Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлен с предохранителя Proximity )
Перейти к навигации Перейти к поиску

Удаленный из снаряда бесконтактный взрыватель MK53, около 1950-х гг.

Радиовзрыватель (или предохранитель [1] [2] [3] ) является взрыватель , что взрывает взрывное устройство автоматически , когда расстояние до цели становится меньше , чем заданное значение. Бесконтактные взрыватели предназначены для поражения таких целей, как самолеты, ракеты, корабли в море и наземные войска. Они обеспечивают более сложный спусковой механизм, чем обычный контактный взрыватель или взрыватель с таймером. По оценкам, он увеличивает летальность в 5-10 раз по сравнению с этими другими взрывателями. [4]

Фон [ править ]

До изобретения бесконтактного взрывателя детонация вызывалась прямым контактом, таймером, установленным при запуске, или высотомером. Все эти более ранние методы имеют недостатки. Вероятность прямого попадания в небольшую движущуюся цель невысока; снаряд, который не попадает в цель, не взорвется. Взрыватель, срабатывающий по времени или высоте, требует хорошего прогноза наводчиком и точного определения времени по взрывателю. Если что-то не так, то даже точно нацеленные снаряды могут безвредно взорваться до достижения цели или после ее прохождения. В начале фильма «Блиц» было подсчитано, что для сбивания одного самолета требовалось 20 000 выстрелов. [5] По другим оценкам, эта цифра достигает 100 000 [6] или всего 2,500 выстрелов на каждый самолет. [7]При использовании неконтактного взрывателя снаряду или ракете нужно только пролететь рядом с целью в какой-то момент во время полета. Бесконтактный взрыватель упрощает задачу по сравнению с предыдущими методами.

Близкие взрыватели также полезны для создания воздушных очередей по наземным целям. Контактный взрыватель взорвался бы при ударе о землю; это было бы не очень эффективно для разбрасывания шрапнели. Можно настроить взрыватель с таймером для взрыва на высоте нескольких метров над землей, но время имеет жизненно важное значение и обычно требует, чтобы наблюдатели предоставили информацию для настройки времени. Наблюдатели могут оказаться непрактичными во многих ситуациях, земля может быть неровной, и в любом случае практика будет медленной. Близкие взрыватели, устанавливаемые на такое оружие, как артиллерийские и минометные снаряды, решают эту проблему, имея диапазон заданных высот взрыва [например, 2, 4 или 10 м (7, 13 или 33 фута)] над землей, которые выбираются артиллерийскими расчетами. Снаряд разрывается на соответствующей высоте над землей.

Вторая мировая война [ править ]

Идея бесконтактного взрывателя долгое время считалась полезной в военном отношении. Было рассмотрено несколько идей, в том числе оптические системы, которые излучают свет, иногда инфракрасный , и срабатывают, когда отражение достигает определенного порога, различные средства срабатывания заземления, использующие радиосигналы, и емкостные или индуктивные методы, подобные металлоискателям . Все они страдали от больших размеров довоенной электроники и их хрупкости, а также сложности необходимых схем.

Британские военные исследователи из Telecommunication Research Establishment (TRE) Сэмюэл К. Карран , Уильям А.С. Бутмент , Эдвард С. Шир и Амхерст Ф. Х. Томсон придумали идею бесконтактного взрывателя на ранних этапах Второй мировой войны . [8] Их система включала небольшой доплеровский радар ближнего действия.. Затем были проведены британские испытания с «невращающимися снарядами», в данном случае с ракетами. Однако британские ученые были не уверены, можно ли разработать взрыватель для зенитных снарядов, которые должны выдерживать гораздо более высокие ускорения, чем ракеты. Британцы поделились широким кругом возможных идей по созданию взрывателя, включая фотоэлектрический взрыватель и радиовзрыватель, с Соединенными Штатами во время миссии Тизард в конце 1940 года. Для работы в снарядах взрыватель должен был быть уменьшен в размерах, чтобы выдерживать высокое ускорение. пушки, и быть надежным. [9]

Национальный исследовательский комитет обороны поставлена задача по физике Мерле А. Туве на кафедре земного магнетизма. Также в конечном итоге к нам присоединились исследователи из Национального бюро стандартов (это исследовательское подразделение NBS позже стало частью Исследовательской лаборатории армии ). В 1942 году работа была разделена: группа Туве работала над бесконтактными взрывателями для снарядов, в то время как исследователи Национального бюро стандартов сосредоточились на технически более простой задаче создания бомб и ракет. Работа над радиовзрывателем была завершена группой Туве, известной как Секция T, в Лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса (APL). [10]Более 100 американских компаний были мобилизованы на изготовление около 20 миллионов взрывателей снарядов. [11]

Неконтактный взрыватель был одним из самых важных технологических нововведений Второй мировой войны. Это было настолько важно, что это был секрет, охраняемый на том же уровне, что и проект атомной бомбы или вторжение в « День Д» . [12] [13] [14] Адмирал Льюис Л. Штраус писал, что,

«Одной из самых оригинальных и эффективных военных разработок Второй мировой войны был взрыватель ближнего действия, или« VT ». Он нашел применение как в армии, так и во флоте, и использовался при обороне Лондона. Хотя ни одно изобретение не выиграло. войны, неконтактный взрыватель следует отнести к очень небольшой группе разработок, таких как радар, от которых во многом зависела победа ". [15]

Позже было обнаружено, что взрыватель способен взрывать артиллерийские снаряды воздушными очередями , значительно увеличивая их противопехотное действие. [16]

В Германии более 30 (возможно, целых 50) [17] различных конструкций неконтактных взрывателей были разработаны или исследованы для использования в зенитных ракетах , но ни один из них не использовался. [9] В их число входили акустические взрыватели, срабатывающие от звука двигателя, один из которых основан на электростатических полях, разработанных Rheinmetall Borsig , и радиовзрыватели. В середине ноября 1939 года немецкая трубка с неоновой лампой и проект прототипа бесконтактного взрывателя, основанный на емкостных эффектах, были получены британской разведкой в ​​рамках отчета Осло .

В послевоенную эпоху был разработан ряд новых систем бесконтактных взрывателей, включая радио, оптические и другие средства. Распространенная форма, используемая в современном оружии класса "воздух-воздух", использует лазер в качестве источника оптики и времени полета для определения дальности.

Дизайн в Великобритании [ править ]

Первое упоминание о концепции радара в Великобритании было сделано WAS Butement и PE Pollard, которые в 1931 году сконструировали небольшой макет импульсного радара. Они предположили, что система будет полезна для подразделений береговой артиллерии , которые могут точно измерять дальность доставки даже ночью. Военное министерство доказанного незаинтересованные в концепции и сказал два , чтобы работать по другим вопросам. [18] [19]

В 1936 году Министерство авиации взяло на себя управление Bawdsey Manor для дальнейшей разработки прототипов радарных систем, которые в следующем году появятся как Chain Home . Армия внезапно заинтересовалась радаром и послала Бутмента и Полларда в Боудси, чтобы сформировать то, что стало известно как «армейская ячейка». Их первый проект был возрождением их первоначальной работы по береговой обороне, но вскоре им сказали начать второй проект по разработке радара только дальности для помощи зенитным орудиям . [20]

Когда в конце 1930-х годов эти проекты перешли из стадии разработки в форму прототипа, Бутемент обратил свое внимание на другие концепции, среди которых была идея бесконтактного взрывателя:

... В это вступил WAS Butement, разработчик радиолокационных установок CD / CHL и GL , с предложением 30 октября 1939 года для двух типов радиовзрывателей: (1) радиолокационная установка будет отслеживать снаряд, а оператор будет передавать сигнал сигнал на радиоприемник во взрывателе, когда дальность, которую стрелкам трудно определить, была такой же, как у цели, и (2) взрыватель испускал высокочастотные радиоволны, которые взаимодействовали с целью и производили в результате высокой относительной скорости цели и снаряда в генераторе регистрируется сигнал доплеровской частоты. [21]

В мае 1940 года официальное предложение от Бутемента, Эдварда С. Шира и Амхерста Ф. Х. Томпсона было направлено в британское ведомство противовоздушной обороны на основе второй из двух концепций. [8] Была сконструирована макетная плата , и концепция была протестирована в лаборатории, перемещая лист жести на различные расстояния. В ходе ранних полевых испытаний схема была подключена к триггеру тиратрона, управляющему установленной на башне камерой, которая фотографировала пролетающий самолет, чтобы определить расстояние действия взрывателя.

Затем в июне 1940 года были сконструированы прототипы взрывателей, которые были установлены в « невращающихся снарядах » (британское прикрытие для твердотопливных ракет) и стреляли по целям, поддерживаемым воздушными шарами. [8] Ракеты имеют относительно низкое ускорение и не вращаются, создавая центробежную силу , поэтому нагрузки на хрупкий электронный взрыватель относительно мягкие. Было понятно, что ограниченное приложение не было идеальным; неконтактный взрыватель будет полезен для всех типов артиллерии и особенно для зенитной артиллерии, но у них очень высокое ускорение.

Еще в сентябре 1939 года Джон Кокрофт начал разработку в Pye Ltd. трубок, способных выдерживать эти гораздо большие нагрузки. [22] Исследования Пая были переданы Соединенным Штатам как часть технологического пакета, предоставленного Миссией Тизарда, когда Соединенные Штаты вступили в войну. Группа Пая, очевидно, не могла заставить свои прочные пентоды надежно функционировать под высоким давлением до 6 августа 1941 года, после успешных испытаний американской группы. [23] [24]

В поисках краткосрочного решения проблемы с клапаном в 1940 году британцы заказали у Western Electric Company и Radio Corporation of America 20 000 миниатюрных трубок , предназначенных для использования в слуховых аппаратах . Американская группа под руководством адмирала Гарольда Г. Боуэна-старшего правильно сделала вывод, что трубы предназначались для экспериментов с бесконтактными взрывателями для бомб и ракет. [9]

В сентябре 1940 года миссия Тизарда отправилась в США, чтобы познакомить своих исследователей с рядом британских разработок, и была поднята тема бесконтактных взрывателей. Детали британских экспериментов были переданы в Лабораторию военно-морских исследований США и Комитет по исследованиям национальной обороны (NDRC). [8] Информация также была предоставлена Канаде в 1940 году, и Национальный исследовательский совет Канады делегировал работу над взрывателем группе из Университета Торонто . [25]

Улучшение в США [ править ]

До и после получения схемотехнических проектов от британцев Ричард Б. Робертс, Генри Х. Портер и Роберт Б. Броуд провели различные эксперименты под руководством председателя секции T NDRC Мерла Туве . [8] Группа Туве на протяжении всей войны была известна как Секция T, а не APL. [26] Как позже сказал Туве в интервью: «До нас доходили слухи о схемах, которые они использовали в ракетах в Англии, затем они передали нам схемы, но я уже сформулировал это в ракетах, бомбах и ракушка." [24] [27]Как поняла Туве, схема взрывателя была элементарной. По его словам, «одной выдающейся характеристикой в ​​этой ситуации является тот факт, что успех этого типа взрывателя не зависит от базовой технической идеи - все идеи просты и хорошо известны повсюду». [24] Важнейшая работа по адаптации взрывателя для зенитных снарядов была проделана в Соединенных Штатах, а не в Англии. [28] Туве заявила, что, несмотря на удовлетворение результатами Butement et al. по сравнению с патентным иском Varian (который сэкономил ВМС США миллионы долларов), конструкция взрывателя, предоставленная миссией Тизард, была «не той, которую мы заставили работать!» [29]

Ключевое улучшение было внесено Ллойдом Беркнером , который разработал систему, использующую отдельные схемы передатчика и приемника. В декабре 1940 года Тув пригласила Гарри Даймонда и Уилбура С. Хинмана-младшего из Национального бюро стандартов США (NBS) для исследования усовершенствованного взрывателя Беркнера и разработки неконтактного взрывателя для ракет и бомб для использования против немецких Люфтваффе . [8] [30] [31]

Всего за два дня Diamond смогла разработать новую конструкцию взрывателя и продемонстрировать его осуществимость посредством обширных испытаний на военно-морском испытательном полигоне в Дальгрене, штат Вирджиния. [32] [33] 6 мая 1941 года группа NBS построила шесть взрывателей, которые были помещены в бомбы, сбрасываемые с воздуха, и успешно прошли испытания над водой. [8]

Учитывая их предыдущую работу над радио и радиозондами в NBS, Даймонд и Хинман разработали первый полностью твердотельный [ когда? ] [ требуется пояснение ] радиодоплеровский бесконтактный взрыватель, в котором использовался эффект Доплера отраженных радиоволн с использованием разработанной ими схемы диодного детектора. [31] [34] [35] Использование эффекта Доплера, разработанного этой группой, было позже включено во все радиовзрыватели для бомб, ракет и минометов. [30] Позже, Отдел разработки боеприпасов Национального бюро стандартов (который стал Harry Diamond Laboratories - а позже слился сАрмейская научно-исследовательская лаборатория - в честь своего бывшего начальника в последующие годы) разработала первые автоматизированные производственные технологии для изготовления бесконтактных радиовзрывателей по низкой цене. [35]

В середине 1940-х годов, когда он работал на оборонного подрядчика, советский шпион Юлиус Розенберг украл действующий образец американского неконтактного взрывателя и передал его советской разведке. [36] Это был не взрыватель для зенитных снарядов, самый ценный тип. [37]

В США NDRC сосредоточился на радиовзрывателях для использования с зенитной артиллерией, где ускорение составляло до 20 000  g по сравнению с примерно 100  g для ракет и намного меньше для сброшенных бомб. [38] В дополнение к экстремальному ускорению, артиллерийские снаряды раскручивались за счет нарезов стволов орудий со скоростью около 30 000 об / мин, создавая огромную центробежную силу. Сотрудничая с Western Electric Company и Raytheon Company , миниатюрные слуховые аппараты были модифицированы, чтобы выдерживать такую ​​экстремальную нагрузку. При испытаниях в январе 1942 года взрыватель Т-3 имел 52% успеха по водной цели. ВМС СШАпринял эту частоту отказов. 12 августа 1942 года были начаты испытания в моделируемых боевых условиях. Орудийные батареи на борту крейсера USS  Cleveland  (CL-55) испытывали боеприпасы с бесконтактными взрывателями по целям радиоуправляемых дронов над Чесапикским заливом . Испытания должны были проводиться в течение двух дней, но испытания прекратились, когда дроны были уничтожены рано в первый же день. Три дрона были уничтожены всего четырьмя снарядами. [8] [39]

Особенно удачным применением стал 90-мм снаряд с взрывателем VT с РЛС автоматического сопровождения SCR-584 и ЭВМ управления огнем М-9 . Комбинация этих трех изобретений позволила сбить множество летающих бомб Фау-1, нацеленных на Лондон и Антверпен, которые в остальном были трудными целями для зенитных орудий из-за их небольшого размера и высокой скорости.

VT (переменное время) [ править ]

Взрыватель союзников использовал конструктивные и разрушающие помехи для обнаружения своей цели. [40] В конструкции было четыре или пять трубок. [41] Одна трубка была генератором, подключенным к антенне; он функционировал как передатчик и как автодинный детектор (приемник). Когда цель находилась далеко, небольшая часть энергии, передаваемой генератором, отражалась на взрыватель. Когда цель была поблизости, она отражала значительную часть сигнала осциллятора. Амплитуда отраженного сигнала соответствовала близости цели. [примечания 1] Этот отраженный сигнал будет влиять на ток пластины генератора, тем самым обеспечивая обнаружение.

Однако соотношение фаз между сигналом, передаваемым генератором, и сигналом, отраженным от цели, варьировалось в зависимости от расстояния туда и обратно между взрывателем и целью. Когда отраженный сигнал был в фазе, амплитуда генератора увеличивалась, а ток пластины генератора также увеличивался. Но когда отраженный сигнал был не в фазе, тогда амплитуда объединенного радиосигнала уменьшалась, что уменьшало бы ток пластины. Таким образом, изменение фазового соотношения между сигналом генератора и отраженным сигналом усложняло измерение амплитуды этого небольшого отраженного сигнала.

Эта проблема была решена за счет изменения частоты отраженного сигнала. Расстояние между взрывателем и целью не было постоянным, а постоянно менялось из-за высокой скорости взрывателя и любого движения цели. Когда расстояние между взрывателем и целью быстро менялось, соотношение фаз также быстро менялось. Сигналы были синфазными в одно мгновение и не в фазе через несколько сотен микросекунд. В результате получилась гетеродинная частота биений, соответствующая разности скоростей. С другой стороны, частота принимаемого сигнала была доплеровской.от частоты генератора за счет относительного движения взрывателя и цели. Следовательно, низкочастотный сигнал, соответствующий разности частот между генератором и принятым сигналом, формируется на пластинчатом выводе генератора. Две из четырех трубок в взрывателе VT использовались для обнаружения, фильтрации и усиления этого низкочастотного сигнала. Обратите внимание, что амплитуда этого низкочастотного сигнала «биений» соответствует амплитуде сигнала, отраженного от цели. Если амплитуда усиленного сигнала частоты биений была достаточно большой, что указывало на близлежащий объект, то он запускал 4-ю трубку - газонаполненный тиратрон . При срабатывании тиратрон пропускал большой ток, который приводил в действие электрический детонатор.

Для использования с артиллерийскими снарядами, которые испытывают чрезвычайно высокое ускорение и центробежные силы, в конструкции взрывателя также необходимо использовать многие методы ударного упрочнения. К ним относятся плоские электроды и упаковка компонентов в воске и масле для выравнивания напряжений.

Обозначение VT означает переменное время. [42] Капитан С.Р. Шумакер, директор отдела исследований и разработок Бюро боеприпасов, придумал термин для описания, не намекая на технологию. [43]

Развитие [ править ]

Дальнобойная артиллерии зенитной на базе ВВС Киртленд в Нью - Мексико был использован в качестве одного из испытательных установок для радиовзрывателя, где были проведены почти 50 тысяч тестовых стрельб с 1942 по 1945 году [44] Тестирование также произошло в Абердине полигона в Мэриленд, где было выпущено около 15 000 бомб. [34] Другие местоположения включают Ft. Фишер в Северной Каролине и Блоссом-Пойнт, штат Мэриленд.

Разработка и раннее производство ВМС США были переданы на аутсорсинг компании Wurlitzer , на ее заводе шарманки в Норт-Тонаванда, Нью-Йорк . [45]

Производство [ править ]

Первое крупномасштабное производство трубок для новых взрывателей [8] было на заводе General Electric в Кливленде, штат Огайо, который раньше использовался для производства ламп для рождественских елок. Сборка взрывателя была завершена на заводах General Electric в Скенектади, Нью-Йорк и Бриджпорте, Коннектикут . [46] После завершения проверки готовой продукции образец взрывателей, произведенных из каждой партии, был отправлен в Национальное бюро стандартов, где они были подвергнуты серии строгих испытаний в специально построенной контрольно-испытательной лаборатории. [34] Эти испытания включали испытания при низких и высоких температурах, испытания на влажность и испытания на внезапный толчок.

К 1944 году большая часть американской электронной промышленности сосредоточилась на производстве взрывателей. Контракты на закупку увеличились с 60 миллионов долларов в 1942 году до 200 миллионов долларов в 1943 году, до 300 миллионов долларов в 1944 году и были увеличены на 450 миллионов долларов в 1945 году. По мере увеличения объема в игру вступила эффективность, и стоимость взрывателя упала с 732 долларов в 1942 году до 18 долларов в 1945. Это позволило закупить более 22 миллионов взрывателей примерно на один миллиард долларов. Основными поставщиками были Crosley , RCA , Eastman Kodak , McQuay-Norris и Sylvania . Также было более двух тысяч поставщиков и субпоставщиков, от производителей порошков до механических цехов. [47] [48]Это было одно из первых применений печатных схем в массовом производстве . [49]

Развертывание [ править ]

Ванневар Буш , глава Управления научных исследований и разработок США (OSRD) во время войны, считал, что неконтактный взрыватель имел три значительных эффекта. [50]

  • Это было важно для защиты от атак японских камикадзе в Тихом океане. Буш оценил семикратное увеличение эффективности 5-дюймовой зенитной артиллерии с помощью этого нововведения. [51]
  • Это была важная часть зенитных батарей с радиолокационным управлением, которые в конечном итоге нейтрализовали немецкие атаки Фау-1 на Англию. [51]
  • Он использовался в Европе, начиная с битвы на Арденнах, где он был очень эффективен в артиллерийских снарядах, выпущенных по немецким пехотным соединениям, и изменил тактику ведения войны на суше.

Сначала взрыватели использовались только в тех случаях, когда они не могли быть захвачены немцами. Они были использованы в наземной артиллерии в южной части Тихого океана в 1944 г. Также в 1944 году, взрыватели были распределены британская армия «s зенитных Command, который занимался защитой Великобритании от летающей бомбы Фау-1. Поскольку большая часть британских тяжелых зенитных орудий была развернута на длинной и тонкой прибрежной полосе, неразорвавшиеся снаряды падали в море, находясь вне досягаемости для захвата. В ходе немецкой кампании V-1 доля летающих бомб, пролетающих через прибрежную артиллерийскую полосу, которые были уничтожены, выросла с 17% до 74%, достигнув 82% за один день. Незначительная проблема, с которой столкнулись британцы, заключалась в том, что взрыватели были достаточно чувствительны, чтобы взорвать снаряд, если он прошел слишком близко к морской птице, и было зарегистрировано несколько «убийств» морских птиц. [52]

Пентагон отказался разрешить полевой артиллерии союзников использовать взрыватели в 1944 году, хотя военно-морской флот США выпустил зенитные снаряды с неконтактными взрывателями во время вторжения в Сицилию в июле 1943 года . [53] После того, как генерал Дуайт Д. Эйзенхауэр потребовал, чтобы ему было разрешено использовать взрыватели, 200 000 снарядов с взрывателями VT или (кодовое название «ПОЗИТ» [54] ) были использованы в битве при Арденнах в декабре 1944 года. Они заставили союзников тяжелая артиллерия гораздо более разрушительна, так как все снаряды теперь взрываются прямо перед тем, как попасть в землю. [55] Немецкие дивизии были застигнуты врасплох, поскольку они чувствовали себя в безопасности от прицельного огня, потому что считалось, что плохая погода помешает точному наблюдению. Генерал СШАДжордж С. Паттон приписал использование бесконтактных взрывателей спасению Льежа и заявил, что их использование потребовало пересмотра тактики ведения войны на суше. [56]

Бомбы и ракеты, оснащенные бесконтактными взрывателями, в конце Второй мировой войны находились на ограниченном вооружении как в USAAF, так и в USN . Основными целями для взорвавшихся бомб и ракет с неконтактными взрывателями были зенитные огневые точки и аэродромы . [57]

Типы датчиков [ править ]

Радио [ править ]

Радиочастотное зондирование является основным принципом зондирования артиллерийских снарядов.

Устройство , описанное в патенте Второй мировой войны [58] работает следующим образом : оболочка содержит микро- передатчик , который использует тело оболочки в качестве антенны , и излучает непрерывную волну примерно 180-220 МГц. По мере приближения оболочки к отражающему объекту создается интерференционная картина. Эта картина меняется с уменьшением расстояния: каждая половина длины волны на расстоянии (половина длины волны на этой частоте составляет около 0,7 метра) передатчик находится в резонансе или вне его. Это приводит к небольшому циклическому изменению излучаемой мощности и, следовательно, тока питания генератора около 200–800 Гц, доплеровской частоты. Этот сигнал передается через полосовой фильтр., усиливается и запускает детонацию, когда она превышает заданную амплитуду.

Оптический [ править ]

Оптическое зондирование было разработано в 1935 году и запатентовано в Великобритании в 1936 году шведским изобретателем, вероятно, Эдвардом В. Брандтом, с использованием петоскопа . Впервые он был испытан как часть детонационного устройства для бомб, которые должны были сбрасываться над самолетами-бомбардировщиками, в рамках концепции Министерства авиации Великобритании «бомбы на бомбардировщики». Он рассматривался (и позже был запатентован Брандтом) для использования с зенитными ракетами, запускаемыми с земли. Затем он использовал тороидальную линзу, которая концентрировала весь свет из плоскости, перпендикулярной главной оси ракеты, на фотоэлемент. Когда ток в ячейке изменился на определенную величину за определенный промежуток времени, срабатывала детонация.

Некоторые современные ракеты класса "воздух-воздух" (например, ASRAAM и AA-12 Adder ) используют лазеры для запуска детонации. Они излучают узкие лучи лазерного света перпендикулярно направлению полета ракеты. Когда ракета движется к своей цели, энергия лазера просто излучается в космос. Когда ракета проходит мимо цели, часть энергии попадает в цель и отражается в ракету, где детекторы обнаруживают ее и взрывают боеголовку.

Акустический [ править ]

Акустические бесконтактные взрыватели активируются акустическим излучением цели (например, двигателя самолета или гребного винта корабля). Срабатывание может происходить либо через электронную схему, связанную с микрофоном или гидрофоном , либо механически с помощью резонирующего вибрирующего язычка, соединенного с диафрагменным тональным фильтром. [59] [60]

Во время Второй мировой войны у немцев в разработке находилось как минимум пять акустических взрывателей для использования в зенитных ракетах , но ни один из них не использовался. Самым усовершенствованным из немецких конструкций акустических взрывателей был Rheinmetall-Borsig Kranich (немецкий для крана ), который представлял собой механическое устройство, использующее диафрагменный тональный фильтр, чувствительный к частотам между 140 и 500 Гц, подключенный к резонирующему вибрационному геркону, используемому для зажигания электрического воспламенитель. Schmetterling , Enzian , рейнтохтер и Х4 управляемых ракеты были разработаны для использования с Kranich акустического радиовзрыватель. [59] [61]

Во время 2 года Национальный исследовательский комитет обороны (NDRC) исследовал использование акустических близости взрывателей для зенитных вооружений , но пришел к выводу , что было более перспективной технологические подходы. Исследование NDRC показало, что скорость звука является основным ограничением в конструкции и использовании акустических взрывателей, особенно в отношении ракет и высокоскоростных самолетов. [60]

Гидроакустическое воздействие широко используется в качестве механизма подрыва морских мин и торпед . Вращающийся в воде гребной винт корабля издает мощный гидроакустический шум, который можно уловить с помощью гидрофона и использовать для самонаведения и детонации. В возбуждающих механизмах воздействия часто используется комбинация акустических и магнитных индукционных приемников. [62] [63]

Магнитный [ править ]

Немецкая магнитная мина времен Второй мировой войны, которая упала на землю, а не на воду.
Основная статья: Магнитный взрыватель

Магнитное зондирование можно применять только для обнаружения огромных масс железа, например кораблей. Используется в минах и торпедах. Взрыватели этого типа могут быть уничтожены путем размагничивания , использования неметаллических корпусов кораблей (особенно тральщиков ) или магнитных индукционных петель, установленных на самолетах или буксируемых буях .

Давление [ править ]

Некоторые морские мины используют взрыватели давления , которые способны обнаружить волну давления в виде корабля , проходящего над головой. Датчики давления обычно используются в сочетании с другими технологиями детонации взрывателей, такими как акустическая и магнитная индукция . [63]

Во время Второй мировой войны взрыватели, активируемые давлением, были разработаны для стержней (или цепочек ) бомб для создания надземных воздушных взрывов . Первая бомба в стержне была оснащена ударным взрывателем, в то время как другие бомбы были снабжены чувствительными к давлению детонаторами, приводимыми в действие диафрагмой. Взрыв первой бомбы использовался для срабатывания взрывателя второй бомбы, который взорвался бы над землей и, в свою очередь, взорвал бы третью бомбу, причем процесс повторялся полностью до последней бомбы в цепочке. Из-за поступательной скорости бомбардировщика все бомбы, оснащенные детонаторами давления, взрывались бы примерно на одной высоте над землей по горизонтальной траектории. Эта конструкция использовалась как в британском №44 «Пистолет», так и в немецком.Взрыватели Rheinmetall-Borsig BAZ 55A. [59] [60]

Галерея [ править ]

  • 120-мм фугасный миномет с неконтактным взрывателем

  • 120-мм фугасный миномет с неконтактным взрывателем M734

  • 60-мм фугасный миномет с неконтактным взрывателем

  • 155-мм артиллерийский взрыватель с селектором точечного / бесконтактного подрыва (в настоящее время настроен на близость).

См. Также [ править ]

  • Технологическое сотрудничество союзников во время Второй мировой войны
  • Контактный взрыватель
  • Неконтактный взрыватель M734
  • Прицельная бомбардировка
  • Боеприпас высокоточного наведения
  • Управляемая бомба
  • Система наведения
  • Терминальное руководство
  • Датчик приближения
  • Артиллерийский взрыватель
  • Магнитный неконтактный взрыватель
  • Ракета

Примечания [ править ]

  1. ^ Обратный сигнал обратно пропорционален четвертой степени расстояния.

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Инженер Хопкинса умирает" . Вашингтон Пост . ISSN  0190-8286 . Дата обращения 9 июня 2020 .
  2. ↑ Салливан, Уолтер (8 февраля 1984 г.). «Аллен В. Эстин умер в возрасте 79 лет; возглавил бюро стандартов» . Нью-Йорк Таймс . ISSN 0362-4331 . Дата обращения 9 июня 2020 . 
  3. ^ Берч, Дуглас. « „ Секретное оружие Второй мировой войны“Хопкинс разработал бесконтактный взрыватель» . baltimoresun.com . Дата обращения 9 июня 2020 .
  4. ^ Хинман, Уилбур S (1957). «Портрет Гарри Даймонда». Труды ИРЭ . 45 (4): 443. DOI : 10.1109 / JRPROC.1957.278430 .
  5. Перейти ↑ Kirby, MW (2003). Оперативное исследование войны и мира: британский опыт с 1930-х по 1970 год . Imperial College Press. п. 94. ISBN 978-1-86094-366-9.
  6. ^ Привлечь ветеранов | The Deadly Fuze , получено 9 июня 2020 г.
  7. Перейти ↑ Baxter 1968 , p. 221
  8. ^ a b c d e f g h i Бреннан, Джеймс У. (сентябрь 1968 г.), Близкий взрыватель, чье детище?, 94 , United States Naval Institute Proceedings, pp. 72–78.
  9. ^ a b c Бакстер 1968 , стр. 222
  10. ^ Браун, Луис (июль 1993), "О радиовзрыватель", IEEE Aerospace и Электронный журнал системы , 8 (7): 3-10, DOI : 10,1109 / 62,223933 , S2CID 37799726 
  11. ↑ Klein, Maury (2013), Призыв к оружию: мобилизация Америки для Второй мировой войны , Нью-Йорк, Нью-Йорк: Bloomsbury Press, стр. 651–2, 838n8, ISBN 978-1-59691-607-4
  12. ^ Томпсон, Гарри C .; Мэйо, Лида (1960), Управление боеприпасов: снабжение и снабжение , Вашингтон, округ Колумбия, стр. 123–4.
  13. ^ Вудбери, Дэвид (1948), фронтовые промышленности: Westinghouse во время Второй мировой войны ., Нью - Йорк, штат Нью - Йорк, стр 244-8
  14. ^ Паркер, Дана Т. (2013), Победа в строительстве: производство самолетов в районе Лос-Анджелеса во время Второй мировой войны , Сайпресс, Калифорния, стр. 127, ISBN 978-0-9897906-0-4
  15. Перейти ↑ Baldwin 1980 , p. 4
  16. ^ Baldwin 1980 , стр. XXXI, 279
  17. ^ Холмс, стр. 272
  18. ^ Butement, WAS и PE Поллард; «Аппарат береговой обороны», Книга изобретений Королевского инженерного совета , январь 1931 г.
  19. ^ Мечи, СС; тех. История появления радара , Peter Peregrinus, Ltd, 1986, стр. 71–74.
  20. ^ Butement, WAS и др .; "Прецизионный радар", J. Inst. Избрать. Engrs. , т. 73, часть IIIA, 1946, стр. 114–126.
  21. ^ Браун, Луи (1999), История радаров Второй мировой войны , раздел 4.4 .: Inst. Издательства ФизикиCS1 maint: location ( ссылка )
  22. ^ Зенитный радиоуправляемый взрыватель (1939-1942) (концептуальные и опытные работы по проектированию)
  23. ^ Frankland, Марк (2002). Radio Man: замечательный взлет и падение CO Стэнли . ИЭПП. ISBN 978-0-85296-203-9.
  24. ^ a b c Холмс, Джейми (2020). 12 секунд тишины: как команда изобретателей, мастеров и шпионов уничтожила нацистское супероружие . Houghton Mifflin Harcourt. п. 304. ISBN 978-1-328-46012-7.
  25. ^ Фридланд, Мартин Л. (2002). Университет Торонто: История (1-е изд.). Торонто: Университет Торонто Press. стр.  354 -355. ISBN 9780802044297.
  26. ^ Бакстер, Джеймс Финни (1946). Ученые против времени . Маленький, Браун.
  27. ^ "Мерл Тув" . www.aip.org . 17 апреля 2015 . Проверено 10 июня 2020 .
  28. ^ Холмс, Джейми (2020). 12 секунд тишины: как команда изобретателей, мастеров и шпионов уничтожила нацистское супероружие . Houghton Mifflin Harcourt. С. 304–305. ISBN 978-1-328-46012-7.
  29. ^ Холмс, стр. 306
  30. ^ a b Исследования и разработки в области проектирования материалов. Руководство по проектированию. Серия боеприпасов: взрыватели, близость, электрическая часть. Часть первая (U) (PDF) . Командование материальной частью армии США. 1963 г.
  31. ^ a b Кокрейн, Рексмонд (1976). Меры по достижению прогресса: История Национального бюро стандартов (PDF) . Арно Пресс. С. 388–399. ISBN  978-0405076794.
  32. ^ Хинман, младший, Уилбер (1957). «Портрет Гарри Даймонда». Труды ИРЭ . 45 (4): 443–444. DOI : 10.1109 / JRPROC.1957.278430 .
  33. ^ "Артиллерийские взрыватели близости" . warfarehistorynetwork.com . Проверено 18 июня 2018 .
  34. ^ a b c "Бесконтактные радиовзрыватели" (PDF) . Проверено 18 июня 2018 .
  35. ^ a b Джонсон, Джон; Бьюкенен, Дэвид; Бреннер, Уильям (июль 1984 г.). "Отчет об исторических свойствах: Лаборатории Гарри Даймонда, Мэриленд и спутниковые установки Исследовательский центр Вудбриджа, Вирджиния и испытательный центр Блуссом Пойнт, Мэриленд" . Центр оборонной технической информации .
  36. ^ Хейнс, Джон Эрл; Клер, Харви, Венона, Расшифровка советского шпионажа в Америке , стр. 303
  37. ^ Холмс, стр. 274
  38. Перейти ↑ Baxter 1968 , p. 224
  39. ^ Howeth, Линвуд С. (1963). История связи и электроники в ВМС США . Типография правительства США. п. 498. LCCN 64-62870 . 
  40. Перейти ↑ Bureau of Ordnance 1946 , pp. 32–37
  41. Перейти ↑ Bureau of Ordnance 1946 , p. 36 показана пятая трубка, диод , используемый для устройства подавления волн с малой траекторией (WSF).
  42. ^ «Краткое изложение работы отдела 4». Краткий технический отчет Национального совета оборонных исследований (PDF) (Отчет). 1946. с. 1.
  43. ^ Роуленд, Буфорд; Бойд, Уильям Б. (1953). Военно-морское управление США во время Второй мировой войны . Вашингтон, округ Колумбия: Управление боеприпасов, Министерство военно-морского флота. п. 279.
  44. ↑ Инженерный корпус армии США (8 августа 2008 г.). «Запрос информации о зоне поражения артиллерийских орудий острова Пуэбло» (PDF) . Isleta Pueblo News . Vol. 3 шт. 9. п. 12. Архивировано (PDF) из оригинала 26 марта 2017 года.
  45. ^ Navy представляет высокую награду Wurlitzer мужчин . Журнал Billboard. 15 июня 1946 г.
  46. ^ Миллер, Джон Андерсон (1947), «Люди и вольты на войне», Nature , New York: McGraw-Hill Book Company, 161 (4082): 113, Bibcode : 1948Natur.161..113F , doi : 10.1038 / 161113a0 , S2CID 35653693 
  47. ^ Шарп 2003
  48. ^ Baldwin 1980 , стр. 217-220
  49. ^ Эйслер, Пол; Уильямс, Мари (1989). Моя жизнь с печатной схемой . Издательство Лихайского университета. ISBN 978-0-934223-04-1.
  50. ^ Буш 1970 , стр. 106-112
  51. ^ a b Буш 1970 , стр. 109
  52. ^ Добинсон, Колин (2001). Командование ПВО: британская противовоздушная оборона Второй мировой войны . Метуэн. п. 437 . ISBN 978-0-413-76540-6.
  53. ^ Поттер, ЭБ; Нимиц, Честер В. (1960). Морская сила . Энглвуд Клиффс, Нью-Джерси: Прентис-Холл. С.  589 –591.
  54. ^ Альберт Д. Helfrick (2004). Электроника в эволюции полета . Техас A&M UP. п. 78. ISBN 9781585444137.
  55. ^ Рик Аткинсон (2013). Пушки в последнем свете: Война в Западной Европе, 1944-1945 гг . С. 460–62, 763–64. ISBN 9781429943673.
  56. Перейти ↑ Bush 1970 , p. 112
  57. ^ «Краткое изложение работы отдела 4». Краткий технический отчет Национального совета оборонных исследований (PDF) (Отчет). 1946. с. 8.
  58. ^ США 3152547 , Кайл, Джон W, "Радио радиовзрыватель", выданный 1950-12-04 
  59. ^ a b c Хогг, Ян (1999). Немецкое секретное оружие Второй мировой войны . Фронтовые книги. С. 120–122. ISBN 978-1-8483-2781-8.
  60. ^ a b c "Глава 2 Близкие и временные взрыватели". Краткий технический отчет Национального совета оборонных исследований (PDF) (Отчет). 1946. С. 17–18.
  61. ^ Залог, Стивен (2019). Немецкие управляемые ракеты Второй мировой войны . Bloomsbury Publishing. ISBN 978-1-4728-3179-8.
  62. ^ Белошицкий, В.П .; Багинский, Ю. М. (1960). Оружие Подводного Удара (Подводное оружие) (Репортаж). Военное издательство.
  63. ^ a b Эриксон, Эндрю; Гольдштейн, Лайл; Мюррей, Уильям (2009). Китайская минная война . Военно-морское училище. С. 12–17. ISBN 978-1-884733-63-5.

Библиография [ править ]

  • Болдуин, Ральф Б. (1980), Смертельный взрыватель: секретное оружие Второй мировой войны , Сан-Рафаэль, Калифорния: Presidio Press, ISBN 978-0-89141-087-4. Болдуин был членом группы APL, возглавляемой Туве, которая выполняла большую часть проектных работ.
  • Бакстер, Джеймс Финни III (1968) [1946], Ученые против времени , Кембридж, Массачусетс: MIT Press, ISBN 978-0-262-52012-6
  • Бюро боеприпасов (15 мая 1946 г.), Взрыватели VT для снарядов и спин-стабилизированных ракет , Брошюра о боеприпасах, OP 1480, Бюро боеприпасов ВМС США
  • Буш, Ванневар (1970), Части действия , Нью-Йорк: Уильям Морроу и компания , Inc.
  • Гиббс, Джей (2004). «Вопрос 37/00: Эффективность корабельного огня противовоздушной обороны». Военный корабль International . XLI (1): 29. ISSN  0043-0374 .
  • Холмс, Джейми (2020), 12 секунд молчания: как группа изобретателей, мастеров-мастеров и шпионов уничтожила нацистское супероружие , Бостон, Массачусетс: Хоутон Миффлин Харкорт.
  • Хогг, Ян В. (2002), Британская и американская артиллерия Второй мировой войны (пересмотренная редакция), Greenhill Books, ISBN 978-1-85367-478-5
  • Шарп, Эдвард А. (2003), «Радиовзрыватель: обзор» , Vintage Electrics , 2 (1)

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Аллард, Дин С. (1982), "Разработка радиоблокирующего взрывателя" (PDF) , Johns Hopkins APL Technical Digest , 3 (4): 358–59
  • Беннетт, Джеффри (1976), «Разработка близкого взрыва », журнал Королевского объединенного института службы , 121 (1): 57–62, ISSN  0953-3559
  • Коллиер, Кэмерон Д. (1999), «Крошечное чудо: близкий взрыватель» , Военно-морская история , Военно-морской институт США, 13 (4): 43–45, ISSN  1042-1920
  • Fuzes, Proximity, Electrical: Part One (PDF) , Engineering Design Handbook: Ammunition Series, United States Army Materiel Command, июль 1963, AMCP 706-211
  • Взрыватели, близость, электрические: Часть вторая , Руководство по инженерному проектированию: серия боеприпасов, Командование материальной частью армии США, AMCP 706-212
  • Взрыватели, близость, электрические: Часть третья , Руководство по инженерному проектированию: серия боеприпасов, Командование материальной частью армии США, AMCP 706-213
  • Взрыватели, близость, электрические: Часть четвертая , Руководство по инженерному проектированию: серия боеприпасов, Командование материальной частью армии США, AMCP 706-214
  • Fuzes, Proximity, Electrical: Part Five , Engineering Design Handbook: Ammunition Series, United States Materiel Command, август 1963, AMCP 706-215
  • US 3166015 , Tuve , Merle A. & Richard B. Roberts, "Radio Proximity Fuze", выдан 19 января 1965 г., передан Соединенным Штатам Америки 
  • Аллен, Кевин. «Артиллерийские бесконтактные взрыватели» . Сеть истории войн . Проверено 4 июня 2018 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Кинохроника 1945 года, объясняющая, как это работает
  • Военно-морской исторический центр - взрыватели Radio Proximity (VT) в веб-архивах Библиотеки Конгресса (архив 4 июля 2014 г.)
  • Радиовзрыватель - обзор Юго-западного музея инженерии, связи и вычислений
  • Радиовзрыватель История Southwest Музей инженерной, связи и вычислений
  • Близкий (переменный) взрыватель - Тихоокеанская война: ВМС США
  • Лаборатория прикладной физики Университета Джона Хопкинса