радар ASV Mark III

редактировать
ASV Mark III
Wellington XII MP512 был одним из первых самолетов, оснащенных ASV Mk. III
Страна происхожденияUK
Год выпуска1943 (1943)
ТипПоиск на поверхности моря
Частота3300 ± 50 МГц (S-диапазон )
PRF 660 pps
Ширина луча ~ 10º по горизонтали,
~ 15º по вертикали
Ширина импульса1 мкс
об / мин60 об / мин
Диапазонот 1,6 до 100 миль (1,6–160,9 км)
Диаметр28 дюймов (0,71 м)
Азимут 320º
Точность~ 5º
Мощность40 kW
Другие названияARI.5119, ARI.5153
Связанныйрадар ASV Mark VI

, судно класса "воздух-поверхность", Mark IIIили ASV Mk. IIIдля краткости, был радаром для поиска поверхности система, используемая прибрежным командованием RAF во время Второй мировой войны. Это была слегка модифицированная версия радара H2S, используемого бомбардировочным командованием RAF., с небольшими изменениями в антенне, чтобы сделать ее более полезной для борьбы с подводными лодками. С весны 1943 года до конца войны это был основной радар Берегового командования. e представил, в частности, ASV Mark VI, который заменил большинство Mk. III с 1944 г. и до послевоенного периода использовались ограниченно.

Первым радаром Coastal Command был ASV Mark I, экспериментальное использование которого началось в 1939 году. В 1940 году для Mark II были внесены незначительные улучшения, но он не был широко доступен до конца 1941 года. что британские ВВС использовали радар для обнаружения их подводных лодок, летом 1942 года немцы представили радар-детектор Metox для прослушивания их сигналов. Это дало подводной лодке предупреждение о приближении самолета задолго до того, как подводная лодка стала видимой на радиолокационном дисплее самолета. Королевские ВВС заметили это ранней осенью, когда экипажи сообщили, что обнаружат подводные лодки, которые исчезнут при их приближении.

ASV, работающий в микроволновых частотах с использованием нового резонаторного магнетрона, на тот момент находился в стадии разработки, известной как ASVS, но не был разработан для различных причины. Роберт Хэнбери Браун предлагал использовать H2S для ASV, но это было отклонено командованием бомбардировщиков, которые хотели себе все комплекты. Браун продолжил разработку EMI и представил его снова в конце 1942 года, когда Metox отверг более ранние марки ASV. Препятствие со стороны бомбардировочного командования привело к большим задержкам, и только в марте 1943 года первая дюжина самолетов была в эксплуатации. С этого момента поставки были быстрыми, и Mk. II был в значительной степени заменен к концу лета.

У немцев не было возможности обнаружить сигналы от Mark III, который работал в диапазоне 10 см по сравнению с длиной волны 1,5 м у Mk. II. Дальнейшее замешательство вызвал захваченный офицер Королевских ВВС, заявивший, что у них есть устройство, способное обнаруживать радар-детектор Metox. В сочетании с другими противолодочными технологиями, внедренными примерно в то же время, потери подводных лодок резко возросли в конце весны 1943 года. К тому времени, когда немцы осознали, что сделали британцы, силы немецких подводных лодок были почти уничтожены, и Битва за Атлантику входила в завершающую фазу. Naxos, микроволновый детектор, был представлен в октябре 1943 года, но он был далеко не таким чувствительным, как Metox, и мало влиял на события; Mark III продолжал руководить большей частью флота прибрежного командования до конца войны.

Содержание

  • 1 Разработка
    • 1.1 Mark II
    • 1.2 ASVS, оригинальный Mark III
    • 1.3 Испытания ASVS
    • 1.4 H2S, новый Mark III
  • 2 В эксплуатации
    • 2.1 Первые шаги полеты
    • 2.2 Ввод в эксплуатацию
    • 2.3 Прилив
    • 2.4 Британская ложь, немецкое замешательство
    • 2.5 Немецкие контрмеры
  • 3 Улучшенные версии
    • 3.1 IIIA
    • 3.2 IIIB
    • 3.3 IIIC
    • 3.4 Дискриминатор возврата в море
  • 4 Замена
    • 4.1 Mark VI
    • 4.2 Mark VII
  • 5 Описание
    • 5.1 ASV Mark III по сравнению с H2S Mark II
    • 5.2 Физическая компоновка
    • 5.3 Отображение и интерпретация
    • 5.4 Lucero
  • 6 Производительность
  • 7 Примечания
  • 8 Ссылки
    • 8.1 Цитаты
    • 8.2 Библиография

Разработка

Mark II

Avro Энсон K8758, как видно из K6260. Экспериментальный радар на K6260 привел к разработке ASV.

Разработка оригинальных систем ASV началась в 1937 году после того, как группа, испытавшая экспериментальный радар класса "воздух-воздух", заметила странные отражения во время полета около берега English Канал. В конце концов они поняли, что это доки и краны в доках Харвича в милях к югу от них. Судоходство также появилось, но команда не смогла это проверить, поскольку их Хэндли Пейдж Хейфорд было запрещено летать над водой. Для решения этой проблемы были проведены дальнейшие испытания двух патрульных самолетов Avro Ansons. Система была грубой, с простой дипольной антенной, которую высовывали из окна и раскачивали вручную для поиска отраженных сигналов.

По ряду причин длина волны 1,5 м радара работала над водой лучше, чем над сушей; в частности, большая площадь и плоские вертикальные борта кораблей были отличными радиолокационными целями. После некоторой дополнительной разработки подходящих антенн система была в основном готова к производству к началу 1939 года. Серийные качественные комплекты были доступны в конце 1939 года и поступили в эксплуатацию в январе 1940 года, став первой авиационной радиолокационной системой, которая использовалась в бою; в 1941 году последовала несколько улучшенная версия, Mark II.

Конструкции ASV имели относительно большую минимальную дальность, что означало, что подводные цели исчезали с дисплея, когда самолет готовился к атаке. Ночью это позволило подводным лодкам избежать атаки. Эта проблема была решена с помощью Leigh Light, прожектора, который освещал подводные лодки в последние секунды подхода. К началу 1942 года ASV Mark II и Leigh Light были установлены на большом количестве самолетов. Их эффект был впечатляющим; Немецкие подводные лодки раньше были относительно безопасны в ночное время и могли действовать из Бискайского залива, несмотря на то, что он находился недалеко от британских берегов. К весне 1942 года Бискайский остров превратился в смертельную ловушку: самолеты появлялись из ниоткуда посреди ночи, сбрасывали бомбы и глубинные бомбы, а затем снова исчезали через мгновение.

Немцы победили ASV Mark II. конец 1942 г. с выпуском на рынок радар-детектора Metox. Это усиливало импульсы радара и передавало их в наушники радиста. Имея опыт, операторы могли определить, приближается самолет или просто пролетает мимо. Он обеспечил это предупреждение задолго до того, как эхо от подводной лодки стало видимым на дисплее самолета, что позволило подводной лодке нырнуть и избежать обнаружения.

ASVS, оригинальный Mark III

При размещении между полюсами мощный подковообразный магнит, этот простой медный блок генерировал множество киловатт микроволновых сигналов, совершая революцию в радарах.

После изобретения в начале 1940 года резонатора магнетрон, который производил микроволны на расстоянии около 10 см, все британские войска начали разработку радаров с использованием этих устройств. Среди них были команды Министерства авиации, которые разработали AI и ASV, обратили свое внимание на AIS, буква S означает «сенитметрический». Испытания в апреле 1941 г. первых устройств наведения на HMS Sealion показали, что они могут обнаруживать полупогруженные подводные лодки на расстоянии нескольких миль.

В июне 1941 г. было подано официальное заявление на Роберт Уотсон-Ватт, директор по развитию коммуникаций (DCD), сформировал отдельную группу для разработки ASVS. Изначально это была версия Mark II с минимальными преобразованиями, необходимыми для использования магнетрона в качестве передатчика. В тот же период TRE также разрабатывал новый радар H2S для Bomber Command. В H2S был предусмотрен индикатор план-положение (PPI), который создавал двумерное изображение земли под самолетом в виде карты на 360 °. PPI также значительно облегчил рабочую нагрузку оператора для большинства других задач радара, так как они могли видеть область вокруг радара с первого взгляда, вместо того, чтобы вручную сканировать вперед и назад по интересующим областям. Вскоре ASVS также внедрила PPI, используя 9-дюймовый (230 мм) электронно-лучевую трубку (ЭЛТ) и второй дисплей с диапазоном измерения на 6-дюймовом (150 мм) ЭЛТ.

Для установки сканирующей антенны на «Веллингтон», у которого было меньшее кольцо под турелью, чем у более новых конструкций, таких как Handley Page Halifax, отражатель имел ширину 28 дюймов (710 мм) по сравнению с аналогичным устройствам для H2S шириной 36 дюймов (910 мм). За этим исключением, агрегаты были похожи на разрабатываемый H2S Mark I. Филип Ди отметил, что первый полет Веллингтона T2968 состоялся только в декабре 1941 года, и только 13 января 1942 года он отметил, что «ASV видел [небольшой корабль] Титларк на расстоянии 12 миль». Успех привел к заключению контрактов с Ferranti на производство электроники и Metropolitan Vickers (Metrovick) на сканирующую антенную систему, которая будет известна как ASV Mark III. У Ferranti был готов прототип к лету 1942 года, хотя они предсказывали, что первые поставки будут готовы не раньше весны 1943 года.

Испытания ASVS

T2968 продолжали испытания до 24 февраля и позже. 7 марта 1942 г. был отправлен в RAF Ballykelly в Северной Ирландии для проведения соревновательных испытаний против других разработок ASV. Одним из них был Mark IIA, у которого был новый передатчик, который увеличил мощность вещания с 7 до 100 кВт. Было обнаружено, что это увеличивает дальность обнаружения против надводных подводных лодок примерно до 14 миль (23 км) и 7 миль (11 км), даже когда подводная лодка была полупогруженной, только боевая рубка над водой. Это было примерно вдвое больше, чем у оригинального Mark II. Однако это также значительно увеличило количество помех, поскольку отраженные волны от волн были аналогичным образом увеличены. Во втором устройстве использовался аналогичный передатчик большой мощности, который работал на длине волны 50 см, а не 1,5 м, но было показано, что он не имеет преимуществ перед базовым Mark II.

В отличие от этого, набор ASVS показал значительные улучшения. Эффективность против конвоев составила 40 миль (64 км), когда самолет летел на высоте всего 500 футов, несмотря на то, что радарный горизонт составлял всего 27 морских миль (50 км; 31 милю) на этой высоте. Другие самолеты были видны на расстоянии 10 миль (16 км), а подводные лодки - на высоте 12 миль (19 км). ASVS был немедленно выбран в качестве нового эксплуатационного требования, а комплект 50 см также был заказан в качестве запасного. Когда стало ясно, что магнетрон будет работать, система 50 см была отменена.

H2S, новый Mark III

Маленькая антенна Mark III позволила установить его в гораздо меньшем обтекателе, чем H2S. Здесь он виден под носом у Веллингтона из No. 458-я эскадрилья RAAF.

Роберт Хэнбери Браун был убежден, что радар H2S, разрабатываемый для RAF Bomber Command, может быть адаптирован для противокорабельных работ, просто заменив антенну на антенну, подходящую для полета самолета. на высоте 2 000 футов (610 м), а не на высоте 20 000 футов (6 100 м). Он продолжал работать над этим проектом с основными разработчиками H2S, EMI.

К концу 1942 года был представлен Metox, и Ферранти сообщил, что Mark III некоторое время не будет доступен в больших количествах. Адаптация Брауна на основе H2S была в основном завершена, и к концу 1942 года можно было бы установить небольшое количество блоков ручной сборки. Эта система, работающая на расстоянии 10 см, была бы невидима для Metox. Команда TRE, отвечающая за ASVS, не находилась под контролем Ди, и он был счастлив указать на их проблемы. 25 сентября 1942 года на встрече в DCD он указал, что команды AI и ASV разрабатывают отдельные системы, которые с точки зрения сигналов почти идентичны. Единственное существенное отличие заключалось в том, что у ASV были дисплеи большего размера. Ди предложил отказаться от системы Ферранти и использовать систему на основе H2S.

Встреча произошла во время яростных дебатов по поводу использования магнетрона; если самолет с H2S будет сбит, он попадет в руки немцев и будет быстро реконструирован. Фредерик Линдеманн особенно высказывался против использования магнетрона в H2S и требовал использовать вместо него клистрон. Клистрон был уже известен немцам и настолько хрупок, что вряд ли выживет при аварии. Такой проблемы не существовало для ASV, где магнетрон упал бы в воду, если бы его сбили. Это сделало ASV гораздо более безопасным выбором для развертывания очень небольшого количества доступных магнетронов. Командующий бомбардировочным командованием Артур «Бомбардировщик» Харрис возразил, заявив, что его бомбардировщики нанесут гораздо больший урон флоту немецких подводных лодок, бомбя их загоны во Франции, чем прибрежное командование, выслеживая их в море. Встреча завершилась тем, что прибрежному командованию был отдан приоритет на установку магнетронных единиц. 30 сентября Ферранти было приказано прекратить работу над их разработкой в ​​пользу системы на основе H2S, также известной как Mark III.

Споры с бомбардировочным командованием усугубились проблемами в прибрежном командовании из-за к огорчению, что первоначальный проект Mark III был отменен Министерством авиации без консультации с прибрежным командованием. То, что система на основе H2S может быть доступна немедленно, не впечатлило высшие эшелоны командования. Путаницу усугубляло то, что командующий прибрежным командованием Филип Жубер де ла Ферте посетил группы разработчиков радаров в Исследовательском учреждении электросвязи (TRE) и сказал им, что не верит в ASV, что привело к требованию увидеть его в действии. Еще больше замешательства последовало, когда команды TRE предложили установить новый радар на планер с четырьмя двигателями. Они предоставят достаточно места для установок и превосходную дальность действия над Северной Атлантикой. 8 декабря 1942 года было созвано собрание по этой теме, но Жубер отказался ходатайствовать в пользу TRE, и им было приказано продолжить работу с двухмоторным Веллингтоном.

В эксплуатации

Первоначально полеты

На Wellington неиспользуемое нижнее кольцо башни использовалось для установки выдвижной версии Leigh Light, которая снижала сопротивление во время крейсерского полета.

Использование Wellington с ASV Mark III совпало с перемещением Leigh Light от крыла самолета до выдвижного «мусорного бака», который простирался вниз через бывший пояс башни башни. Это означало, что сканер радара нельзя было разместить в этом месте, как это было на самолетах с H2S. Обтекатель вместо этого был перемещен в нос. Это блокировало сканирование назад, примерно на 40 градусов по обе стороны от фюзеляжа, и означало, что нужно было удалить носовые орудия; носовой стрелок обычно стрелял по подводным лодкам, чтобы подавить своих зенитчиков, и потеря этой способности была непопулярной.

К концу года в наличии было небольшое количество единиц, и в декабре 1942 года два были направлен в подразделение технического обслуживания № 30 для установки на Wellington VIII, испытания которых начались в январе в подразделении прибрежного командования. Между H2S и ASV не было большой разницы, за исключением названия. Оба включали в себя два ЭЛТ-дисплея, 6-дюймовую трубку для основного дисплея сканера и меньшую 3-дюймовую высоту под ней. Последний использовался для измерения высоты и для использования с радиомаяками Eureka и в ASV, он также стал использоваться в качестве системы отсчета времени для освещения Leigh Light.

Приоритет отдавался Прибрежное командование просуществовало недолго, и 8 января 1943 года приоритет вернулся к бомбардировочному командованию. Стало ясно, что не хватало слесарей для поддержания работы подразделений, и в дополнение к местным новобранцам класс из недавно сформированной станции ВВС США Клинтон в Онтарио, Канада отправил еще 110 техников.. Сначала у технических специалистов было короткое пребывание в США для обучения на аналогичном американском DMS-1000.

. Первое оперативное патрулирование с использованием одного из двух самолетов было проведено в ночь на 1/2 марта 1943 года. Самолет вернулся из Бискайя, не заметив подводных лодок. Во время патрулирования самолет был атакован немецкими ночными истребителями, и оператор радара смог дать пилоту команду уклоняться от них. Подобные патрули также вернулись с пустыми руками до ночи 17 марта, когда H538 заметил подводную лодку на расстоянии 9 миль (14 км), но их Leigh Light не удалось, и они не смогли продолжить атаку. Следующей ночью тот же самолет заметил подводную лодку на расстоянии 7 миль (11 км), и на глубине она была атакована. Поставки магнетрона начали улучшаться в начале марта 1943 года, и 12 марта было решено разделить поставки поровну между двумя командами. Серьезное ограничение запасных частей затем стало проблемой, но в конечном итоге было решено путем отправки большего количества запасных частей в бомбардировочное командование, чтобы компенсировать их более высокий уровень потерь.

На службу

Достаточно единиц прибыло конец марта за No. 172-я эскадрилья RAF в RAF Chivenor, чтобы переоборудовать свои Wellington XII в Mark III. Вскоре эскадрилья стала атаковать каждую неделю, и в апреле количество наблюдений в заливе резко возросло. Расчеты показали, что самолеты как минимум видели каждую находившуюся в то время подводную лодку. Примерно в то время, когда появился Mark III, появились первые подобные радары в США, построенные с использованием магнетронной технологии, представленной им во время Tizard Mission в конце 1940 года. Эти DMS-1000 были установлены на Объединенный B-24 Liberator, один из очень немногих самолетов с достаточной дальностью полета, позволяющий осуществлять патрулирование Срединно-Атлантический разрыв и, таким образом, позволять самолетам прикрывать конвои на всем пути от Галифакс в порты Великобритании. B-24 с DMS-1000 был отправлен в Великобританию в январе 1942 г. и использовался в боевых условиях No. 224-я эскадрилья RAF, где система именовалась ASV Mark IV.

По неизвестным причинам армейский авиакорпус США решил отменить разработку DMS-1000 в в пользу Western Electric SCR-517, хотя он оказался гораздо менее чувствительным. Королевские ВВС узнали о другом устройстве, предназначенном для установки в Береговая охрана США дирижаблях, Philco ASG, который был сопоставим с оригинальным DMS-1000. Они попросили вместо этого использовать ASG в их заказе Liberator, обозначив его как ASV Mark V. В марте прибыла партия Liberators со смесью DMS-1000, SCR-517 и ASG, которые были введены в эксплуатацию в июне. Этим самолетам не хватало Leigh Light, и они, как правило, не могли оказать давление на атаку, но они были неоценимы для того, чтобы помешать приближению подводных лодок и вызвать корабли для их атаки.

Прилив меняется

Mk. Оснащенный III Sunderland W4030 из 10-й эскадрильи RAAF атакует U-243 в Бискайском заливе летом 1944 года.

К маю подводные лодки подверглись атакам с того момента, как они вошли в Бискайский залив, чтобы время они вернулись. Даже если они сбегали в Атлантику, лодки подвергались атакам за сотни миль от конвоев, когда они пытались собраться в волчьи стая. Это было связано с прибытием новых фрегатов с микроволновыми радарами и приемниками хафф-дафф, что еще больше затруднило операции подводных лодок; атаковать конвои оказалось практически невозможно.

Карл Дёниц был уверен, что это произошло из-за новой системы обнаружения, но не понимал ее природы. В сообщении Гитлеру в середине мая 1943 года он заявил:

В настоящее время мы сталкиваемся с величайшим кризисом в подводной войне, поскольку противник с помощью средств определения местоположения делает бой невозможным и заставляет нас большие потери.

Пытаясь отразить постоянные атаки в Бискайском заливе, Дёниц приказал подводным лодкам покинуть порт в течение дня, когда они могут попытаться сбить самолет и дневной истребитель сможет прикрыть его предоставляться. Прибрежное командование ответило формированием "Strike Wings" с использованием высокоскоростных самолетов, таких как Bristol Beaufighter, которые путешествовали небольшими группами и совершали атаки с разбегом, подавляя оборону подводных лодок, но при этом оказываясь трудными. чтобы немецкие истребители атаковали, когда они сделали один пробег, а затем исчезли на большой скорости. Хотя подводным лодкам удалось сбить несколько самолетов, потери лодок продолжали расти.

В июне было замечено, что подводные лодки покидали порт флотилиями численностью пять или более, что обеспечивало более высокую плотность противодействия. -самолет ведет огонь до точки, где к ним было опасно приближаться, а также снижает вероятность обнаружения для каждой лодки. Королевские ВВС ответили, что самолеты оторвались от подводных лодок и вызвали эсминцы, которые могли бы с легкостью потопить их. Если подводные лодки попытаются нырнуть, самолет прыгнет. Для лодок, сумевших уклониться от атаки в бухте, действия против конвоев оказались практически невозможными. Все попытки собраться были сорваны задолго до того, как конвои приблизились, иногда за сотни миль, когда группы охотников-убийц выследили их. Потери подводных лодок резко упали; в июне было потеряно меньше судов, чем когда-либо с 1941 года. К концу месяца 30 процентов подводных лодок в море было потеряно, что стало катастрофой. Дёниц был вынужден отозвать флот из Северной Атлантики, отправив его на второстепенные театры военных действий, пока находилось какое-то решение.

Британская ложь, немецкая неразбериха

В конце февраля 1943 года Немецкая подводная лодка U-333 была атакована Mk. III-оборудованный Веллингтон. Артиллеристы уже были в состоянии повышенной готовности и сумели сбить самолет, но когда он упал, ему удалось сбросить заряды вокруг лодки. Подводная лодка выжила и сообщила, что Metox не предупредил о приближении, а Leigh Light не использовался. Самолет просто появился из тьмы и сбросил серию глубинных бомб. 7 марта U-156 был атакован аналогичным образом, и по радио было сказано, что используется новый радар.

Несмотря на это раннее предупреждение о новой системе, Усилиям Германии помешал один из самых эффективных фрагментов дезинформации войны. Капитан прибрежного командования, который был схвачен после крушения, рассказал правдоподобную историю, очевидно полностью созданную им самим, которая на несколько месяцев сбила немцев с толку. Он заявил, что они больше не использовали Mk. II для первоначального обнаружения, и вместо этого использовал новый приемник, который отслеживал небольшую утечку промежуточной частоты, используемой в тюнере Metox. Он утверждал, что он может обнаруживать Metox на дальностях до 90 миль (140 км). Радар теперь был включен только в последние минуты подхода, чтобы проверить дальность и помочь операции Leigh Light.

Сначала немцы скептически отнеслись к этому заявлению, но серия экспериментов вскоре продемонстрировала это. действительно было возможно. Это стало настоящим ужасом, когда оборудование было установлено в самолете и продемонстрировало свою способность обнаруживать Metox на расстоянии 70 миль (110 км) при полете на высоте 6000 футов. Дополнительные 20 миль, заявленные пилотом, были приписаны превосходству Великобритании в области электроники.

С этого момента ложная информация была «расценена как евангелие», несмотря на множество доказательств обратного. Это включало отчеты с лодок, которые подверглись атаке, когда их Metox был выключен, и один отчет от предприимчивого радиста в U-382, который экспериментировал с визуальным дисплеем с Metox и обнаружил сигналы, которые были хорошо вне нормального диапазона. Несмотря на эти сообщения, 15 августа 1943 года всему флоту было отправлено радиосообщение с просьбой выключить свой Metox.

Самым удивительным аспектом этой путаницы было то, что немцы знали о магнетроне и что он используется для новых высокочастотных радаров. Неповрежденный экземпляр попал в руки немцев во время его второго оперативного использования, когда в ночь с 2 на 3 февраля 1943 года над Роттердамом был сбит Short Stirling с H2S. По неизвестным причинам возможность того, что эта система не работает. использовались для противолодочных работ, либо никогда не доходили до ВМФ, либо были отклонены инженерами ВМС как невозможные.

Немецкие контрмеры

Полагая, что проблема была утечкой из Metox, лодки, возвращающиеся в порт, были оснащены для обнаружения сигналов в диапазоне от 120 до 150 см, но также имел побочный эффект, заключающийся в меньшей утечке сигнала, большей чувствительности и дальности. Несмотря на Wanze, подводные лодки продолжались, и 5 ноября 1943 года использование Wanze также было запрещено, поскольку они считали, что его тоже можно отследить. Новая версия Wanze G2 еще больше уменьшила утечку сигнала, но потеряла дальность действия и не дала никаких дальнейших улучшений. Боркум был представлен летом 1943 года. Чувствительность между 75 и 300 см Боркум все еще находилась за пределами диапазона, на котором он мог бы обнаружить Mk. III. Боркум был намного менее чувствителен, чем Ванце, но еще больше уменьшил утечку до такой степени, что командование посчитало его безопасным использовать при любых обстоятельствах, но опускание продолжалось. Только в сентябре 1943 года германский флот рассмотрел возможность сигналов длиной 10 см. Люфтваффе представили радар-детектор Naxos, чтобы их ночные истребители могли отслеживать радары H2S. Приемник был адаптирован к новой антенне и представлен в том же месяце. Наксос был хрупким устройством, и его антенну приходилось снимать для погружения; командир U-625 утонул, пытаясь вытащить антенну.

Naxos предлагал обнаружение на очень близком расстоянии, порядка 8 километров (5 миль), так что даже если он обнаружил Mk. III у него было очень мало времени, чтобы нырнуть в безопасное место. В 1944 году в Naxos было внесено несколько улучшений, в частности, новая антенна Flieg, которую не нужно было снимать для погружения. Fliege предлагал не только прием, но и разумное направление, позволяющее обеспечить начальное наведение зенитных орудий. Еще одна улучшенная антенна, Mücke, добавила антенны для обнаружения 3-сантиметровых сигналов, когда блок H2S, работающий на частоте, был восстановлен с бомбардировщика RAF. Прибрежное командование никогда не переходило на эту частоту в больших масштабах. Дальнейшие попытки понять британские радары привели к миссиям с хорошо оснащенными подводными лодками U-406 и U-473, обе из которых были потоплены. Naxos никогда не был убедительным решением проблемы Mark III.

Улучшенные версии

IIIA

Вскоре после появления первых III были добавлены незначительные улучшения, в результате чего появился Mark IIIA. , или ARI.5153. Несмотря на ряд незначительных отличий в оборудовании, основным отличием было добавление системы Lucero. Lucero представлял собой приемопередатчик , настроенный на диапазон 1,5 м, радиомаяки и транспондеры, используемые для навигации, и IFF Mark III. Передатчик Lucero мощностью 500 Вт периодически отправлял сигналы на частоте около 176 МГц или мог быть переключен на систему маяка для слепого подхода (BABS) на 173,5 МГц. Когда эти сигналы были получены наземными транспондерами, транспондер отвечал собственным коротким импульсом, обычно с гораздо большей мощностью. Этот импульс был уловлен приемником Lucero, усилен и отправлен на высотомер ASV или H2S. Lucero отправлял сигнал каждый третий импульс радара и синхронизировал его, чтобы начать в одно и то же время, так что можно было использовать тот же генератор временной развертки, что и обычные сигналы радара. Были использованы две антенны, и моторизованный переключатель переключал приемник между ними каждые 4 или 5 сигналов, чтобы произвести переключение лепестков. Переключатель также включал инвертор сигнала на прицеле высоты, так что сигналы от левой антенны вызывали отклонение влево, а не в нормальную правую сторону. Результатом были две «отметки» на шкале высоты; сравнивая их амплитуду, оператор РЛС мог определить направление маяка относительно носовой части самолета. По мере увеличения числа радиомаяков возникла серьезная проблема с перенаселенностью спектра. Это привело к перемещению системы Rebecca / Eureka в диапазон от 214 до 234 МГц, что, в свою очередь, привело к появлению новых версий Lucero, которые можно было использовать с этой системой.

IIIB

Автор К концу 1943 года в H2S были внесены существенные улучшения, в частности, более эффективные конструкции антенн, использование волноводов вместо коаксиальных кабелей, стабилизация по крену, отображение «север вверх» и дисплеи с коррекцией по высоте, показывающие расстояние до земли вместо наклонного диапазона. Они представляли меньший интерес в ASV, особенно модификации наземной дальности, которые не были необходимы из-за малых высот, на которых летел самолет, что означало, что наклонная дальность не слишком отличалась от наземной. Поскольку Coastal Command не нуждалась в улучшениях H2S, была представлена ​​первая специализированная система ASV, Mark IIIB. Оператор мог расширять «нулевое кольцо» по мере приближения самолета к цели, удерживая метку цели рядом с внешним краем дисплея, а не естественным образом приближаясь к центру дисплея. Пятно на дисплее было больше, что улучшило угловое разрешение с ~ 6 ° до примерно 1,7 ° в пределах последних 300 м (1000 футов) подхода. Остальные изменения были незначительными; до введения регулировки диапазона высоты на новой модели H2S эта регулировка выполнялась с помощью простого механического калькулятора, называемого «барабаном высоты». Поскольку для ASV в этом не было необходимости, линии дальности, использованные для этого расчета, были удалены с барабана и заменены линией с фиксированными шагами, указывающими дальность действия 1 милю (1,6 км), которую можно было использовать с BABS, не глядя на барабан. оценить дальность до аэродрома. «Строб», небольшая метка, созданная системой барабана дальности, которая отображалась на прицеле высоты, больше не регулировалась и вместо этого фиксировалась на дальности в 1 милю, которая использовалась для измерения времени использования Leigh Light.

IIIC

Хорошо обтекаемые обтекатели Mark IIIC создавали меньшее сопротивление, чем большие антенные комплекты Mark II.

К 1943 году летающая лодка Short Sunderland была большая часть флота прибрежного командования. Они использовали ASV Mark II, антенны которого были установлены под крыльями или с обеих сторон фюзеляжа. Mark III представлял проблему, поскольку места в носу и животе, которые давали требуемый круговой обзор, не могли быть использованы из-за корпуса самолета. Это привело к измененной версии, известной как Mark IIIC. IIIC использовал два сканера, по одному под внешней секцией каждого крыла. Их вращение было синхронизировано с одним приводом, и радиосигнал переключался между ними во время вращения. Для обеспечения покрытия в важной зоне прямой видимости, сигнал не переключался на левый (левый) сканер до тех пор, пока не достигал 15 ° после прямой наводки, поэтому правый (правый) сканер охватил 195 °, а не 180. Сигнал подавался магнетроном, подводившимся к сканерам через волновод, проходящий через переднюю кромку массивного крыла «Сандерленда». В ходе испытаний, проведенных в апреле 1944 года, IIIC продемонстрировал значительно улучшенные характеристики по сравнению с Mk. III в Веллингтоне и Галифаксе в два раза больше, хотя причины так и не были полностью определены.

Дискриминатор отражения от моря

Большие волны имеют вертикальные стороны, которые эффективно отражают радар, и это вызывает ложные отражения на дисплей. При высоком уровне моря это может привести к появлению шума на экране, что сделает систему бесполезной. Это привело к экспериментам с «дискриминатором морского возврата», чтобы отфильтровать их. Дискриминатором был фильтр верхних частот, который подавлял любые низкочастотные компоненты сигнала, когда он выходит из усилителей. Это привело к уменьшению сигнала на -3 дБ ниже примерно 40 кГц. В ходе экспериментов в марте 1944 года сообщалось, что система устраняет помехи от волн в средних состояниях моря и значительно снижает их в высоких состояниях. Хотя это также уменьшило сигнал, возвращаемый от целей, хороший оператор мог настроить набор так, чтобы он не пострадал от слежения.

Замена

Когда Metox был впервые представлен, TRE ответил ASV Mark IIA, более мощная версия оригинального Mk. II и включал аттенюатор, известный как «Vixen». Оператор радара отключал сигналы, когда они приближались к подводной лодке, скрывая тот факт, что самолет находился поблизости. Вторая идея заключалась в том, чтобы перейти на новую частоту, которой стал Mk. III. На испытаниях в январе 1942 года Mark III превосходил Mk. IIA был исключен. Когда был представлен Mark III, его разработчики в TRE почувствовали, что немцы быстро увеличат частотную характеристику Metox, чтобы увидеть новые сигналы, и цикл повторится. Чтобы опередить немцев, несколько разработок начали быстро вводить новые модели, как только стало очевидно, что это происходит. Как и в случае с Mark II, они рассмотрели два возможных решения: более мощную версию Mark III с аттенюатором и переход на новую частоту. Они появились как Mark VI и Mark VII. Только в октябре 1943 года экипажи Королевских ВВС начали замечать возвращение проблемы «исчезающих контактов», которая была связана с появлением Наксоса. Учитывая эту неожиданную задержку с противодействием Mark III, обе модели были хорошо продвинуты, но только в феврале 1944 года Mark VI впервые установили на Веллингтоны. Даже тогда Naxos никогда не был так эффективен, как Metox, и, несмотря на несколько случаев побега подводных лодок с помощью Naxos, они были исключением, и Mark III оставался наиболее широко используемой системой до конца войны.

Mark VI

Два типа аттенюаторов были представлены для Mark VI. Тип 53 состоял из двух проволочных колец длиной 1/4 длины волны с каждой стороны волновода между магнетроном и антенной. Когда кольца вращались параллельно волноводу, они не видели сигнал и ничего не делали с распространением. Когда они были повернуты перпендикулярно волноводу, они начали резонировать и испускать сигнал, который, согласно закону Ленца, противоречил исходному сигналу, подавляя его. Эти контуры также ослабляли принимаемый сигнал, и это стало причиной перехода на магнетрон CV192 мощностью 200 кВт по сравнению с исходной версией на 40 кВт. Улучшенный аттенюатор типа 58 добавил к петлям трубку Саттона , чтобы их можно было отключать от цепи во время периода приема, позволяя полному сигналу достигать приемника. Благодаря добавленной мощности нового магнетрона, блоки с Типом 58 значительно увеличили дальность действия.

Еще одним усовершенствованием было добавление системы следования за замком. Было обнаружено, что операторы с трудом читали расширенные метки на дисплее и превращали их в точный угол для направления корабля. Mark VIA добавил систему переключения лепестков с двумя близко расположенными антеннами, которые могли измерять небольшую разницу в силе сигналов между двумя и использовать ее для прямого направления двигателей, поворачивающих антенну. После включения система автоматически следовала за целью с точностью намного лучше, чем t он человек-оператор. Система следование за замком оказалась проблемной, и она была недоступна до тех пор, пока базы подводных лодок в Бискайском не были оставлены после дня Д.

Марка VII

Другое решение Чтобы потенциальный микроволновый детектор Metox должен был перейти на новую частоту. Это стало возможным в 1943 году, когда появились первые магнетроны, работающие в X-диапазоне 3 см . Они уже тестировались на диапазон Х H2S. Переход на диапазон 3 см дает еще одно огромное преимущество - оптическое разрешение радарной системы зависит от апертуры антенны и обратно пропорционально длине волны. В случае ASV антенна диаметром 28 дюймов (710 мм) давала луч шириной около 10 °, хотя он был наиболее чувствительным вблизи центра. Сигнал от подводной лодки возвращался, когда она находилась где-нибудь в центральной части, возможно, на 5 ° с каждой стороны и появлялась на дисплее не как отдельная точка, а как дуга шириной 10 ° или больше. Оператор знал, что подводная лодка находится близко к центру дуги, но другие крупные объекты на том же расстоянии также будут образовывать аналогичные дуги, и они могут перекрывать дугу цели. На больших расстояниях они могут составлять мили с обеих сторон, а в среднем и открытом море большие волны возле подводной лодки будут препятствовать ее возвращению. При переходе на 3 см ширина луча увеличилась примерно до 3 °, а дуги стали намного короче. Только более близкие волны могли скрыть подводную лодку, значительно повысив уровень моря, при котором радар оставался эффективным. Преимущества диапазона X были очевидны, но бомбардировочное командование планировало использовать те же магнетроны. Казалось вероятным, что прибрежное командование снова проиграет спор о поставках британских единиц. Mk. VII не был заказан в производство, в пользу аналогичных устройств X-диапазона, которые вскоре будут доступны в США. Небольшое количество единиц, произведенных в ходе разработки, вместо этого использовалось для аварийно-спасательных самолетов, где их более высокое разрешение позволяло обнаруживать небольшие спасательные шлюпки.

Описание

ASV Mark III против H2S Mark II

Оригинальный Mark III был идентичен H2S Mark II, за исключением антенной системы. В H2S использовался отражатель диаметром 36 дюймов (910 мм), предназначенный для распространения сигнала под широким вертикальным углом, чтобы осветить область под бомбардировщиком, а также перед ним. Система для ASV изменила конструкцию, уменьшив ее ширину до 28 дюймов, чтобы она поместилась под носом «Веллингтона», и изменила его форму, чтобы направлять вниз меньше энергии, поскольку самолет должен был лететь на малой высоте, а площадь под бомбардировщиком была относительно небольшой и не нужно было прикрывать. Еще одно изменение заключалось в замене источника питания коаксиального кабеля H2S кабелем, который шел к блоку сканера, а затем переключался на волновод и рупор на антенне. Позднее эта модификация была применена к H2S Mark IIA. Установки IIIC на Сандерленде имели отдельные и невзаимозаменяемые антенны типов 12 и 53. Они питались через волновод, проходящий через крыло, соединенный с магнетроном в фюзеляже. Это было объединено с блоком переключения 205, который отправлял выходной сигнал магнетрона поочередно на два сканера по мере их вращения. Тип 205 состоял из блока приглушения, аналогичного системе Vixen, который поочередно приглушал один выход, а затем другой по мере вращения контуров.

Физическая схема

Система ASV / H2S состояла из четыре основных компонента среди одиннадцати пакетов. В основе системы лежал генератор сигналов типа 26, более известный как модулятор. Это действовало как главные часы для системы, запуская выход магнетрона, переключая систему с передачи на прием, запуская трассировку на ЭЛТ-дисплее и другие задачи. Модулятор был подключен напрямую к нескольким основным компонентам и даже через распределительную коробку. Радиолокационный сигнал генерировался пиковым магнетроном CV64 мощностью 40 кВт, который был частью блока передатчика / приемника, TR.3159 или TR.3191 в зависимости от версии. Он подавал сигнал на антенну, а также на клистрон CV67. Магнетроны производят немного разные выходные данные с каждым импульсом, что затрудняет создание приемника, который мог бы соответствовать этому изменяющемуся сигналу. CV67 уловил часть выходного импульса и начал резонировать на этой частоте, обеспечивая устойчивый опорный сигнал для приемника.

Передатчик / приемник также отвечал за первую часть системы приемника. Трубка Саттона CV43 переключила антенну со стороны передатчика на сторону приемника системы после того, как импульсы были отправлены. Оттуда он был модулирован диодом CV101, одним из первых примеров твердотельной электроники военного уровня и ключевым элементом микроволновых радаров. После диода частота сигнала была снижена с ~ 3300 МГц до промежуточной частоты 13,5 МГц, которая затем возвращалась через самолет по коаксиальному кабелю на приемник / усилитель. Приемник, T.3515 или T.3516, взял промежуточную частоту 13,5 МГц и усилил ее до полезных уровней. Выходные данные были отправлены в блок индикации типа 162, который содержал два ЭЛТ. Если он был оборудован, приемник Lucero, TR.3190, был подключен к дисплею высоты, находясь (электрически) между приемником и дисплеем. Какая из этих цепей использовалась вместе со многими другими элементами управления, находилась на Коммутаторе. Это также потребовало использования блока управления 411, который рассчитывал время и приводил в действие систему сканирования.

Отображение и интерпретация

Основным дисплеем Mark III был 6-дюймовый (150 мм) ЭЛТ. При срабатывании генератора сигналов он запускал генератор временной развертки, который вытягивал электронный луч наружу от центра дисплея к внешнему краю одновременно с максимальной отдачей от радара при текущей настройке диапазона. Когда система была настроена на обычную дальность действия 30 миль (48 км), радиолокационным сигналам потребуется 30 миль / 186 282 миль в секунду = 0,00016 секунд, чтобы пройти 30 миль, и столько же, чтобы вернуться обратно. При этой настройке временная развертка перемещала луч по лицу за 0,00032 секунды или 320 микросекунд. Система могла быть настроена на сканирование на расстоянии 10, 30 или 50 миль и имела отдельный режим для использования Lucero на больших расстояниях, который отображал сигналы в диапазоне от 50 до 100 миль (от 80 до 161 км). Вторая система вращала отклоняющую вилку ЭЛТ, синхронизируя со сканером с помощью magslip. Это означало, что линия, нарисованная временной разверткой, вращалась вокруг экрана. Когда цель возвращала сигнал, она увеличивала яркость луча. Регулируя яркость дисплея, оператор мог настроить его так, чтобы цели отображались в виде ярких пятен, в то время как остальная часть сигнала была приглушена, чтобы она была невидимой. Оператору приходилось постоянно настраивать систему, чтобы она не слишком сильно глушила и не делала реальных отраженных сигналов невидимыми.

Поскольку ширина луча антенны составляла около 10 °, цель не отображалась как единое пятно на дисплей, но удлиненная дуга. Теоретически это было более 10 ° в ширину, поскольку обратный сигнал можно было увидеть, когда антенна находилась по обе стороны от нее, но на практике дуга, как правило, была, возможно, вдвое меньше, поскольку сила сигнала на краях луча была ниже.. Это не повлияло на точность системы во время начального захода на посадку, так как подводная лодка находилась где-то около середины дуги, а когда она была рядом с внешней стороной дисплея, она могла быть шириной в пару дюймов. Однако по мере того, как самолет приближался к цели, возврат перемещался к центру дисплея, где он постепенно становился все меньше, и было подсчитано, что средняя точность определения курса на близком расстоянии составляла всего 6 °. В более поздних версиях эту проблему можно было решить, отрегулировав устройство так, чтобы оно выталкивало ближайший возврат к краям дисплея, используя элемент управления, изначально предназначенный для обратного действия в настройках H2S.

Дисплей также имел элементы управления на переключателе поле для отображения «строба» с фиксированной задержкой. Это привело к появлению пятна через определенное время после начала трассировки, и при вращении дисплея это создало круг на дисплее. Это использовалось оператором для точных измерений дальности до выбранной цели, которая отображалась на блоке переключателей путем вращения барабана диапазона. Как и H2S, дисплеи ASV также имели возможность отображать сплошную линию, идущую от середины до края, которая представляла траекторию полета самолета. При использовании H2S эта функция использовалась, потому что вторая система поворачивала весь дисплей так, чтобы север всегда был вверху, как карта. Самолеты Coastal Command не имели этой системы, вероятно, из-за нехватки системы, которая выводила эту информацию на дисплей. Эта линия индикации курса обычно не использовалась в ASV, и соответствующий блок управления типа 218 не использовался. Была вторичная ЭЛТ 2,5 дюйма (64 мм), известная как высотная трубка. При этом отсутствовала система поворота дисплея вместе с антенной, и всегда проводилась линия вертикально вверх по дисплею. Сигналы приемника не увеличивали яркость луча, а вместо этого отклонялись вправо, вызывая появление точки. Стробоскоп, подобный тому, что есть на PPI, можно было перемещать по этому дисплею.

Как следует из названия, основным назначением трубки высоты было измерение высоты. Оператор перемещал стробоскоп на первую крупную вспышку, которая вызывалась сигналами, отражающимися от земли и улавливаемыми боковыми лепестками антенны. Это было не так полезно в роли ASV, где полеты на малой высоте позволяли легко измерять высоту визуально. В ASV высотная трубка использовалась в основном с Lucero для отслеживания маяков. Отдельный блок переключения типа 207 содержал большую часть элементов управления диапазоном и выбором режима. Он также включал Range Drum, простой механический калькулятор. Это было расположение механических дисплеев для стробоскопа диапазона и высоты, диапазон указывается вращением барабана, а высота - стрелкой, перемещающейся вверх и вниз по левой стороне дисплея. Радар измеряет наклонную дальность до цели, а не ее расстояние от земли. Считывая серию линий на барабане высоты, где одна из линий пересекает кончик стрелки высоты, оператор мог определить расстояние от земли до цели. Эта функция мало использовалась в роли ASV, где полет на малой высоте означал, что наклонная дальность была аналогична наземной, а позже была изменена для использования в основном с системой BABS.

Lucero

Imperial War Sunderland V из музея Даксфорда имеет ярко-желтые приемные антенны Lucero по обе стороны от носа.

Когда Switch Box выбрал Lucero, отображение высоты было отключено от основного сигнала и подключено к антеннам Lucero. Были две приемные антенны, по одной с каждой стороны самолета. Моторизованный переключатель быстро переключился между двумя антеннами. Один из двух также был отправлен через электрический инвертор. При усилении и отправке на дисплей появлялись две точки, по одной по обе стороны от вертикальной базовой линии. Более длинная метка была более точно совмещена с приемоответчиком на земле, поэтому, повернувшись к более длинной метке, можно было направить самолет к ней.

Характеристики

Эффективность операций прибрежного командования была непростой. значительная область оперативных исследований на протяжении всей войны, и Mark III неоднократно тестировался как на свои собственные характеристики, так и на относительные меры против других радарных систем. В своей первой заметной серии испытаний прототип Mark III был испытан против мощного Mk. IIA и экспериментальная система, работающая на 50 см. Модель Mk. IIA продемонстрировал надежное обнаружение полностью всплывшей подводной лодки на высоте 14 миль (23 км) на высоте 1500 футов, 11 миль (18 км) на высоте 1000 футов и 7 миль (11 км) на высоте 500 футов. Против подводной лодки, обрезанной таким образом, чтобы палуба была ближе к по ватерлинии дальность полета составляла 7 миль на высоте 1500 футов, 6 миль на высоте 1000 футов и 4 мили (6,4 км) на высоте 500 футов. Минимальная дальность полета варьировалась от трех миль до одной мили.

Прототип Mark III, обозначенный в отчете как 10-сантиметровый ASV, показал гораздо лучшие результаты. Большие конвои могли быть обнаружены на дальности до 40 миль (64 км) при полете на высоте 500 футов, что означало, что корабли находились значительно ниже радиолокационного горизонта, и самолет был для них невидим. Другие самолеты можно было надежно увидеть на расстоянии 10 миль (16 км), и оператор мог сделать некоторые предположения об их направлении движения. Надежная максимальная дальность полета против полностью надводной подводной лодки составляла 12 миль на высоте 500 футов и 10 миль на высоте 250 футов. Именно эти испытания убедили прибрежное командование выбрать Mark III в качестве своей основной системы.

В ноябре 1944 года были проведены аналогичные сравнения между Mark III и Mark VI, а затем были проведены сравнения с более ранними испытаниями Mark VII из этого Август. Используя остров Грассхольм у побережья Уэльса в качестве цели, Mk. III обеспечивала среднее расстояние обнаружения 23,5 мили (37,8 км), в то время как Mk. Более мощные сигналы VI улучшили это значение до 38,5 миль (62,0 км), а Mk. Более слабый двигатель VII мощностью 25 кВт продемонстрировал максимум на расстоянии 56 км. Mk. III по оценкам обнаружил подводную лодку сбоку на расстоянии 22 миль (35 км), улучшившись до 32 миль (51 км) для Mk. VI и всего 18 миль (29 км) для Mk. VII. Дальность поражения конечных целей составляла 10,5 миль (16,9 км), 20,5 миль (33,0 км) и 10 миль (16 км) соответственно.

Примечания

Ссылки

Цитаты

Библиография

Последняя правка сделана 2021-06-09 02:18:48
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте