AMES Type 7 , также известный как Final GCI , был наземной радиолокационной системой, введенной во время Второй мировой войны Королевскими военно-воздушными силами (RAF). Тип 7 был первым по-настоящему современным радаром, использовавшимся союзниками, обеспечивая обзор воздушного пространства вокруг станции на 360 градусов на расстоянии около 90 миль (140 км). Он позволял отображать перехваты истребителей непосредственно с дисплея радара, концепция, известная как наземный управляемый перехват , или GCI. [a]
Более ранние радары, такие как Chain Home (CH), обеспечивали дальность и угол до одной цели за раз. Организация перехвата требовала сложной серии отчетов с нескольких станций, которые наносились на центральную станцию. В основополагающем меморандуме 1939 года Роберт Ханбери Браун показал, что эта система Даудинга привела к изначальной неточности приблизительно в 5 миль (8,0 км), и единственным способом ее уменьшения было бы организовать перехват непосредственно с экрана радара. Он предложил вращать антенну радара и дисплей ЭЛТ для получения 360-градусной картины воздушного пространства вокруг станции, концепцию, которую он назвал индикатором положения плана , или PPI.
Для проверки концепции был разработан AMES Type 8 на основе существующего радара GL Mk. II с новой антенной, которая вручную вращалась для сканирования области вокруг станции. Когда Type 8 впервые был использован в декабре 1940 года, он оказался чрезвычайно эффективным. Уроки, извлеченные из Type 8, привели к созданию конструкции Type 7, [b] которая начала развертываться в конце 1941 года. Начиная с 1942 года, установки начали модернизироваться до постоянных зданий, известных как «хаппидромы». С этого момента интерес Королевских ВВС к системе то рос, то угасал вместе с усилиями немецких бомбардировок, и полное развертывание неоднократно откладывалось. Станции начали брать на себя большую часть обязанностей по перехвату в 1943 году, но только в 1944 году была завершена полная сеть из 33 станций. Американская копия, SCR-527 , не производилась в больших количествах.
В конце войны многие радары Великобритании больше не были укомплектованы персоналом, поскольку риск немецкого нападения исчез, и большинство из них были переведены в режим «ухода и обслуживания», когда война закончилась. Взрыв первой советской атомной бомбы в 1949 году привел к переоценке послевоенного статуса боевой готовности. В рамках проекта ROTOR многие радары Type 7 были повторно активированы, модернизированы и перестроены в бомбоубежищах. Большинство радаров Type 7 позже были заменены гораздо более мощными радарами AMES Type 80 , но небольшое количество было сохранено для заполнения пробелов в покрытии радаров Type 80, в то время как другие были сохранены в качестве резервных систем. Тип 7 оставался в резервном обслуживании до программы Linesman/Mediator в 1960-х годах.
В 1935 году недавно сформированный комитет Тизарда связался с известным радиоэкспертом Робертом Уотсоном-Уоттом , чтобы прокомментировать заявления о немецком устройстве с лучом смерти , работающем на радиоволнах. За помощью Уотт обратился к своему помощнику Арнольду Уилкинсу , который выполнил ряд предварительных расчетов, продемонстрировавших неосуществимость этой идеи. Когда Уотт спросил его, какое применение может иметь радио в воздушной войне, Уилкинс вспомнил, что несколькими годами ранее читал техническое руководство, в котором упоминалось влияние самолета на коротковолновые сигналы. Они вдвоем подготовили меморандум, в котором говорилось, что смертельный луч крайне маловероятен, но им следует рассмотреть возможность разработки системы обнаружения самолетов. Хью Даудинг , в то время член ВВС по снабжению и организации, отвечающий за исследования и разработки , был крайне заинтересован и потребовал практической демонстрации. Уотт и Уилкинс быстро организовали ее в эксперименте Дэвентри . Увидев сигналы, Уотт, как утверждается, воскликнул: «Британия снова стала островом!» [1]
Уотт был убежден в необходимости как можно более быстрого развертывания радиолокационной системы, предлагая им «дать им третье лучшее, чтобы они могли продолжать; второе лучшее приходит слишком поздно, лучшее никогда не приходит». [2] Его решение состояло в том, чтобы развернуть слегка модифицированную версию грозовых локаторов, которые он разработал в 1920-х годах, которые определяли направление к шторму, измеряя радиосигнал, испускаемый молнией, с помощью антенны Эдкока и радиопеленгатора (RDF). Для создания радара сигнал, испускаемый молнией, был заменен мощным радиопередатчиком, который освещал небо перед ним. Отражения от самолетов принимались на отдельные антенны с использованием аналогичной техники RDF, что и штормовые детекторы. Хотя она была грубой, ее можно было построить с помощью незначительных модификаций существующей коммерческой коротковолновой вещательной электроники. Эти так называемые системы Chain Home были созданы еще в 1936 году, и к 1939 году полная сеть была готова к бою. [2]
Чтобы обеспечить максимальное время оповещения, радары CH были расположены как можно дальше вперед, вдоль береговой линии. Это позволяло станциям в Кенте обнаруживать немецкие самолеты, пока они еще формировались над Францией. Однако это также означало, что система могла обнаруживать цели только над водой. Они обеспечивали небольшое или вообще не обеспечивали покрытие над самими Британскими островами, где отслеживание осуществлялось Королевским корпусом наблюдателей (ROC) с помощью биноклей и Post Instrument . Чтобы собрать всю эту информацию и передать ее пилотам, Даудинг создал то, что стало известно как система Даудинга . Отчеты из систем ROC и CH передавались по телефону в штаб-квартиру Истребительного командования Королевских ВВС , а затем отправлялись на оперативные станции и передавались истребителям в полете по радио. [3]
Во время ранних испытаний пилоты Королевских ВВС отметили, что они могут избежать обнаружения CH, летая на малых высотах. Немцы также обнаружили это в начале войны, когда заметили, что самолеты, выполнявшие миссии по установке мин, которые большую часть времени летали на малых высотах, не перехватывались. Решение уже было под рукой; британская армия работала над радаром Береговой обороны (CD Mk. I) для обнаружения судов в Ла-Манше и заметила, что он также работает против самолетов на малых высотах. Ватт заказал 24 комплекта в 1939 году под названием Chain Home Low (CHL). CHL использовала вращаемую вручную антенну для сканирования неба, а пеленг на цель указывался направлением, в котором была направлена антенна. Это устранило необходимость в нескольких антеннах и RDF, используемых в CH, что значительно упростило установку и эксплуатацию. [4]
Каждая станция CH имела немного разную калибровку, ROC Post Instrument часто выдавал разные результаты, и всем отчетам требовалось время, чтобы вернуться в центральные залы построения графиков, а затем к истребителям. Эти эффекты означали, что информация, поступавшая к диспетчерам истребителей, всегда была немного неточной и устаревшей на несколько минут. Система в целом имела собственную точность около 5 миль (8,0 км). [5] Это было хорошо для дневных перехватов, но ночью, когда зрение пилота было ограничено, возможно, 1000 ярдами (0,91 км), [6] не было возможности направить истребители к их целям достаточно близко, чтобы их можно было увидеть. [5]
Эта возможность была поднята еще в 1936 году в меморандуме Генри Тизарда , который считал, что немцы будут так сильно страдать от рук Королевских ВВС, что они обратятся к ночным бомбардировкам, как это было в Первую мировую войну . Обсуждая этот вопрос, Уотт пришел к выводу, что наиболее подходящим решением был радар с дальностью действия около 5 миль, который можно было бы установить на самолете, позволяя системе CH подвести истребитель достаточно близко, чтобы его собственный радар мог взять на себя управление. Это в конечном итоге привело к радару AI Mk. IV , который поступил на вооружение в виде прототипа летом 1940 года. [7]
В ноябре 1939 года Роберт Ханбери Браун написал статью о математике задачи перехвата. Она продемонстрировала, что задержки в сообщениях в CH и системе Даудинга сделают дальность в 5 миль труднодостижимой на практике. Даже при разработке радаров ИИ ночные перехваты было бы очень сложно организовать, поскольку передача сообщений через систему была бы просто слишком медленной. Он пришел к выводу, что единственный способ решения этой проблемы — позволить операторам радаров управлять истребителями напрямую, исключив посредников. [8]
Он продолжил описывать радиолокационную систему, которая вращала антенну и дисплей электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) с одинаковой скоростью. Когда генератор временной развертки запускался в начале трансляции, он рисовал линию вдоль трубки в направлении, куда в данный момент указывал радар. В CH усиленный обратный сигнал отклонял луч ЭЛТ, вызывая появление отметки ; в этой новой системе сигнал вместо этого заставлял луч кратковременно светлеть, создавая маленькую точку на дисплее. Используя долговечный люминофор в ЭЛТ, только эти более яркие пятна оставались на дисплее, когда радар вращался от этого угла. Ханбери Браун назвал эту систему индикатором положения плана (PPI). [8] [9]
Результатом будет ряд ярких точек на дисплее, напрямую указывающих угол и дальность полета самолета. Дисплей в целом представлял собой карту воздушного пространства вокруг радиолокационной станции, показывающую каждый самолет в поле зрения этой станции. Оператор, смотрящий на дисплей, мог рассчитать перехват, изучив расположение точек на дисплее, вместо того, чтобы вычислять расположение самолетов на отдельной карте и размещать его там. Еще лучше, любая неточность в радаре относилась бы к истребителю и его цели в равной степени, тогда как система Даудинга отслеживала их с помощью отдельных систем и подвергалась большим различиям в измерениях. [8] [9]
В то время были более насущные проблемы с вводом в эксплуатацию CH и CHL. Эти проблемы были решены к 1940 году, и в мае группа в недавно переименованном Исследовательском центре телекоммуникаций (TRE) успешно моторизовала антенну CHL, чтобы вращать ее, и объединила отдельные передающие и приемные антенны на одном креплении. В следующем месяце они успешно испытали первый дисплей PPI, который вращал катушки дисплея CRT с помощью сельсина, соединенного с двигателем антенны. [10]
Как и предсказывал Тизард, когда Битва за Британию не принесла победы над Королевскими ВВС, Люфтваффе обратили свои усилия на ночные бомбардировки , которые стали называться The Blitz . Королевские ВВС обнаружили, что проблемы, предсказанные в статье Брауна, оказались верны. В ранних ночных операциях большинство ночных истребителей в конечном итоге летали в поисках целей, которые они так и не нашли. PPI должен был решить эту проблему, но было ясно, что он не будет готов в течение некоторого времени. TRE начал спешно разрабатывать своего рода временное решение. [11]
Одно из решений было опробовано на базе ВВС Форенесс-Пойнт. Форенесс находился в правильном положении, чтобы видеть немецкие бомбардировщики, направлявшиеся для сброса мин в реку Темзу . В ходе этих миссий бомбардировщики летели как можно ниже, чтобы избежать обнаружения, зная, что на их пути нет крупных объектов. Форенесс был одной из первых станций, получивших CHL в 1939 году для обнаружения этих низколетящих самолетов. [11]
В начале 1940 года они начали испытывать решение для прямого наведения истребителей. Перехват начинался с того, что станция CHL обнаруживала цель и начинала ее отслеживать. Как только ее приблизительное местоположение определялось, авиадиспетчер направлял уже находящийся в воздухе ночной истребитель на полет вдоль линии, которая пересекала бы луч CHL под небольшим углом. Когда истребитель входил в луч, он появлялся на дисплее CHL вместе с бомбардировщиком. Затем оператор CHL брал на себя управление, давая пилоту инструкции поворачивать влево или вправо, чтобы оставаться в центре луча, отслеживая цель. Когда истребитель приближался к цели, он в конечном итоге обнаруживал ее на своем радаре и завершал перехват. Хотя эта система работала, она оказалась чрезвычайно трудоемкой в использовании и требовала тщательного планирования, чтобы гарантировать, что истребитель прибудет в луч, даже когда операторы радаров перемещали его для отслеживания цели. [11]
Главной проблемой системы Foreness Point был большой размер антенн CHL, изначально разработанных британской армией для отслеживания медленно движущихся кораблей в Ла-Манше. Однако армия также разработала похожие, но гораздо меньшие радары для отслеживания самолетов для наведения зенитной артиллерии , которые поступили на вооружение как радар GL Mk. II . Команда AMES использовала ту же концепцию сельсина и дисплей с антенной приемника Mk. II и назвала результат AMES Type 8. Первый Type 8 поступил на вооружение в Рождество 1940 года на базе ВВС Сопли и сразу же оказался успешным, проведя 9 из 10 тестовых перехватов, в то время как система Даудинга достигала, возможно, 1 из 10. [11]
Немедленно были размещены заказы на дополнительные пять систем Type 8, все из которых были введены в эксплуатацию к январю 1941 года. [11] С введением этих подразделений показатели ночного перехвата немедленно начали улучшаться, примерно удваиваясь каждый месяц до мая, когда показатель перехвата достиг 7%. [12] Было видно, что он продолжает улучшаться и дальше, но Люфтваффе отменили «Блиц» в конце того же месяца, поскольку они переключили свое внимание на Советский Союз . [13]
В то время как проводились эксперименты с Форнессом и Соплей, извлеченные уроки использовались для руководства разработкой специальной конструкции GCI. Встреча 17 июня 1941 года привела к наброску новой системы. Значительной проблемой существующих Type 8 и запланированных мобильных и транспортируемых Type 7 было то, что система могла направлять только один перехват одновременно, что не было бы эффективным сдерживающим фактором против крупной атаки. «Окончательная GCI» должна была иметь возможность направлять несколько перехватов. [14] В окончательный проект был включен ряд концепций: [12]
По мере продолжения разработки GCI стало ясно, что он не будет широко доступен до конца 1941 или начала 1942 года. Это привело к беспокойству о состоянии Type 8 в полевых условиях. Они никогда не были предназначены для чего-то большего, чем временные меры, но теперь казалось, что они будут находиться в эксплуатации по крайней мере год. Это привело к серии обновлений, которые помогли бы системам преодолеть разрыв, пока, наконец, не появятся специализированные системы GCI. [12]
Разработан трехэтапный план; первоначальные развертывания Type 8 стали «мобильными» системами, или Этапом 1. Они должны были быть обновлены с новым креплением антенны и поворотом с помощью двигателя на «промежуточном» этапе, или Этапе 2. Поскольку эти антенны были больше и больше не могли быть установлены на одном грузовике, они также были известны как «транспортабельные» и имели проектное время установки 12 часов. Когда они были заменены специализированными GCI в Великобритании, они использовались как полупортативные станции GCI для руководства передовыми операциями в Африке и континентальной Европе. Этап 3 должен был увидеть установку специализированных стационарных систем в Великобритании, так называемых «окончательных GCI». [12]
В январе 1941 года планировалось построить 47 станций GCI всех типов к концу июня 1941 года. Из них только 23 должны были быть для Великобритании, а остальные должны были быть мобильными или транспортируемыми единицами для использования за рубежом. Однако вскоре программа увеличила это число до 90 мобильных и 60 стационарных станций, 30 из которых были доступны к июню. Это оказалось невозможным; системы поворотных механизмов оказались сложнее, чем ожидалось, и к июлю было готово только одиннадцать дополнительных мобильных установок. Несмотря на эти задержки, требования были снова повышены, и было заказано еще 28 единиц. [12]
С окончанием Блица весной 1941 года немецкие операции над Британией значительно сократились и изменились по своей сути. Хотя некоторые налеты на внутренние районы все еще проводились некоторое время, большая часть действий была выполнена отдельными самолетами, выполнявшими миссии по вторжению, или небольшими налетами на прибрежные районы. Чтобы справиться с этими атаками, дисплеи PPI были применены к радарам Chain Home Low, чтобы обеспечить покрытие подходов к Британии. Пять таких станций использовались в ноябре 1941 года, и их число постепенно увеличилось до 19, но в конечном итоге остановилось на девяти, поскольку некоторые CHL вернулись к миссии раннего предупреждения. [12]
Проектирование окончательного GCI было завершено на встрече 7 июня 1941 года, когда он официально получил название Тип 7. Ожидалось, что разработка оборудования займет шесть месяцев. 8 сентября в докладе Главнокомандующего ВВС истребительного командования было указано на двадцать одну стационарную станцию. В последующем докладе 4 ноября было указано, что двенадцать из них должны быть введены в эксплуатацию в апреле 1942 года, а остальные — к июню. [14]
К тому времени немецкие операции еще больше сократились и в значительной степени изменились на то, что было известно как рейды «Tip and Run», ссылка на тип игры в крикет . [15] Развертывание последнего GCI было отнесено к второстепенной важности, и внимание TRE переключилось на наступательные системы. [16]
Совещание заместителя начальника штаба ВВС 2 апреля 1942 года привело к сокращению развертывания до тринадцати систем к ноябрю 1942 года. Однако экспериментальная система в RAF Даррингтон была сильно задержана, поскольку TRE переключился на другие проекты. 27 мая заказ был сокращен до семи систем к концу 1942 года. После того, как главнокомандующий истребительным командованием ВВС выразил свою обеспокоенность задержками в программе, совещание Исполнительного комитета цепи 8 июня снова расширило заказ, на этот раз до тридцати двух станций. К этому времени две из них, Даррингтон и Сопли, уже были завершены. [16]
Даррингтон был объявлен действующим в ночь с 9 на 10 июня 1942 года. Этот объект направил ночные истребители Королевских ВВС против немецких самолетов-минозакладчиков около острова Уайт следующей ночью, в результате чего один из бомбардировщиков был сбит. Небольшой размер ЭЛТ-дисплея PPI оказался существенной проблемой, позволив нанести на карту только один перехват, поскольку он был просто слишком мал, чтобы его могли видеть более одного оператора. [16] 17 июля оценки были пересмотрены, и к концу 1942 года осталось только шесть станций, число, которое Министерство авиастроения (MAP) приняло 5 августа, призвав к завершению сети к концу июня 1943 года. [16]
Заседание Комитета цепи 26 октября 1942 года о состоянии программы GCI показало, что приемник Mark IV был источником постоянных проблем, и что проектирование зданий не было завершено до сентября. Строительство до этого момента было напрасным, и они не смогли найти достаточно инженеров, чтобы привести существующие станции в соответствие с развивающимися стандартами. Они отметили, что были заказаны дальнейшие изменения для улучшения определения высоты, и что «существует реальная опасность бессрочной задержки этого процесса». Они пришли к выводу, что к концу года будут готовы только три станции. [17]
На другом заседании 19 декабря 1942 года было отмечено, что первоначальная программа была задумана в период интенсивной активности противника, но теперь, по-видимому, не было непосредственной опасности возобновления ночных атак. «Ввиду острой нехватки рабочей силы и потребности в людях в других подразделениях Служб, а также на заводах, необходимо установить базовую линию как безопасный нижний предел, на котором может действовать ночная оборона Соединенного Королевства». Количество станций было снова установлено на уровне 21, с еще 13 мобильными или транспортируемыми моделями. Это также потребовало закрытия пяти существующих мобильных станций, поскольку стационарные станции с большим радиусом действия покрывали их районы. [18]
В конечном итоге к концу 1942 года были фактически завершены только две экспериментальные станции, к которым в январе 1943 года присоединилась база Королевских ВВС Нитисхед . [19] К октябрю 1943 года были установлены 20 из 21 стационарной станции, хотя возможность одновременного управления несколькими перехватами оставалась проблемой. [20]
Во время формирования бомбардировочного командования Королевских ВВС в 1942 году Джоан Каррен представила и практически разработала концепцию «Окна» . Окно состояло из полос черной бумаги, подложенных под алюминиевую фольгу, нарезанных по размеру, который делал их эффективными полуволновыми диполями для немецких радиолокационных систем. Сброшенные с бомбардировщиков, они давали ложные отражения, которые выглядели как самолеты, что сбивало с толку подход.
Введение Window привело к дебатам в Королевских ВВС по поводу его использования. Истребительное командование указало, что немцы поймут его цель при первом использовании и смогут быстро скопировать его. Это могло бы позволить им возобновить массовые ночные атаки на Великобританию, которые радары Истребительного командования были бы бессильны остановить. Решение об использовании Window принималось и отменялось несколько раз, прежде чем оно было окончательно разрешено, когда Истребительное командование начало получать новые радарные системы, которые не будут подвержены его воздействию.
По иронии судьбы, немцы уже разработали свою собственную версию, известную как Düppel . Они решили не использовать ее, потому что считали, что если они используют ее над Великобританией, то Королевские ВВС немедленно поймут ее цель и используют ее против немецких радаров. В течение многих месяцев обе силы «сидели» на этой технологии. Герман Геринг в конечном итоге приказал уничтожить всю информацию о Düppel, узнав, что информация о мертвых проектах имеет тенденцию просачиваться в Великобританию.
После того, как его использовали британцы, в Германии началось производство версии, урезанной до 80 см, чтобы глушить волны длиной 1,5 м, обычные для многих британских радиолокационных систем. Однако, уничтожив большую часть исследований, проекту потребовались месяцы, чтобы возобновить работу. Они впервые использовали Düppel в ночь с 7 на 8 октября 1943 года. Пока операторы RAF наблюдали, казалось, что формируется огромный налет с участием до 200 самолетов в двух группах, приближающихся к Neatishead. Направление ночных истребителей оказалось почти невозможным, как из-за помех на экране, так и из-за возвратов, затопляющих ответы IFF Mark III на близлежащих частотах. [21]
Операторы быстро научились справляться с Düppel, поскольку они начали распознавать определенные закономерности в возвратах. В ночь с 15 на 16 ноября рейд на Плимут был отслежен, несмотря на значительное количество Düppel. [20]
Немецкое использование Düppel в небольших рейдах дало британским операторам радаров бесценные уроки для открытия операции Steinbock в начале 1944 года. В сочетании с перехватами Ultra , которые позволили ночным истребителям подготовиться, система была в состоянии высокой готовности, когда начались первые рейды. К моменту начала наступления в мае 1944 года в эксплуатации находилось в общей сложности 33 Type 7. [20]
Операции ночных истребителей Королевских ВВС в этот период были относительно неэффективны из-за немецких контрмер и тактических изменений. Они включали использование Düppel и других глушителей, но, что более важно, самолеты летели на малой высоте большую часть своего подхода и затем только набирали высоту по мере приближения к цели, чтобы захватить радиосигналы из Франции, которые направляли их. Это означало, что самолеты были видны только в течение коротких периодов, что ограничивало эффективность Type 7. К счастью для британского населения, Люфтваффе к этому времени были тенью своего прежнего «я», и кампания была отмечена в основном своими комично плохими результатами. [20]
Опасения по поводу глушения немцами рассматривались с самого начала. В 1941 году, когда первые блоки Type 7 были введены в эксплуатацию, была введена переделка избыточных Type 8. Она использовала более новую электронику для перемещения рабочей частоты с 209 до 250–300 МГц и, таким образом, пыталась избежать глушения на расстоянии 1,5 м. [20] Только три из этих блоков были завершены к марту 1944 года, к тому времени их заменили более новые системы. Более согласованными усилиями, начатыми в то же время, были AMES Type 11, работающие на частоте 600 МГц. Заказ на шесть был размещен в январе 1942 года и установлен на площадках Chain Home Low в декабре. В октябре 1943 года они были перемещены на площадки Type 7 для предоставления резервных услуг в случае глушения. Они в конечном итоге оказались разочаровывающими, с большими пробелами в их вертикальном покрытии, [20] и было обнаружено, что они так же подвержены влиянию Düppel , как и Type 7. [20]
Более убедительное решение было наконец представлено в июне 1943 года, когда был взят радар определения высоты AMES Type 13 и повернут на бок, чтобы создать 10-сантиметровый микроволновый GCI, известный как AMES Type 14. Они были предназначены для установки с соответствующим Type 13 для создания коллективного AMES Type 21. Однако первый из этих Type 21 был установлен только в начале 1944 года на RAF Sandwich , слишком поздно, чтобы оказать помощь во время Steinbock. К июню 1944 года большинство станций GCI имели Type 21 в дополнение к Type 7. [22]
Оборонительная сеть достигла своего пика в мае 1944 года, когда насчитывалось 208 станций раннего оповещения и еще 33 станции GCI различных типов. Однако в ноябре 1943 года уже было принято решение о сворачивании работы на некоторых станциях, и в общей сложности 20 были переведены в «уход и обслуживание». В 1944 году, после вторжений в «День Д» , союзники узнали о немецкой системе Klein Heidelberg , которая отслеживала бомбардировщики союзников с помощью сигналов Chain Home, что привело к дальнейшему сокращению использования и отключению всех станций CH во время выполнения заданий бомбардировщиками. [23] К 1945 году сеть была еще больше сокращена, поскольку станции были перемещены из Великобритании на материковую часть Европы для поддержки операций там. [12]
В августе 1944 года начальник штаба ВВС начал разрабатывать свои послевоенные планы, которые предусматривали сохранение Группы 11 вокруг Лондона в основном в том виде, в котором она есть, в то время как остальная часть страны должна была быть сокращена примерно до половины военного распределения радаров, истребителей и зенитных орудий. Тема была пересмотрена и обновлена несколько раз, прежде чем была представлена премьер-министру 7 июля 1945 года, который немедленно отклонил ее, поскольку все послевоенные военные силы должны были рассматриваться как единое целое, а не изолированно. [24]
Гораздо более подробное рассмотрение последовало в Cherry Report в конце 1945 года. Это указывало на советское внедрение бомбардировщика Ту-4 Bull , который мог бы достичь Великобритании и имел бы характеристики, чтобы уйти от Type 7. Это предполагало, что информация с нескольких станций будет передаваться в электронном виде на расстояние до 1000 миль (1600 км) на главные станции GCI, предоставляя операторам гораздо более обширный составной обзор воздушного пространства с достаточным временем для организации перехвата. Это было бы временной мерой, пока не может быть введен радар с требуемой дальностью действия 250 миль (400 км). [25]
Правительство считало, что еще одна война будет не раньше, чем через десять лет, и что необходимость оживить послевоенную экономику означает минимальные возможные требования к рабочей силе в это время. Они также отметили, что быстрое совершенствование радарных технологий, вероятно, продолжится, и что развертывание новых систем в промежуточный период потребует их замены к концу десятилетнего срока. Они видели ценность в общих усилиях по исследованиям и разработкам , и особенно в концепции электронного заговора из Cherry Report. [26]
Это привело к быстрому сокращению операций по всей сети, оставив в эксплуатации только семь GCI и три CH. Большая часть оборудования с других станций была перемещена на несколько оставшихся рабочих площадок. Им удалось запустить в эксплуатацию четыре Master GCI в Sopley, Trimley Heath, Neatishead и Patrington. [27]
Блокада Берлина в июле 1948 года вызвала опасения по поводу предполагаемых сроков следующей войны. Белая книга о состоянии сети была завершена в марте 1949 года. В ней было установлено, что станции находятся в ужасном состоянии, многие из них пострадали от погодных условий, а некоторые были взломаны и осквернены. Полная оборона также потребовала бы 1152 истребителей и 265 полков ПВО, из которых фактически были доступны только 352 истребителя и 75 полков. [28] Все это было сделано в чрезвычайных обстоятельствах в связи с испытанием 29 августа 1949 года первой советской атомной бомбы . В том же месяце новая директива гласила, что миссией Истребительного командования Королевских ВВС является защита Великобритании. [29]
В результате этих изменений появился новый план по приведению системы в соответствие со стандартами, предусмотренными в отчете Черри, сначала путем реактивации и модернизации существующих военных радиолокационных станций, а затем их замены новыми радарами с гораздо более высокой производительностью. [30] Среди изменений, существующие станции GCI получат модернизированные антенны с большей точностью, новую электронику для лучшей производительности, модернизацию систем отображения, четыре типа 13 для измерения высоты и два блока типа 14 для защиты от помех. [30] Кроме того, хаппидром Второй мировой войны будет модернизирован до подземных центров управления, способных выдерживать близкие промахи. [31]
Эта система «Этапа 1» должна была быть завершена в районе Лондона как можно скорее, а ее расширение на всю страну — к середине 1953 года. Однако даже к марту 1951 года стало ясно, что этот график не может быть выполнен. В мае 1951 года Министерство снабжения приказало установить более высокий приоритет, но, похоже, это не оказало очевидного влияния на поставки. В декабре Комитет по контролю и отчетности о ходе работ (CRPC) сообщил, что сеть не будет доступна до конца 1953 года или начала 1954 года. Отчет Министерства снабжения от апреля 1952 года отодвинул это на сентябрь 1954 года или конец 1953 года, если они получат «суперприоритет». [32]
Тем временем Radar Research Establishment [c] начал использовать экспериментальную систему радаров с накладкой, известную как Green Garlic . Она оказалась способной удовлетворить почти все требования к заменяющим радарам, но сделала это на несколько лет раньше, чем изначально предполагалось. Это сняло некоторую нагрузку с процесса модернизации. В этот момент начали ощущаться эффекты сверхприоритета, и прогресс с модернизациями до 1952 года значительно улучшился. К концу 1953 года большинство модернизаций было выполнено, за исключением новых консольных дисплеев «фиксированной катушки», где развертка дисплея PPI была электронной, а не физической. [33]
Окончательная поставка модернизированных Type 7 была еще больше отложена, поскольку в новых системах были обнаружены проблемы. Еще девять месяцев потребовалось для диагностики проблем и еще шесть — для установки исправлений на всех станциях. Этап 1 был окончательно объявлен «завершенным для всех намерений и целей» в 1955 году. [34]
Дальнейшая работа над Green Garlic продолжала быть успешной. Первые оперативные блоки, теперь известные как AMES Type 80 , начали устанавливаться в 1953 году, на несколько лет раньше первоначально ожидаемой даты 1957 года для оригинального микроволнового блока раннего оповещения . По мере внесения дополнительных изменений появилась новая версия, Mark III, которая имела достаточное разрешение, чтобы она могла также выполнять роль GCI. Поскольку эти блоки также имели улучшенный диапазон в 250 миль (400 км), они устранили необходимость в главных центрах управления, обрабатывая перехваты непосредственно с дисплея Type 80 на еще большей площади. [35]
Станции Mark III начали вводиться в эксплуатацию в 1955 году, после чего станции Type 7 стали ненужными. Небольшое количество станций Type 7 было сохранено в новой компоновке, в основном в качестве заполнителей промежутков между станциями Type 80. Для этой роли они были дополнительно модернизированы, сохранив электронику ROTOR, но добавив новую антенну, которая значительно улучшила горизонтальное разрешение, чтобы лучше соответствовать разрешению Type 80. В рамках этой конверсии они потеряли возможность измерять высоту, но эта проблема уже была решена путем добавления отдельных радаров определения высоты . [35]
В «Плане 1958 года по C&R» упоминаются пять систем Mark 4 и десять Mark 5, оставшихся в системе ROTOR Stage 3. Неясно, когда именно был снят с эксплуатации последний из Type 7. Они больше не упоминаются с 1960-х годов, и они не появляются ни в одной ссылке к моменту строительства сети Linesman/Mediator в конце 1960-х годов. [36]
Станции типа 7 Final обычно строились из двух частей: антенна и связанная с ней радарная скважина под ней, и операционная комната в удаленном месте, обычно в нескольких сотнях метров. Операционные комнаты были прозваны «хэппидром» в честь популярного радиошоу BBC того времени «Хэппидром » . [37] [d] В зависимости от установки и расстояния между операционной комнатой и радаром радарная установка называлась «локальной» или «удалённой». Удаленные установки имели дополнительное оборудование для отправки обработанного радиолокационного сигнала или видео на дополнительное расстояние в операционную комнату. [38]
Тип 7 использовал ряд полноволновых дипольных антенн , [e] каждая около 150 сантиметров (59 дюймов) в длину. Они были расположены рядами с восемью антеннами конец к концу, образуя один горизонтальный ряд. Когда один ряд был запитан, диполи конструктивно интерферировали, создавая луч, который был узким по горизонтали, около 15 градусов, и в то же время всенаправленным по вертикали. Восемь таких рядов были уложены друг над другом, чтобы составить антенную решетку. Отражатель из проволочной сетки позади диполей перенаправлял сигнал вперед. Полный массив состоял из четырех рядов по восемь диполей в каждом, что в общей сложности составляло 32 элемента. [38]
Ряды диполей были разделены на группы, с двумя рядами в верхнем массиве , и по одному в среднем массиве и нижнем массиве . Все три могли быть соединены для создания одной большой антенны, которая была узко сфокусирована как по горизонтали, так и по вертикали, что использовалось, когда требовалась максимальная энергия для обнаружения на большом расстоянии. Чаще всего один из двух нижних массивов переключался на отдельную схему и использовался для определения высоты. Соединяя их в фазе или в противофазе, диаграмма приема массива формировала несколько лепестков чувствительности, которые могли использоваться для измерения вертикального угла цели с умеренной точностью. [39]
Диполи и сетчатый рефлектор были установлены на стальной пространственной раме, несколько похожей на обычные леса . Большой стальной столб, проходящий вертикально через центр рамы, использовался для механической поддержки, вращения и в качестве кабельного канала . Антенна висела на большом подшипнике наверху столба. Система в целом имела ширину 54 фута (16 м) и высоту 30 футов (9,1 м), а весила около 20 длинных тонн (20 т). [38]
Двигатель постоянного тока мощностью 15 л. с. ( ATM , Antenna Traverse Motor ) был подключен к основанию столба через цепной привод для обеспечения вращения. Он питался энергией от трехфазного двигателя переменного тока мощностью 24 л. с., приводящего в действие генератор постоянного тока, это была эпоха до появления недорогих электронных инверторов . Сложная система создавала обратную связь, которая позволяла скорости вращения оставаться довольно постоянной, даже когда ветер толкал антенну. Система могла вращаться в любом направлении и имела выбор скоростей вращения, хотя настройка 6 об/мин широко известна как наиболее распространенная. [40]
Электроника передатчика и приемника располагалась в бетонном отсеке, вырытом в земле под антенной, Radar Well. Сигнал подавался на антенну через систему переключателей, которая отключала приемники от цепи, чтобы избежать их перегрузки. Она состояла из ряда медных стержней, прикрепленных к потолку Well, которые образовывали дугу (или вспышку ) во время импульса передачи, а затем прекращали образование дуги, когда уровень мощности падал, повторно подключая приемник. В антенной хижине также находился один дисплей осциллографа, используемый для настройки системы. [40]
Расположение антенны имело решающее значение. Система определения высоты использовала отражение луча от земли перед местом установки в качестве вторичного сигнала, который смешивался с основным лепестком, образуя ряд подлучей, которые были сложены вертикально. Чтобы это работало, земля вокруг станции должна быть очень ровной и была лучше всего, когда антенна была размещена в небольшом углублении. По этим причинам лучшими местами были естественные чаши. [39]
Если другие радары располагались рядом с радаром Type 7, что было обычным явлением, они принимали синхронизацию импульсов от радара Type 7, чтобы гарантировать, что они не будут передавать данные в одно и то же время. [39]
Первичные дисплеи состояли из нескольких больших электронно-лучевых трубок (ЭЛТ), подключенных к выходу радара, что позволяло одновременно направлять несколько рабочих станций в хаппидроме. Сельсин, подключенный к валу антенны, обеспечивал угловые измерения, которые передавались на сельсины в дисплеях. Они были механически подключены к отклоняющим катушкам ЭЛТ, чтобы заставить их дисплеи вращаться с одинаковой скоростью. Чтобы сделать это практичным, ЭЛТ использовали магнитное отклонение, как в телевизоре, что позволяло размещать магниты снаружи трубки. [39] Это в отличие от дисплеев осциллографического типа, которые обычно используют более быстродействующее электростатическое отклонение, но требуют металлических пластин внутри трубки, которые было бы трудно моторизовать таким образом. Прошло некоторое время, прежде чем электронное сканирование сделало это возможным. [33]
Основные дисплеи предоставляли только информацию о направлении и дальности. Учитывая относительно низкое угловое разрешение, около 15°, цели отображались не как отдельные точки, а как дуговые сегменты, покрывающие часть дисплея. Один оператор шутил о том, что выбежал наружу, чтобы попытаться увидеть атаку бананов длиной в пять миль, [41] в то время как другие называли это сосиской. [42] Поскольку дуга, или краска , была симметричной, фактический пеленг цели был центром краски, и операторы могли получить точность до 1,5°. [39]
Для полного решения также требовались две другие функции: IFF и определение высоты. Первая обеспечивалась отдельной системой, запускаемой вручную оператором. Наблюдая за основным дисплеем, оператор IIF нажимал кнопку, когда луч приближался к одной из точек, которую они хотели идентифицировать. Это заставляло передатчик IFF отправлять сигнал на другой частоте. В зависимости от модели приемники в самолете ретранслировали этот сигнал на частоте Type 7 или на втором канале. Эти сигналы смешивались с входящими отражениями, в результате чего вокруг цели появлялось несколько дополнительных точек. Наличие таких точек, обычно в виде коротких линейных сегментов на дисплее, подтверждало прием IFF. [40]
Определение высоты было более сложным. Второму оператору был предоставлен собственный HR-scope , который в первую очередь показывал расстояние до цели, как в оригинальных дисплеях Chain Home. Дисплей попеременно питался сигналом от одного из двух выбранных массивов, быстро переключаясь между ними с помощью моторизованного переключателя. Радиоусилитель также питался от переключателя, который инвертировал один из двух входных сигналов, так что он отклонялся на другую сторону от центральной линии. Результатом были две точки, по одной с каждой стороны от центральной линии. [40]
Каждый вертикальный массив имел разное чувствительное направление, причем нижние массивы были чувствительны под более высокими углами из-за их отражения от земли. Сравнивая размер точек от двух выбранных массивов, оператор мог определить, к какой линии стрельбы цель была ближе, и оценить ее вертикальный угол относительно станции. Используя простую тригонометрию, затем можно было определить грубую оценку высоты самолета. Эти измерения могли происходить только в мимолетные моменты, когда антенна проходила мимо определенной цели, в течение более длительного времени сигнал постоянно прыгал, когда радар пересекал разные цели, требуя значительного опыта для правильной интерпретации отображения. [40]
Хаппидромы обычно были устроены как дом с боковым разделением , хотя и имели размер 150 на 40 футов (46 на 12 м). [43] Одноуровневая секция содержала туалеты, генераторы, центральное отопление и другие детали, а двухэтажная секция содержала рабочую зону или зал отчетов. [44]
Кабины перехвата PPI и высотомера были расположены в форме буквы С на главном этаже Зала, слегка приподнятые над уровнем земли. Каждая кабина включала дисплей PPI и высотомера, графический стол, где работал руководитель истребителя, и отдельную станцию записи для официальных отчетов. В хаппидромах могло быть до дюжины отдельных станций PPI, в зависимости от их размера, но только небольшое количество, две или три, находились в главном Зале. Они назывались красными, зелеными и желтыми. [44]
На открытой площадке в центре C, утопленной в землю, плоттеры принимали отчеты, вызванные из кабин, и размещали деревянные маркеры на карте, чтобы отслеживать битву в целом. Маркеры также записывали такую информацию, как высота и размер формирования. Вторая группа плоттеров получала информацию с баз истребителей и размещала аналогичные маркеры на своей собственной карте, указывая местоположение самолетов за пределами их собственной зоны операций. Третья группа затем объединяла все эти отчеты на более крупной карте общей ситуации в центре зала. В задней части зала, видимая всем, находилась доска Tote, на которой указывался статус эскадрилий истребителей, назначенных в сектор. [44]
Примерно над каютами располагался ряд офисов с большими стеклянными окнами, обеспечивающими хороший обзор пола зала. В их число входили офисы главного контролера, маршала истребительной авиации, командующего противовоздушной обороной и контролера прожекторов. Все эти офисы также имели собственные станции PPI и записи. Главный контролер, наблюдая за ходом сражения на карте общей обстановки, мог выбирать доступные самолеты из табло и назначать их на перехват. [44]
Любой из кабин мог получить задание перехватить определенную цель и направить свой истребитель на перехват. Обслуживающим все офисы был радиооператорский пункт, который занимался общей связью с самолетами, не находящимися под прямым контролем кабин перехвата. Эти операторы в первую очередь были заняты доставкой истребителей на свои аэродромы и обратно. Некоторые хаппидромы также включали отдельную комнату кассиров , где были разработаны пути для сообщений на другие станции или в штаб-квартиры. [44]
Чтобы уменьшить рабочую нагрузку, в рамках ROTOR хаппидромы были дополнительно улучшены с добавлением скиатронов , которые напрямую проецировали дисплей PPI на карты. Затем операторы могли прокладывать трассы, просто размещая свои маркеры поверх темных пятен на карте. Создание трассы было таким же простым, как обновление положения маркеров в фиксированное время, оставляя позади маленькие стрелки, указывающие их прежнее местоположение. [44]
Для связи с внешним миром хаппидромы были оборудованы собственной частной телефонной станцией , а также радиостанциями VHF и UHF для связи с самолетом. Антенны для радиостанций располагались на некотором расстоянии, часто более чем в миле, чтобы избежать помех от радара. [44]
Преобразования Mark 2 и 3 в основном состояли из модернизации электроники. Наиболее заметным было увеличение рабочей мощности до максимума в 500 кВт, что в пять раз больше обычной мощности оригинальных моделей. Приемники также были улучшены с помощью малошумящих усилителей, которые производили всего 8 дБ шума. [45]
Для конверсий Mark 4 и 5 антенна была дополнительно расширена по горизонтали и сужена по вертикали, став шириной 64 фута (20 м) и высотой 11 футов (3,4 м). Она была установлена наверху того же столба, что и более ранние версии, простираясь только на половину его длины. Под антенной находилась большая опорная рама, которая была надстроена над исходной рамой антенны с добавлением треугольных секций с обеих сторон. [45] Дополнительное горизонтальное пространство позволило расширить ряды до двенадцати диполей с восьми и сократить по вертикали до четырех рядов. Это уменьшило горизонтальный угол луча с 15 до 3,6 градусов, что позволило ему легче определять самолеты, летящие близко друг к другу. В рамках конверсии была удалена возможность соединять ряды вместе в различных конфигурациях; определение высоты теперь выполнялось отдельными радарами определения высоты AMES Type 13. [ 46 ]
Версии Mark 3 и 5 были версиями Mark 2 и 4 с дистанционным считыванием соответственно. Они отличались только тем, что содержали дополнительное оборудование для передачи своих сигналов по коаксиальному кабелю на расстояние до 2 миль (3,2 км) на станцию Type 80, где располагались дисплеи. Это позволяло использовать эти станции в качестве резервных в случае, если Type 80 подвергался глушению или атаке. Обе были также оснащены IFF Mark 10 , который начал вводиться в эксплуатацию в начале 1950-х годов. Он не был установлен на антенне Type 7, как это было в прошлом. Вместо этого приемник IFF был адаптирован для установки в крепление и поворотный механизм радара AMES Type 14 GCI, что дало блок, известный как AMES Type 79. Он был синхронизирован для вращения с Type 7 и использовал основной сигнал запуска от него, чтобы избежать отправки своих импульсов опроса одновременно с радаром. [45]
Эффективная дальность действия системы зависела от высоты цели. Против цели размером с бомбардировщик она составляла около 10 миль (16 км) на высоте 500 футов (150 м), но увеличивалась до 90 миль (140 км) на высоте 20 000 футов (6 100 м). Эти дальности применялись только тогда, когда все диполи использовались синфазно, при подключении для определения высоты дальности были меньше. Для целей от 2,5 до 20º точность определения вертикальной высоты составляла около 500 футов (150 м), а точность пеленга составляла около 1,5º. [39]
Модернизация электроники и антенн, проведенная в рамках Mark 4 и 5, значительно улучшила производительность. Против цели Meteor NF.11 на горизонте была возможна дальность порядка 240 миль (390 км). Она также предлагала гораздо большее вертикальное покрытие с дальностью около 70 миль (110 км) против той же цели на высоте 10º над горизонтом. [45]
{{cite book}}: CS1 maint: другие ( ссылка )