Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Иллюстрация системы навигации для гобоя. Самолет использует другую форму навигации, чтобы оказаться в общей зоне одного конца предварительно вычисленной дуги от станции «Cat», а затем направляется по дуге. «Мышь» наблюдает, как самолет приближается к цели, и приказывает ему сбросить бомбы в заранее рассчитанной точке.

Гобой был британская воздушной слепой бомбардировка системы Второй мировой войны , основанный на радио транспондера технологии. [1] Система состояла из пары наземных радиопередатчиков, которые отправляли сигналы, которые принимались и повторно передавались транспондером в самолете. Сравнивая время, необходимое для того, чтобы каждый сигнал достиг самолета, можно было определить расстояние между самолетом и станцией. Затем операторы гобоя отправили радиосигналы на самолет, чтобы навести его на цель и правильно рассчитать время сброса своих бомб.

Система была впервые использована в декабре 1941 года для атак ближнего действия над Францией, где можно было поддерживать необходимую линию прямой видимости . Чтобы атаковать ценные промышленные цели в Руре , только De Havilland Mosquito взлетал достаточно высоко, чтобы его могли видеть наземные станции на таком расстоянии. Такие операции начались в 1942 году, когда эскадрилья Pathfinder Mosquitos использовала гобой как для обозначения целей для тяжелых бомбардировщиков , так и для прямых атак по особо важным целям. Во время атаки 21 декабря 1942 года бомбардировщики с гобой сбросили более 50% своих бомб на заводы Круппа в Эссене., огромное улучшение по сравнению с предыдущими попытками, в результате которых на их цели упало менее 10% бомб. Версии, использующие более короткие длины волн, продемонстрировали точность порядка 15 метров (49 футов).

Гобой широко использовался маркерными самолетами Pathfinder во время битвы за Рур в 1943 году. В декабре 1943 года бомбардировочное командование начало битву за Берлин , которая была за пределами досягаемости гобоя. В кампании против Берлинской бомбардировочной авиации командование вынуждено было вместо этого полагаться на H2S , который никогда не мог обеспечить постоянную точность Гобоя. Более поздней разработкой была система Gee-H , в которой транспондер оставался на земле, а передатчик был установлен в самолете, где производились считывания. Эта система позволяла одновременно управлять около 80 самолетами. Ни H2S, ни Gee-H не смогли обеспечить точность Гобоя, который продемонстрировал самую высокую среднюю точность бомбометания среди всех систем на войне.

История [ править ]

Фон [ править ]

Для точного определения вашего местоположения относительно объектов на земле вам понадобятся две точки данных; два угла (как в триангуляции ), два расстояния ( трилатерация ) или угол и расстояние ( VOR / DME ). Использование радио для обеспечения некоторых или всех этих измерений было областью непрерывного развития, ведущей к началу войны. Немцы первыми применили этот подход с операционными системами, такими как луч Лоренца и X-Gerät, которые использовали два узких лучевых сигнала, которые пересекались в точке в небе, чтобы указать цель. Позже во время The Blitz немцы представили Y-Gerät, которые объединяли одиночный луч Лоренца с измерением расстояния на основе транспондера для определения местоположения. Проблема со всеми этими системами заключалась в том, что они не давали никакой информации, кроме как в пределах своих узких лучей, и не были полезны для навигации общего назначения.

Более полезная система была представлена ​​в системе RAF's Gee , которая использовала два синхронизированных сигнала, которые позволяли штурману на бомбардировщике определять их местоположение. Его можно было использовать в любом месте в пределах прямой видимости передающих станций в Великобритании и, как правило, обеспечивать приемлемый сигнал на расстоянии примерно до 500 километров (310 миль), в зависимости от высоты самолета. И, что ж, считывалось на дисплее осциллографа диаметром около 3 дюймов (76 мм), что ограничивало точность измерений времени. В результате Gee была точна порядка километров, что было чрезвычайно полезно для навигации и бомбардировки местности, но не обеспечивало точности, необходимой для точечной бомбардировки.

Поскольку точность Gee во многом определялась механическими размерами индикаторного блока, точность можно было повысить, используя дисплей большего размера. Однако на заре существования электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) такие дисплеи были чрезвычайно дорогими и очень длинными, что делало их непригодными для установки на большое количество самолетов Bomber Command.

Первоначальное предложение [ править ]

Идея переворота дисплея таким образом, чтобы дисплей находился на земле, а передатчик находился на борту самолета, была очевидна. Впервые он был предложен Алеком Ривзом из компании Standard Telephones and Cables в 1940 году, а затем официально представлен с помощью Фрэнсиса Джонса весной 1941 года [2].

Основная идея состояла бы в том, чтобы иметь две наземные станции, которые периодически посылали бы сигналы на одинаковых, но разных частотах. На борту самолета были транспондеры , по одному на каждый сигнал, которые ретранслируют сигналы после приема. Посредством хронометрирования общего времени пути туда и обратно от трансляции до приема и последующего деления на удвоенную скорость света (сигнал проходит к самолету и обратно) можно определить расстояние до самолета. Это было по сути идентично радару , за исключением того, что транспондер значительно усиливал сигналы для обратного пути, что помогало точности, обеспечивая сильные, четко определенные импульсы сигнала. [2]

Практическая проблема заключалась в использовании этих измерений дальности для наведения бомбардировщика на цель. В случае Y-Gerät использовался одиночный луч, который создавал естественную траекторию для полета бомбардировщика. Требовалось измерить и передать экипажу бомбардировщика только дальность полета на этом пути. В случае системы, использующей два измерения дальности, самолет не имел собственного пути в небе. Расположение и направление можно определить, позвонив по телефону двум измерениям дальности в комнату для построения графиков, проведя дуги от станций на этих измеренных расстояниях, а затем определив место пересечения. Однако это заняло время, в течение которого самолет двигался, делая его слишком медленным, чтобы обеспечить желаемую точность.

Гобой принял простое решение этой проблемы. Перед миссией был определен путь, который представлял дугу круга, радиус которого проходил через цель, измеренный от одной из двух станций. Эта станция получила название «Кошка». Затем самолет использовал бы обычные методы навигации, точный счет или «Ну и дела», если он был оборудован, чтобы разместиться на некотором расстоянии к северу или югу от цели в точке рядом с этой линией. Затем они начинали лететь к цели, и в этот момент оператор Cat вносил поправки, чтобы самолет летел ближе или дальше от станции до тех пор, пока он не летел точно на правильном расстоянии, чтобы удерживать его на круге. [3]

Станция Cat продолжала удерживать самолет на этом точном расстоянии, пока он летел к цели, заставляя самолет лететь по заранее заданной дуге. Вторая станция под кодовым названием «Мышь» также рассчитывала дальность до цели перед миссией. Когда бомбардировщик приближался к заданной дальности, они сначала вызывали "хедз-ап", чтобы указать бомбардировщику начать полет, а затем второй сигнал в нужный момент сбросить его. Используя этот метод, двум станциям не нужно было сравнивать измерения или выполнять какую-либо тригонометрию для определения фактического местоположения в космосе, обе выполняли простые измерения дальности прямо со своего экрана и отправляли свои отдельные поправки на самолет. [3]

На практике диапазоны не передавались на самолет голосом. Вместо этого тон-генератор выдавал точки или тире кода Морзе под контролем операторов. Это было похоже на лучевые системы типа Lorenz, которые британские экипажи уже были знакомы с использованием в качестве средства помощи при слепой посадке в довоенный период. Если самолет находился слишком близко к станции, оператор воспроизводил сигнал точки, а когда они находились слишком далеко, - тире. Их можно было смешать, чтобы по мере приближения к правильному диапазону точки заполняли промежутки между черточками и формировали устойчивый тон. [4]

Периодически сигнал будет переключаться на отправку письма, чтобы указать, как далеко они были от правильного диапазона, X указывает на 20 миль (32 км), Y 10 миль (16 км) и Z 5 миль (8,0 км). Аналогичным образом, станция «Мышь» отправила серию управляемых сигналов, чтобы указать подход, S, чтобы указать, что заход на посадку начался, а затем A, B, C и D по мере приближения самолета. [4]

Разработка и тестирование [ править ]

В левой части этого изображения показана навигационная консоль для гобоя. Два ЭЛТ, одни из самых больших, построенных в ту эпоху, использовались для общего и точного измерения расстояний. Эта диспетчерская встроена в хижину Ниссена (или аналогичную), что может указывать на то, что это одна из мобильных площадок, перемещенных в континентальную Европу после дня "Д".

Однако у этого подхода были некоторые очевидные проблемы. Одним из наиболее очевидных является то, что любая данная наземная станция может отслеживать только один самолет за раз, по сравнению с Gee, где любой бомбардировщик мог принимать сигналы из Великобритании и выполнять необходимые вычисления. Это не сразу устранило ее как полезную систему; У Y-Gerät было такое же ограничение, поэтому он использовался для наведения на цель, управляя одним самолетом под управлением и заставляя его сбрасывать осветительные ракеты для следующего самолета. Британцы приняли такое же решение. [5]

Но более тревожной проблемой было то, что самолет-бомбардировщик должен был лететь прямо и горизонтально по плавно изогнутой траектории, пока наземные операторы определяли его дальность и передавали поправки по радио. В это время самолет будет открыт для атак, которые некоторые считали почти самоубийственными. И, наконец, было указано, что, поскольку британцы так легко заглушили Y-Gerät , даже до того, как он получил широкое распространение, не было причин ожидать, что немцы не сделают то же самое, как только они обнаружат сигналы. [5]

Несмотря на широкое сопротивление использованию гобоя, AP Rowe приказал начать разработку. Разработка началась как на длине волны 1,5 м, характерной для большинства ранних британских радарных систем, так и на новой «модной» [5] длине волны СВЧ 10 см, обеспечиваемой магнетроном с резонатором . Последний не только обеспечил бы более высокую точность, но и был бы в значительной степени невосприимчивым к помехам, если бы немцы не разработали свои собственные мощные микроволновые устройства. Это произошло только в самые последние дни войны. [5]

Две станции были созданы как можно дальше на восток: одна в Дувре ( Уолмер ) и вторая в Кромере ( RAF Тримингем )). В любой заданной миссии одной из станций будет Кот, а другой Мышь. В ходе первых испытаний в сентябре 1941 года самолет, летевший по дуге в 130 километрах (81 миль) от Дувра, продемонстрировал точность 50 метров (160 футов), лучше, чем любой другой метод бомбардировки, использовавшийся в то время. Точность с бомбами была не такой хорошей, поскольку сами бомбы не были идентичными и имели немного разные траектории. На демонстрации для высокопоставленных чиновников 2 июля 1942 года система продемонстрировала реальную точность 65 метров (213 футов). [2] Напротив, даже с использованием продвинутых визуальных бомбовых прицелов, таких какNorden , средняя точность в 1942 году составляла порядка 1500 ярдов (1400 м).

Гобой впервые был использован в экспериментальных операциях тяжелых бомбардировщиков Short Stirling в декабре 1941 года при атаке Бреста . [6] У этих самолетов был относительно ограниченный практический потолок , и они были ограничены атаками на близком расстоянии, где они поддерживали прямую видимость Великобритании. [7]

В то время в бомбардировочном командовании велись большие дебаты по поводу использования «следопытов», специализированных самолетов и экипажей, которые могли бы находить цели и использовать сигнальные ракеты, чтобы пометить их для атаки. Та же самая техника была впервые использована немцами во время блиц-атаки, в частности, специалистом Kampfgeschwader 100 , но ее эффективность была серьезно ограничена британскими усилиями по постановке помех . Тем не менее, у этой концепции было достаточно поддержки, чтобы небольшой отряд Москитов был организован для работы в качестве следопыта, используя обычное оптическое прицеливание. На практике это разочаровало, так как точность улучшилась лишь незначительно.

Но Москиты были также единственным самолетом, который мог летать на высотах, на которых сигналы гобоя могли приниматься над Германией. На встрече летом 1942 года было решено, что Pathfinder Mosquito будет оснащен гобоем. Столкнувшись с оппозицией раньше, добавление гобоя опровергло аргументы против роли специалиста, и то, что впоследствии стало Pathfinder Force, начало формироваться вопреки продолжающимся возражениям. [8]

В службу [ править ]

Первые эксперименты с гобоем в боевых условиях над Германией начались в ночь с 20 на 21 декабря 1942 года, когда небольшой отряд из шести комаров с гобоем был отправлен на бомбардировку электростанции в Луттераде в Нидерландах на границе с Германией. Три из них потерпели неудачу, но три оставшихся самолета, возглавляемые командиром эскадрильи Л. Е. Буфтоном, смогли правильно упасть. Последующая разведывательная миссия на следующий день показала, что можно идентифицировать девять воронок от бомбы, все они сгруппированы близко друг к другу, но примерно в 2 километрах (1,2 мили) от цели. Аналогичные испытания с небольшим количеством самолетов Гобой, иногда сбрасывающими ракеты для небольшого количества следующих за ними Avro Lancasters , проводились в течение декабря и января. [9]

Сначала немцы списали эти небольшие атаки как неприятные рейды, направленные на то, чтобы нарушить производство, отправив рабочих в бомбоубежища. Однако вскоре стало ясно, что происходит что-то очень странное; самолеты сбрасывали всего от 6 до 10 бомб, часто через густую облачность, и 80-90% из них поражали свои цели, обычно это доменные печи или электростанции. [10] В рамках этого процесса бомбардировщики выпустили фотовспышки , которые осветили землю под самолетом в достаточной степени для фотографирования. 7 января 1943 года гауптман Александр Даль заметил это и предположил, что они использовали фотографии для исправления ошибок измерения новой системы бомбометания. [11]

Именно это и происходило. Над Великобританией гобой демонстрировал точность порядка десятков метров, но над континентом первые тесты всегда давали худшие результаты. Но вскоре стало ясно, что промахи имеют некоторую закономерность, предположительно из-за различий в сетках съемки, используемых на континенте. Решение этой проблемы предложили сами немцы; перед войной они предприняли попытку откалибровать две системы в серии измерений поперек Ла-Манша, которые также получила Служба боеприпасов Великобритании . Используя эти исправления, они почти сразу смогли исправить неточности. [12]

К концу весны экипажи бомбардировочного командования достаточно отработали технику наведения бомбы на маркер, чтобы начать крупные операции. Затем Харрис начал серию рейдов, известную как Битва за Рур., открывшись рейдом на Эссен 5 марта, который, несмотря на правильную маркировку, дал довольно плохие результаты. Следующий крупный рейд на фабрику Krupp в Эссене 12/13 марта был несколько более успешным, за ним последовали несколько рейдов, которые привели к очень разным результатам. К маю, однако, техника была отлажена, и серия очень крупных налетов, обычно с участием 500-800 бомбардировщиков, демонстрировала все более успешные результаты. Среди них был рейд в конце мая на Дортмунд, в результате которого сталелитейный завод Hoesch прекратил производство, и рейд в конце июля на Krupps, который, по словам Геббельса, вызвал «полную остановку производства на заводе Krupps». [13] Анализ результатов показал, что количество бомб, упавших на их цели, увеличилось вдвое по сравнению с эпохой до гобоя. [14]

Немецкие контрмеры [ править ]

Полеты на гобоях были четко идентифицированы немецкими операторами радаров; Самолет стартует на некотором расстоянии к северу или югу от цели, а затем приближается к ней по дугообразной траектории, которую они называли « бумерангом ». Хотя операторы быстро привыкли к этим самолетам, на самом деле организовать перехват высоколетящих и высокоскоростных самолетов оказалось чрезвычайно сложно.

Немцам потребовалось больше года, чтобы расшифровать работу системы под руководством инженера Х. Виддры, который в 1940 году обнаружил британскую систему идентификации друга или врага « Пип-писк » [IFF]. Первая попытка заглушить Гобой произошел в конце августа 1943 года во время нападения на сталелитейный завод Bochumer Verein в Эссене. Система, установленная на станции слежения Майбаум в Кеттвиге, транслировала ложные точки и сигналы тире в диапазоне 1,5 м, надеясь, что пилот не сможет определить, находятся ли они в правильном положении. Это был тот же метод, который британцы использовали против немецких систем во время Блица.

Однако система Oboe уже перешла на СВЧ-диапазон 10 cm Oboe Mk. II, но британцы продолжали передавать старые сигналы как уловку. Невозможность заглушить гобой оставалась загадкой до июля 1944 года, когда старый сигнал был неправильно настроен на отметку одной цели, в то время как следопыт точно отметил другую. Немцы быстро сообразили, что использовался другой сигнал или система. Немцы были хорошо знакомы с британскими СВЧ-системами в диапазоне 10 см, но в апреле 1944 года Королевские ВВС уже представили Oboe Mk. III, который сопротивлялся немецким попыткам постановки помех. Mk. III также позволял до четырех самолетов использовать набор частот (станций) и допускал разные стили захода на посадку, а не только дугу. [15]

Использование в конце войны [ править ]

К этому моменту битва за Рур уже давно закончилась, и большая часть бомбардировок британских ВВС была сконцентрирована на целях, которые находились слишком далеко в Германии, чтобы их мог заметить Гобой. H2S взял на себя основную роль в эту эпоху. Вторжения в день « Д» и последующий прорыв позволили решить эту проблему, открыв новые станции для гобоев на континенте.

В конце войны гобой использовался для помощи голландцам, которые все еще находились в ловушке под немецкой оккупацией, в рамках операции «Манна» . Точки сброса были согласованы с голландским Сопротивлением, и канистры с едой были сброшены в пределах 30 м (98 футов) от точки прицеливания с использованием гобоя.

Технические детали [ править ]

Oboe использовал две станции в хорошо разделенных местах в Англии, чтобы передать сигнал бомбардировщику Mosquito Pathfinder, несущему радиотранслятор. [16] Транспондер повторно передал сигналы, которые затем были приняты двумя станциями. Время прохождения каждого сигнала туда и обратно давало расстояние до бомбардировщика.

Каждая станция для гобоев использовала радио для определения круга определенного радиуса. Пересечение двух кругов указывало на цель. Mosquito летел по окружности круга, обозначенного одной станцией, известной как «Кот», и сбросил свой груз (либо бомбы, либо сигнальные ракеты, в зависимости от миссии), когда он достиг пересечения с кругом, определенным другой станцией. известный как «Мышь». На юге Англии существовала сеть станций для гобоев, и любая из них могла работать как кошка или мышь.

Mark I Oboe был создан на основе технологии Chain Home Low и работал на высоких частотах УКВ 200 МГц (1,5 метра). Две станции излучали серию импульсов со скоростью около 133 импульсов в секунду. Ширина импульса может быть короткой или длинной, чтобы самолет воспринимал его как точку или тире кода Морзе . Станция Cat посылала непрерывные точки, если самолет находился слишком близко, и непрерывные рывки, если самолет находился слишком далеко, и от них пилот мог корректировать курс. (Немцы использовали аналогичный метод с Knickebein .)

Также можно было отправлять различные письма Морзе; например, чтобы уведомить экипаж экипажа о том, что их Москит находится в пределах досягаемости цели. Станция «Мышь» отправила пять точек и тире, чтобы указать на сброс бомбы. Станция «Мышь» включала компьютер бомбового прицела, известный как «Микестро», для определения надлежащего времени высвобождения; Не было особой логики в том, чтобы нести бомбовый прицел на Москито, когда он находился под контролем наземной станции.

Хотя гобой был испытан против Эссена в январе 1943 года, гобой редко использовался на «крупных промышленных предприятиях», например, в Рурской области . [6] [17] Основная идея Oboe пришла от Алека Ривза из Standard Telephones and Cables Ltd и реализована в партнерстве с Фрэнком Джонсом из Telecommunications Research Establishment (TRE); в группу также входил доктор Денис Стопс, который позже стал ведущим физиком в Университетском колледже Лондона. [18]Роль Дениса Стопса в разработке гобоя была настолько секретной, что он был призван в эскадрилью RAF Pathfinder в качестве командира крыла для выполнения своей работы. Его роль заключалась в основном в разработке систем на самолете в сочетании с наземными радиолокационными системами. Система работала с использованием триангуляции для точного определения цели. Доктор Стопс однажды сказал, что одним из неожиданных побочных эффектов системы было то, что немцы часто не знали, что британцы планируют бомбить. [ необходима цитата ]

Подобные системы [ править ]

Немцы импровизировали систему, концептуально похожую на гобой, кодовое имя Egon , для бомбардировки Восточного фронта в ограниченном масштабе. В нем использовались две модифицированные Фреи, которые играли роли Кота и Мыши; эти две установки Freya Egon были расположены на расстоянии около 150 км друг от друга, и самолет имел двухканальный IFF для реагирования на них. Голосовое радио направляло бомбардировщики. Несмотря на значительные усилия, вложенные немцами в другие электронные навигационные системы, они так и не пошли дальше этой концепции. [19]

Наряду с ограничением дальности у гобоя было еще одно ограничение: реально его мог использовать только один самолет за раз. В результате британцы переосмыслили гобой и придумали новую схему под названием « GEE-H » (или «GH»), основанную на точно таком же мышлении, отличавшуюся только тем, что на самолете установлен передатчик и были установлены наземные станции. транспондер.

Самолет мог использовать две станции параллельно, потому что случайный шум был внесен в синхронизацию импульсного выхода каждого самолета. Приемное устройство на самолете могло соответствовать своей собственной уникальной импульсной схеме с той, которая была отправлена ​​транспондером. Каждый цикл приема-ответа занимал у транспондера 100 микросекунд , что позволяло ему обрабатывать максимум 10 000 запросов в секунду и делало «коллизии» маловероятными. Практический предел составлял около 80 самолетов одновременно.

Название «GEE-H» может сбивать с толку, поскольку схема была очень близка к гобою и не очень похожа на GEE . Название было принято потому, что система была основана на технологиях GEE, работала в том же диапазоне волн от 15 до 3,5 метров / от 20 до 85 МГц и первоначально использовала дисплей и калибратор GEE. Суффикс «H» пришел из системы, использующей двухдиапазонный или «H» принцип измерения дальности от транспондеров на двух наземных станциях. Он был примерно таким же точным, как и Гобой.

В популярной культуре [ править ]

Гобой появляется в качестве сюжета в эпизоде ​​«Потерянная овца» телесериала BBC Secret Army , в котором рассказывается о поисках сбитого летчика, обладающего техническими знаниями системы.

См. Также [ править ]

Список оборудования радиоэлектронной борьбы Второй мировой войны

Ссылки [ править ]

Цитаты [ править ]

  1. ^ Джонс, FE (1946). «Гобой: высокоточная наземная система бомбометания вслепую». Журнал Института инженеров-электриков - Часть IIIA: Радиолокация . 93 (2): 496–511. DOI : 10.1049 / ji-3a-1.1946.0133 .
  2. ^ a b c Джонс 1999 , стр. 302.
  3. ^ a b Роу 1948 , стр. 143.
  4. ^ a b Цена .
  5. ^ а б в г Роу 1948 , стр. 144.
  6. ^ a b «Дневник кампании командования бомбардировщиков 1941, сентябрь – декабрь» . Архивировано из оригинала 12 июля 2011 года . Проверено 19 августа 2010 года .
  7. ^ Хутон 1994, стр. 114.
  8. Перейти ↑ Rowe 1948 , p. 145.
  9. ^ Боумен .
  10. ↑ Цена 1978 г. , стр. 190.
  11. Перейти ↑ Jones 1999 , p. 303.
  12. ^ Джонс 1991 , стр. 277.
  13. ^ История RAF - 60-я годовщина бомбардировочного командования "Группа № 8 (Pathfinder Force)"
  14. ^ Кокс, Себастьян (1998). Стратегическая воздушная война против Германии, 1939-1945: отчет британской разведывательной группы . Психология Press. п. 45. ISBN 9780714647227.
  15. ^ Hecks 1990 , стр. 220.
  16. ^ Черчилль, Уинстон Спенсер (1951). Вторая мировая война: замыкая кольцо . Компания Houghton Mifflin, Бостон. п. 642.
  17. ↑ Левин , стр. 53.
  18. ^ http://www.ucl.ac.uk
  19. ^ Hecks 1990 , стр. 174отмечает кодовые названия, использование IFF и разделение Freyas.

Библиография [ править ]

  • Роу, AP (1948). Одна история радара . Издательство Кембриджского университета. ISBN 9781107494794.
Атрибуция
  • Эта статья включает текст из публикации, которая сейчас находится в общественном достоянии : Goebel, Greg, «10.3: OBOE / GEE-H / DECCA NAVIGATOR» , 10.0: Radio Navigation Systems , www.vectorsite.net , получено 13 сентября 2004 г.

Внешние ссылки [ править ]

  • «Гобой» - Совершенно секретный радар Второй мировой войны (pdf)