Линия Средней Канады

Линия Средней Канады
Пясецкий Н-21 капель поставки в передней части башни радара Середина Канады линии. Антенны вверху и внизу стека подключаются к следующим станциям в линии, три в середине отправляют данные на юг в сеть ПВО.
Активный	1956–1965
Страна	Канада
Ветка	Королевские канадские военно- воздушные силы ВВС США
Тип	Радар раннего предупреждения
Роль	Континентальная противовоздушная оборона
Часть	Североамериканское командование воздушно-космической обороны

Линия Средней Канады ( MCL ), также известная как Забор Макгилла , представляла собой линию радиолокационных станций, пролегающих с востока на запад через центр Канады и использовавшуюся для раннего предупреждения о нападении советских бомбардировщиков на Северную Америку. Он был построен, чтобы дополнить менее развитую линию Соснового дерева , которая находилась южнее. Большинство станций линии Mid-Canada использовались лишь непродолжительное время с конца 1950-х до середины 1960-х годов, поскольку угроза нападения изменилась с бомбардировщиков на межконтинентальные баллистические ракеты . Поскольку MCL была закрыта, роль раннего предупреждения почти полностью перешла к более способной Линии DEW дальше на север.

MCL был основан на принципе бистатического радара с использованием отдельных передатчиков и приемников. Самолет, летящий где-нибудь между станциями, будет отражать часть передаваемого сигнала в сторону приемника, где он смешивается с сигналом, идущим непосредственно от передатчика. Смешивание двух сигналов дает образец, который очень легко обнаружить с помощью простой электроники, а передатчик не является импульсным, поэтому он не требует высоких напряжений и к тому же очень прост. Это приводит к очень недорогой системе, которая может охватывать огромные площади за счет отсутствия информации о точном местоположении цели.

На протяжении всей своей истории MCL страдала от проблемы, которая так и не была решена; из-за того, как работает бистатический радар, любой объект между станциями издает сильный сигнал, в отличие от обычных моностатических радаров (однопозиционных), где этот эффект ограничен областью непосредственно вокруг станции. В случае MCL это вызывало проблемы, когда стаи птиц летели где-то рядом с любой станцией и заглушали сигнал более удаленного самолета. Решение этой проблемы с использованием эффекта Доплера было основным критерием проектирования AN / FPS-23 «Fluttar», который выполнял аналогичную роль в линейке DEW.

История [ править ]

Импетус [ править ]

Строительство линии Pinetree Line только началось, когда авиастроители начали беспокоиться о ее возможностях и размещении. К тому времени, когда он обнаружит потенциальную атаку реактивного самолета, у него будет мало времени, чтобы что-то предпринять, прежде чем атака достигнет городов Канады или северных США. ^[1] Кроме того, в системах Пинетри использовались импульсные радары, которые было довольно легко заблокировать и которые не могли обнаруживать цели вблизи земли из-за рассеяния. Несмотря на высокую стоимость использования топлива, советские бомбардировщики могли избежать обнаружения, пролетев ниже и прокладывая курс между станциями.

Беннетт Льюис , глава лабораторий AECL Chalk River и бывший главный суперинтендант Британского исследовательского центра электросвязи (TRE), предложил Совету по оборонным исследованиям (DRB) систему, позволяющую избежать обеих этих проблем. ^[2] Известный сегодня как бистатический радар прямого рассеяния , он использовал две антенны, передатчик и приемник, разделенные некоторым расстоянием. Антенны были расположены и нацелены так, чтобы сигнал от передатчика заполнял пространство над линией между двумя станциями. Самолет, летящий в эту область, отразит некоторый сигнал обратно в сторону приемника, что позволит обнаруживать его на высоте до 65 000 футов ^[1].

Основным преимуществом системы является то, что для ее эффективной работы требуется гораздо меньше энергии. В обычном радаре радиосигнал должен идти к цели и обратно. Поскольку каждый участок пути подчиняется закону обратных квадратов , результирующее уравнение радарасодержит зависимость четвертой степени. Напротив, радиолокационный сигнал прямого рассеяния всегда проходит примерно на одно и то же общее расстояние от передатчика до приемника, измененное только высотой цели. Это означает, что он зависит от квадратного корня из дальности, а не от корня четвертой степени, и, таким образом, передает на приемник значительно больше энергии, чем обычный радар в том же диапазоне. Кроме того, в отличие от обычного «моностатического» радара, передатчик не должен выключаться, чтобы приемник мог прослушивать сигнал. Поскольку общее количество энергии, полученной в приемнике, является функцией как пиковой мощности, так и продолжительности импульса, использование непрерывного сигнала означает, что та же полная энергия будет выделяться с использованием гораздо более низкой пиковой мощности передатчика. В результате ЛьюисСистема потребует меньших площадок и гораздо меньшей мощности, чем обычные радары, такие как в Пайнтри.^[3]

Основным недостатком системы является то, что она не показывала местоположение самолета в пределах луча, в отличие от импульсной системы, в которой для определения дальности можно использовать синхронизацию импульсов. Это означает, что концепция прямого рассеяния полезна для создания «радиолокационного ограждения» или «натяжного троса» ^[1], который указывает, что что-то приближается, но не точно там, где оно есть. Чтобы помочь определить местонахождение цели в определенной степени, было предложено построить два связанных между собой заграждения, чтобы каждая пара станций находилась на расстоянии примерно 30 километров (19 миль) друг от друга, на достаточно коротком расстоянии, чтобы радар на самолете- перехватчике мог найти цель в этой области. Использование двух перекрывающихся наборов также позволило одной паре покрыть мертвую зону непосредственно над башнями другой.

Первоначальная концепция Льюиса заключалась в том, чтобы разместить передатчики и приемники на телефонных столбах и мачтах электропередач , что обеспечило удобное расположение, а также небольшое количество энергии, необходимое для работы электроники. В случае телефонных столбов линии также будут использоваться для отправки данных обратно на станции слежения. Эта концепция вызвала значительный интерес, хотя от нее отказались по не совсем понятным причинам. Уиллис и Гриффитс предполагают, что может потребоваться 1000 таких радаров ^[4].но также вероятно, что желание разместить линию дальше на север, чем густонаселенные районы на юге Канады, вероятно, также было значительным. В любом случае простота концепции помогла привлечь внимание авиадиспетчеров. ^[4]

Паутина [ править ]

В 1950–51 годах DRB решило реализовать идею Льюиса, направив исследовательский контракт в исследовательскую лабораторию Eaton Electronics Research Laboratories Университета Макгилла , возглавляемую профессором Гарфилдом Вунтоном. Льюис предложил DRB и Woonton передать проект в руки доцента Дж. Ренни Уайтхеда в качестве руководителя проекта, его бывшего коллегу по работе с TRE в Великобритании, который недавно занял должность в лаборатории. Некоторые предварительные испытания были проведены в 1952 году на макетной плате, созданной аспирантом Хью Гамильтоном, чтобы подтвердить обоснованность идеи. ^[2]

Тем временем DRB привлекла RCA Victor для разработки и производства приемников, передатчиков и антенн для испытаний в крупных масштабах. Испытания проводились летом 1953 года, когда Уайтхед и его команда из RCA Victor и сотрудников RCAF установили и эксплуатировали серию из семи станций, протянувшихся от Оттавы до Маттавы ^[а] вдоль долины реки Оттава . Известный под кодовым названием «Паутина» по предложению Гамильтона, испытания проводились с самолетами из CFB St. Hubert , недалеко от Монреаля. Все наблюдения передавались и производились в линейном штабе, который был установлен в хижине с оборудованием одной из семи станций, расположенных в Дип-Ривер.. ^[2]

Лейтенант Эндрю Мэтьюз из 104-го полёта связи в RCAF St. Hubert организовал пролет через сеть нескольких различных самолетов, включая легкий самолет Auster , T-33 Shooting Star , бомбардировщик Avro Lancaster и даже недавно приобретенный самолет de Реактивный транспорт Havilland Comet . Испытания многое показали о спектральных «сигнатурах» самолетов, пересекающих линию в разных точках, и продемонстрировали способность обнаруживать все размеры самолетов от 100 футов до более 40 000 футов на высоте. За это время доктор Росс Уоррен из RCA Victor и доктор Уайтхед совместно разработали теоретические основы для работы в основном отчете для DRB. ^[2]

За испытаниями Spider Web в 1954 г. последовали интенсивные испытания одного звена шириной 30 миль (48 км), построенного в Восточных городках для компании Bell, которая к этому времени получила добро на внедрение линии Mid-Canada Line. . Когда Уайтхед спросил, почему RCA не получила контракт, его коллега ответил: «Как вы думаете, кто управляет Канадой?» ^[2] Испытания этого прототипа линии связи также проводились Уайтхедом и небольшой группой в сотрудничестве с Командованием ПВО, Сент-Хубертом, на этот раз от имени Bell. Испытания включали облет бомбардировщиков B-52 по договоренности со Стратегическим командованием авиации и местным подразделением бомбардировщиков. Они также постоянно использовали Avro Lancaster отCFB Greenwood за важные тесты низкого уровня. ^[2]

Исследования развертывания [ править ]

В феврале 1953 года Канадско-американскую военную исследовательскую группу (MSG) попросили «изучить те аспекты Североамериканской системы противовоздушной обороны в целом и системы раннего предупреждения в частности, которые представляют взаимный интерес для двух стран». ^[5] Затем MSG попросила командующих ПВО Канады и США подготовить независимые справки по этому вопросу. К июлю 1953 года командование ПВО RCAF завершило свою работу, а вскоре после этого его коллега из ВВС США . В обоих отчетах предлагалось построить доплеровский забор дальше на север, вдоль 55-й параллели , примерно у входа из залива Джеймс в Гудзонов залив . ^[5]

В октябре 1953 года МГЗС рекомендовала обоим правительствам «как можно скорее установить линию раннего предупреждения, расположенную, как правило, вдоль 55-й параллели между Аляской и Ньюфаундлендом» ^[5], и изложила их минимальные эксплуатационные требования. К концу ноября 1953 года линия «Средняя часть Канады» была в принципе одобрена. В отличие от совместно управляемой линии Pinetree и будущей линии DEW, линия Mid-Canada будет полностью финансироваться и эксплуатироваться RCAF. DRB подсчитал, что стоимость системы составит около 69 700 000 долларов, в то время как в независимом отчете RCAF она оценивается в 85 000 000 долларов, что эквивалентно 206 500 000 долларов в 2018 году ^[5].

В декабре начались попытки понять, с какими проблемами можно столкнуться при строительстве. По пересеченной местности двинулось несколько «поездов» из саней, запряженных тракторами. Один, укомплектованный RCAF, отправился на восток от Форт-Нельсон, Британская Колумбия , чтобы соединиться со вторым, двигавшимся на запад от Флин-Флона, Манитоба , а третий с армейским экипажем покинул озеро Нипигон возле Тандер-Бей , Онтарио , и направился в Lansdown House около 200 километров (120 миль) дальше на север. Миссии доказали, что построить новую линию можно, но только зимой, когда мускус полностью замерз. ^[5] Эти миссии также вдохновили армию США.инвестировать в специально построенные наземные поезда, с которыми они экспериментировали в 1960-х годах, но так и не запустили в производство. ^[6]

В то время как это происходило, предпринимались усилия по началу первичных исследований по выбору площадки. Быстро стало ясно, что рассматриваемые районы, по крайней мере, на востоке Канады, были настолько отдаленными, что не было действительно точной топографической информации. Огромные усилия по нанесению на карту местности полосой шириной 15 миль по всей стране были начаты Транспортным командованием почти сразу и завершились весной 1954 года. Имея эту информацию, было создано строительное подразделение, Группа инженеров систем. (SEG) в феврале 1954 г. получил задание подготовить окончательный отчет о системе, который должен быть представлен 1 июня ^[5].

Завершение планов [ править ]

По мере продолжения экспериментов стало ясно, что при использовании более высоких мачт, высотой 350 футов (110 м), радарные станции могут быть расположены дальше друг от друга, до 90 километров (56 миль). Это уменьшило количество требуемых станций. Тем не менее цена выросла и сейчас оценивается примерно в 120 000 000 долларов. Хотя их окончательный отчет еще не был готов, в июне SEG представила промежуточный отчет, который был утвержден кабинетом к концу месяца. ^[5]

В своем отчете они почти точно обрисовали систему, которая будет построена. Это потребовало создания восьми основных центров управления сектором , с номерами от 200 до 900, каждый из которых контролирует до тридцати беспилотных радиолокационных станций, что в общей сложности составляет 90 радиолокационных станций. ^[5] Каждая из радиолокационных станций состояла из одной высокой мачты с несколькими небольшими антеннами, установленными наверху (обычно четыре, две из которых направлены в любом направлении), а источник питания и электроника располагались в здании под мачтой.

Центры управления секторами были связаны с помощью усовершенствованной системы микроволновой связи, частично разработанной CARDE , которая разбросана по тропосфере для связи на большие расстояния. Самая южная точка вдоль восточной части линии, на мысе Генриетта Мария на Гудзоновом заливе , использовалась в качестве основного пункта связи, а три дополнительных ретранслятора передавали данные с линии на юг в командный центр NORAD в Норт-Бей, Онтарио . Самая восточная станция в Хопдейле, Лабрадор, была совмещена с существующей станцией линии Pinetree Line, чтобы сократить расходы на строительство. ^[5]

Все воздушные суда , пересекающие линию, должны будут подать план полета через Среднюю зону идентификации , или МИДИЗ , с центром на ограждении. Планы также предусматривали строительство нескольких авиабаз, известных как аэродромы для очистки линии, к северу от линии, где самолеты-перехватчики могли бы действовать в периоды повышенной готовности. ^[5]

Примерно в это же время в Канаде велся еще один крупный проект в области гражданского строительства - строительство релейной микроволновой телефонной системы на всей территории Канады. Поскольку многие проблемы с логистикой были схожими, строительная группа, возглавляемая Bell Canada , была выбрана в качестве основного подрядчика для строительства базы. Детальный отбор участков начался в 1955 году, когда основные работы по съемке проводились по всей Канаде на 55-й параллели. Объекты были настолько отдалены, что RCAF пришлось сформировать свою первую полностью вертолетную эскадрилью для обеспечения полетов исследовательских групп. ^[5]

Строительство и обслуживание [ править ]

Строительство началось в 1956 году и продолжалось быстро. К апрелю 1957 года восточная половина была введена в эксплуатацию, и 1 января 1958 года линия была объявлена ​​полностью действующей. Операции вскоре были интегрированы в недавно сформированный НОРАД . Даже пересмотренные оценки SEG оказались слишком низкими, а окончательная стоимость ограждения оценивается в 224 566 830 долларов, что эквивалентно 1 970 900 000 долларов в 2018 году ^[5].

Практически сразу после пуска агрегатов возникла серьезная проблема. Из-за большого радиолокационного сечения, наблюдаемого в радарах прямого рассеяния, даже небольшие цели производили обнаруживаемые сигналы. Это умножалось, если размеры целей были примерно того же размера, что и длина волны радара, или, в этом случае, имели тенденцию разбрасываться по шаблонам, которые были кратны этой длине волны. Эта проблема была вызвана большими стаями мигрирующих водоплавающих птиц весной и осенью, которые создавали настолько мощные сигналы, что делали радары бесполезными. Тестирование систем Spider Web и Eastern Townships проводилось летом, так что это не было замечено. ^[7]

Еще до того, как линия была введена в эксплуатацию, повторение более ранней истории, новая и более производительная линия уже находилась в стадии изучения, которая сочетала бы возможности построения карт системы Pinetree с возможностями разрыва линии MCL, и располагалась намного дальше к северу от значительно улучшить время обнаружения и отклика. Возникшая как Линия дальнего раннего предупреждения или DEW, строительство началось до того, как MCL вступила в строй. Когда линия DEW начала работать в 1957 году, значение MCL было подорвано, и RCAF начала настаивать на ее демонтаже. ^[5]

Хотя это технически возможно, MCL давала мало информации для наведения перехватчиков к их целям, поэтому для выполнения этих задач по-прежнему требовались радары Пайнтри намного южнее. Дополнительное время, предлагаемое MCL, не стоило усилий по поддержанию линии в рабочем состоянии. ВВС США с этим не согласились, но, несмотря на их возражения, западная половина линии была закрыта в январе 1964 года, а восточная половина была предназначена для защиты промышленных районов Канады и США. Когда Советский Союз перенес свои наступательные возможности на межконтинентальные баллистические ракеты, стало ясно, что системы MCL и Pinetree имеют ограниченное применение, и вся линия Средней Канады была закрыта в апреле 1965 года. Операционная площадка расположена в Крэнберри Портидж, Манитоба., например, был преобразован в среднюю школу и общежитие после того, как в середине 1960-х годов на этом объекте закрылись активные операции. ^[5]

Станции линии DEW были расположены так, чтобы обеспечить наилучший вид на горизонт, но оставался минимальный угол обнаружения, ниже которого самолет мог незаметно проскользнуть мимо. На раннем этапе планирования такая система, как башни MCL, рассматривалась как заполнитель промежутков между станциями для предотвращения подобных вторжений. Когда MCL был запущен, и проблема с птицами стала очевидной, первоначальная концепция прямого рассеяния была заменена концепцией с использованием доплеровской фильтрации, чтобы игнорировать все, что летит со скоростью ниже 125 миль в час (201 км / ч). Эти системы AN / FPS-23 «Fluttar» действительно отфильтровывали птиц, но не смогли отфильтровать летящие в этом районе самолеты авиации общего назначения, в том числе те, которые летали от базы к базе для обслуживания и смены экипажа. ^[8]В результате из-за большого количества ложных срабатываний он стал столь же неэффективным, как MCL, и просуществовал еще меньше времени, закрылся в 1963 году ^[9].

Станции [ править ]

Из списка декабря 1956 года: ^[10]

Пункты снабжения ГСМ [ править ]

Пункты поставки бензина, масел и смазочных материалов (POL) были центрами распределения расходных нефтяных материалов, используемых для заправки и обслуживания участков DDS линии Mid-Canada Line. По возможности, находясь в одном месте со станциями управления сектором, нефтепродукты принимались наливом и отправлялись воздушным транспортом из этих мест.

(как задокументировано в декабре 1956 г.)

См. Также [ править ]

• Линия дальнего раннего предупреждения
• Список станций Королевских канадских ВВС
• Pinetree Line

Заметки [ править ]

Ссылки [ править ]

Цитаты [ править ]

Библиография [ править ]

• Торн, Д.Х. (1979). «Линия Средней Канады, 1958 - 1965 гг.» . Cite magazine requires |magazine= (help)
• Уайтхед, Джеймс Ренни (1995). Воспоминания Боффина - гл. 7 .
• Уиллис, Николас; Гриффитс, Хью (2007). Достижения в области бистатических радаров . Издательство SciTech. ISBN 978-1-891121-48-7.
• МакКэмли, Ник (2013). Секретные ядерные бункеры времен холодной войны: пассивная защита западного мира . Перо и меч. ISBN 9781844155088.
• Скольник, Меррилл (2007). «Заполнитель зазоров Fluttar DEW-Line» . В Уиллисе, Николас; Гриффитс, Хью (ред.). Достижения в бистатическом радаре . Издательство SciTech. С. 35–46. ISBN 9781891121487.

Внешние ссылки [ править ]

• Линия Mid-Canada : включает карты и фотографии большинства станций.