Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Внешний вид SCR-584. Все оперативное оборудование размещалось внутри, хотя директор М-9 и электрогенераторы были раздельными. Антенна убирается в фургон для путешествий.

SCR-584 (сокращенно Set, Complete, Радио # 584 ) был автоматическим отслеживанием микроволновка радар , разработанный Радиационной лаборатории MIT во время Второй мировой войны . Это был один из самых передовых наземных радаров своего времени, и он стал одним из основных радаров наводки, используемых во всем мире вплоть до 1950-х годов. Мобильная версия на прицепе - SCR-784 .

В 1937 году первый в Америке управления огнем радар , то SCR-268 радар , было доказано, что недостаточно точны частично из - за своей длинной волны. В 1940 году Ванневар Буш , возглавлявший научно-исследовательский комитет национальной обороны , учредил «Комитет СВЧ» (секция D-1) и подразделение «Управление огнем» (D-2), чтобы вовремя разработать более совершенную радиолокационную зенитную систему. помощь британской противовоздушной обороне. В сентябре того же года британская делегация, Миссия Тизарда , сообщила американским и канадским исследователям, что они разработали магнетронный генератор, работающий на верхнем конце диапазона УВЧ (длина волны 10 см / 3 ГГц).), что позволяет значительно повысить точность. Буш организовал Радиационную лабораторию (Rad Lab) в Массачусетском технологическом институте для разработки приложений с ее использованием. Это включало новую РЛС ПВО ближнего действия.

Альфред Ли Лумис , руководитель Rad Lab, выступал за разработку полностью автоматической системы слежения, управляемой сервомеханизмами. [1] Это значительно облегчило задачу по отслеживанию целей и уменьшило количество людей, необходимых для этого. Они также смогли воспользоваться преимуществами недавно разработанного микроволнового переключателя, который позволил им использовать одну антенну для вещания и приема, что значительно упростило механическую компоновку. Получившаяся конструкция помещалась в один трейлер, могла обеспечивать поиск по всему небу, сопровождение одиночной цели и автоматическое отслеживание целей. В тесном контакте с Rad Lab компания Bell Telephone Laboratories разрабатывала электронный аналоговый пулемет-наводчик, который будет использоваться вместе с радаром и 90-мм зенитными пушками с сервоприводом.

РЛС планировалось ввести в конце 1943 года, но задержки означали, что SCR-584 не достигал полевых частей до начала 1944 года. Они начали заменять более ранний и более сложный SCR-268 в качестве основной зенитной установки армии США. системы так быстро, как они могли быть произведены. Они оказались проще в использовании, чем менее совершенные канадско-британские GL Mk. III и многие SCR-584 были срочно доставлены в Англию, где они были важной частью защиты, разработанной для борьбы с летающей бомбой V1 . К концу войны они использовались для отслеживания артиллерийских снарядов в полете, обнаружения транспортных средств и сокращения численности личного состава, необходимого для управления зенитными орудиями.

Фон [ править ]

SCR-584 Технические характеристики
Длина волны10 см
Частота(четыре диапазона около 3000 МГц)
Магнетрон2J32
Пиковая выходная мощность250 кВт
Ширина импульса0,8 микросекунды
Частота повторения импульсов1707 импульсов в секунду
Диаметр антенны6 футов
Ширина луча до половины мощности4 градуса
Максимальный диапазон
   Поиск PPI70000 ярдов (39,7 статутных миль)
   Автосопровождение32000 ярдов (18,2 статутных мили)
   Данные потенциометра (управление артиллерией)28000 ярдов (15,9 статутных миль)
Минимальный диапазон500 - 1000 ярдов
Нижний предел высоты-175 мил (-9,8 градусов)
Верхний предел высоты+1,580 мил (+88,9 градусов)
Азимутальное покрытие360 градусов
Скорость азимутального сканирования в режиме поиска5 оборотов в минуту
Ошибка диапазона25 ярдов
Ошибка азимута1 мил (0,06 градуса)
Точность возвышения.1 мил (0,06 градуса)
Требования к питанию115 В, 60 Гц, 3 фазы, максимум 10 кВА (без IFF)
SCR-584 встроен в прицеп К-78 . Его полная масса составляет 10 коротких тонн . Общая длина 19,5 футов, ширина 8 футов, высота 10 футов, 4 дюйма.

Данные из технических руководств военного министерства США TM11-1324 и TM11-1524 (опубликовано в апреле 1946 года в Типографии правительства США )

В сентябре 1940 года группа британских физиков и инженеров посетила своих коллег в США в так называемой миссии Тизарда . Целью встреч был обмен технической информацией, которая могла бы быть полезна для военных действий. Британцы не решались выдавать слишком много информации, не получив ничего взамен, и первоначальный прогресс был медленным. Когда они перешли к теме радаров, британская команда была удивлена, узнав, что США находятся в процессе разработки двух систем, похожих на их собственный Chain Home , - CXAM ВМФ и SCR-270 армии . Это начало ломать лед между двумя группами.

Примечательны две предыдущие попытки наведения орудий с помощью радаров. В Великобритании 75 МГц GL Mk. Радар I использовался вместе с предсказателем Виккерса; а в США 200 МГц SCR-268 был объединен с предсказателем Sperry M-4. [2] Ни американские, ни британские системы не обладали точностью, необходимой для прямой наводки связанных пушек, из-за их длинных волн. Затем делегаты США упомянули о работе ВМФ над радаром с длиной волны 10 см, который мог обеспечить требуемое разрешение с относительно небольшими антеннами, но их клистронная трубка имела малую мощность и была непрактичной.

Это был момент, которого ждала британская команда. Эдвард Джордж Боуэн изготовил один из первых магнетронов резонатора из коробки и показал его другим исследователям. Он объяснил, что он также работал на длине волны 10 см, но предлагал более высокую мощность - не только, чем клистроны ВМФ, но даже существующие в США длинноволновые радары. Один американский историк позже описал его как «самый ценный груз, когда-либо доставленный к нашим берегам». [3]

Потенциал устройства был очевиден, и американская группа, неофициально известная как Комитет СВЧ, немедленно переключила свои усилия на магнетрон. В течение нескольких недель они построили свои собственные образцы в лабораториях США. Они также начали разработку других технологий, представленных на этой встрече, включая бортовой радар перехвата и радионавигационную систему, которая стала LORAN . Расширение Комитета привело к тому, что в 1940 году он был переименован в Радиационную лабораторию (RadLab).

Развитие [ править ]

Формальное предложение о замене SCR-268 было сделано Корпусом связи в январе 1941 года, к этому моменту RadLab уже сформировала то, что они называли Проектом 2, для разработки этого усовершенствованного радара наводки. MIT предложил усовершенствованную систему с автоматическим поиском, отслеживанием и возможностью прямого прицеливания орудия. Это была область, в которой Массачусетский технологический институт особенно хорошо разбирался в своей работе в лаборатории сервомеханизмов . В то же время британские и канадские команды начали работу над версиями более простой системы, которую они надеялись развернуть к 1942 году - GL Mk. III, который был микроволновой версией более ранних УКВ-радаров с переключением лепестков. [4] Радиационная лаборатория поддерживала тесный контакт с канадской командой во время этих разработок.

Команда RadLab, под контролем Ли Дэвенпорт , был прототип системы радиолокационного работает в апреле 1941 года [5] Для того, чтобы протестировать автоматическую систему прицеливания, они прикрепили выходы из радара в орудийной башне , взятой из Boeing B-29 бомбардировщика, удаление пистолеты и заменив их фотоаппаратом. Затем друг облетел этот район на своем легком самолете, пока камера периодически фотографировала, и 31 мая система смогла точно отследить самолет. Затем началась работа по созданию системы, пригодной для использования в полевых условиях, путем установки всей системы в одном трейлере с 6-футовой антенной наверху. Система, известная как XT-1 от eXperimental Truck-1 , была впервые испытана в Форт-Монро в феврале 1942 года.

Полевое развертывание SCR-584 на Пелелиу во время Второй мировой войны. Большой угол возвышения антенны в сочетании с отсутствием видимой активности предполагает, что радар находится в режиме спирального сканирования.

Также началась работа над подходящим компьютером для наведения оружия, который мог бы использовать электрические, а не механические входы для данных наведения. Bell Labs предоставила для этой роли аналоговый компьютер, известный как M9 Director . У M9 было четыре набора выходов, что позволяло одному M9 управлять четырьмя стандартными 90-мм орудиями M1 . Вся система, включая M9, была продемонстрирована в полной форме 1 апреля 1942 года. На следующий день прибыл контракт на поставку более 1200 систем. Белл также работал над своим собственным микроволновым радаром в качестве резервного проекта.

SCR-584 был чрезвычайно продвинутым для своей эпохи. Чтобы достичь высокой точности и измерить азимут и угол места с помощью одной антенны, он использовал систему конического сканирования , в которой луч вращается вокруг оси антенны, чтобы найти точку максимального сигнала, тем самым указывая, в каком направлении антенна должна двигаться, чтобы указать прямо в цель. Идея была предложена Альфредом Лумисом, директором отдела D-1 Национального комитета по оборонным исследованиям . В октябре 1940 года он был принят на вооружение для проекта РЛС с полностью автоматическим слежением. Коническое сканирование было также принято в 1941 году для 10-сантиметровой радиолокационной системы управления огнем ВМФ [6], и оно использовалось в немецком радаре Würzburg.в 1941 году. SCR-584 значительно усовершенствовал систему и добавил автоматический режим слежения. [7] Как только цель была обнаружена и находилась в пределах досягаемости, система автоматически удерживала радар наведенным на цель, приводимый в движение двигателями, установленными в основании антенны. Для обнаружения, в отличие от отслеживания, система также включала режим спирального сканирования, который позволял ей искать самолет. У этого режима был собственный специальный дисплей PPI для облегчения интерпретации. При использовании в этом режиме антенна механически вращалась со скоростью 4 об / мин, при этом ее подталкивали вверх и вниз для вертикального сканирования.

Система могла работать на четырех частотах от 2700 до 2800 МГц (длина волны 10–11 см), посылая импульсы мощностью 300 кВт длительностью 0,8 микросекунды с частотой повторения импульсов (PRF) 1707 импульсов в секунду. Он мог обнаружить бомбардировщик-размерные цели на расстоянии около 40 миль и, как правило, могли автоматически отслеживать их на расстоянии около 18 миль. Точность в этом диапазоне составляла 25 ярдов по дальности и 0,06 градуса (1 мил) по углу пеленга антенны (см. Таблицу «Технические характеристики SCR-584»). Поскольку ширина электрического луча составляла 4 градуса (до -3 дБ или точки половинной мощности), цель будет размазана по части цилиндра, так что пеленг будет шире, чем по дальности (т. Е. Порядка 4 градусов, а не 0,06 градуса из-за механической точности наведения) для удаленных целей. Информация о дальности отображалась на двух « J-образных » прицелах , подобных более распространенному A-линейному дисплею, но расположенным по радиальному шаблону, синхронизированному с задержкой возврата. Один прицел использовался для грубой стрельбы, другой - для точной.

Оперативное использование [ править ]

Пульт оператора SCR-584.

Хотя первая оперативная часть была доставлена ​​в мае 1943 года, из-за различных бюрократических проблем ее доставка в передовые войска задерживалась. SCR-584 впервые был использован в бою при Анцио в феврале 1944 года, где он сыграл ключевую роль в разгроме Люфтваффе.сосредоточенные воздушные атаки на ограниченный плацдарм. SCR-584 не был новичком на фронте, где он следил за войсками, использовался для направления самолетов, обнаружения вражеских машин (говорят, что один радар улавливал немецкие машины на расстоянии 26 километров) и отслеживал траектории движения. артиллерийские снаряды, как для корректировки баллистических таблиц для 90-миллиметровых орудий, так и для определения местоположения немецких батарей для контрбатарейного огня. После дня «Д» SCR-584 использовался на быстро меняющихся линиях фронта, чтобы направлять самолеты к своим целям с повышенной точностью. Например, группа Control Net Systems 508-го квартала 404-й истребительной бомбардировочной группы 9-й воздушной армии управляла SCR-584. С 14 июля 1944 года по 27 октября 1944 года они были прикреплены к Sec 1 Co A, 555-му авиационному предупредительному батальону Sig, и служили на плавупередовые позиции.

SCR-584 оказался настолько успешным, что был адаптирован для использования ВМС США . CXBL , прототип военно-морской версии, был установлен на авианосце USS Lexington в марте 1943 года, в то время как серийная версия SM , построенная General Electric , к октябрю 1943 года работала на авианосцах USS Bunker Hill и USS Enterprise . Также была разработана версия системы SCR-784 . Единственная реальная разница заключалась в том, что новый дизайн весил 12 000 фунтов , тогда как оригинал - 20 000 фунтов .

Давенпорт обеспечил водонепроницаемость ряда радиолокационных установок, чтобы их можно было нести на борту армады союзников, высадившейся в Нормандии в день « Д» .

Автоматическая артиллерийская установка (с использованием, среди прочего, радара SCR-584) и неконтактный взрыватель сыграли важную роль в операции «Дайвер» (британская операция по борьбе с летающими бомбами V1 ). Оба они были запрошены командованием ПВО и прибыли в большом количестве, начиная с июня 1944 года, как раз тогда, когда орудия достигли своих позиций для свободной стрельбы на юго-восточном побережье Англии. Семнадцать процентов всех летающих бомб, попавших в прибрежный «артиллерийский пояс», были уничтожены орудиями в первую неделю пребывания на побережье. К 23 августа этот показатель вырос до 60 процентов, а в последнюю неделю месяца - до 74 процентов, когда в один из чрезвычайных дней было сбито 82 процента. Скорость увеличилась с одного Фау-1 на каждые 2500 выпущенных снарядов до одного на каждую сотню.

После войны радар был адаптирован для использования в системах полевой артиллерии армии США AN / MPQ-12 и AN / MPM-38 ( капрал MGM-5 ). Модифицированная версия также использовалась для управления и отслеживания (с помощью бортового транспондера) спутника-шпиона CORONA .

В 1953 году SCR-584-Mod II использовался для отслеживания Redstone (ракеты) , его дальность действия увеличилась до 740 км за счет использования бортового приемопередатчика. [8]

Несмотря на использование электронных ламп и питание от аналогового компьютера, некоторые образцы SCR-584 все еще работают. В 1995 году первый радар Doppler On Wheels (DOW) адаптировал постамент MP-61 от SCR-584 для использования в мобильном метеорологическом радаре. [9] Используя этот постамент, DOWs создали первые карты ветров торнадо, обнаружили ураганные завихрения пограничного слоя и стали пионерами многих других наблюдательных исследований. На постаменте сначала размещалась антенна диаметром 6 футов, затем 8 футов. Позже оригинальные двигатели были заменены более мощными бесщеточными версиями для более быстрого сканирования при сильном ветре. Три DOW в настоящее время используются Центром исследований суровой погоды в качестве объектов Национального научного фонда. Один из них находится в Национальной лаборатории сильных штормов. в Нормане, штат Оклахома, где пьедестал 584 является платформой для нового общего мобильного радара для исследования атмосферы и обучения, или SMART-R.

К-83 тележка [ править ]

Компания General Electric построила тележку для SCR-584, получившую обозначение K-83. K-83 был разработан для крепления к сцепному устройству полуприцепа , что позволяет небольшим транспортным средствам перемещать SCR-854. [ необходима цитата ]

См. Также [ править ]

  • AN / MPQ-14
  • SCR-784
  • Список транспортных средств Корпуса связи США
  • Радиосвязь Корпуса
  • G-числа
  • Компьютер данных о оружии

Ссылки [ править ]

  1. ^ Беннет, С., История техники управления: 1930-1955, Peregrinus, 1993
  2. ^ Бейлиса, LE, Развитие Невидимой HAA управления огнем 1940-45, Британский Национальный архив WO 291/303
  3. ^ Роберт Бадери, «Изобретение , которые изменили мир» , 1996
  4. ^ Бейлиса, LE, Развитие Невидимой HAA управления огнем 1940-45, Британский Национальный архив WO 291/303
  5. ^ "Ли Дэвенпорт умирает в 95 лет; Developed Battlefront Radar" , New York Times, 30 сентября 2011 г.
  6. ↑ Бакстер, JP, «Ученые против времени», стр. 147, 1947.
  7. ^ Беннетт, Стюарт, "История контрольной техники, 1930-1955"
  8. ^ "Эволюция электронного слежения", WR McMurran, NASA0TM-X-70077, 1973
  9. ^ Wurman et al. Проектирование и разработка мобильного радара с карандашным лучом, J. of Atmos. Океанские технологии, 1997 г.

Внешние ссылки [ править ]

  • Радар SCR-584 , журнал Electronics , ноябрь 1945 г. и февраль 1946 г.
  • FM 4-144
  • ТМ 11-1324
  • ТМ 11-1424
  • ТМ 11-1524
  • ТМ 9-2800
  • Тележка SNL G695 K-83 (адаптер)
  • Прицеп SNL G698 K-78

Внешние ссылки [ править ]

  • Страница памяти радара SCR-584
  • СВЧ-радар на войне
  • Центр исследований суровой погоды (оператор радиолокационного парка DOW)
  • Программа NSSL SMART-R
  • Chrysler и радар: радиолокационные зенитные установки SCR584
  • Мобильный военный радар
  • [ https://www.blunham.com/Radar/SignalsMuseum/PDFs/RadarAA3mkVa.pdf МЕСТНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ В Великобритании

ИНЖЕНЕРНЫЕ ИНСТРУКЦИИ 102 TELECOMMUNICATIONS OY V-2-211 (UK) EQUIPMENT, RADAR, AA, No. 3, MK. V ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ]