AIRPASS — британская система перехвата самолётов и управления огнём, разработанная Ferranti . Это была первая в мире моноимпульсная радиолокационная система на борту самолёта, которая передавала данные на первый в мире дисплей на лобовом стекле . Название является аббревиатурой от «Aircraft Interception Radar and Pilot's Attack Sight System». В Королевских военно-воздушных силах (RAF) ей было присвоено официальное название Radar, Aircraft Interception, Mark 23 , обычно сокращаемое до AI.23 . [1] AIRPASS использовалась на самолёте English Electric Lightning на протяжении всего срока его службы.
Базовая система электроники AIRPASS была позже адаптирована в качестве основы для радара слежения за рельефом местности для навигации и наведения для атак «воздух-земля». Первоначально AIRPASS II предназначался для BAC TSR.2 , но когда этот самолет был отменен в 1965 году, он впоследствии использовался в Blackburn Buccaneer . Элементы конструкции AIRPASS использовались во многих последующих радарах от Ferranti, в то время как его индикатор на лобовом стекле был лицензирован для использования в Соединенных Штатах , где он был быстро принят для многих самолетов.
Разработка моноимпульсного радара, лежащего в основе AIRPASS, началась в 1951 году. Система AIRPASS была представлена общественности в конце июня 1958 года. Первоначально она была испытана на Douglas DC-3 TS423 (позже гражданский зарегистрированный как G-DAKS) [2] , а затем на English Electric Canberra WJ643 для испытаний на более высокой скорости, заменив носовые секции этих самолетов. После испытательного использования WJ643 был переименован в T.Mk 11 и использовался в качестве учебного самолета для операторов радаров Gloster Javelin . Было произведено еще несколько T.Mk 11, но на них был установлен AI.17 от Javelin. [3] Первый полет на English Electric Lightning состоялся на планере XG312 29 декабря 1958 года. [4]
Он поступил на вооружение самолетов-перехватчиков в начале 1960-х годов. [5] Первоначально он был связан с ракетой класса «воздух-воздух» de Havilland Firestreak . AIRPASS была разработана Ferranti Ltd на Ферри-роуд в Эдинбурге . Она представила систему HOTAS (Hands On Throttle-And-Stick), в которой органы управления радаром и прицелом пушки располагались на штурвальной колонке и рычаге дроссельной заслонки , а не где-либо еще в кабине, что исключало необходимость для пилота убирать руки с органов управления во время перехвата.
Радар поступил на вооружение Королевских ВВС в 1960 году на перехватчике English Electric Lightning . Следующая версия системы называлась AIRPASS II, или « Blue Parrot », и была оптимизирована для использования на малой высоте и изначально разрабатывалась для отмененного BAC TSR.2 , а затем использовалась на Blackburn Buccaneer .
AIRPASS был основан на магнетронном источнике, который обеспечивал импульсы около 100 кВт пиковой мощности. Импульсы были около одной микросекунды по длительности и отправлялись 1000 раз в секунду. Чтобы сделать систему максимально компактной, Ferranti инвестировал в систему числового программного управления для фрезерования волноводов из цельных блоков алюминия. Сигнал отправлялся и принимался с облучателей, которые были разделены вертикально для получения двух выходов, по одному с каждой стороны от центральной линии отражателя. Отражатель имел форму двух частичных параболоидов, так что два сигнала повторно объединялись в пространстве перед самолетом. Вся сборка была смонтирована на сервосистеме, которая позволяла направлять антенный узел в двух измерениях. [6]
При приеме импульса сигнал посылался в клистронный локальный генератор , а затем в два обычных супергетеродинных приемника с промежуточной частотой 30 МГц. Моноимпульсная техника требует, чтобы сигналы с двух каналов сравнивались по силе, поэтому выход усилителей должен быть точно согласован. Это было достигнуто с помощью высокоразвитой системы автоматической регулировки усиления с диапазоном 100 дБ, которая регулировала выходы импульса к импульсу. До этого момента система была полностью аналоговой, с использованием миниатюрных вакуумных ламп, охлаждаемых принудительным воздухом. [6]
За аналоговой секцией находилась аналоговая компьютерная часть системы. Она брала выходные данные от радиолокационной системы, рассчитывала правильный курс перехвата на основе выбранного оружия и представляла результаты в механизме прицела-отражателя . Система также считывала данные с различных систем самолета, таких как высотомер и указатель скорости полета , и объединяла их в один дисплей. Результатом стал первый в мире дисплей на лобовом стекле , концепция которого вскоре была лицензирована производителями США.
AIRPASS имел среднюю дальность обнаружения бомбардировщика Ту-95 «Медведь» около 40 миль (64 км). [6] Этого было более чем достаточно, чтобы направить «Лайтнинг» в общую область цели с помощью наземного перехвата , а затем использовать AIRPASS для его выслеживания. Было уделено некоторое внимание отправке самолета в нужную область с помощью команд, посылаемых с земли на автопилот самолета , что позволяло пилоту сосредоточиться исключительно на дисплее радара, но этот проект в конечном итоге был отменен.
Более поздние модели, AI.23B, добавили дополнительные небольшие антенны для приема сигналов S-диапазона от наземных радаров. Это позволило самолету искать цели с выключенным собственным передатчиком радара. Сигнал отображался в виде A-scope вдоль нижней части дисплея радара, который пилот мог использовать для поиска целей, находясь под наземным направлением. Когда появлялся пик требуемой высоты, пилот брал на себя заход на посадку и затем включал свой собственный радар, когда условия казались подходящими. Это позволяло самолету совершать точные заходы на посадку, не сигнализируя о своем присутствии и не вызывая помех от цели. Та же система использовалась в диапазоне E/F для обеспечения самонаведения.
В конце 1950-х годов [7] Ferranti выиграла контракт на поставку радаров для самолёта Blackburn Buccaneer , находившегося на службе в Королевском флоте . Эта версия, AIRPASS II (также известная под радужным кодовым названием Blue Parrot ), [8] была модифицирована для обработки низкоуровневого сканирования путём устранения отражений от волн. Поскольку волны отражали большую часть сигнала, для компенсации этих потерь в новой версии использовался более мощный передатчик на 250 кВт и большая антенна Кассегрена . [6]
Во время испытаний моноимпульсных систем инженеры Ferranti заметили, что системы выдавали высококачественную информацию о дальности отражений от земли. [6] Более старые системы без обработки моноимпульса затрудняли определение дальности, поскольку сигналы радара возвращались со всей ширины луча, то есть он получал сигналы от земли, которая была ближе и дальше от самолета. Обработка моноимпульса позволяла различать луч по вертикали и, таким образом, очень точно определять дальность до одной особенности.
Способность радара производить высокоточные измерения дальности в сочетании с системой, которая отображала полученные данные в виде карты, открыла возможность создания системы наведения радара, отслеживающего рельеф местности . Ferranti широко развивала эту концепцию в течение 1960-х годов, сначала с их самолетами Dakota и Canberra, а затем с Buccaneer. [9]
Идея была проста: компьютер вычислял идеальную траекторию в форме лыжного трамплина, плоскую прямо под самолетом, а затем поднимающуюся вверх по плавной кривой. Эта схема вращалась, чтобы следовать вектору скорости самолета. Радар сканировал по U-образной схеме, выполняя точные измерения высоты и дальности до объектов впереди и немного по обе стороны от самолета. Компьютер сравнивал дальность и высоту объектов на радаре с предварительно рассчитанным путем, а затем вращал путь так, чтобы объект рельефа пролетал на предварительно установленной высоте от 60 до 300 метров (от 200 до 980 футов). Это передавалось пилоту в виде точки на дисплее на лобовом стекле, и, следуя за точкой, самолет пытался поддерживать выбранную высоту, постоянно поднимая или опуская точку по мере перемещения местности. Кривая в форме лыж была выбрана для того, чтобы гарантировать, что любые требуемые маневры будут в половину g, снижая нагрузку на экипаж. [9]
Эта концепция легла в основу злополучного проекта BAC TSR-2 , в котором использовалась еще одна модифицированная версия оборудования AIRPASS, теперь в значительной степени транзисторизированная .
В рамках предложения для ВВС Швейцарии компания Saab AB модифицировала один самолет Saab 35 Draken , заменив его относительно простую радарную систему радаром AIRPASS II. Это дало Saab J35H (H для Helvetia ), но в конечном итоге контракт выиграл Mirage III . [10]
Радар AIRPASS I весил около 90 кг.