H2S (радар)

Фотография дисплея H2S, сделанная во время атаки на Кельн — аннотации были добавлены позже для анализа после атаки. Река Рейн видна извивающейся сверху вниз справа.

H2S была первой бортовой радиолокационной системой наземного сканирования . Он был разработан для бомбардировочного командования Королевских ВВС во время Второй мировой войны для определения целей на земле для ночных и всепогодных бомбардировок. Это позволяло атаковать за пределами досягаемости различных радионавигационных средств, таких как Джи или Гобой , которые были ограничены примерно 350 километрами (220 миль). Он также широко использовался в качестве общей навигационной системы, позволяющей определять ориентиры на большом расстоянии.

В марте 1941 года эксперименты с радаром раннего перехвата с воздуха, основанным на резонаторном магнетроне с длиной волны 9,1 см (3 ГГц) , показали, что разные объекты имеют очень разные радиолокационные сигнатуры ; вода, открытая земля и застроенные районы городов и поселков приносили отчетливую отдачу. В январе 1942 года была создана новая команда, которая объединила магнетрон с новой сканирующей антенной и индикатором положения в плане . Первое использование прототипа в апреле подтвердило, что карту области под самолетом можно составить с помощью радара. Первые системы поступили на вооружение в начале 1943 года как H2S Mk. I и H2S Mk. II , а также ASV Mark III.

Во время своего второго боевого вылета 2/3 февраля 1943 года H2S был захвачен немецкими войсками почти целым, а вторая единица - неделей позже. В сочетании с разведданными, полученными от выжившего экипажа, они узнали, что это картографическая система, и смогли определить ее метод работы. Когда они собрали один из частей и увидели показ Берлина , в люфтваффе началась близкая паника . Это привело к появлению в конце 1943 года радар-детектора FuG 350 Naxos , который позволил ночным истребителям Люфтваффе отслеживать передачи H2S. ^[1]Британцы узнали о Наксосе, и разгорелись большие дебаты по поводу использования сероводорода. Однако расчеты показали, что потери в этот период действительно были меньше, чем раньше.

После того, как было обнаружено, что разрешение первых наборов было слишком низким, чтобы их можно было использовать в больших городах, таких как Берлин, в 1943 году началась работа над версией, работающей в диапазоне X на 3 см (10 ГГц), H2S Mk. III . Почти одновременно в октябре того же года был представлен его американский аналог — радар H2X с частотой 10 ГГц . Большое разнообразие Мк. III были произведены до Mk. IIIG был выбран в качестве стандарта конца войны. Разработка продолжалась до конца войны Mk. IV до эпохи 1950-х годов Mk. IX , которым был оснащен парк бомбардировщиков V и English Electric Canberra .. В V-силе Mk. IXA был связан как с бомбовым прицелом, так и с навигационной системой, чтобы обеспечить полную систему дальней навигации и бомбометания (NBS). В таком виде H2S в последний раз оперативно применялся во время Фолклендской войны в 1982 году на Avro Vulcan . Некоторые H2S Mk. Блоки IX оставались на вооружении самолетов Handley Page Victor до 1993 года, прослужив пятьдесят лет.

Этимология «H2S»

Радар наведения первоначально обозначался как «BN» (слепая навигация), ^[2] , но вскоре он стал «H2S». Происхождение этого обозначения остается несколько спорным, поскольку в разных источниках утверждается, что оно означало «от высоты до склона»; или «Дом, милый дом». «S» уже использовалась группой бортового радара перехвата как преднамеренно вводящая в заблуждение аббревиатура для его рабочей длины волны в «сантиметровом [ sic ]» диапазоне, который в конечном итоге дал название диапазону S. ^[3]

Также широко известно, что он был назван в честь сероводорода (химическая формула H ₂ S в связи с его гнилостным запахом), потому что изобретатель понял, что если бы он просто направил радар вниз, а не в небо, то получил бы новый использовать для РЛС, слежения за землей вместо опознавания воздушных целей и что он просто "тухлый", что раньше не додумался. ^[4]

«Плохую» связь с изюминкой предлагает Р. В. Джонс , директор отдела научной разведки министерства авиации . Он рассказывает историю о том, что из-за недопонимания между первоначальными разработчиками и лордом Червеллом , научным советником Уинстона Черчилля , разработка технологии была отложена, поскольку инженеры думали, что лорду Червеллу не нравится эта идея. Позже, когда Черуэлл спросил, как продвигается проект, он был очень расстроен, узнав, что его отложили, и неоднократно заявлял о задержке, что «это воняет». ^[5]Поэтому инженеры окрестили перезапущенный проект «H2S», и позже, когда Черуэлл спросил, что означает H2S, никто не осмелился сказать Черуэллу, что он был назван в честь его фразы. Вместо этого они тут же притворились, что это означает «Дом, милый дом», что было значением, которое Черуэлл связывал с другими (включая Джонса). ^[5]

Разработка

Бытие

После битвы за Британию , RAF Bomber Command начались ночные атаки против немецких городов. Хотя бомбардировочное командование сообщило о хороших результатах налетов, отчет приклада показал, что только одна бомба из двадцати упала в пределах 5 миль (8,0 км) от цели, половина бомб упала на открытую местность, а в некоторых случаях было замечено, что бомбардировка упасть на расстояние до 50 километров (31 миля) от цели. ^[6]

Радиоэлектроника обещала некоторое улучшение, и Исследовательский центр телекоммуникаций (TRE) разработал радионавигационную систему под названием « Gee », а затем вторую, известную как « Гобой ». Оба были основаны на передающих станциях в Великобритании, которые посылали синхронизированные сигналы. В случае с Джи осциллограф в самолете измерял разницу во времени между двумя сигналами для определения местоположения. Гобой использовал транспондер в самолете, чтобы отражать сигналы обратно в Великобританию, где операторы выполняли те же измерения на дисплеях гораздо большего размера, чтобы получить более точные значения. В обоих случаях наземная часть системы ограничивала дальность до прямой видимости., около 350 километров (220 миль) для самолетов, летающих на типичных высотах полета. Это было полезно против целей в Руре , но не в сердце Германии. ^[7]

Таффи Боуэн заметил во время своих первых экспериментов с радаром с искусственным интеллектом на длине волны 1,5 м перед войной, что радар, возвращаемый с полей, городов и других областей, был другим. ^[8] Это было связано с геометрией; объекты с вертикальными сторонами, такие как здания или корабли, давали гораздо большую отдачу, чем плоские объекты, такие как земля или море. ^[9] Во время ранних испытаний системы ИИ оператор часто видел береговые линии на очень больших расстояниях, и команда разработчиков несколько раз использовала это в качестве специальной навигационной системы. Боуэн предлагал разработать радар наведения на основе этого принципа, но об этом забыли. ^[8]

В 1940 году Джон Рэндалл и Гарри Бут , аспиранты Бирмингемского университета , разработали новую микроволновую вакуумную лампу, известную как резонаторный магнетрон, которая выдавала тысячи ватт радиосигнала на длине волны 3 см. На этой длине волны длина антенн составляла всего несколько сантиметров, что значительно упрощало установку радара на самолете. Идея картографирования всплыла в марте 1941 года, когда группа Филипа Ди разрабатывала новый радар с искусственным интеллектом, названный «АИС» в связи с его «сантиметровой» длиной волны. Во время испытаний в Бленхейме, команда заметила те же эффекты, что и у Боуэна ранее. Однако длина волны набора, которая более чем в десять раз короче, чем у исходных наборов ИИ длиной 1,5 м, обеспечивала гораздо большее разрешение и позволяла им выделять отдельные объекты на земле. ^[10]

Работа начинается

В октябре 1941 года Ди присутствовал на совещании бомбардировочного командования Королевских ВВС, на котором обсуждался вопрос ночного целеуказания. Ди упомянул недавние открытия с использованием АИС. 1 ноября Ди провел эксперимент, в котором он использовал радар AIS, установленный на Бленхейме, для сканирования земли. Используя этот дисплей, он смог увидеть очертания города на расстоянии 35 миль (56 км), летя на высоте 8000 футов (2400 м). ^[2]

Командиры были впечатлены, и 1 января 1942 года TRE создала группу под руководством Бернарда Ловелла для разработки бортового радара S-диапазона на основе AIS. Был размещен первоначальный заказ на 1500 комплектов. ^[2] Уже тогда было ясно, что отображение индикатора положения в плане (PPI) было бы желательно, но для этого потребовалась бы сложная сканирующая параболическая антенна по сравнению с очень простым набором фиксированных антенн, используемых в системе A-scope . Было решено протестировать обе системы. В марте было решено, что как H2S, так и новый сантиметровый радар класса " воздух-поверхность-судно" (ASV), ASV Mk. III , будет построен с использованием тех же компонентов, что упростит производство.^[2]

На ранних тестах в апреле превосходство сканирующей системы PPI было очевидным, и все работы над более старой версией A-scope были прекращены. ^[2] H2S совершил свой первый экспериментальный полет 23 апреля 1942 года с радаром, установленным на бомбардировщике Handley Page Halifax , V9977 . ^[11] Сканирующий блок был установлен в брюхе самолета на месте, ранее занимаемом мидель-подбашней, которая к тому времени редко устанавливалась. Вращающееся крепление сканера было разработано и изготовлено компанией Nash & Thompson . Сканирующая антенна была закрыта характерным обтекателем обтекаемой формы . ^[12]

Одна проблема заключалась в том, что отражения от более близких объектов были намного сильнее, чем от более удаленных объектов, из-за уравнения радиолокации . Это сделало область непосредственно под бомбардировщиком намного ярче, чем окружение, если сигнал не был скорректирован с учетом этого. Решение состояло в том, чтобы отрегулировать мощность вещания в соответствии с правилом косеканс-квадрата , так называемым в честь математической функции , которая определяла эффективное изменение усиления. Первоначально это изменение было произведено путем закрепления угловой металлической пластины на части параболического отражателя антенны, как это видно на изображении антенны бомбардировщика Halifax. Более поздние отражатели фактически имели кривизну, равную квадрату косеканса, а не идеальное параболическое сечение. ^[13]

Затем произошла катастрофа; 7 июня 1942 года Halifax, проводивший испытания H2S, потерпел крушение, в результате чего погибли все находившиеся на борту и был уничтожен прототип H2S. Одним из погибших был Алан Блюмлейн , главный конструктор, и его потеря стала огромным ударом по программе. ^[14] Также погибли в авиакатастрофе коллеги Блюмляйна Сесил Освальд Браун и Фрэнк Блайтен; ученый TRE Джеффри С. Хенсби и семь сотрудников RAF. ^[15]

Магнетронные дебаты

По мере продолжения разработки в Министерстве авиации и Королевских ВВС разгорелись большие дебаты об относительных достоинствах системы H2S. В то время как способность бомбить в любую погоду на больших расстояниях, очевидно, была полезна для бомбардировочного командования, потеря самолета H2S потенциально раскрыла бы немцам секрет магнетрона. Научный советник Черчилля Фредерик Линдеманн хотел, чтобы команда разработчиков построила H2S на основе клистрона , а не магнетрона . ^[16]

В отличие от клистрона, который сделан в основном из стекла и хрупких металлических деталей, магнетрон был построен из цельного блока меди, который было бы чрезвычайно трудно разрушить любым разумным подрывным зарядом . Если бы немцы нашли магнетрон, они сразу же поняли бы его работу и, возможно, разработали бы меры противодействия. ^[17] Поскольку магнетрон также разрабатывался для использования в ночных истребителях и береговом командовании , потеря секрета не только предоставила бы немцам достаточно раннего предупреждения для создания детекторов, но также позволила бы им разработать свои собственные эффективные бортовые радары. ^[2]

Команда разработчиков H2S не верила, что клистрон справится с этой задачей, и испытания H2S, построенного с использованием клистронов, показали падение выходной мощности в 20–30 раз. На той же высоте версии с клистроном смогли обнаружить город на расстоянии 10 миль (16 км), в то время как версия с магнетроном была способна проехать 35 миль (56 км). Оказалось, что это невозможно улучшить, поэтому либо магнетрон, либо ничего. ^[2] Команда H2S также протестовала против того, что немцам потребуется два года, чтобы разработать сантиметровый радар, как только резонаторный магнетрон попадет в их руки, и что нет причин полагать, что они уже не работают над этой технологией. Первое опасение окажется верным; хотя магнетрон был захвачен в начале 1943 года, война закончилась до того, как немецкие образцы были запущены в производство. ^[18]

В разгар дебатов Исидор Исаак Раби из Американской радиационной лаборатории посетил офисы TRE 5 и 6 июля 1942 года. По словам Ловелла, он заявил, что устройство H2S, предоставленное им во время миссии Тизарда , было «ненаучным и неработоспособным» и выразил свое мнение, что единственной пользой от этого будет передача магнетрона немцам. ^[19] Годы спустя Ловелл попытался выяснить причины этого негативного отзыва, но обнаружил, что никто не помнит, чтобы Раби был таким негативным. Единственное объяснение, которое у кого-либо было, заключалось в том, что проблемы с работой наборов были вырваны из контекста. ^[19]Таффи Боуэн отметил, что у него были серьезные проблемы с тем, чтобы заставить декорации что-либо делать в США; при тестировании против Спрингфилда, Хартфорда и Бостона дисплей просто ничего не показывал. ^[20]

К сентябрю был готов опытный образец, пригодный для эксплуатации. Несмотря на все опасения, 15 сентября Черчилль лично передал магнетрон для использования бомбардировочной авиацией. Пока бушевали дебаты, было замечено, что немецкие подводные лодки были оснащены новым радар-детектором , позже известным как FuMB 1 Metox 600A , который позволял им обнаруживать установки ASV Берегового командования, работающие на старом 1,5-метровом диапазоне. В сентябре было принято решение отдать приоритет строительству ASV Mk. III. Чувствовалось, что вероятность того, что магнетрон попадет в руки немцев с патрульного самолета , исчезающе мала. ^[21]

Срочный переезд

Радарные группы министерства авиации первоначально были сформированы в поместье Боудси на восточном побережье Англии. Когда в 1939 году началась война, это место считалось слишком уязвимым для потенциального немецкого нападения, и заранее подготовленный переезд в Университет Данди был осуществлен почти за одну ночь. По прибытии выяснилось, что ничего не подготовлено, и для работы групп было мало места. ^[22] Хуже того, группа, работавшая над бортовыми радарами, оказалась на крошечной частной взлетно-посадочной полосе в Перте, Шотландия , которая была совершенно непригодна для разработки. ^[23]

Прошло некоторое время, прежде чем руководство окончательно приняло характер проблемы и начались поиски нового места. В конце 1939 года группа воздушно-десантных войск перебралась в RAF St Athan , примерно в 15 милях (24 км) от Кардиффа . Хотя это место должно было быть идеальным, они оказались в заброшенном ангаре без отопления, и работа стала почти невозможной из-за резкого похолодания. В этот период основные исследовательские группы оставались в Данди. ^[24]

Непрекращающиеся поиски более подходящего места для всех команд привели к выбору Суонеджа на южном побережье Великобритании. Остальная часть первоначальной радиолокационной группы переехала туда в мае 1940 года, а группа ИИ прибыла на день раньше них. Группа ИИ, расположенная в лачугах на береговой линии возле Ворт-Матраверс , была особенно уязвима и находилась недалеко от оккупированного немцами Шербура . Пока происходил переезд, А. П. Роу воспользовался возможностью, чтобы создать вторую бортовую группу, работающую с магнетронами, отодвинув на второй план группу Боуэна. Вскоре Боуэна выгнали из TRE и тем летом отправили на миссию Тизарда. ^[24]

25 мая 1942 года штаб объединенных операций провел операцию «Укус» по захвату радара Вюрцбурга , который был сфотографирован недалеко от французского побережья. Это вызвало опасения, что немцы могут совершить аналогичный налет на британские объекты. Когда были получены сообщения о том, что «семнадцать эшелонов» десантников были размещены недалеко от Шербура, прямо через Ла-Манш от Крайстчерча , в Министерстве авиации вспыхнула почти паника, и был предпринят еще один экстренный шаг. Команда оказалась в колледже Малверн .примерно в 160 км (99 миль) к северу. Это обеспечило достаточно офисных помещений, но мало жилья, и привело к еще большим задержкам в программе развития. ^[25]

Эксплуатационное использование

Вход в службу

Несмотря на все проблемы, 3 июля 1942 года Черчилль провел совещание со своим военным командованием и группой H2S, на котором он удивил разработчиков радаров, потребовав доставить к 15 октября 1942 года 200 комплектов H2S. Группа разработчиков H2S находилась под большим давлением, но им отдавался приоритет по ресурсам. Давление также дало им отличный аргумент, чтобы убедить лорда Черуэлла в том, что программа H2S, основанная на клистронах, наконец, должна быть прекращена. ^[26]

TRE не уложился в срок до 15 октября; к 1 января 1943 года только двенадцать бомбардировщиков Stirling и двенадцать Halifax были оснащены H2S. Ночью 30 января 1943 года тринадцать Стирлингов и Галифаксов из отряда «Следопыт» использовали H2S для сброса зажигательных или сигнальных ракет на цель в Гамбурге . Сто ланкастеров , следовавших за следопытами, использовали сигнальные ракеты в качестве цели для своих бомбовых прицелов. Результаты признаны «удовлетворительными». ^[27] Подобные рейды были проведены против Турина на следующую ночь, и Кельн в ночь со 2 на 3 февраля. ^[27]

21 февраля было принято решение оснастить все самолеты бомбардировочного командования H2S не только в качестве средства бомбардировки, но и в качестве средства навигации. В первых операциях H2S доказал свою способность обнаруживать береговые линии на таком большом расстоянии, что его можно было использовать в качестве навигационной системы дальнего действия, позволяющей летать в любую погоду. В помощь штурману наводчик должен был управлять H2S в эти периоды. Для дальнейшего улучшения операций 12 марта было решено, что бомбардировочное командование получит больше доступных запасных частей, поскольку считалось, что им потребуется компенсировать более высокий уровень потерь. Раньше в каждой снаряженной эскадрилье требовалось держать 100% запчастей всех частей, а их просто не хватало на всех. ^[27]

H2S Мк. II, серийная версия

Первоначальные наборы H2S были, по сути, прототипами единиц, которые были собраны вручную, чтобы снабдить Следопытов максимально возможной скоростью. Среди многих проблем, связанных с поспешным вводом в эксплуатацию, было то, что разработчики были вынуждены использовать существующие конструкции вилок и розеток для соединения различных блоков полного комплекта вместе. В то время не было доступных вилочных разъемов для монтажа на переборке, и, следовательно, многие свободные штыревые разъемы на концах кабельных трасс находились под смертельным напряжением. ^[28] Пока шла установка прототипов, велась работа над настоящей серийной версией Mk. II, который впоследствии станет самой многочисленной построенной версией. Это было во многом идентично Mk. I, за исключением различных деталей упаковки и электроники, предназначенных для облегчения их сборки.^[29]

Бомбардировочное командование начало массовое использование H2S летом 1943 года. В ночь на 24 июля Королевские ВВС начали операцию «Гоморра » — крупную атаку на Гамбург. К тому времени H2S был установлен на «Ланкастерах», которые стали основой бомбардировочного командования. Когда следопыты пометили цель с помощью H2S, бомбардировщики британских ВВС обрушили на город фугасные и зажигательные бомбы. Они вернулись 25 и 27 июля, когда ВВС США провели две дневные атаки между тремя рейдами Королевских ВВС. Большая часть города была сожжена дотла огненной бурей . Погибло около 45 000 человек, в основном мирных жителей. ^[30]

Мк. II вскоре был модернизирован до Mk. Версия IIA, которая отличалась от Mk. II только в детали антенны сканера; IIA заменила оригинальную дипольную антенну в фокусе сканера рупорным облучателем, который отправлял сигнал обратно в приемник по волноводу , устранив коаксиальный кабель с потерями в более ранней модели. ^[29]

Улучшения сканирования

Уже в самых первых полетах V9977 было отмечено , что ряд основных особенностей H2S затруднял его использование. ^[31] Попытки исправить их начались еще до того, как H2S поступил на вооружение, но ряд проблем значительно задержал их внедрение. Добавленные по мере того, как они становились доступными, это привело к появлению множества различных Знаков, подробно описанных ниже. ^[32]

В конце апреля 1942 года во время испытательного полета V9977 прототип аппарата был показан штурману лейтенанту Э. Дики. Дики указал, что навигационные карты всегда составлялись с севером вверху, в то время как на дисплее PPI H2S верхняя часть дисплея отображала направление, в котором летит самолет. Он предположил, что это вызовет серьезные проблемы во время навигации. Раньше это не рассматривалось, потому что H2S был разработан как средство для бомбометания. Теперь, когда он также использовался в качестве важного навигационного средства, это стало серьезной проблемой. Это привело к сбою программы в EMI по модификации наборов прототипов с помощью системы для устранения этой проблемы. Эта проблема была решена введением сельсина . (или «сервопривод»), подключенный к гирокомпасу самолета , выходной сигнал которого изменял вращение сканирования. Дальнейшее дополнение привело к появлению на дисплее яркой линии, указывающей направление движения. ^[33]

Более поздняя модификация позволила оператору вручную управлять отображением указателя курса. Это использовалось вместе с бомбовым прицелом Mark XIV, чтобы точно скорректировать любой ветер, сдувающий самолет с линии бомбы. Индикатор был установлен на начальный угол, обеспечиваемый бомбовым наводчиком, и с этого момента штурман мог видеть любое остаточное смещение на своем дисплее и вызывать поправки пилоту и бомбовому наводчику, который обновлял свои настройки в бомбовом прицеле. ^[34]Позже эта основная идея была расширена, чтобы позволить автоматически отправлять измерения штурмана обратно в бомбовый прицел, а это означает, что наводчику больше не нужно было делать это во время захода на посадку. Поскольку другие настройки, такие как высота и воздушная скорость, уже автоматически вводились с бортовых приборов, оставалось установить вручную только выбор высоты цели над уровнем моря, что можно было сделать до миссии. ^[35]

Другая проблема заключалась в том, что, когда самолет катился, сигнал попадал на землю только с нижней стороны самолета, заполняя одну сторону дисплея сплошным сигналом, а другая сторона была пустой. Это особенно раздражало, потому что именно в последнюю минуту подхода к цели штурман корректировал курс пилоту, выводя дисплей из строя каждый раз, когда пилот реагировал. ^[36]Эта проблема была решена за счет введения механического стабилизатора, который удерживал систему сканирования горизонтально по отношению к земле. Предварительный вариант был готов к сентябрю 1943 года, но было отмечено несколько проблем, и только 5 ноября было принято решение о его запуске в производство. К этому времени разработка 3-сантиметровой версии H2S уже шла полным ходом, и Nash & Thompson пообещала к 15 декабря 1943 года предоставить версии стабилизатора как для 10-, так и для 3-сантиметровых единиц ^.

Последняя проблема связана с геометрией сигналов, возвращаемых радаром. По мере увеличения угла сканирования время, необходимое для возврата сигнала, увеличивалось не линейно, а гиперболически. В результате отражения вблизи самолета были довольно похожи на то, что можно увидеть на карте, но те, что дальше от самолета, становились все более сжатыми по дальности. При настройке наименьшей дальности, 10 миль (16 км), это не было серьезной проблемой, но при самой большой дальности, 100 миль (160 км), это делало дисплей очень трудным для понимания. Это побудило ФК Уильямс разработать новый генератор временной развертки , который также выдает гиперболический сигнал, решив эту проблему. Это называлось «индикатор с поправкой на сканирование» или дисплей типа 184. ^[34]

Все эти концепции разрабатывались в основном параллельно, и на совещании в марте 1944 года стало известно, что до конца года можно ожидать лишь низких темпов производства. К тому времени также были представлены новые 3-сантиметровые наборы, что привело к обилию различных Знаков с одним или несколькими из этих дополнительных исправлений. ^[37] Эти задержки не были ожидаемы, и позже Ловелл отметил:

Мы были ошеломлены этой задержкой с датами, но еще хуже было в ближайшие месяцы — мы перегрузили фирмы, мозги людей и, возможно, самих себя. Задержки были ужасающими — казалось, что вся страна перестала работать... Дела становились все хуже и хуже. ^[37]

Пруд для разведения рыбы

Радар работает, отправляя очень короткие импульсы радиосигнала от передатчика, затем отключая передатчик и прослушивая эхо в приемнике. Выходной сигнал приемника подается на вход яркости осциллографа, поэтому сильные эхосигналы вызывают засветку пятна на экране. Чтобы пятна соответствовали местоположениям в пространстве, осциллограф быстро сканирует от центра к краям дисплея; эхо-сигналы, которые возвращаются позже во времени, отображаются на дисплее дальше, указывая на большее расстояние от самолета. Время синхронизируется с помощью импульса передачи для запуска сканирования. ^[38]

В случае H2S эхо-сигналы возвращаются от земли и объектов на ней. Это означает, что самый первый сигнал, который обычно принимается, исходит от земли прямо под самолетом, так как он находится ближе всего к самолету. Поскольку эхо-сигналу из этого места потребовалось некоторое время, чтобы вернуться к самолету, время, необходимое для путешествия к земле и обратно на текущей высоте самолета, дисплей H2S, естественно, имел пустую область вокруг центра дисплея, с ее радиусом, представляющим высота самолета. Это было известно как центр-ноль . Обычно оператор использовал циферблат, который откладывал начало развертки, чтобы уменьшить размер этого центрального нуля и, таким образом, увеличить размер экрана, используемого для отображения на земле. ^[39]

Когда центральный ноль не был полностью набран, операторы заметили, что в этом круге видны мимолетные эхо, и быстро пришли к выводу, что они исходили от других самолетов. Это представляло собой простой способ увидеть вражеские ночные истребители, пока они находились ниже бомбардировщика и не достаточно далеко, чтобы их можно было скрыть в ответвлении земли. Немецкие ночные истребители обычно приближались снизу, поскольку это помогало формировать силуэт самолета-мишени на фоне Луны, а отсутствие артиллерийской позиции в этом месте делало безопасным приближение с этого направления. Это делало их идеальными для обнаружения сероводородом. Однако дисплей был очень маленьким, а эта пустая область на экране составляла лишь малую его часть, поэтому увидеть эти отражения было сложно. ^[40]

В начале 1943 года операции немецких ночных истребителей улучшались. С января по апрель 1943 года бомбардировочное командование потеряло в общей сложности 584 самолета из-за обороны. Хотя это составляло всего 4% боевых вылетов, это, тем не менее, вызывало беспокойство, поскольку увеличение длины светового дня летом означало, что оборона неизбежно будет более эффективной. Несколько систем уже находились в стадии разработки, чтобы помочь бомбардировщикам защитить себя, в том числе радар Monica (простая адаптация оригинального радара AI Mk. IV от собственных ночных истребителей Королевских ВВС) и турель с автоматической наводкой .(AGLT), которая предназначалась для автоматизации заградительного огня. Однако на практике первое оказалось почти бесполезным, и уже было ясно, что второе не будет доступно по крайней мере до 1944 г. ^[41]

Дадли Савард, представитель бомбардировочного командования по связи с радарными группами, 18 апреля посетил полигон в Малверне, чтобы посмотреть, как идут работы с микроволновыми радарами, и упомянул о проблеме Ловеллу. Он был особенно расстроен рейдом, проведенным накануне вечером 16/17 апреля на заводе « Шкода », где 11,3% атакующих сил было потеряно из-за действий противника и других проблем. Упоминая о проблемах с Моникой и особенно с AGLT, Савард сказал Ловеллу:

Что, черт возьми, мы собираемся сделать для временной остановки? [Затем я добавил, что...] H2S дал нам хорошее изображение земли под нами, и, к сожалению, не смог дать нам хорошего изображения самолетов вокруг нас. ^[41]

Ловелл знал, что это действительно возможно. Команда пообещала, что сможет создать образец специального дисплея, который будет фактически противоположен основному картографическому дисплею; вместо того, чтобы настраивать дисплей таким образом, чтобы центральный ноль был устранен и, таким образом, предоставлялся максимальный экран для карты, этот новый дисплей будет регулировать размер центрального нуля до тех пор, пока он не заполнит дисплей, что упростит просмотр отражений от других самолетов. . Они только просили, чтобы «все дело оставалось в тайне, чтобы избежать трудностей». ^[41]

Савард предоставил специалиста по электронике, сержанта Уокера и двух механиков, которые прибыли на следующий день и сразу же приступили к сборке дисплея в Halifax BB360 . Основная идея заключалась в том, чтобы использовать таймер задержки, который уменьшал размер центрального нуля, в качестве переключателя; существующий дисплей будет получать возвраты точно так же, как и раньше, при этом все, что было до этого таймера, будет подавлено, в то время как новый дисплей будет получать все до этого времени, и его можно будет отрегулировать так, чтобы центральный ноль заполнил дисплей. Это привело бы к тому, что один дисплей показывал бы все в воздухе, а второй отображал бы наземную карту точно так же, как и раньше. Первая экспериментальная система поднялась в воздух 27 мая на самолете Mosquito .предоставление цели. Москито отчетливо появился на витрине, и фотографии витрины вызвали большой ажиотаж. ^[42]

Когда фотографии попали на стол заместителя главнокомандующего бомбардировочной авиации Роберта Саундби , он немедленно отправил сообщение в министерство авиации с требованием установить их как можно быстрее. Новый дисплей, получивший официальное название «Тип 182» и получивший прозвище «Мышеловка», был на сборочной линии к августу 1943 года. секретная миссия. ^[a] Им было официально присвоено новое название «Рыбный пруд», и этот выбор был официально сделан телеграммой Черчилля от 9 июля. Первые боевые единицы поступили на вооружение в октябре 1943 года, а к весне 1944 года его несла большая часть самолетов бомбардировочного командования. ^[42]Было выпущено двести экземпляров прототипа, прежде чем была представлена ​​слегка модифицированная версия Type 182A. В этой версии дальность полета была зафиксирована на уровне 26 000 футов (7 900 м), с побочным эффектом: если самолет летел ниже этой высоты, земля отображалась на дисплее в виде кольца шума. ^[43]

Дисплей Type 182 обычно располагался на рабочем месте радиста, а не штурмана. Это снизило нагрузку на штурмана, а также упростило связь при обнаружении цели; радист мог легко общаться с экипажем или отправлять сообщения другим самолетам. Обычно было видно несколько вспышек, поскольку другие самолеты в потоке бомбардировщиков отлично возвращались. Они оставались в основном неподвижными на дисплее, поскольку все они летели примерно по одному и тому же пути, поэтому вражеские истребители было легко увидеть как точки, движущиеся по схеме отражений. ^[44] Если возникало подозрение, что к бомбардировщику приближается метка, они меняли курс и смотрели, следует ли за ней метка; если это происходило, немедленно начинались оборонительные маневры. ^[45]

Х-диапазон

Разрешение любого радара зависит от используемой длины волны и размера антенны. В случае H2S размер антенны зависел от отверстия башни бомбардировщика, и в сочетании с длиной волны 10 см это приводило к разрешению 8 градусов по дуге. Это было намного грубее, чем хотелось бы, как для картографических целей, так и для желания Берегового командования легко обнаруживать боевые рубки подводных лодок . 6 февраля 1943 года началась работа над версией электроники в диапазоне X , работающей на 3 см. Это улучшит разрешение до 3 градусов при использовании той же антенны. Когда приоритет был отдан бомбардировочному командованию, Береговое командование в ответ подготовило спецификации для гораздо более совершенной системы ASV, работающей на расстоянии 1,25 см, но к концу войны это не было завершено. ^[46]

Работа на 3 см магнетрона осуществляется уже в течение некоторого времени, и устройство AIS с таким устройством было установлено на носу RAF Defford «s Boeing 247 -D, DZ203 уже в 1942 году этот самолет был первоначально подаваемая от Канадский совет по оборонным исследованиям тестировал американские модели радаров с искусственным интеллектом и с тех пор широко использовался при разработке нескольких версий AI, ASV и H2S. ^[47] Джорджу Бичингу было поручено установить H2S на Stirling, и в начале 1943 года ему удалось получить один 3-сантиметровый магнетрон от группы искусственного интеллекта Герберта Скиннера, работавшей над Boeing. Он заставил его работать с электроникой H2S в настольном наборе 7 марта 1943 года, а затем быстро приспособил его к Стирлингу.N3724 совершит свой первый полет 11 марта. Испытания показали, что устройство имеет очень малую дальность действия и не может эффективно использоваться на высоте более 10 000 футов (3 000 м). Дальнейшая работа была отложена из-за необходимости подогнать существующие 10-сантиметровые наборы к боевым самолетам. ^[48]

Бомбардировщик командование начало серии масштабных рейдов на Берлин в ночь с 23/24 августа, 31 августа / 1 сентября и 3/4 сентября 1943 года ^[49] H 2 S было установлено, что в значительной степени бесполезна этих миссий; город был настолько велик, что выделить черты оказалось очень сложно. ^[49]5 сентября Савард посетил команду H2S и показал им фотографии дисплеев PPI от H2S над Берлином. При настройке дальности 10 миль (16 км), использованной во время запуска бомбы, отражения покрывали весь дисплей, и не было четких очертаний крупных объектов, по которым можно было бы ориентироваться. Это было неожиданностью, учитывая отличные результаты над Гамбургом. После долгих споров между командами TRE о том, как решить эту проблему, 14 сентября команда начала работу над официальной версией H2S, работающей в диапазоне X. ^[49]

К этому времени в бой вступила и американская Радиационная лаборатория Массачусетского технологического института . Они решили перейти непосредственно к длине волны 3 см, назвав свое устройство H2X . К октябрю 1943 года он был развернут на американских бомбардировщиках .. К июню в Великобритании продолжались дебаты о том, продолжать ли разработку собственных 3-сантиметровых наборов H2S или просто использовать американские устройства, когда они станут доступны. Было высказано предположение, что существующий H2S Mk. Блоки II должны быть переведены в диапазон X, а американцы вместо этого должны работать на 3 cm ASV. За этим последовало совещание 7 июня, на котором руководство TRE решило настоять на создании трех эскадрилий 3-см H2S к концу года. Команда Ловелла считала это практически невозможным. Вместо этого они разработали частный план по сборке и установке в общей сложности шести комплектов, которыми к концу октября будут оснащены ланкастеры Pathfinder Force. ^[50]

Работа продолжалась над тем, что теперь было известно как H2S Mk. III, а экспериментальная установка впервые была использована над Берлином в ночь с 18 на 19 ноября 1943 года. По сравнению с первой миссией с Mk. Я устанавливает, результаты использования Mk. III были охарактеризованы как «самые выдающиеся». ^[51] Мк. III был срочно запущен в производство, и 2 декабря его первое реальное боевое применение состоялось. ^[52]

С этого момента и до конца войны Mk. III стал основой флота бомбардировочного командования, и было представлено множество версий. Первой модификацией стал внеочередной Mk. IIIB, в котором был добавлен блок отображения Type 184 с коррекцией диапазона от моделей IIC, но не было стабилизации крена. Стабилизация была добавлена ​​в следующей версии для обслуживания, Mk. IIIА. Новый 6-футовый (1,8 м) сканер -вихрь был добавлен к Mk. IIIA для производства Mk. IIIC, в то время как оригинальный сканер с более мощным магнетроном производил Mk. IIIД. Дисплей Type 216, использующий магнитное отклонение, который было намного проще в массовом производстве, был добавлен к исходному IIIA для производства Mk. IIIE, в то время как вихрь был добавлен к тому же агрегату, чтобы сделать Mk. IIIF. ^[29]

К середине 1944 года война в Европе явно вступала в завершающую стадию, и Королевские ВВС начали строить планы начать атаки на Японию группой Tiger Force . Чтобы оснастить эти самолеты, которым потребуются как наведение, так и дальняя навигация, система преобразования более раннего Mk. II единицы были введены. Основанный на нестабилизированных агрегатах IIC, Mk. IIIG использовал новый магнетрон и приемник для работы на расстоянии 3 см, как и другие Mk. III системы. Основная цель заключалась в том, чтобы использовать его для дальней навигации, а не для наведения бомб. Финальный Мк. IIIH был IIIG с дисплеем Type 216. ^[29]

Роттердам Герэт

До того, как H2S был развернут в 1943 году, велись острые споры о том, следует ли его использовать из-за возможности его потери немцами. Как оказалось, это произошло почти сразу. Выполняя свой второй боевой вылет, во время налета на Кёльн в ночь со 2 на 3 февраля 1943 года, вскоре после пересечения побережья один из «Стирлингов» с H2S был сбит под Роттердамом Райнхольдом Кнаке . ^[53] Устройство сразу же привлекло внимание технических специалистов Вольфганга Мартини , которым удалось спасти все, кроме дисплея PPI. ^[54]

Дав ему название Rotterdam Gerät (Роттердамский аппарат), группа, сформированная для использования устройства, впервые встретилась 23 февраля 1943 года в офисе Telefunken в Берлине. ^{[54] [b]} Второй экземпляр, также с разрушенным PPI, был захвачен 1 марта, по иронии судьбы, с бомбардировщика, который был частью группы, атаковавшей и сильно повредившей офисы Telefunken, уничтожив при этом первый экземпляр. ^[18]

По словам Ловелла, допрос оставшихся в живых членов второго экипажа показал, что:

В попавших в наши руки наборах пока отсутствует блок индикации... но допрос заключенных показал, что прибор, безусловно, используется для поиска целей, поскольку он сканирует территорию, над которой пролетает... ^{[ 18]}

В сочетании с их собственным дисплеем набор был повторно собран на зенитной башне Гумбольдтхайн в Берлине. Когда он был активирован, на дисплее появились четкие изображения города, что вызвало значительный ужас у Германа Геринга . Быстро принятая контрмера была принята путем установки по всему городу небольших угловых отражателей , создающих яркие пятна на дисплее в областях, которые в противном случае были бы пусты, например, на озерах и реках. Изготовление отражателей с требуемой угловой точностью оказалось сложной задачей, равно как и удержание их в правильном положении для получения правильного изображения. ^[55]

Хотя основная концепция магнетрона была понята сразу, ряд деталей системы в целом оставался загадкой, ^[56] а также было осознано, что создание полной радиолокационной системы с его использованием потребует некоторого времени. ^[18] Таким образом, на короткий срок они отдали «приоритет паники» ^[57] наземному глушителю и детектору, который позволил бы их ночным истребителям нацеливаться на микроволновые сигналы. ^[58] Это развитие было замедлено решением немецкой электронной промышленности прекратить исследования микроволн незадолго до того, как Rotterdam Gerät буквально упал с неба. Еще одной серьезной проблемой было отсутствие подходящих кристаллических детекторов , которые были ключевыми в конструкции британских приемников.^[54]

Было опробовано несколько систем помех. Первый, известный как Roderich , был разработан Siemens . ^[59] Они использовали передатчик, установленный на башне, направленной на землю, отражения от земли распространяли сигнал в космосе, где они были уловлены приемниками H2S. Передачи Родериха были примерно синхронизированы со скоростью сканирования антенны H2S, в результате чего картина выглядела похожей на вертушку , из-за которой было трудно увидеть землю между ее импульсами. Однако их магнетрон имел мощность всего 5 Вт, что давало очень малый радиус действия. Они были настолько неэффективны, что от них отказались в 1944 году. Другая система, Roland, использовал клистрон мощностью 50 Вт, но он также был признан неудачным и от него отказались примерно в марте 1945 года. Другая система на основе клистрона, Postklystron , была разработана Reichspost и развернута вокруг Лейны . ^[57]

Были заказаны две детекторные системы: простая пассивная система, которая по сути была просто высокочастотным приемником, которая стала Naxos , и гораздо более чувствительная система, использующая собственный магнетрон в качестве гетеродина, известная как Korfu . Обоим требовались кристаллические детекторы в их приемниках, и началась срочная программа их разработки. Их начали поставлять через несколько месяцев, но оказалось, что их сложно производить серийно, и они были чрезвычайно хрупкими в полевых условиях. ^[58] Это ограничило доступность радар-детектора Funkgerät (FuG) 350 Naxos до нескольких действующих образцов, что позволило ночным истребителям Люфтваффе отслеживать передачи H2S. ^[1]Версия того же оборудования для AU использовалась, чтобы позволить подводным лодкам обнаруживать ASV микроволнового диапазона. ^[60]

Королевские ВВС ничего не знали о Naxos до весны 1944 года, когда в ряде разведывательных отчетов говорилось, что немцы разработали детектор H2S. К этому времени у немцев на вооружении было всего несколько десятков таких детекторов, но отчеты вновь открыли давние споры между сторонниками H2S и сторонниками британских навигационных систем, таких как Oboe. Это соответствовало периоду увеличения потерь среди бомбардировочного командования, и раздавались призывы отказаться от системы. Вопрос обсуждался месяцами. ^[18]

Вопрос был окончательно решен исследованием Саварда. Он отметил, что потери в период Наксоса на самом деле были ниже, с 4% до 2% боевых вылетов. Падение совпало с введением Fishpond. ^[61] Савард пришел к выводу, что:

Главной ценностью Наксоса для немцев может быть пропагандистское оружие в попытке остановить или, по крайней мере, ограничить использование нами сероводорода. ^[62]

В июле 1944 года Ju 88G-1 из 7 Staffel / NJG 2 пролетел не в ту сторону по посадочному маяку и случайно приземлился в RAF Woodbridge . Экипаж был арестован до того, как они смогли уничтожить свое оборудование, предоставив британским исследователям последнюю версию радара УКВ-диапазона Lichtenstein SN-2 , радар-детектор Flensburg и оборудование FuG 25a Erstling IFF . ^[63]Допрос экипажа показал, что система Flensburg обнаружила излучение радара Monica бомбардировщиков RAF и использовалась в качестве системы самонаведения. Наксос не был приспособлен, и экипаж заявил, что он использовался только для первоначального предупреждения, а не как система самонаведения. ^[62] Все это было к большому облегчению всех участников; Монику уже заменили на системы Fishpond на большинстве самолетов, и тем самолетам с Моникой было приказано отключить ее. H2S использовался до конца войны. ^[64]

Как и предсказывали британские инженеры, немцам потребовалось два года, чтобы завершить разработку радаров на основе магнетрона. Первым, кто вступил в строй в начале 1945 года, был FuG 240 Berlin , радар AI, очень похожий на британский AI Mk. VIII . К этому времени страна была на грани поражения, и Берлин так и не поступил на вооружение. Небольшое количество было установлено экспериментально, один из которых был захвачен Королевскими ВВС на сбитом Ju 88. ^[26] Несколько других радаров, разработанных на основе тех же базовых систем, также были введены, но использовались ограниченно или вообще не использовались. Одним из достижений, сделанных немцами в этот период, был новый тип антенны, использующий диэлектрик для формирования выходного сигнала, известный в Великобритании как полистержень .^[65]

Продолжение развития

Улучшенные компьютеры

В рамках отдельного направления разработки Королевские ВВС работали над парой механических компьютеров , известных как блок измерения пробега в воздухе (AMU) и индикатор положения в воздухе (API), которые постоянно выполняли расчеты точного счисления , что значительно снижало нагрузку на штурмана. Для этого использовались входы, аналогичные тем, что были для Mk. XIV бомбовый прицел, а именно расчетное направление и скорость ветра, с курсом и скоростью самолета, автоматически поступающими от бортовых приборов. Выход системы представлял собой переменное напряжение, которое можно было использовать для привода Mk. XIV бомбовый прицел. ^[66]

В разработке, известной как Mark IV, H2S был модифицирован, чтобы также считывать эти напряжения, которые смещали центр дисплея на величину, пропорциональную сигналам. Это противодействовало бы движению самолета и «замораживало» дисплей. При первоначальной настройке эти расчеты никогда не были идеальными, поэтому обычно наблюдался некоторый остаточный дрейф на дисплее. Затем навигатор мог точно настроить эти параметры с помощью элементов управления на дисплее, регулируя их до тех пор, пока изображение не становилось совершенно неподвижным. Затем эти значения передаются обратно в AMU и API, производя высокоточные измерения ветра на высоте. ^[67] Мк. IVA использовала вихревой сканер большего размера. К моменту окончания войны их не было. ^[68]

К группа

Дальнейшие усовершенствования конструкции магнетрона и приемника во время войны привели к возможности использовать еще более короткие волны, и летом 1943 года было принято решение начать разработку версий, работающих в К-диапазоне на 1,25 см. Это улучшило бы разрешение более чем в два раза по сравнению с версиями для диапазона X и было особенно интересно в качестве системы для бомбардировок с малых высот, когда короткий локальный горизонт ограничивал количество территории, видимой на дисплее, и требовал бы наведения на более мелкие объекты. объекты, такие как конкретные здания. ^[69]

Следствием этого улучшенного разрешения было то, что система K-диапазона обеспечивала бы то же разрешение, что и система X-диапазона с антенной вдвое меньшего размера. Такая антенна подошла бы к Mosquito, и началась разработка 28-дюймового (710 мм) сканера. Mosquito уже широко использовался для точечных целей , и оснащение их H2S еще больше расширит их возможности. 22 февраля 1944 года группа разработчиков предложила быстро установить Mark IV на все Ланкастеры, а для более высокой точности разработать либо Whirligig X-диапазона, либо K-диапазона с антенной меньшего размера. ^[69] Вместо этого им было приказано сделать и то, и другое. ^[70]

Работа K-группы получила название «Укротитель львов». ^[70] Первое испытание основного оборудования состоялось на Vickers Wellington 8 мая 1944 года, а Lancaster ND823 был оснащен прототипом Mark VI и поднялся в воздух 25 июня. Однако на встрече 16 июня было отмечено, что дальность действия наборов K-диапазона невелика: испытания в США достигли всего 10 миль (16 км) с высоты 10 000 футов (3 000 м). Кроме того, производство не было готово к крупномасштабным поставкам, и, как выразился Ди, «нынешнюю программу производства 100 единиц оборудования H2S Mark VI следует рассматривать как выражение веры». ^[71]

Несколько новых функций стали частью усилий Lion Tamer. Из-за гораздо более высокого разрешения сигналов K-диапазона потребовался новый дисплей, потому что точка, создаваемая на старом дисплее, была слишком большой и перекрывала детали с обеих сторон. Решение было найдено в дисплее Type 216 с функцией сканирования секторов , которая позволяла оператору выбирать одну из восьми точек компаса , а дисплей расширялся, чтобы отображать только этот сектор. Это фактически удвоило разрешение дисплея. ^[72] Тем временем работа над новыми механическими компьютерами для аэронавигации продвигалась успешно. Было решено, что Mark VI должен иметь возможность подключаться к этим системам. В конце концов, все эти изменения были включены в предлагаемый Mark VIII. ^[35]

В конце лета 1944 года, когда операции после « Дня Д» застопорились, возобновился интерес к использованию системы К-диапазона для обнаружения тактических целей, таких как танки. Lancaster JB558 был оснащен 6-футовым сканером и набором K-диапазона и начал испытания на малых высотах от 1000 до 2000 футов (от 300 до 610 м), начиная с декабря 1944 года. Результаты были «немедленно ошеломляющими». качественные изображения отдельных зданий, дорог, железных дорог и даже небольших ручьев. ^[73]

Аналогичные эксперименты с меньшим 3-футовым сканером в этой роли не увенчались успехом. На встрече 16 декабря было решено перейти к Lancasters с 6-футовыми сканерами и Mosquitos с 3-футовыми сканерами. Это означало, что оборудование диапазона K, которое изначально планировалось установить на Pathfinder Force, вместо этого будет использоваться на этих самолетах. Вместо этого Pathfinder Force получил оборудование Mark IIIF X-диапазона. ^[74]

В конце концов, к окончанию войны были готовы только «Москиты», которые провели в общей сложности три операции по маркировке целей для Сил следопытов. Когда закончилась война, а вместе с ней закончилась и программа ленд-лиза , доступность магнетронов К-диапазона исчезла. Кроме того, в ходе высотных испытаний было замечено, что сигнал исчезал в облаках, что позже привело к появлению метеорологических радиолокационных систем, но в то же время сделало систему менее чем полезной. ^[75] Директор радиолокационной службы Министерства авиации решил запретить все работы с системами K-диапазона по соображениям безопасности. ^[76]

H2D

В целях дальнейшего улучшения навигационных аспектов системы была проведена некоторая работа над системой, известной как H2D, буква D означает «Допплер». Идея заключалась в том, что доплеровский сдвиг сигналов из-за движения над землей можно использовать для определения путевой скорости. В неподвижном воздухе максимальное доплеровское смещение будет видно прямо вперед, но при наличии любого ветра наверху боковая составляющая вызовет смещение максимальной точки под углом, в то время как головная или хвостовая составляющие вызовут различие в измеренной доплеровской скорости. от указателя воздушной скорости. Сравнивая эти измерения с воздушной скоростью и курсом самолета, можно точно рассчитать скорость и направление ветра. ^[77]

Испытания начались в Королевских ВВС Деффорд на Wellington NB822 в начале 1944 года. Стало очевидным, что чувствительность устройства достаточна для того, чтобы на дисплее можно было увидеть наземный транспорт, такой как грузовики и поезда. Это первый пример того, что сегодня известно как индикация движущихся целей , которая теоретически позволяет летательному аппарату сканировать цели на большой площади. Второй самолет, NB823 , присоединился к усилиям в июне 1944 года, а затем и третий (номер неизвестен). ^[78]

Более тщательные испытания показали, что экспериментальный набор был действительно полезен только тогда, когда самолет летел на высоте менее 3000 футов (910 м) и имел максимальную эффективную дальность обнаружения порядка 3–4 миль (4,8–6,4 км). Работа над улучшением этих показателей шла медленно, ^{[77] [79]} и в конечном итоге проект был переведен в категорию чисто экспериментальных без планов по выпуску служебной версии. ^[78]

Послевоенный

После Дня Победы все модели до Mk. IIIG были объявлены устаревшими, и текущая работа над многими новыми версиями была прекращена. Вместо всей серии от Mk. С VI по VIII появился Mark IX, который по сути был версией 3 cm Mk. VIII, разработанный специально для использования на реактивном бомбардировщике E3/45, который после того, как стал B3/45, в конечном итоге получил название English Electric Canberra . ^[80]

В отличие от более ранних конструкций, которые добавлялись к существующим бомбардировщикам во внешнем обтекателе, для E3/45 радар был разработан как неотъемлемая часть самолета. В остальном это была относительно простая модернизация существующего Mk. VIII с гораздо более мощным магнетроном на 200 кВт и множеством других мелких изменений. Контракт был заключен с EMI в 1946 году как Mark IX, но во время разработки в него были внесены поправки, чтобы также оснастить гораздо более крупные бомбардировщики B14/46, V-force . Они были по существу идентичны исходной концепции, но использовали более крупный отражатель «вихревой» и стали Mk. IXА. ^[80] Использование вихревого отражателя большего размера и щелевого волновода .позволил уменьшить угловую ширину луча до 1,5 градусов, что является большим улучшением по сравнению с моделями времен Второй мировой войны. ^[81]

Мк. IX, позже известный как Mk. 9, когда римские цифры были удалены, можно было установить скорость сканирования на уровне 8, 16 или 32 об/мин . ^[81] Кроме того, как и модели K-диапазона, IX включала возможность выполнять секторное сканирование, ограничивая движение сканера, поэтому вместо выполнения полных кругов он сканировал вперед и назад под меньшим углом. В данном случае идея заключалась не в том, чтобы улучшить разрешение, а в том, чтобы обеспечить гораздо более быстрое обновление выбранной области, что было необходимо для учета гораздо более высокой скорости самолета. ^[80]Это было особенно полезно на V-force, где расположение радара в носу в любом случае затрудняло сканирование назад, и в лучшем случае всегда блокировалось от 60 до 90 градусов. Дальнейшее ограничение сканирования до 45 градусов по запросу не было настоящей потерей. ^[81]

В систему также добавлена ​​возможность выполнения зачетного бомбометания ., относительно обычное дополнение к послевоенным системам бомбометания. В ходе операций было обнаружено, что цель могла не появляться на радаре; в этих случаях навигатор выбирал ближайший объект, который был бы виден, например, изгиб реки или радиомачту, и измерял угол и расстояние между ним и целью. Затем они попытаются направить самолет так, чтобы выбранная функция прицеливания находилась в правильном месте относительно центра дисплея, что отнюдь не является простой задачей. Бомбардировка со смещением позволяла навигатору вводить эти смещения в дисплей, в результате чего весь дисплей смещался на эту величину. Затем навигатор направлял самолет так, чтобы выбранная функция проходила через центр дисплея, что было намного проще организовать. ^[80]

В тот же период API был заменен более совершенным компьютером навигации и бомбометания (NBC), который в сочетании с Mk. IX и радар Green Satin составляли систему навигации и бомбометания (NBS). Green Satin произвела высокоточные и полностью автоматические измерения скорости и направления ветра, что позволило NBC выполнять расчеты счисления пути с очень высокой степенью точности. Это еще больше автоматизировало процесс навигации до такой степени, что отдельные штурманы и бомбардировщики больше не требовались, а некоторые самолеты были спроектированы с экипажем всего из двух человек. ^[82]

Развитие шло более медленными темпами из-за послевоенной экономии. Летные испытания меньшего Mk. IX начался в 1950 году с Avro Lincoln , за которым последовал Mk. IXA в 1951 году на самолетах Handley Page Hastings или Avro Ashton . ^[80] Поскольку это было слишком поздно для Canberra, который поступил на вооружение в 1951 году, ранние модели пришлось модифицировать с помощью обычного стеклянного носа для оптического бомбометания. ^[83] Мк. IVA оставался на вооружении до 1956 года, когда Mk. IX наконец поступил на вооружение V-force. ^[35]

Первое боевое применение NBS было в 1956 году, когда Vickers Valiants наносили дальние удары по египетским ВВС в аэропорту Каира. Система оставалась на вооружении бомбардировщиков V (Valiant, Avro Vulcan и Handley Page Victor ) на протяжении всей их жизни. В последний раз в бою вулканцы использовали полеты операции «Черный олень» в 1982 году во время Фолклендской войны , когда система использовалась в качестве основного средства навигации и бомбардировки на протяжении 7000 миль (11 000 км) туда и обратно на остров Вознесения и обратно. . ^[84] Мк. IX также использовался на Handley Page Victor , последние экземпляры которого покинули службу в 1993 году.^[85]

В 1950 году были выдвинуты дополнительные требования к более точной обычной бомбардировке, требующие точности 200 ярдов (180 м) от самолета, летящего на высоте 50 000 футов (15 000 м) и скорости 500 узлов (930 км / ч; 580 миль в час). Это привело к раннему рассмотрению версии, работающей в Q-диапазоне на длине волны 8 мм. Экспериментальная версия была построена в 1951 году, но на практике Mk. IX оказался достаточно полезным сам по себе, и разработка была прекращена. ^[84]

Версии

Из Ловелла: ^[68]

• Mark I - версии прототипа подходят для Pathfinder Force (TR3159)
• Mark II - основная серийная версия со стандартным 3-футовым (0,91 м) сканером (TR3191)
• Mark IIA - заменена дипольная антенна сканера на рупор и волновод.
• Mark IIB - IIA с дисплеями Fishpond
• Mark IIC - IIB с дисплеем с коррекцией сканирования Type 184, сканером со стабилизацией по крену и улучшенным отражателем антенны, исключающим металлическое скругление.
• Mark III - прототип версии 3 см, шесть произведено к декабрю 1943 г.
• Mark IIIA - III с дисплеем Type 184 и стабилизированным сканером
• Mark IIIB - III с дисплеем Type 184 (представлен как промежуточная модель перед IIIA, в то время как производство стабилизатора улучшилось)
• Mark IIIC - IIIA с 6-футовым вихревым сканером
• Mark IIID - IIIA с более мощным магнетроном
• Mark IIIE - IIIA с дисплеем Type 216, новым сканером и более короткой длиной импульса
• Mark IIIF – IIIE со сканером-вихрем
• Mark IIIG - системы IIC, преобразованные в 3 см, без стабилизатора. Предназначен в первую очередь для дальнего плавания Tiger Force.
• Mark IIIH - IIIG с дисплеем Type 216
• Mark IV - IIIA с коррекцией высоты, связь с компьютером AMU и Mk. XIV бомбовый прицел. Перешел в пользу Mk. ИВА
• Mark IVA - IV с вихревым сканером, стандартная модель на бомбардировщиках Avro Lincoln .
• Mark V - отложен для H2X, но не используется
• Mark VI - IIIF, работающий на длине волны 1,25 см, также с 28-дюймовым сканером для обнаружения комаров. Также известен как Укротитель львов.
• Mark VII - обновленный Mark VI со ссылками на навигационную систему, отмененный с окончанием войны.
• Mark VIII - Mark IVA, работающий в диапазоне X, замена Mk. VII. Произведено четыре.
• Марк IX, IXA – Мк. VIII с магнетроном мощностью 200 кВт и многими другими улучшениями. Используется на бомбардировщиках V.

Смотрите также

• Радар-детектор Naxos , созданный в Германии для обнаружения передач H2S.
• Список оборудования радиоэлектронной борьбы времен Второй мировой войны

Примечания

использованная литература

Цитаты

Библиография

• AP1903D, Вводный обзор радара, часть II (PDF) . Министерство авиации. июнь 1946 года.
• Боуэн, Э. Г. (1998). Радарные дни . КПР Пресс. ISBN 075030586X.
• Боуман, Мартин (2016). Нахтягд, Защитники Рейха 1940–1943 гг . Книги пера и меча . ISBN 9781473849860.
• Брукс, Эндрю (2011). Виктор Юниты холодной войны . Издательство Оспри. ISBN 1849083398.
• Браун, Луи (1999). Радарная история Второй мировой войны: технические и военные императивы . Издательство Института физики . ISBN 0750306599.
• Кэмпбелл, В.П. (2000). «Радар H2S в бомбардировочном командовании и радар ASV в прибрежном командовании» (PDF) . В Гранде, Джордж (ред.). Канадцы на радаре: Королевские ВВС Канады, 1940–1945 гг . ISBN 9780968759608.
• Галати, Гаспар (2015). 100 лет радару . Спрингер. ISBN 9783319005843.
• Грин, Мик (22 мая 2001 г.). «Подметая все перед собой» . Новая электроника . OCLC  60627403 .
• Лонгмейт, Норман (1983). Бомбардировщики: воздушное наступление Королевских ВВС против Германии, 1939–45 . ISBN Хатчинса и Ко. 9780091515805.
• Ловелл, Бернард (1991). Эхо войны: История радара H2S . КПР Пресс. ISBN 0852743173.
• Персонал RAF (6 апреля 2005 г.). «Бомбардировочное командование: Дневник кампании» . 60 лет бомбардировочному командованию Королевских ВВС . Архивировано из оригинала 6 июля 2007 года.
• Савард, Дадли (1984). Бернард Ловелл: биография . Роберт Хейл. ISBN 9780709017455.
• Уайт, Ян (2007). История радара воздушного перехвата (AI) и британского ночного истребителя 1935–1959 гг . Ручка и меч. ISBN 9781844155323.

дальнейшее чтение

• Sitzungsprotokolle der Arbeitsgemeinschaft Rotterdam , протоколы заседаний Arbeitsgemeinschaft Rotterdam (AGR)
• Джонс, Р.В. (1978). Самая секретная война: британская научная разведка 1939–1945 гг . Хэмиш Гамильтон. ISBN 0241897467.

внешняя ссылка

Викискладе есть медиафайлы, связанные с радаром H2S .

• Сайт воспоминаний о радаре Борнмутского университета
• Рабочий H2S Mk 9 и NBS, используемые в Vulcan, Victor и Valiant.
• Бомбардировочный радар - Общий обзор трех основных систем, используемых бомбардировочным командованием - Летная статья от сентября 1945 г.
• Руководство по эксплуатации оборудования H2S (AP2890L) , Министерство авиации, июль 1944 г.