроль над проектом ИИ.
В Данди Льюис поднял вопрос, и были рассмотрены два решения по увеличению дальности. Модель Mk. IIIA состоял из ряда незначительных изменений в передатчике и приемнике с целью уменьшения минимальной дальности примерно до 800 футов (240 м). Собственным решением Льюиса стал Mk. IIIB, который использовал второй передатчик, который транслировал сигнал, смешанный с основным, чтобы нейтрализовать его в конце импульса. Он полагал, что это уменьшит минимальную дальность до 600 футов (180 м). Два экземпляра IIIA прошли испытания в мае 1940 года и продемонстрировали незначительные улучшения, при этом дальность полета уменьшилась до 950 футов (290 м), но за счет значительного уменьшения максимальной дальности - всего 8 500 футов (2,6 км). Испытания IIIB ждали, пока команда ИИ перебралась из Сент-Афана в Уорт-Матраверс в мае, и в конечном итоге были остановлены событиями. Разработка обеих моделей была прекращена в июне 1940 года.
Весть о том, что Льюис разрабатывал свои собственные решения проблемы минимальной дальности, достигла команды ИИ в Сент-Афане где-то в начале 1940 года. Боуэн был чрезвычайно расстроен. Он привык к тому, что исследователи были вовлечены в опрометчивую попытку производства, но теперь Роу напрямую отстранил их от исследовательской работы. Тизард услышал о жалобах и посетил Данди, пытаясь сгладить их, но, очевидно, безуспешно. 29 марта 1940 г. в служебной записке из офиса DCD Ватта было объявлено о реорганизации Airborne Group. Джеральд Тач перейдет в RAE, чтобы помочь разработать процедуры производства, установки и обслуживания для Mk. IV, несколько других членов отправятся на аэродромы Королевских ВВС, чтобы помочь обучать наземные и воздушные экипажи непосредственно на частях, в то время как остальная часть команды, включая Ловелла и Ходжкина, снова присоединится к основным исследовательским группам радаров. в Данди. Боуэн был исключен из реорганизации; его участие в ИИ закончилось. В конце июля Боуэн был приглашен присоединиться к миссии Tizard, которая отправилась в США в августе 1940 года.
Использование прототипа
Mk. III прошел обширные испытания в № 25 Sqn в мае 1940 года, и была обнаружена еще одна тревожная проблема. По мере перемещения самолета-мишени в стороны от истребителя погрешность по горизонтальному углу возрастала. В конце концов, под углом примерно 60 градусов в сторону, цель была обозначена как находящаяся с другой стороны от истребителя. Хэнбери Браун пришел к выводу, что проблема возникла из-за отражений между фюзеляжем и гондолами двигателей из-за перехода на длиннофюзеляжный IVF с короткоствольного IF и IIF. В предыдущих примерах они использовали фюзеляж самолета в качестве отражателя, располагая и наклоняя антенны так, чтобы они проходили вдоль носовой части или передних кромок крыла.
Он попытался переместить горизонтальные антенны за пределы гондол, но это не имело большого эффекта. Еще одна попытка использования вертикально ориентированных антенн «полностью решила проблему» и позволила разместить антенны в любом месте крыла. Позже, когда он попытался понять, почему антенны всегда были горизонтальными, он обнаружил, что это произошло в ходе испытаний ASV, в ходе которых было обнаружено, что это уменьшает отражения от волн. Учитывая параллельное развитие систем ASV и AI, эта схема была скопирована на сторону AI, и никто не рассматривал другие решения.
На заседании Комитета по ночному перехвату 2 мая было решено, что угроза бомбардировщика было больше, чем у подводных лодок, и было принято решение перебрать 80 из 140 ASV Mk. I передатчики AI, добавив к 70, построенным EKCO (E.K. Cole). Их превратят в 60 IIIA и 40 IIIB. На следующей встрече 23 мая Тизард, возможно, вызванный комментариями директора по связям (авиация), предположил, что устройства не подходят для оперативного использования, особенно из-за низкой надежности, и должны использоваться только для тренировочных миссий при дневном свете.
К 26 июля 70 самолетов Blenheim были оснащены Mk. III и RAE написали подробный отчет о системе. У них тоже были опасения по поводу того, что они называли «частично надежными» системами, и они указали, что серьезная проблема связана с ненадежными антенными соединениями и кабелями. Но они пошли дальше и заявили, что самовозбуждающая концепция просто не сработает для производственной системы. Эти системы использовали схему передатчика в качестве генератора для выработки рабочей частоты, но у них был недостаток в том, что требовалось некоторое время для стабилизации и последующего отключения. Ханбери Браун согласился с этой оценкой, как и Эдмунд Кук-Ярборо, который руководил работой над IIIB в Данди.
Mk. IV
Ранние ночные истребители Mosquito оснащались Mk. IV, как этот NF Mark II, DD609. Douglas P-70, оснащенный SCR-540, был эквивалентом USAAF Havoc I ВВС США с Mk. IV.Комментарии RAE о самовозбуждающем передатчике не были случайными: они имели в виду работу, которая только начиналась в EMI как прямой результат предыдущего контракта Льюиса. Инженеры EMI Алан Блюмлейн и Эрик Уайт разработали систему, которая обходится без схемы самовозбуждения передатчика и вместо этого использует отдельный модулятор, который подает сигнал в передатчик для усиления. Сигнал генератора также отправлялся на приемник, используя его для снижения его чувствительности. Комбинированный эффект заключался в увеличении резкости передаваемого импульса при одновременном уменьшении «звона» в приемнике. В ходе испытаний в мае 1940 года Хэнбери Браун смог ясно увидеть возвращение на расстоянии 500 футов (150 м) и все еще мог разглядеть его, когда они приблизились к 400.
Прикоснуться, теперь на RAE Farnborough и, поставив улучшенные версии ASV, быстро адаптировали новый генератор к существующему Mk. III передатчик. Адаптация вертикального передающего "наконечника стрелы", сложенной конструкции двухдипольной антенны на носовой части самолета, из работы Хэнбери Брауна с Mk. III устранил все оставшиеся проблемы. Во время первых эксплуатационных испытаний в июле 1940 года новый AI Mk. IV продемонстрировал способность обнаруживать еще один Бленхейм на расстоянии 20 000 футов (6,1 км) и продолжал отслеживать его как минимум до 500. Хэнбери Браун заявил, что «он сделал все, на что мы изначально надеялись, что бортовой радар сделает в ночное время. -боевой ". Далее он отметил, что, хотя Mk. IV прибыл всего через год после первого Mk. Мне показалось, что они работали десять лет.
Контракт на производство 3000 единиц был немедленно заключен с EMI, Pye и EKCO. Когда они уехали в США в августе, команда Tizard Mission взяла на вооружение Mk. IV, ASV Mk. II и IFF Mk. II с ними через Национальный исследовательский совет (Канада). В ходе следующих обсуждений было решено, что США будут производить AI, а Канада - ASV. Western Electric получила лицензию на производство Mk. IV в США, где он был известен как SCR-540. Поставки самолетов P-70 (A-20 Havoc ) и PV-1 начались в 1942 году.
ЭксплуатацияПервые операции
На протяжении всего развития Mk. С I по III, различные подразделения управляли системами, пытаясь разработать подходящие методы перехвата. Очень рано было решено отказаться от всей цепочки сообщений системы Даудинг и позволить операторам радаров на сайтах Chain Home (CH) напрямую разговаривать с истребителями, что значительно сокращает задержки. Это улучшило ситуацию, и во все большем числе случаев самолеты получали направление от станций СН к реальным целям.
Экипажам в конечном итоге обязательно повезло, и это произошло в ночь с 22 на 23 июля. 1940 г., когда ПФР в Бленхейме получил указание со станции Poling CH и захватил цель на расстоянии 8000 футов (2,4 км). Оператор радара CH направлял их до тех пор, пока наблюдатель визуально не заметил Do 17. Пилот приблизился на 400 футов (120 м), прежде чем открыть огонь, продолжая приближаться, пока они не подошли так близко, что брызги масла из цели покрыли их лобовое стекло. Прерываясь, «Бленхейм» перевернулся вверх дном, и в условиях отсутствия видимости пилот не оправился, пока не достиг 700 футов (210 м). Мишень упала с Богнор Регис на южном побережье Англии. Это было первое подтвержденное успешное использование бортового радара, известное в истории.
Несмотря на этот успех, было ясно, что Бленхейм просто не будет работать как истребитель. Несколько раз станции СН направляли истребители на успешный радиолокационный захват только для того, чтобы цель медленно отдалялась от истребителя. В одном случае «Бленхейм» смог увидеть цель, но когда он ее заметил, самолет увеличил мощность и исчез. С 1 по 15 октября 1940 года Mk. III, оборудованные истребителями из RAF Kenley, выполнили 92 полета, выполнили 28 радиолокационных перехватов и не убили.
Прибытие Mk. IV в июле 1940 г. улучшило положение, но именно поставка Bristol Beaufighter, начавшаяся в августе, позволила создать действительно эффективную систему. У Beaufighter были значительно более мощные двигатели, скорость, которая позволяла ему ловить цель, и мощный орудийный блок из четырех 20-мм пушек, которые могли легко уничтожить бомбардировщик за один проход. Использование эскадрильи началось в октябре, и ее первая победа пришла вскоре после того, как 19/20 ноября, когда Beaufighter IF из 604-й эскадрильи уничтожил Ju 88A-5 около Чичестера, что очень близко к первому успеху. Mk. III.
Dowding и AI
Hurricanes, как этот Mk. IIC 87 Sqn широко использовались в качестве ночных истребителей до 1942 года. Их успех в этой роли был ограничен. Хью Даудинг был в конечном итоге уволен из-за его отказа внедрить нерадарные решения для The Blitz, включая истребители типа «кошачий глаз», такие как «Ураган», показанный выше.В течение августа и сентября 1940 года люфтваффе встретились с системой Даудинг в Битве за Британию и, несмотря на большие усилия, не смогли победить истребительное командование. Письмо Тизарда от 1936 года оказалось пророческим; потеряв в течение дня, люфтваффе перешли к ночной кампании. Блиц по-настоящему началась в сентябре.
Даудинг подвергался почти постоянной критике со всех сторон задолго до этого момента; он все еще находился у власти после достижения нормального пенсионного возраста для офицеров, обладал колючим характером, за что получил прозвище «Душевный», и сохранял жесткий контроль над истребительным командованием. Его также критиковали за бездействие в прекращении битвы между Китом Паком и Траффордом Ли-Мэллори, командирами 11-й и 12-й групп вокруг Лондона. Тем не менее, он пользовался благосклонностью Уинстона Черчилля и продемонстрировал успех Битвы за Британию, что сделало большинство жалоб спорными.
Блиц изменил все. В сентябре 1940 года люфтваффе совершило 6 135 ночных боевых вылетов, в результате чего было всего четыре боевых потери. Система Даудинга была неспособна практически справиться с ночным перехватом, и Даудинг продолжал утверждать, что единственным решением было задействовать ИИ. В поисках альтернативы начальник штаба авиации, Сирил Ньюолл созвал комитет по рассмотрению под руководством Джона Салмонда. Салмонд построил группу тяжеловесов, в которую вошли Шолто Дуглас, Артур Теддер Филип Жубер де ла Ферте и Уилфрид Фриман.
. На их первой серии встреч 14 сентября Комитет ночной защиты начал сбор серии предложений по улучшениям, которые подробно обсуждались 1 октября. Они были переданы Даудингу для реализации, но он обнаружил, что многие из их предложений уже устарели. Например, они предложили построить новые радары, которые можно было бы использовать над сушей, чтобы бой продолжался на протяжении всего рейда. Контракт на этот тип радара уже был отправлен в июне или июле. Они предложили передать фильтровальную комнату в RAF Bentley Priory в штаб-квартиру группы, чтобы улучшить поток информации, но Даудинг уже пошел дальше и передал ночное перехватчик на уровень сектора на аэродромах. Даудинг принял только четыре предложения.
За этим последовал еще один доклад по запросу Черчилля, на этот раз адмирала Тома Филлипса. Филлипс вернул свой отчет 16 октября, призвав к постоянному патрулированию истребителей Hawker Hurricane, руководимых прожекторами, так называемыми истребителями «кошачий глаз». Даудинг ответил, что скорость и высота современных самолетов делают такие усилия почти бесполезными, заявив, что Филлипс предлагает «просто вернуться к Микоберу -подобному методу приказа им летать и ждать, пока что-то не появится. " Он снова заявил, что ИИ был единственным решением проблемы. Филлипс не игнорировал ИИ, но указал, что «В начале войны ИИ был заявлен на месяц или два впереди. Спустя более года мы все еще слышим, что через месяц или около того он действительно может достичь результатов. "
Настойчивость Даудинга в ожидании ИИ привела непосредственно к его увольнению 24 ноября 1940 года. Многие историки и писатели, в том числе Боуэн, полагали, что его увольнение было неразумным и что его определение радара ИИ как единственного практического решения в конечном итоге был прав. Хотя это может быть правдой, сила кошачьего глаза действительно привела к ряду убийств во время блиц, хотя их эффективность была ограничена и быстро затмилась силами ночных истребителей. В мае 1941 года истребители «кошачий глаз» убили 106 против 79 «ночных истребителей», но совершили в два раза больше боевых вылетов. По совпадению, система, аналогичная истребителям «кошачий глаз», Уайлд Сау, была создана Люфтваффе самостоятельно позже в ходе войны.
GCI
Широкое распространение РЛС Type 7 GCI стало ключом к тому, чтобы сделать ночной истребитель по-настоящему эффективным.Несмотря на все усилия, максимальная дальность ИИ оставалась фиксированной на высоте самолета, что позволяло Самолеты люфтваффе, чтобы избежать перехвата, летая на меньших высотах. С точностью до пяти миль (8 км) по земле это означало, что все объекты ниже 25000 футов (7,6 км) будут подвержены этой проблеме, на которую приходится подавляющее большинство самолето-пролетов Люфтваффе. Отсутствие наземного радиолокационного обзора над сушей было еще одним серьезным ограничением.
24 ноября 1939 года Хэнбери Браун написал меморандум о предложениях по управлению истребителями от RDF с призывом к новому типу радара, который бы напрямую отображал и то, и другое. самолет-цель и истребитель-перехватчик, что позволяет наземным диспетчерам напрямую управлять истребителем без необходимости интерпретации. Решением было установить радар на моторизованной платформе, чтобы он постоянно вращался, охватывая все небо. Двигатель в ЭЛТ-дисплее будет синхронно вращать пластины отклонения луча, поэтому всплески, видимые, когда антенна находится под определенным углом, будут отображаться под тем же углом на дисплее осциллографа. При использовании люминофора, который длился по крайней мере один оборот, точки для всех целей в пределах досягаемости будут рисоваться на дисплее с их правильными относительными углами, создавая изображение, подобное карте, известное как PPI. Теперь, когда и бомбардировщики, и истребители отображаются на одном дисплее, оператор радара теперь может напрямую наводить перехват, устраняя все задержки.
Проблема заключалась в поиске радара подходящего размера; Огромные вышки радара СН, очевидно, нельзя было поворачивать таким образом. К этому времени армия достигла значительного прогресса в адаптации электроники ИИ для создания нового радара для обнаружения кораблей в проливе Ла-Манш, CD, с антенной, достаточно маленькой, чтобы ее можно было поворачивать по пеленгу. В 1938 году пилоты RAF отметили, что они могут избежать обнаружения CH при полете на малых высотах, поэтому в августе 1939 года Уотт заказал 24-CD наборы под названием Chain Home Low (CHL), используя их для заполнения пробелов в зоне покрытия CH. Эти системы изначально вращались, вращая педали на раме велосипеда, приводя в движение набор шестерен. Шутка того времени «заключалась в том, что одного из операторов W.A.A.F. R.D.F. всегда можно было узнать по выпуклым икроножным мышцам и необычайно стройной фигуре». Моторизованные средства управления для CHL были введены в апреле 1941 года.
К концу 1939 года стало понятно, что вращение луча на дисплее радара можно осуществлять с помощью электроники. В декабре 1939 г. компания G.W.A Dummer начала разработку такой системы, а в июне 1940 г. модифицированный радар CHL был моторизован, чтобы постоянно вращаться по пеленгу, и был подключен к одному из этих новых дисплеев. В результате получился обзор воздушного пространства вокруг радара на 360 градусов. Шесть экземпляров прототипа РЛС перехвата наземного управления (GCI) были вручную построены на AMES (экспериментальной станции Министерства авиации) и RAE в течение ноября и декабря 1940 года, а первая была введена в эксплуатацию в RAF Sopley в день Нового 1941 года, а остальные последуют к концу месяца. До их введения в декабре 1940 г. уровень перехвата составлял 0,5%; к маю 1941 года, при наличии ряда действующих станций GCI и большей осведомленности, он составлял 7%, с коэффициентом уничтожения около 2,5%.
Конец блиц
Это была всего лишь комбинация из AI Mk. IV, радары Beaufighter и GCI, которые создали действительно эффективную систему, и всем экипажам потребовалось время, чтобы овладеть навыками. По мере того как они это делали, скорость перехвата стала увеличиваться геометрически:
- В январе 1941 года было сбито три самолета
- В феврале это число увеличилось до четырех, включая первое поражение с помощью Beaufighter
- В марте было сбито двадцать два самолета.
- В апреле это улучшилось до сорока восьми
- В мае это улучшилось до девяноста шести
Процент из них отнесен к Сила, оснащенная ИИ, продолжала расти; тридцать семь убийств в мае были совершены Боусами или Хэвоками, оснащенными ИИ, и к июню они составили почти все убийства.
К этому моменту Люфтваффе подвергло Великобританию крупной воздушной кампании и вызвали огромные разрушения и перемещение гражданского населения. Однако он не смог привлечь Великобританию к мирным переговорам и не оказал очевидного влияния на объемы производства. В конце мая немцы отменили «Блиц», и с этого момента количество бомбардировок в Великобритании значительно снизилось. Насколько это произошло из-за воздействия сил ночных истребителей, было предметом серьезных споров среди историков. Немцы обращали свое внимание на восток, и большая часть люфтваффе была послана для поддержки этих усилий. Даже в мае потери составили всего 2,4% атакующих сил, крошечное число, которое было легко заменить Люфтваффе.
Baedeker Blitz
Ночные истребители использовались в плохую погоду, и иногда их называли по этой причине ночные / всепогодные истребители. На этом кадре показан Ju 88, сбитый в плохую погоду из Mk. Оснащенный IV Mosquito NF Mk. II над Бискайским заливом.Артур Харрис был назначен главнокомандующим авиации Бомбардировочного командования ВВС Великобритании 22 февраля 1942 года и немедленно приступил к реализации своего плана. уничтожить Германию через лишение жилья. В рамках перехода к районным атакам в ночь на 28 марта отряды сбросили взрывчатку и зажигательные вещества на Любек, причинив огромный ущерб. Адольф Гитлер и другие нацистские лидеры пришли в ярость и приказали нанести ответный удар.
В ночь на 23 апреля 1942 года был совершен небольшой рейд против Эксетера, за которым последовал следующий день, объявив, что они уничтожат все места, найденные в туристических путеводителях по Бедекеру, которые были удостоены трех звезд. На следующей неделе последовали постоянно увеличивающиеся рейды, которые стали известны в Великобритании как Baedeker Blitz. Эта первая серия рейдов закончилась в начале мая. Когда Кёльн был сильно поврежден во время первого налета с 1000 бомбардировщиков, Люфтваффе вернулось для очередной недели налётов с 31 мая по 6 июня.
Первые налеты были неожиданностью и были встречены по неэффективным ответам. В первом рейде Бофайтер из 604-й эскадрильи сбил один бомбардировщик, в то время как следующие три рейда не привели ни к каким убийствам, а в следующем - снова по одному. Но по мере того, как схема атак становилась все более очевидной - короткие атаки на небольшие прибрежные города - оборона ответила. Четыре бомбардировщика были сбиты в ночь на 3/4 мая, еще два - 7/8, один - 18, два - 23 мая. Люфтваффе тоже изменили свою тактику; их бомбардировщики приближались на малой высоте, набирались, чтобы обнаружить цель, а затем снова пикировали после выпуска своих бомб. Это означало, что перехваты с Mk. IV были возможны только во время бомбардировки.
В конце концов, рейды Бедекера не привели к снижению количества рейдов британских ВВС на Германию. Потери гражданского населения были значительными: 1 637 человек убито, 1 760 ранено, 50 000 домов были разрушены или повреждены. По сравнению с The Blitz это было относительно незначительно; К концу этой кампании 30 000 мирных жителей были убиты и 50 000 ранены. Люфтваффе потеряли 40 бомбардировщиков и 150 членов экипажа. Хотя ночные истребители не были особенно успешными (с конца апреля по конец июня их насчитывалось, вероятно, 22 самолета), их недостатки были устранены.
AIS, замена
Этот оригинальный магнетрон, около 10 см в диаметре, произвел революцию в развитии радаров. Установлен в этом необычной форме обтекателе на носу Mosquito, СВЧ радар S-диапазона успешно справлялся даже с самыми быстрыми целями.Группа ВДВ экспериментировала с микроволновыми системами еще в 1938 году, обнаружив, что подходящие Устройство трубок из желудей могло работать на длинах волн до 30 см. Однако они имели очень низкую мощность и хорошо работали в области пониженной чувствительности на стороне приемника, поэтому дальность обнаружения была очень короткой. Группа на время отказалась от дальнейшего развития.
Разработка продолжалась в основном по настоянию Адмиралтейства, которое рассматривало это как решение для обнаружения боевых рубок частично затопленных подводных лодок. После посещения Тизардом Исследовательского центра Херста компании GEC в Уэмбли в ноябре 1939 года и последующего визита Уотта компания приступила к разработке и разработала рабочий 25-сантиметровый набор, используя модифицированные VT90 к лету 1940 года. С этим успехом Ловелл и новое дополнение к воздушно-десантной группе, Алан Ллойд Ходжкин, начали экспериментировать с рупорными антеннами, которые обеспечивали значительно более высокую угловую точность. Вместо того, чтобы транслировать радиолокационный сигнал по всей передней полусфере самолета и прислушиваться к эхосигналам отовсюду в этом объеме, эта система позволит использовать радар как фонарик, направленный в направлении наблюдения. Это значительно увеличит количество энергии, падающей на цель, и улучшит способность обнаружения.
21 февраля 1940 года Джон Рэндалл и Гарри Бут впервые запустили свой резонаторный магнетрон на 10 см (3 ГГц). В апреле GEC рассказали об их работе и спросили, могут ли они улучшить дизайн. Они представили новые методы уплотнения и улучшенный катод, предоставив два образца, способных генерировать 10 кВт мощности на расстоянии 10 см, что на порядок лучше, чем любое существующее микроволновое устройство. На этой длине волны полудипольная антенна имела длину всего несколько сантиметров и позволила команде Ловелла начать изучать параболические отражатели, создавая луч шириной всего 5 градусов. Это имело огромное преимущество в предотвращении отражений от земли, просто не направляя антенну вниз, позволяя истребителю видеть любую цель на своей высоте или над ней.
В течение этого периода Роу наконец пришел к выводу, что Данди не подходит для любого исследователей и снова решили переехать. На этот раз он выбрал Worth Matravers на южном побережье, где все радарные группы снова могли работать вместе. Из-за запутанного времени и лучшего планирования со стороны команды ИИ они прибыли в Уорт-Матраверс из Сент-Афана до того, как длинный конвой из Данди смог двинуться на юг. Это вызвало пробку, что еще больше расстроило Роу. Тем не менее, к концу мая 1940 года все было налажено: группа ИИ работала в основном из хижин к югу от Уорт-Матраверс и выполняла работы по установке на близлежащем аэродроме. С этим шагом вся группа превратилась в научно-исследовательское учреждение Министерства авиастроения (MAPRE), но в ноябре 1940 года его снова переименовали в Telecommunications Research Establishment (TRE).
Вскоре после этого Двигаясь, Роу сформировал новую группу под руководством Герберта Скиннера, чтобы превратить магнетрон в систему искусственного интеллекта, в то время известную как AI, Sentimetric (AIS). Ловелл относительно легко приспособил свои параболические антенны к магнетрону, и команда AIS сразу же обнаружила пролетающий самолет, когда они впервые включили набор 12 августа 1940 года. На следующий день их попросили продемонстрировать набор для менеджеров, но ни один самолет не пролетал мимо. Вместо этого они велели одному из рабочих на велосипеде вдоль близлежащей скалы нести небольшую пластину из алюминиевого листа. Это наглядно продемонстрировало его способность обнаруживать объекты очень близко к земле. Поскольку AIS быстро превратился в AI Mk. VII, развитие танка Mk. IV, модель Mk. V и Mk. Поддержка VI (см. Ниже) колеблется.
Потребовалась значительная дополнительная разработка AIS, первая серийная версия была выпущена в феврале 1942 года, и впоследствии потребовался длительный период разработки и тестирования установки. Первое убийство Mk. Набор VII был в ночь с 5 на 6 июня 1942 года.
Serrate
Настоящий ночной истребитель Ju 88R-1, обнаруживший радар Лихтенштейна для RAF, восстановлен и выставлен на обозрениеВ качестве микроволновых систем поступившие на вооружение вместе с модернизированными модификациями самолетов с ними возникла проблема, что делать с этими самолетами с Mk. IV, которые в противном случае были пригодны к эксплуатации. Одна из возможностей, предложенная еще в 1942 году, заключалась в обнаружении собственных радаров Люфтваффе. Основные рабочие частоты аналога Люфтваффе Mk. IV, FuG 202 Lichtenstein BC радар, был обнаружен в декабре 1942 года. 3 апреля 1943 года Комитет воздушного перехвата приказал TRE начать рассмотрение концепции самонаведения под кодовым названием Serrate. Как назло, это оказалось идеальным моментом. Ближе к вечеру 9 мая 1943 года экипаж из IV / NJG.3 перебрался в Великобританию, направив свой полностью оборудованный ночной истребитель Ju 88R-1, D5 + EV, на RAF Dyce в Шотландии, что позволило TRE впервые увидеть Лихтенштейн.
Антенная решетка оригинального Mk. IV был ограничен практическими факторами, чтобы быть несколько короче 75 см, что было бы идеально для их 1,5-метровых сигналов. Lichtenstein действовал на дистанции 75 см, в результате чего Mk. Антенны IV почти идеально подходят для их приема. При отправке сигналов через существующий моторизованный переключатель на новый приемник, настроенный на частоту Лихтенштейна, получился дисплей, очень похожий на тот, который создается Mk. Собственные передачи IV. Однако сигнал больше не должен был поступать от истребителя RAF и обратно; вместо этого сигналы должны поступать только от немецкого самолета к истребителю. Согласно уравнению радара это делает систему в восемь раз более чувствительной, а систему продемонстрировал свою способность отслеживать истребители противника на дальности до 50 миль (80 км).
Самонаведение по радиопередачам противника означало, что не было точного способа рассчитать дальность до цели; Радиолокационные измерения основаны на времени задержки между трансляцией и приемом, и не было никакого способа узнать, когда был первоначально передан сигнал противника. Это означало, что устройство самонаведения можно было использовать только для начального слежения, а конечный заход на посадку должен был осуществляться с помощью радара. Дополнительная дальность стрельбы Mk. VIII не требовался в этой роли, так как Serrate должен был привести истребитель на небольшую дальность слежения, а потеря Mk. IV не стал раскрывать немцам секрет магнетрона. По этой причине Mk. IV считался более совершенным, чем более новые радары для этой роли, несмотря на любые технические преимущества новых разработок.
Serrate впервые был установлен на Beaufighter Mk. Самолет ВИФ No. 141-я эскадрилья RAF в июне 1943 года. Они начали операции с использованием Serrate в ночь на 14 июня и к 7 сентября уничтожили 14 немецких истребителей, потеряв 3 человека. Позже эскадрилья была передана в No. 100 Группа RAF, которая занималась специальными операциями в бомбардировочном командовании, включая постановку помех и тому подобное. Несмотря на их успехи, было ясно, что Beaufighter не хватало скорости, необходимой, чтобы догнать немецкий самолет, и Mosquitoes начали заменять их в конце 1943 года.
Немцы узнали о своих потерях от ночных истребителей, и начали срочную программу по внедрению нового радара, работающего на разных частотах. Это привело к более низкому диапазону VHF FuG 220 Lichtenstein SN-2, который начал поступать в оперативные подразделения в небольшом количестве в период с августа по октябрь 1943 года, и к ноябрю уже использовалось около 50 единиц.. В феврале 1944 года № 80 Sqn заметил заметное снижение количества передач FuG 202. К этому времени немцы изготовили 200 комплектов СН-2, а к маю их было 1000. Этот набор намеренно выбрал частоту, близкую к частоте их наборов наземных радаров Freya, в надежде, что эти источники заглушат любой широкополосный приемник, используемый на самолетах RAF. К июню 1944 года ранние части Serrate были практически бесполезны, и их замена никогда не была столь успешной.
Дальнейшее развитиеMk. IVA и Mk. V
Опыт показал, что последний подход к цели требовал быстрых действий, слишком быстрых для оператора РЛС, чтобы легко сообщить пилоту поправки. В 1940 году Хэнбери Браун написал статью «Получение визуальных эффектов от контактов ИИ», которая математически продемонстрировала, что временные задержки, присущие системе перехвата, серьезно нарушают подход. В краткосрочной перспективе он предложил истребителям приблизиться к корме, находясь еще на расстоянии 2500 футов (760 м), а затем лететь прямо. В более долгосрочной перспективе он предложил добавить пилотный индикатор, который напрямую показывал направление, необходимое для перехвата.
Это привело к тому, что Хэнбери Браун начал работу над Mark IVA, который отличался от Mk. IV в первую очередь за счет наличия дополнительного дисплея перед пилотом. Оператор радара имел дополнительный элемент управления, стробоскоп, который можно было регулировать для определения отраженных сигналов на определенном расстоянии. На дисплей пилота отправлялись только эти ответы, что приводило к гораздо меньшему беспорядку. В отличие от дисплея оператора, пилот показывал местоположение цели в виде единственной точки в виде прицела; если точка была выше и правее центра дисплея, пилот должен был повернуть вправо и набрать высоту для перехвата. Результатом стал так называемый индикатор летающего пятна, отдельная выбранная цель, показывающая прямое указание относительного положения цели.
Испытания проводились, начиная с октября 1940 года, и быстро продемонстрировали ряд мелких проблем. Одна из незначительных проблем заключается в том, что перекрестие на трубке, указывающее на центр, блокирует точку. Более серьезной проблемой было отсутствие информации о дальности, которую пилоты ПФР считали критической. Хэнбери Браун приступил к работе над этими проблемами и вернул обновленную версию в декабре. U-образная сетка в центре дисплея обеспечивала центральное положение, оставляя пятно видимым. Кроме того, схема включала в себя вторую временную развертку, которая давала более длинный сигнал, когда истребитель приближался к своей цели. Выход был рассчитан так, чтобы линия была центрирована горизонтально на точке. Это представило ассортимент в легко понятной форме; линия выглядела как крылья самолета, которые естественно увеличивались по мере приближения истребителя.
U-образная центрирующая стойка была такого размера, что концы U были той же ширины, что и линия индикации дальности, когда цель находилась на высоте 2500 футов (0,76 км), что указывало на то, что пилот должен сбросить газ и начать последний заход на посадку. Две вертикальные линии по бокам дисплея, стойки ворот, указывали, что цель находилась на расстоянии 1000 футов (300 м) впереди, и пришло время взглянуть вверх, чтобы увидеть ее. Две линии поменьше обозначали дальность действия 500 футов (150 м), в которой пилот должен был увидеть цель или должен был оторваться, чтобы избежать столкновения.
На встрече 30 декабря 1940 г. это было решили начать ограниченное производство новых индикаторов в качестве дополнения к существующим Mk. IV, создавая AI Mk. IVA. Первые экземпляры прибыли в январе 1941 года, а в начале февраля последовали новые образцы от ADEE и Dynatron. Причастность Хэнбери Брауна к искусственному интеллекту резко оборвалась во время тестирования нового устройства. Во время полета в феврале 1941 года на высоте 20 000 футов (6,1 км) у него не хватило кислорода, и он внезапно проснулся в машине скорой помощи на земле. Ему больше не разрешили летать на испытаниях, и он перешел к работе над системами радиолокационных сигналов маяков.
Продолжение работ выявило ряд незначительных проблем, и было принято решение ввести модернизированный блок. со значительными улучшениями в упаковке, изоляции и другими практическими изменениями. Это стало бы AI Mk. V, который начал прибывать из Пая в конце февраля и сразу продемонстрировал массу проблем. К этому времени уже разрабатывались СВЧ-агрегаты, и Mk. V почти отменили. Контракт на поставку более 1000 единиц был разрешен для продолжения в случае задержек с новыми установками. К маю проблемы с конструкцией Pye были устранены, и испытания ПФР показали, что он превосходит Mk. IV, особенно в плане обслуживания. Отчет RAE согласился.
Первый обновленный Mk. Комплекты V прибыли в апреле 1942 г. и устанавливались на de Havilland Mosquito по мере их появления. A Mk. Оснащенный V Mosquito заявил о своем первом убийстве 24/25 июня, когда Mosquito NF.II из 151-й эскадрильи сбил Dornier Do 217 E-4 над Северным морем. На практике выяснилось, что пилотам было очень трудно смотреть вверх от дисплея в последнюю минуту, и система использовалась только экспериментально. К этому времени микроволновые установки начали поступать в небольших количествах, поэтому Mk. Производство V неоднократно откладывалось в ожидании их прибытия и в конечном итоге прекращалось.
Начиная с лета 1942 года команда разработчиков TRE начала экспериментировать с системами для проецирования дисплея на лобовое стекло, и к октябрю объединила это с изображением существующей GGS Mk. II гироскопический прицел для создания настоящего проекционного дисплея, известного как индикатор автоматического пилота или API. Единственный образец был установлен на Beaufighter и испытан в течение октября, а многочисленные модификации и последующие образцы были испытаны в течение следующего года.
Mk. VI
Hawker Typhoon R7881 был экспериментально оснащен AI Mk. ВИ радар. Электроника была упакована в контейнер под крылом, который выглядел как сбрасываемый бак.Когда ИИ начал проявлять себя в начале 1940 года, Королевские ВВС поняли, что поставки радаров скоро превзойдут количество доступных подходящих самолетов. Поскольку в составе ночных истребителей уже имеется большое количество одномоторных одноместных самолетов, возникла потребность в том, чтобы оборудовать их радаром. Министерство авиации сформировало самолет AI Mk. VI Конструкторский комитет для изучения этого летом 1940 года. В результате AI Mk. VI был по сути своей Mk. IVA с дополнительной системой автоматической настройки диапазона стробоскопа. Когда цель не была видна, система переместила стробоскоп из минимального значения в максимальную дальность около 6 миль (9,7 км), а затем снова начала с минимума. Этот процесс занял около четырех секунд. Если цель была замечена, стробоскоп будет прилипать к ней, позволяя пилоту приблизиться к цели, используя его C-прицел. Пилот будет летать под наземным контролем до тех пор, пока цель внезапно не появится на его индикаторе пилота, а затем перехватит ее.
В октябре был изготовлен прототип автоматического стробоскопа, а также новый Mk. РЛС типа ИВА с ручным стробоскопом для тестирования. Затем EMI попросили предоставить еще один прототип макета стробоскопа для воздушных испытаний, который был доставлен 12 октября. Было обнаружено и решено множество проблем. Среди них было обнаружено, что стробоскоп часто прилипал к отражению от земли, а когда этого не происходило, не прилипал до тех пор, пока не получил сильный сигнал на более коротких дистанциях, или мог придерживаться неправильной цели. Со временем была добавлена кнопка панацеи для открепления стробоскопа в этих случаях.
Поскольку Mk. IVA был модифицирован в улучшенный Mk. V, Mk. VI последовал его примеру. Но к началу 1941 года было решено создать Mk. VI - совершенно новый дизайн, который легче помещается в небольшой самолет. В октябре 1940 года EMI уже получила контракт на поставку дюжины опытных образцов с поставкой в феврале, но эти постоянные изменения сделали это невозможным. Тем не менее в декабре они представили контракт на производство 1500 единиц. В период с декабря по март начали поступать серийные образцы, в которых было обнаружено огромное количество проблем, над которыми инженеры работали одну за другой. К июлю системы были готовы к использованию и начали устанавливаться на новый Defiant Mk. II в начале августа, но они продемонстрировали проблему, при которой система могла блокировать передачи от других самолетов AI в этом районе, что привело к дальнейшим модификациям. Лишь в начале декабря 1941 года эти проблемы были полностью решены, и подразделения были допущены к использованию в эскадрильях.
К этому моменту поставки Beaufighter и нового Mosquito значительно улучшились, и решение было принято. сделано, чтобы удалить все одномоторные конструкции из ночных истребителей в течение 1942 года. Две единицы Defiant действительно перешли на Mk. VI, но они проработали всего около четырех месяцев, прежде чем перешли на Москито. Производство для роли ИИ закончилось, и электроника была преобразована в радары предупреждения о хвосте Monica для бомбардировщиков, до середины 1944 года, когда немцы узнали о радар-детекторе Flensburg, который обнаружил Моника трансмиссий была раскрыта британцам.
Модель Mk. У VI была короткая зарубежная карьера. Один из первых агрегатов был экспериментально установлен на Hurricane Mk. IIc, и это привело к тому, что в июле 1942 года был произведен единственный полет таких конструкций. Этим переоборудованиям уделялось такое внимание, что они не были завершены до весны 1943 года. Некоторые из этих самолетов были отправлены в Калькутту. где они захватили несколько японских бомбардировщиков. Была проведена экспериментальная подгонка на Hawker Typhoon iA R7881, при этом система была упакована в стандартный подкрыльевой откидной бак. Он был доступен в марте 1943 года и прошел длительные испытания до 1944 года, но из этой работы ничего не вышло.
ОписаниеMk. IV представлял собой сложный набор систем, известных в RAF под общим названием Airborne Radio Installation 5003 (ARI 5003). К отдельным частям относятся приемник R3066 или R3102, передатчик T3065, модулятор типа 20, антенна передатчика типа 19, антенна возвышения, тип 25, азимутальная антенна, тип 21 и 25, устройство согласования импеданса, тип 35, панель управления напряжением, тип 3 и индикаторный блок, тип 20. или 48.
Схема расположения антенн
На этих изображениях показаны приемные антенны SCR-540, установленного на прототипе A-20. Модель -540 была американской моделью AI Mk.. IV, отличающиеся, прежде всего, позиционированием пассивных директоров (белые).Поскольку Mk. Система IV работала на одной частоте, естественно, она соответствовала конструкции антенны Yagi, которая была привезена в Великобританию, когда японские патенты были проданы компании Marconi. «Яги» Уолтерс разработал систему для использования ИИ с использованием пяти антенн Яги.
Передача происходила от единственной антенны с наконечником стрелы, установленной на носовой части самолета. Он состоял из сложенного диполя с пассивным директором перед ним, оба согнуты назад под углом примерно 35 градусов и выступали из носовой части на монтажном стержне. Для приема по вертикали приемные антенны состояли из двух полуволновых униполей, установленных над и под крылом, с отражателем за ними. Крыло действовало как сигнальный барьер, позволяя антеннам видеть только часть неба над или под крылом, а также непосредственно перед ним. Эти антенны были повернуты назад под тем же углом, что и передатчик. Горизонтальные приемники и директора устанавливались на стержнях, выступающих из передней кромки крыла, антенны располагались вертикально. Фюзеляж и гондолы двигателей образовывали барьеры для этих антенн.
Все четыре приемные антенны были подключены через отдельные выводы к моторизованному переключателю, который по очереди выбирал каждый из входов, отправляя его в усилитель. Затем выход был переключен с помощью той же системы на один из четырех входов ЭЛТ. Вся радиолокационная дипольная антенна для AI Mk.IV была простой по сравнению с 32-дипольной приемопередающей антенной Matratze (матрас), установленной на носу первых немецких ночных истребителей, использующих радар AI, для их собственного диапазона UHF Лихтенштейн B / C конструкция бортовой РЛС в 1942–43 гг.
Отображение и интерпретация
Изображение Mk. IV-дисплей с одиночной меткой цели, видимой примерно на ½ пути по временной оси. Значки одинаковой длины на левом дисплее и немного длиннее на правой стороне правого дисплея. Это значит, что истребитель должен немного повернуть вправо, чтобы перехватить цель. Большой треугольник слева и сверху - это отражение от земли, ограничивающее максимальное расстояние. На этом смоделированном Mk видны две точки. Индикация азимута IV, одна большая и одна маленькая. Внизу - сигнал звонка, который заставил систему работать на минимальной дальности. Отражения от земли не моделируются.Модель Mk. Система отображения IV состояла из двух электронно-лучевых трубок диаметром 3 дюйма (7,6 см), подключенных к общему генератору временной развертки, обычно настроенному на пересечение дисплея за время, необходимое для приема сигнала сигнал с расстояния 20 000 футов (6,1 км). Дисплеи были установлены рядом друг с другом на рабочем месте оператора РЛС в задней части Beaufighter. Трубка слева показывала положение по вертикали (высоту), а трубка справа - положение по горизонтали (азимут).
Каждая приемная антенна была направлена на один из каналов дисплеев по очереди, в результате чего одна дисплеев для обновления. Например, в данный момент переключатель может быть установлен на отправку сигнала в левую часть дисплея азимута. Генератор временной развертки был запущен, чтобы начать перемещение точки ЭЛТ вверх по экрану после окончания передачи. Отражения заставят точку отклониться влево, создавая всплеск, вертикальное положение которого можно измерить по шкале для определения дальности. Затем переключатель переместится в следующее положение и вызовет перерисовку правой части дисплея, но сигнал будет инвертирован, поэтому точка переместится вправо. Переключение произошло достаточно быстро, чтобы дисплей выглядел непрерывным.
Поскольку каждая антенна была нацелена на то, чтобы быть чувствительной в основном в одном направлении, длина меток зависела от положения цели относительно истребителя. Например, цель, расположенная на 35 градусов выше истребителя, вызовет усиление сигнала в верхнем вертикальном приемнике, что приведет к появлению длинной метки на верхней трассе и ни одной на нижней трассе. Несмотря на то, что обе вертикальные антенны менее чувствительны непосредственно впереди, обе вертикальные антенны могли видеть прямо перед истребителем, поэтому цель, расположенная прямо впереди, вызвала две немного более короткие точки, по одной по обе стороны от центральной линии.
Для перехвата оператор радара пришлось сравнивать длину бликов на дисплеях. Если, например, метка была немного длиннее справа, чем слева от отображения азимута, он бы проинструктировал пилота повернуть вправо, чтобы центрировать цель. Перехваты обычно приводили к потоку коррекций влево / вправо и вверх / вниз при считывании (надеюсь) уменьшающегося диапазона.
Задний фронт импульса передатчика не был идеально резким и заставлял сигналы приемника звонить в течение короткое время, даже если они были включены после якобы полного импульса. Этот оставшийся сигнал вызвал большую постоянную вспышку, известную как прорыв передатчика, которая появилась на ближнем конце трубок (слева и внизу). Управление, известное как смещение осциллятора, позволяло регулировать точное время активации приемника относительно импульса передатчика, обычно так, чтобы остатки импульса были только видимы.
Из-за широкой диаграммы направленности передающей антенны , часть сигнала всегда падает на землю, а часть его отражается обратно на самолет, вызывая возврат к земле. Он был настолько мощным, что принимался всеми антеннами, даже верхним вертикальным приемником, который иначе был бы скрыт от сигналов ниже него. Поскольку наименьшее расстояние и, следовательно, самый сильный сигнал был получен от отражений непосредственно под самолетом, это привело к появлению сильного всплеска на всех дисплеях в диапазоне высоты истребителя. Земля дальше перед самолетом также вызвала отражения, но они были все более и более удаленными (см. наклонная дальность ), и только часть сигнала отражалась обратно в самолет, в то время как все большая часть рассеивалась вперед и в сторону. Таким образом, отражения от земли на дальних расстояниях были меньше, что приводило к появлению примерно треугольной серии линий в верхней или правой части дисплеев, известной как «эффект рождественской елки», за которой невозможно было увидеть цели.
Операция Serrate
Serrate использовала винтовку Mk. Аппаратура IV для приема и отображения, заменяющая только блок приемника. Это могло быть включено или выключено из схемы из кабины, которая также отключила передатчик. При типичном перехвате оператор радара будет использовать Serrate для отслеживания немецкого истребителя, используя индикаторы направления с дисплеев, чтобы направить пилота на курс перехвата. Дальность не сообщалась, но оператор мог сделать приблизительную оценку, наблюдая за силой сигнала и тем, как сигналы менялись при маневрировании истребителя. После следования за Серратом на расчетную дальность в 6000 футов (1,8 км) собственный радар истребителя будет включен для последнего захода на посадку.
Использование IFF
Начиная с 1940 года британские самолеты все чаще оснащена пушкой IFF Mk. II, которая позволяла операторам радаров определять, был ли значок на их экране дружественным самолетом. IFF был ответчиком, который отправлял импульс радиосигнала сразу после приема радиосигнала от радиолокационной системы. Передача IFF смешивается с собственным импульсом радара, в результате чего точка растягивается во времени от небольшого пика до вытянутой прямоугольной формы.
Быстрое внедрение новых типов радаров, работающих на разных частотах, означало, что система IFF должен был реагировать на постоянно увеличивающийся список сигналов, и прямой ответ Mk. II требовалось постоянно увеличивать количество подмоделей, каждая из которых работала на разных частотах. К 1941 году стало ясно, что это будет расти неограниченно, и требовалось новое решение. Результатом стала новая серия блоков IFF, в которых использовалась техника непрямого допроса. Они работали на фиксированной частоте, отличной от радиолокационной. Сигнал опроса посылался с самолета нажатием кнопки на радаре, в результате чего сигнал передавался в импульсах, синхронизированных с основным сигналом радара. Принятый сигнал усиливался и смешивался с тем же видеосигналом, что и радар, в результате чего появлялась такая же протяженная вспышка.
Системы самонаведения
Транспондерные системы, используемые на земле, обеспечивают возможность определения местоположения. о местонахождении транспондера, метод, который широко использовался с Mk. IV, а также многие другие радиолокационные системы AI и ASV.
Приемоответчики самонаведения в общих чертах похожи на системы IFF, но используют более короткие импульсы. Когда сигнал был получен от радара, транспондер отвечал коротким импульсом на той же частоте, исходный импульс радара не отражался, поэтому не было необходимости увеличивать длину сигнала, как в случае IFF. Импульс был отправлен на Mk. IV и выглядел как резкая вспышка. В зависимости от расположения транспондера по отношению к летательному аппарату, метка будет длиннее слева или справа от дисплея азимута, что позволит оператору направлять самолет к транспондеру, используя те же методы, что и при обычном перехвате самолета.
Из-за физического расположения транспондера на земле, антенна приемника с наилучшим обзором транспондера находилась под крылом. Оператор радара обычно улавливает сигнал в нижней части экрана высоты даже на очень больших расстояниях. Поскольку сигнал маяка был достаточно мощным, Mk. IV включал переключатель, который устанавливал временную шкалу на 60 миль (97 км) для пикапа на большие расстояния. Как только они приблизятся к общей области, сигнал будет достаточно сильным, чтобы начать появляться на азимутальной (левой-правой) трубе.
BABS
Другая система, используемая с Mk. IV - это система лучевых радиомаяков, или BABS, указывающая на осевую линию взлетно-посадочной полосы.
Общая концепция появилась раньше Mk. IV и по сути являлся британской версией немецкой системы луч Лоренца. Lorenz, или Standard Beam Approach, как он был известен в Великобритании, использовал единственный передатчик, расположенный на дальнем конце активной взлетно-посадочной полосы , который поочередно подключали к одной из двух слегка направленных антенн с помощью моторизованного переключателя. Антенны были нацелены таким образом, что они отправляли свои сигналы слева и справа от взлетно-посадочной полосы, но их сигналы перекрывались по центральной линии. Коммутатор провел 0,2 секунды подключенным к левой антенне (если смотреть с самолета), а затем на 1 секунду к правой.
Чтобы использовать Лоренц, обычное радио было настроено на передачу, и оператор слушал сигнал и попробуйте определить, слышали ли они точки или тире. Если бы они услышали точки, короткий 0,2-секундный импульс, они бы поняли, что находятся слишком далеко влево, и повернулись бы вправо, чтобы достичь центральной линии. Прочерки указали, что им следует повернуть налево. В центре приемник мог слышать оба сигнала, которые сливались, чтобы сформировать устойчивый тон, равносигнал.
Для BABS единственным изменением было переключение трансляции на серию коротких импульсов, а не на непрерывный сигнал.. Эти импульсы посылались при срабатывании сигналов радара ИИ и были достаточно мощными, чтобы их мог уловить Mk. IV приемник в пределах нескольких миль. На стойке регистрации Mk. IV будет получать либо точки, либо тире, а оператор будет видеть чередующуюся серию меток в центре дисплея, которые появляются и затем исчезают при переключении антенн BABS. Продолжительность светового сигнала показывала, был ли самолет слева или справа, и становилась непрерывной точкой на центральной линии. Этот метод был известен как метод луча AI (AIBA).
Поскольку он основан на том же базовом оборудовании, что и оригинальный Mk. IV AI, BABS может также использоваться с оборудованием Rebecca, изначально разработанным для наземных ретрансляторов для доставки припасов над оккупированной Европой. Более позднее устройство Lucero было по сути адаптером для приемника Rebecca, соединяющим его с любым существующим дисплеем; AI, ASV или H2S.
См. Также
- Воздушная война Второй мировой войны
- Европейский театр Второй мировой войны
- История радара
- Турбинлит
- Экспериментальная станция Министерства авиации (AMES)
ПримечанияСсылкиЦитаты
Библиография
Внешние ссылки
- Полная версия AI Mk. Руководство оператора IV доступно здесь.
- Детальные анимации Mk. Дисплей IV можно найти на Norman Groom's Mk. IV страница.
