Радар, противовоздушный номер 3 Mark 7 , также широко известный по своему коду разработки Blue Cedar , был мобильным радаром наведения зенитных орудий, разработанным British Thomson-Houston (BTH) в середине 1940-х годов. Он широко использовался британской армией и экспортировался в такие страны, как Голландия, Швейцария, Швеция [1], Финляндия [2] и Южная Африка. На британской службе он использовался с 5,25-дюймовыми и QF 3,7-дюймовыми зенитными орудиями , а также с ракетой Brakemine .
Mk. 7 был разработан в ходе экспериментов в середине Второй мировой войны по системам автосопровождения радаров на радаре GL Mk. III и радарных системах управления поисковым прожектором . Производство в то время не было начато из-за приближающегося прибытия SCR-584 . Концепция была снова изучена в послевоенное время, были сделаны дальнейшие улучшения, и производство началось в 1952 году. Было изготовлено около 365 единиц в трех основных производственных партиях, последняя из которых была заказана в 1954 году.
Устройство размещалось в прицепе с кондиционером, который был значительно меньше и более портативным, чем радары SCR-584 и GL Mk. III времен Второй мировой войны , которые он заменил; Blue Cedar весил около 5 коротких тонн , по сравнению с примерно вдвое большим весом SCR-584. Обычно его буксировал артиллерийский тягач AEC Matador , а не требовался полуприцеп . Его можно было установить и ввести в эксплуатацию менее чем за час, автоматически передавая данные через синхронизаторы в артиллерийский компьютер , а затем напрямую в орудия.
Blue Cedar была основной системой наведения артиллерии для армии в 1950-х годах. Начиная с 1953 года, миссия противовоздушной обороны начала переходить от армии к Королевским военно-воздушным силам , а от зенитной артиллерии к ракетам класса «земля-воздух» , у которых были свои собственные радары. Она оставалась на вооружении полевых подразделений, в частности, Британской армии Рейна , до 1957 года, когда большие зенитные орудия начали заменять ракетами Thunderbird . Некоторые из них были преобразованы в контрбатарейные радары, известные как Mk. 7(F). Эти и другие модификации для таких ролей, как слежение с помощью метеозондов , позволили сохранить некоторое количество Blue Cedar на вооружении вплоть до 1970-х годов.
Первые радары британской армии предназначались для измерения расстояния до самолетов в качестве помощи при прицеливании зенитной артиллерии . В 1930-х годах измерение угла до цели было легко осуществимо с помощью оптических приборов, но определение расстояния оставалось трудоемким и неточным процессом. Это привело к созданию радара GL Mk. I , который был представлен в 1939 году. [3]
Быстро стало ясно, что система, измеряющая только дальность, тратит впустую значительную часть полезности, заложенной в конструкцию. Поскольку сигнал радара распространялся примерно на 20 градусов, он наблюдал большую область неба и мог обнаруживать цели раньше, чем это могли сделать экипажи оптических приборов. Кроме того, он работал ночью или в плохую погоду. Это привело к созданию конструкции GL Mk. II, которая также измеряла углы с достаточной точностью, чтобы напрямую наводить орудия, полностью устраняя необходимость в оптических приборах. Однако, поскольку это не было доступно сразу, модификация существующих Mk. I, Mk. I/EF, использовалась до тех пор, пока Mk. II не стали более широко доступны в 1941 году. [4]
Хотя эти системы работали, они были громоздкими. Размер антенны, необходимой для эффективной передачи и приема сигнала, зависит от длины волны, поэтому при длине волны GL ~4 м требовались антенные элементы в несколько метров в поперечнике. Для фокусировки такого сигнала требуется несколько таких антенн или одна антенна и подходящий отражатель, что значительно увеличивает общую антенную систему. В случае радаров GL антенны поддерживались на больших стальных каркасах около 10 м в поперечнике, что было гораздо менее портативно, чем хотелось бы. [4]
Появление в 1940 году магнетрона с полостью привело к революции в разработке радаров. Простое устройство размером с кулак генерировало десятки киловатт радиоэнергии, соперничая с некоторыми из самых мощных заполняющих комнату вещателей. Что еще более важно, оно работало на длинах волн, которые были намного короче, чем у любой существующей системы; антенны были длиной всего несколько сантиметров, около 10 см, что делало их очень удобными для установки на самолетах и небольших транспортных средствах. Они были настолько малы, что стало практичным использовать параболический отражатель для их фокусировки, создавая лучи шириной всего несколько градусов из сборки, возможно, в метр или меньше.
Первоначально большая часть работы с магнетроном была сосредоточена на воздушных задачах, где его небольшой размер был огромным преимуществом. Однако, по мере того, как ветры войны менялись, рос спрос на новый зенитный радар, который мог бы заменить существующие GL на что-то гораздо более практичное и, в частности, гораздо более мобильное. В ноябре 1940 года магнетрон был продемонстрирован канадским и американским исследователям, которые оба начали разрабатывать свои собственные версии GL на его основе. После некоторой первоначальной работы три страны согласились, что Канада и Великобритания будут работать над простой системой, которая могла бы быть развернута как можно быстрее, в то время как США будут работать над гораздо более продвинутой системой.
Результатом всей этой работы стал радар GL Mk. III , версии которого были построены как канадскими, так и британскими фирмами. Канадская версия поступила на вооружение первой, а ранние образцы производства были отправлены в Великобританию в ноябре 1942 года. Они оказались крайне ненадежными в полевых условиях и использовали механическую систему индикации вместо систем с электронно-лучевой трубкой (ЭЛТ), что требовало от экипажей прохождения переподготовки. Серийные партии британской версии, в которой использовались ЭЛТ, начали поступать только в середине 1943 года.
В процессе проектирования Mk. III были разработаны две новые концепции, значительно улучшившие конструкцию радара.
Первый прогресс произошел в ходе разработки бортовых микроволновых радаров. Mk. 3 использовал отдельные передающие и приемные антенны, поскольку у них не было подходящего способа быстро переключать антенный сигнал с передатчика на приемник. Использование двух отражателей не подходило для самолетов, и команды Министерства авиации , теперь известные как Исследовательский центр телекоммуникаций (TRE), продолжали искать решения. В марте 1941 года это появилось в виде мягкой трубки Саттона , простого вакуумного лампового устройства, которое переключалось с входа на выход так быстро, что это было фактически мгновенно.
Вторая была частью разработки систем захвата и сопровождения . В конце 1940 года армия начала внедрять свой последний радар, радар управления поисковым прожектором (SLC). Это была простая система, которая крепилась непосредственно к прожектору , чтобы позволить ему легко находить цели ночью. Система использовала уникальное расположение четырех антенн, соединенных вместе парами, вверх/вниз и влево/вправо. Требовалось три оператора, каждый со своим собственным дисплеем на ЭЛТ. Один дисплей получал сигнал со всех четырех антенн, показывая каждую цель в области, и его оператор выбирал одну для отслеживания. Два других ЭЛТ получали сигналы от пар вверх/вниз, влево/вправо. Сравнивая высоту точек , их операторы могли видеть, какая антенна была ближе к цели, и поворачивать свет в этом направлении, чтобы отслеживать ее.
В 1941 году инженер BTH, LC Ludbrook, начал разработку системы синхронизации для SLC. Она использовала простую электронику, которая получала парные сигналы и выдавала ток, величина которого зависела от величины разницы между ними. Затем этот сигнал отправлялся в амплидины , которые усиливали сигнал и приводили в действие двигатели, которые включали свет. Нужен был только один оператор; они выбирали цель на своем ЭЛТ, а затем остальная часть операции была полностью автоматизирована. Это было не только точнее, но и исключало двух членов экипажа и их ЭЛТ, оба из которых были в дефиците.
Система Ладбрука не была запущена в производство для систем SLC, но идея быстро привлекла внимание всего радарного сообщества. Примерно в то же время было представлено несколько различных конструкций с использованием различной базовой электроники или драйверов. Была кратковременная попытка адаптировать канадские Mk. III для использования автосопровождения, но поскольку эта система поворачивала всю кабину для отслеживания, мощность, необходимая для управления двигателями наведения, была огромной. Блокировка сопровождения была опробована на британских Mk. III, которые поворачивали только антенны, что привело к появлению моделей 3/1 и 3/3. Обе попытки в конечном итоге были прекращены.
Вместо этого было решено объединить систему Lock-Follow и переключатель Sutton в новый комплект, разработка которого началась в 1942 году. [5] В рамках общей реорганизации своих радарных усилий армия переименовала существующие комплекты Mk. III в AA No. 3 Mk. 1 для канадских комплектов и Mk. 2 для британских версий. Новая конструкция получила название AA No. 3 Mk. 4. [a]
К 1943 году в рамках проекта США был создан SCR-584 . Как и Mk. 4, он включал в себя как трубку Саттона, так и систему блокировки-слежения. Однако он также включал функцию поиска, которая вращала антенну и создавала индикатор положения плана , позволяя второму оператору искать новые цели в любом месте в радиусе около 30 миль (48 км) перед передачей выбранной цели оператору слежения.
SCR-584 изначально ожидался в конце 1943 года, перед Mk. 4, который затем был отнесен к разработке с низким приоритетом. Однако наборы не начали поступать в значительных количествах до середины 1944 года. По мере того, как задержки росли, Mk. 4 был возвращен в полную разработку, и первые прототипы начали поступать в 1944 году, как раз тогда, когда улучшились поставки SCR-584. Разработка была снова сокращена.
Все это оказалось удачным совпадением по времени, поскольку прибытие серийных SCR-584 совпало с началом кампании по запуску летающих бомб V-1 тем летом. Сочетание SCR-584, неконтактного взрывателя и новых электромеханических предсказателей, таких как M-9, значительно повысило эффективность зенитной артиллерии, и они оказались очень эффективным оружием против высокоскоростных V-1.
Хотя SCR-584 был огромным шагом вперед по сравнению с предыдущими системами, он также был большим и несколько громоздким. В послевоенную эпоху магнетрон быстро развивался и совершенствовался, и новые вакуумные трубки становились широкодоступными, объединяя несколько трубок в одну. Было решено перепроектировать концепции Mk. 4 с помощью этих новых технологий, что привело к усилиям по Mk. 7, которые начались в
Mk. 7 был очень похож на SCR-584 концептуально, но имел ряд практических улучшений. Одним из них было использование параболического отражателя из стекловолокна вместо металла, имеющего гребень по внешнему краю для обеспечения жесткости. Это привело к более легкой антенне в целом, тем самым уменьшив вес поддерживающих элементов. В результате этих изменений Mk. 7 удалось упаковать в небольшой трейлер, примерно в два раза меньший по размеру и весу, чем SCR-584.
Как и большинство послевоенных армейских проектов, разработка Mk. 7 происходила черепашьим темпом. Оценки того, что еще одна война будет по крайней мере через десять лет, предполагали, что не должно быть никакого крупного производства, поскольку разработки в промежуточный период сделают любые радары, построенные в тот период, устаревшими. Однако различные события в 1949 году, в частности первое советское атомное испытание, привели к масштабным модернизациям, включая первый контракт на производство Mk. 7. Они начали поступать в 1952 году.
В 1958 году ВВС Швейцарии получили двенадцать Mk. 7, которые они называли Feuerleitradar («радар управления огнем») Mark VII. Они объединили их со своим собственным предсказателем, Kommandogerät («командное устройство») 43/50R, построенным Hasler. [b] Как и его британский аналог, 43/50R мог получать информацию непосредственно от Mk. 7 и, в свою очередь, подавать ее на пушки. Они также иногда объединяли Mk. 7 с тактическим радаром управления AN/TPS-1, построенным в США, для первоначальной постановки задач. В 1965 году Mk. 7 начали заменять на Oerlikon Contraves Super Fledermaus .