Радар Würzburg с низким диапазоном UHF был основным наземным радаром слежения для Люфтваффе и Кригсмарине (немецкого флота) Вермахта во время Второй мировой войны . Первоначальная разработка проходила до войны, и аппарат поступил на вооружение в 1940 году. В конечном итоге было произведено более 4000 Würzburg различных моделей. Он получил свое название от города Вюрцбург .
Существовало две основные модели системы. Первая модель Würzburg была транспортабельной, ее можно было сложить для транспортировки, а затем быстро ввести в эксплуатацию после установки и выравнивания. Модели A начали поступать на вооружение в мае 1940 года и в течение следующего года получили несколько обновленных версий для повышения точности, в частности, добавление конического сканирования в модель D 1941 года. Более крупная модель Würzburg- Rise (гигантская) была основана на модели D, но использовала гораздо больший параболический отражатель для дальнейшего повышения разрешения ценой потери мобильности.
Так как это был один из основных немецких радаров, британцы приложили значительные усилия, чтобы противостоять ему. Это достигло кульминации в феврале 1942 года с операцией Biting , в ходе которой были захвачены компоненты рабочей модели A. Используя информацию, полученную от этих компонентов, Королевские ВВС ввели отражатели «Window» и серию радарных помех с белым шумом, известных как « Carpet », чтобы помешать их работе. В конце войны британцы ввели первые глушилки, используя более продвинутое глушение с помощью углового обмана .
В январе 1934 года компания Telefunken встретилась с немецкими исследователями радаров, в частности, с доктором Рудольфом Кюнхольдом из Научно-исследовательского института связи Кригсмарине и доктором Гансом Хольманном , экспертом по микроволнам , которые рассказали им о своей работе над радаром раннего оповещения . Директор по исследованиям компании Telefunken, доктор Вильгельм Рунге , не был впечатлен и отверг идею как научную фантастику . Затем разработчики пошли своим путем и основали Gesellschaft für Elektroakustische und Mechanische Apparate (GEMA), в конечном итоге сотрудничая с Лоренцем в разработке систем Freya и Seetakt .
К весне 1935 года успехи GEMA дали Рунге понять, что идея все-таки осуществима, поэтому он начал срочную программу в Telefunken по разработке радиолокационных систем. Поскольку Лоренц уже добился прогресса в области устройств раннего оповещения, Рунге заставил команду Telefunken сосредоточиться на системе наводки артиллерии ближнего действия. Руководство, по-видимому, посчитало это таким же неинтересным, как и Рунге годом ранее, и присвоило ей низкий приоритет для разработки. К лету они построили работающую экспериментальную установку в диапазоне 50 см , которая была способна генерировать сильные отражения от цели Junkers Ju 52. К следующему лету экспериментальная установка была доработана до прототипа, известного как Darmstadt , который обеспечивал точность дальности 50 м (160 футов) на 5 км (3,1 мили), что было недостаточно для наводки артиллерии. Отношение изменилось в конце 1938 года, когда от Люфтваффе был получен полный контракт на разработку .
Получившаяся система, известная как FuMG 62 , а также прототип системы FuMG 39T Darmstadt были продемонстрированы Гитлеру в Рехлине в июле 1939 года. Команда Telefunken разработала точную систему на основе клистронной микроволновой трубки, работающей в диапазоне 54–53 см (553–566 МГц) — чрезвычайно короткой длине волны для того времени — с длительностью импульса 2 микросекунды, пиковой мощностью 7–11 кВт и частотой повторения импульсов (PRF) 3750 Гц. Она имела максимальную дальность около 29 км (18 миль) и была точна до 25 м (82 фута) в диапазоне. Вюрцбург использовал 3-метровую (10 футов) параболоидную тарелочную антенну, которую можно было «складывать» вдоль горизонтальной средней линии для перемещения на колесном прицепе. Система была впервые принята на вооружение в 1940 году, и было поставлено 4000 экземпляров этой базовой компоновки. [ необходима ссылка ]
Несколько версий базовой системы Würzburg были развернуты в ходе войны. Первая, Würzburg A , управлялась вручную и требовала от операторов точного определения цели путем поддержания максимального сигнала на дисплее осциллографа . Поскольку сила сигнала менялась сама по себе по разным причинам, а также в зависимости от того, была ли она на цели или нет, это было неточно и, как правило, требовало использования прожектора для обнаружения цели после того, как радар устанавливался на приблизительное положение. Тем не менее, один из первых Würzburg, находившихся на вооружении, непосредственно помог сбить самолет в мае 1940 года, устно передавая команды зенитному подразделению. Экспериментальный Würzburg B был дополнен инфракрасным детектором для точной настройки, но в целом эти устройства оказались непригодными для использования, и производство было прекращено.
В Würzburg C было реализовано переключение лепестков для повышения точности прицеливания. Сигнал посылался с одной из двух дипольных антенн, расположенных немного по обе стороны от центральной линии параболического отражателя. Сигнал быстро переключался между двумя диполями, посылая сигнал немного в одну или другую сторону от линии визирования. После небольшой задержки сигнала от одного из диполей ответные сигналы отправлялись на дисплей осциллографа. Результат отображался в виде двух близко расположенных точек , которые оператор пытался удерживать на одной высоте на дисплее, поворачивая антенну в сторону более короткой точки. Эта система обеспечивала гораздо более быструю обратную связь при изменении положения цели, и операторы могли достичь точности порядка градуса. Изменения силы сигнала из-за изменений в отражении цели влияли на оба лепестка одинаково, устраняя распространенные ошибки считывания. Почти идентичная система использовалась в первом радаре наведения пушек в США, SCR-268 .
Würzburg D был представлен в 1941 году и добавил коническую сканирующую систему с использованием смещенного приемника, называемого Quirl (по-немецки венчик ), который вращался с частотой 25 Гц. Результирующий сигнал был слегка смещен от центральной линии тарелки, вращаясь вокруг оси и перекрывая ее в центре. Если целевой самолет был введен в линию визирования, сигнал был устойчивым, но если он был вне оси, сила увеличивалась и уменьшалась. Время увеличения указывало направление самолета относительно центральной линии. Поскольку это изменение сигнала присутствовало даже тогда, когда антенна была очень близка к центру, угловое разрешение было меньше ширины луча антенны, что приводило к значительному повышению точности порядка 0,2 градуса по азимуту и 0,3 градуса по углу места. Более ранние образцы, как правило, модернизировались до модели D в полевых условиях.
Даже модель D не была достаточно точной для прямой наводки орудий. Чтобы обеспечить системе гораздо большую точность, была разработана FuMG 65 Würzburg-Riese (известная как «Гигант Вюрцбург»). Основанная на той же схеме приемника и дисплеях, что и модель D, новая версия имела гораздо большую антенну 7,4 м (24 фута) и более мощный передатчик, обеспечивающий дальность до 70 км (43 мили). Точность азимута и угла места составляла 0,1-0,2 градуса, что было достаточно для прямой наводки орудий. Система была слишком большой, чтобы перевозить ее на прицепе грузовика, и была адаптирована для работы с железнодорожного вагона как Würzburg-Riese-E , 1500 из которых были произведены во время войны. Würzburg-Riese Gigant была очень большой версией с передатчиком мощностью 160 кВт, которая так и не была запущена в производство.
Поскольку радар был одним из самых распространенных в немецком использовании, британцы потратили значительные усилия на противодействие системе во время войны. В феврале 1942 года система Würzburg-A в Бруневале на побережье Франции была захвачена британскими парашютистами в ходе операции Biting . Несколько ключевых компонентов были возвращены в Великобританию, что позволило точно определить эксплуатационные параметры системы. Это привело к модификации существующих систем передатчиков для создания системы «Carpet», которая передавала шум на частотах, используемых определенными системами Würzburg. [1] Было представлено несколько обновленных версий Carpet; Carpet II была основной британской версией, в то время как Carpet III был ее аналогом, построенным в США. [2]
Операция «Bellicose» разбомбила предполагаемый радарный завод в Вюрцбурге. Бомбардировка Пенемюнде в ходе операции «Hydra» не затронула близлежащий гигантский Вюрцбург на станции наведения и управления в Любмине , использовавшейся для ракеты V-2 . [3]
Голландские ученые привезли несколько излишков немецких прибрежных радаров Вюрцбурга на Радиопередающую станцию в Котвейке , Нидерланды, в начале 1950-х годов. Там они использовались в экспериментах, важных для развития ранней радиоастрономии , в частности, для открытия линии водорода и последующего картирования спиральных рукавов Галактики Млечный Путь . [4]
Немецкое радиолокационное оборудование, включая две антенны Вюрцбурга (полученные из RAE Farnborough ), использовалось Мартином Райлом и Дереком Фонбергом в Кавендишской лаборатории с 1945 года для наблюдения за солнечными пятнами . [5]
Два радара FuSE 65 Würzburg были установлены около 1956 года в обсерватории Ондржейов в Чехословакии . Первый радар служил до 1994 года для измерения потока солнечного излучения, а затем был перемещен в Военный музей Лешаны . Второй радар использовался для измерения солнечного спектра в диапазоне 100-1000 МГц. Позже он использовался только для эпизодических экспериментов. [6] [7]