Yellow Duckling был ранней разработкой инфракрасной камеры линейного сканирования , разработанной для обнаружения подводных лодок во время Холодной войны . Название является одним из серии британских радужных кодов . [1]
Система использовала инфракрасный детектор, помещенный перед увеличительным зеркалом. Весь аппарат вращался со скоростью 150 об/мин, создавая горизонтальные полосы изображения. Движение патрульного самолета обеспечивало вертикальное сканирующее движение, создавая 2D-дисплей, который перемещался вниз по дисплею по мере полета самолета.
Первоначальная идея заключалась в том, что погруженная подводная лодка будет смешивать более холодную воду из глубины с более теплой водой на поверхности, что приведет к появлению видимого пятна более низкой температуры на поверхности. В ходе многочисленных испытаний система оказалась неспособной обнаружить какую-либо такую разницу температур, и система не была запущена в производство.
Системы инфракрасного обнаружения рассматривались еще в 1930-х годах. [2] Во время Второй мировой войны немцы были новаторами в этой области. Исследования захваченного FuG.280 Kielgerät с ночного истребителя Ju 88G показали использование детектора на основе сульфида свинца (PbS). Он был усовершенствован британцами в TRE в детектор на основе теллурида свинца (PbTe) и использование охлаждения жидким азотом для повышения чувствительности и расширения нижнего диапазона температур, которые он мог обнаруживать. [1] Kielgerät также продемонстрировал использование вращающегося зеркала «прерывателя» и простой формы интегратора коробчатого типа для извлечения полезного сигнала из шумного детектора.
Эти ранние детекторы не имели возможности сканирования или визуализации: они обнаруживали источники тепла в одной точке. Чтобы сделать их полезными в военном отношении, их обычно устанавливали как часть крепления «след-след», где головка детектора могла быть направлена на цель. Эта работа привела к появлению ракет класса «воздух-воздух» с тепловым наведением, таких как искатель Green Thistle для de Havilland Blue Jay (позже Firestreak ) и улучшенный искатель Violet Banner, использовавшийся на Red Top . [1] Другим подходом, разрабатываемым с этими детекторами, был подход звездного трекера для навигации ракет. Искатель Blue Lagoon был разработан как часть трекеров Blue Sapphire и Orange Tartan для использования в ракете Blue Moon . Эти искатели сканировали из стороны в сторону и могли измерять положение целевых звезд. Было признано, что если трекер перевернуть вверх дном, чтобы он был направлен вниз, его сканирование создаст тепловую картину карты земли. [1]
До сих пор обнаружение подводных лодок основывалось на их обнаружении в надводном положении. Инфракрасные подходы были направлены на обнаружение тепла их выхлопных газов , пока они работали в надводном положении на дизельных двигателях.
Более ранние детекторы подводных лодок, такие как Autolycus или поисковый радар, стали неэффективными с переходом Советского Союза на атомные подводные лодки в 1960-х годах; которые могли работать под водой, без необходимости нырять . Были разработаны новые методы обнаружения подводной лодки.
Некоторые из этих методов обнаруживали не саму подводную лодку, а возмущения, которые она производила в море. Если бы ее проход смешивал слои холодной поверхности и подстилающей теплой воды, это немного повысило бы кажущуюся температуру поверхности. Это изменение температуры можно было бы обнаружить с помощью инфракрасного термометра, чувствительного к воздействию инфракрасного излучения. Хотя это невозможно обнаружить путем измерения температуры в следе, визуализация температуры всего моря показала бы, что след выделяется из него. [1]
Yellow Duckling начал работу с Blue Lagoon, используя его в качестве сканера морской поверхности в попытке обнаружить возмущенный след подводной лодки и ее тепловой след. Детекторным элементом был квадрат PbTe размером 6 мм. [1]
В 1953 году первое испытательное оборудование было поднято на борт Handley Page Hastings , WD484. Последующие испытания будут использовать TG514, после того как WD484 будет потерян. [i] Эти более поздние испытания проводились вокруг Мальты , охотясь за HMS Sea Devil , последней из подводных лодок S-класса времен Второй мировой войны , все еще находящейся в строю. Было обнаружено, что детектор PbTe способен обнаружить надводную подводную лодку, но не подводную, ныряющую с маской и трубкой или ее след. [1]
Был разработан улучшенный детектор с новым элементом и новым сканером. Детекторный элемент представлял собой большой квадрат размером 15 мм из легированного медью германия , охлажденный до температур жидкого водорода . Он был потенциально чувствителен к разнице температур 1/2000 °C. Новый сканер использовал зеркало диаметром 24 дюйма (610 мм) с фокусным расстоянием 12 дюймов (300 мм) . Вся сборка, зеркало и детектор, непрерывно вращалась со скоростью 150 об/мин. Его ось была наклонена на 30° к вертикали, чтобы обеспечить вид, обращенный вперед и немного вниз. Вращение давало боковое линейное сканирование, [ii] при движении самолета, сканирующем перпендикулярно этому. [1]
Новый германиевый детектор был не более чувствительным, чем более ранний элемент PbTe, но считался более простым в использовании в эксплуатации. Результаты его обнаружения были разочаровывающими: в испытаниях 1956 года он обнаружил только около 20% подводных лодок с маской и трубкой, даже когда их местоположение было уже известно. Он не мог обнаружить подводную лодку глубже 100 футов (30 м). Это были оптимальные условия теплого, спокойного Средиземного моря ночью, а не бурная Атлантика, в которой он, скорее всего, работал. [1]
Не будучи особо полезным на море, [4] он экспериментально использовался на суше во время вооруженной борьбы ЭОКА на Кипре в конце 1950-х годов. [1] Никогда не будучи важным элементом оборудования в плане противолодочной обороны, Yellow Duckling положил начало очень важной области инфракрасного линейного сканирования, которая была важным методом военной разведки на протяжении 1960-х и 1970-х годов. [1]
Интерес к обнаружению следа возродился в начале 1960-х годов, чтобы противостоять проблеме атомных подводных лодок. Yellow Duckling был далее разработан как Clinker. [1] Различие между двумя системами неясно, но Clinker появляется под названием в исследованиях 1962 года. [5]
Либо Clinker, либо Yellow Duckling, требовались в качестве системы обнаружения следа подводной лодки для части OR.350, [6] Эксплуатационных требований, выпущенных для нового морского патрульного самолета, который должен был поступить в эксплуатацию к 1968 году. [7] [8] Он был включен, установленный в гондолах крыльев, как часть ответов на OR.381 1964 года на основе BAC One-Eleven и Vickers Vanguard . [9]