全视之眼:军事历史雷达

В прошлом году исполнилось 70 лет 历史的 воздушной битве за Британию, Battle of Britain (июль-октябрь 1940 года). Королевские ВВС (Royal Air Force) тогда не только отразили атаки немецкой 航空,也使敌人失去了继续轰炸该领土的机会。 这次胜利很大程度上归功于第二次世界大战之前建立的雷达站系统。


使用赫兹波(曾被称为无线电波)来跟踪移动物体的想法并不比无线电通信本身更年轻。 在马可尼和波波夫的第一次经历九年之后,她成为了杜塞尔多夫西门子公司22岁的ChristianHülsmeier的负责人。 他没有接受过技术教育,但对电气创新,特别是无线电设备非常感兴趣。 在1904中,他组装,测试并获得了一种他称之为远程观察器的设备的专利。 根据该专利申请,它是“一种辐射和接收赫兹波浪的设备,旨在探测其路径中的金属体,例如火车或轮船,并警告其外观。” 5月17或18首次在莱茵河上的桥上公开展示他在科隆。 航运公司,记者和众多旁观者的代表参加了示威活动。 欧洲和美国的报纸都毫不拖延地报道了一次壮观的实验

Hulsmeier装置由无线电波的火花发生器,具有金属聚焦反射器的辐射天线,具有另一反射器的接收天线和作为接收器的相干器组成。 在电铃的帮助下,他宣布了河船的方法。 该装置甚至大致指示物体的方向,但是,当然,无法确定其距离和速度。 严格地说,它不是雷达,而只是无线电探测器。

全视之眼:军事历史雷达


英国的第一个雷达网络与现代雷达完全不同。 看不见通常的旋转天线(稍后出现)。 悬挂在13,6米高的格子钢塔上的电缆天线发射长度为20微秒,间隔为40毫秒的110米无线电波脉冲(每个站点四个)。 接收天线安装在相距一定距离(以避免干扰)的70米木结构塔上。 最初,每个发射器的功率为350 kW,后来提高到750 kW。 站点位于链的海岸,这给整个系统起了个名字-Chain Home。 根据当前的概念,它的分辨率很可笑-大约3公里,此外,雷达几乎没有注意到低空飞行的物体。 但是,在晴朗的天气下,他们发现了歌林的空中舰队已经在法国上空出现,这为英国防空部队提供了20分钟的警告。 在这种情况下,它非常重要。 在为期三个月的不列颠之战中,德国人损失了将近一半的战斗机-1882年共损失4074架。尽管皇家空军的总损失仅略少(1547年),但德国人损失了更多的飞行员(544名英国飞行员损失了3500多架死机,俘虏的德国人)。 随后,德国空军在英国领空的活动急剧下降,最终化为乌有。 这得益于新的Chain Home Low雷达网络,该网络已经使用了旋转天线,发出一米半的无线电波。 自1941年以来,以50厘米波运行的雷达出现在皇家船舰上 舰队。 尽管付出了很高的代价,但为英国的战斗还是赢了。

Hülsmeier建议在船上安装此类设备,以防止在能见度差的情况下发生碰撞。 后来,他甚至发明了一种装置,用于通过接收天线的倾斜角度自动估算到物体的距离,但他没有这样做。 远程观察者本身并没有持续多久。 航运公司和凯撒舰队的海员都不对它们感兴趣。 普遍的看法是,它足以发出关于船舶进近的哔哔声,并且Hülsmeier设备很复杂,不太可靠,实际上没用。 即便如此,在荷兰进行的测试中,该设备在3 km中显示出非常不错的范围。 在1905的夏天,发明人也被Telefunken拒绝支持,之后他终止了他的想法。 Hülsmeier活着看1957年,获得了180的专利发明,但从未回到他的第一份工作。 然而,在第二次世界大战之后,全世界都相信雷达的能力,Hülsmeier被认为是他家乡的杰出发明家。

当然,现在很清楚,没有人能够基于基于火花发生器和凝聚器或磁探测器的第一代无线电技术构建真正的雷达。 Hulsmeier想出了一个好主意,但没有一个强大的真空(然后是固态)电子设备,她很少答应 - 德国海军专家没有弄错。 后人只是他的设备,现在在慕尼黑的德国博物馆展出。

在海洋上空

在1922的秋天,来自美国海军航空无线电工程实验室的Albert Hoyt Taylor和Leo Yang发现了一艘使用无线电波穿过波托马克河的木船。 一方面是带有天线的发射器,连续发射长度为5 m的波,而另一侧是接收器。 当船在仪器之间时,接收天线接收到两个信号 - 直接和反射。 作为干扰的结果,原始辐射的幅度被调制,并且干扰叠加在接收信号的偶调上。 像Hülsmeier设备一样,它不是定位器,而只是一个探测器。

Taylor和Young提交申请继续他们的工作,但未获得批准。 一年后,泰勒成为新成立的海军研究实验室(海军研究实验室,NRL)无线电部门的负责人,他不得不从事完全不同的项目。 然而,在1930的夏天,他的助手Lawrence Highland发现使用无线电波可以探测到飞机。 这是因为纯粹的运气:发射器和接收器天线之间存在飞行场。 就在那时,泰勒并说服当局需要研究干涉探测器。 三年来,他们在NRL从事这些仪器,然后(由于明显的失败)他们开始使用接收从物体反射的无线电脉冲的真实雷达。 在Robert Page的领导下,第一个实验脉冲雷达仅在1936年度进行了测试。 6月,他从40公里的距离赶上了这架飞机。


在1917年,伟大的尼古拉·特斯拉在受到高度尊重的期刊“电气实验”中发表的一篇采访中,总体而言,非常正确地制定了雷达原理,并强调这种方法可以跟踪移动物体的位置和速度。 确实,特斯拉认为驻波的使用更有希望(他错了),但他也允许使用无线电脉冲。 他本人并没有朝着这个方向努力,但多年后他的想法在法国无线电工程师Emile Girardot身上找到了追随者,他在1934获得了无线电定位设备的专利。 一年后,他将他的乐器安装在当时最大的跨大西洋班轮诺曼底上。 在1939,Girardot集团在法国安装了第一个用于监测空域的雷达站,该机场警告巴黎防空部队进行德国袭击。 6月,1940,就在巴黎沦陷之前,法国人摧毁了他们的装备,使其不会落入敌人的手中。 在照片中 - 第一个美国系列雷达SCR-268的天线,探测范围为35 km。

随后几年,美国雷达设备的发展明显加快,但在第二次世界大战开始后,它只承担了运营任务:从1940的冬天开始,在1941的军舰上,陆地防空岗位上。 就在这时,美国军方发明了“雷达”这个词,它是RAdio Detection And Ranging(无线电探测和范围评估)的缩写。

德国的成就

雷达的先驱者中有许多德国科学家。 辉煌的无线电工程师和发明家Hans Erik Holmann占据了一个特殊的地方,他拥有超过300的专利。 在1935,他获得了一种能够产生强大的厘米范围辐射的多谐振器磁控管的专利。

更多简单版本的磁控管是在1920-x在包括苏联在内的几个国家开发的 - 由哈尔科夫放射物理学家Slutsin和Steinberg开发。 但霍尔​​曼无法在频率上稳定辐射,因此1930末端的德国人更喜欢更稳定,但功率更低的速调管。

在德国,进行了第一次实验,旨在制造脉冲式军用雷达。 在1933年,他们由德国海军通信技术研究所的物理学家Rudolf Kunhold创立。 他使用厘米无线电波,作为他们的来源,他使用了1920发明的Barkhausen-Kurtz三极管,它的辐射功率仅为0,1 W. 早在9月1935,Kunhold向海军上将Erich Raeder的总司令展示了一个带有电子束显示器的功能完善的雷达。 在1930-x结束时,在Reich - Seetakt为舰队和Freya用于防空的基础上创建了作战雷达。 不久之后,德国工程师设计了维尔茨堡雷达火控系统,其中第一批样本在1940年度进入了军队和空军。



因此,德国雷达开发商可以拥有相当多的技术进步。 然而,德国人后来开始使用英国人 - 虽然不是工程师的错。 起初,希特勒和他的随行人员相信闪电战,雷达被认为主要是防御性的。 Freya系统的定位器甚至超过了英国雷达的许多参数,但在战争开始时德国人只有8这样的站点,而在英国的战斗期间,他们无法完全跟踪英国航空的行动。 自1934以来,雷达一直在苏联从事。 然而,在与德国的战争开始时,苏联军队几乎没有地面防御雷达,他们只开始在1942中测试一年的片麻岩雷达。

死亡射线

到了德国的1935年,美国,苏联和法国已经在雷达方面取得了重大进展。 英国没有什么值得的。 然而,在开始时挥之不去,英国人在结束时超越了所有人。

在1934的夏天,在英格兰进行了空中演习,证明该国没有有效的防御敌方轰炸机的方法。 当时在航空部,他们不时回忆起制造用于产生对攻击飞机机组人员致命的光束的装置的请求。 官员承诺向设计可以杀死距离1000 m的绵羊的设备的人支付100的溢价。 纽约太阳报报道称,尼克拉特斯拉发明了一种能够从10英里距离击落000 250战斗机的机器。 最有趣的是,它不是记者的幻想:特斯拉真的做了如此荒谬的宣布,这可能归因于伟大的发明家已经在80之下的事实。


英国人在敌对行动爆发前四年开始研制雷达。 与此同时,他们从一个绝对出色的项目开始,没有丝毫实施的机会。 然而,他们有理由认为它是一种合理的颗粒,它在世界上第一个国家雷达保护系统中萌芽。 在天气好的时候,Chain Home的雷达站在法国20号上空分别拦截了德国中队,然后才出现。 在这些条件下,它非常重要。

航空研究部主任Henry Vimperis不相信这一点,但是在1月份1935仍然要求国家物理实验室无线电部门负责人Robert Watson-Watt(顺便说一下,蒸汽机发明者James Watt的直接后代)考虑影响一个人的电磁波辐射器。几公里的距离。 他怀疑这是可能的,但承诺解决问题,并指示他的员工阿诺德威尔金斯进行必要的计算。 威尔金斯证实了酋长的结论,但并没有就此止步。 像许多无线电工程师一样,他意识到飞行飞机会干扰短波无线电信号。 威尔金斯想知道是否有可能捕获从飞机机身反射的无线电波,而且令他非常惊讶的是,他收到了一个积极的回应,沃森瓦特向当局报告。 它以不寻常的速度回应英国官僚机构,并下令立即在实践中检验这一想法。

英国如何成为一个岛屿

Уилкинс не имел времени для изготовления хорошего генератора радиоимпульсов и в заданные сроки успел лишь собрать приемник, соединенный с катодной трубкой. Источником сигналов стал антенный комплекс Би-би-си в Давентри, вещавший на 49-метровых волнах, которые излучались в пучке с угловой шириной 30°. Во время испытаний радиосигналы отражались от двухмоторного бомбардировщика -биплана «Хейфорд», кружившего на 3-километровой высоте. Это был радиоинтерференционный детектор, сходный с тем, что несколькими годами ранее сделали американцы. 26 февраля 1935 года он засек самолет с расстояния 8 миль (около 13 км), и Уотсон-Уатт произнес вошедшую в историю фразу: «Британия опять стала островом!»



进一步是技术和融资问题。 早在5月,英国人就在北海沿岸建立了一个秘密实验室来校准和测试真实天气雷达设备。 17 Jun.Watson-Watt,Wilkins和Edward Bowen加入了他们的团队,他们乘坐水上飞机飞越27 km,在进一步测试期间,他们将该地点的半径增加到65 km。 9月,英国政府批准部署雷达网络的前五个站点,12月,财政部拨出了相当数量的60 000。 技术进步并不低于金融注入率 - 在1936中,Watson-Watt团队已经在150 km的距离内捕获了飞机。 而今年的17 August 1937,英国成功测试了由Bowen设计的飞机机载雷达跟踪海军目标。

在1937开始时,英国防空在东南沿海有七个雷达站。 9月,这些帖子转为全天候模式。 在第二次世界大战开始之前,英国人已将20站点整合到一个网络中,阻止了来自德国,荷兰和比利时的不列颠群岛。 因此,明显不可行的一代死亡射线变成了一种发展,帮助英国抵御了德国轰炸的第一个关键月份。
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16 评论
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  1. taskha 29十月2017 07:05
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    在其中一本关于“英国战役”的书中,我读到戈林向德国空军发出命令炸毁英国的雷达站,但没有理解雷达的重要性,没有把事情告诉最后。 有可能摧毁几个定位器,之后德国人转向更熟悉的目标 - 机场,工厂,城市......
  2. zzdimk 29十月2017 07:46
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    感谢有趣的文章。
    1. 护林员 29十月2017 11:16
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      Quote:zzdimk
      感谢有趣的文章。

      Присоединяюсь, взвешенное и грамотное изложение материала. Так держать... 好
  3. XII军团 29十月2017 08:34
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    有趣
    Надеюсь будет продолжение
  4. amurets 29十月2017 08:38
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    到了德国的1935年,美国,苏联和法国已经在雷达方面取得了重大进展。 英国没有什么值得的。 然而,在开始时挥之不去,英国人在结束时超越了所有人。

    С одной стороны, в этом виновата традиционная консервативность английских чиновников и успехи англичан в создании звукоуловителей. "С помощью бетонной «чашки» диаметром 8-10 метров и микрофона с ламповым усилителем и полосовым фильтром в тихую погоду можно было обнаружить приближающиеся бомбардировщики противника на дальности до 40 км." https://topwar.ru/108152-sistema-pvo-velikobritan
    II-chast-1.html
  5. 准尉 29十月2017 09:40
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    А 21 сентября 1941 года радар, установленный в н.п. Б. Ижора спас корабли КБФ от налета фашистской авиации. Тогда фашисты направили на Ленинград 386 бомбардировщиков. Но авиация КБФ отбила эти атаки. Фашисты потеряли 76 самолетов. Мой учитель Векслин И.М. был одним из создателей этой РЛС. В книге "История радиолокации" я рассказал об этом. Честь имею.
  6. bnm.99 29十月2017 12:03
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    Цитата: "Тем не менее к началу войны с Германией у советских военных практически не было наземных РЛС ПВО" - а как же РУС-1 и РУС-2?
    1. amurets 29十月2017 13:46
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      Quote:bnm.xnumx
      Цитата: "Тем не менее к началу войны с Германией у советских военных практически не было наземных РЛС ПВО" - а как же РУС-1 и РУС-2?

      К концу ВОВ : Так, если относительный рост производства
      станций дальнего обнаружения РУС-2 и РУС-2с в 1941 г. принять за 100%, то в 1942 г. он Глава пятая
      составил 106%, в 1943 г. – 136%, в 1944 г. –306% ив 1945 г. –588%.
      А перечень, приведенный ниже, показывает общее количество РЛС, выпущенных
      отечественной промышленностью к концу войны:
      РУС-1 .................................................
      ........................44
      РУС-2 (двухантенная)...................................
      ............12
      RUS-2(汽车用单天线)................ 132
      RUS-2(单天线,可折叠)................................. 463
      ......................................................... 2的SON-124大炮
      Gneiss-2和Gneiss-2M飞机雷达... ...... 2311
      Gneiss-5和Gneiss-5M飞机雷达............ 241

      Кроме этих РЛС было выпущено некоторое количество корабельных станций серии
      «Гюйс» и ее модификаций – «Гюйс-1», «Гюйс-1М», «Гюйс-1Б», самолетных станций
      морского варианта «Гнейс-2М» и «Гнейс-5М» и большое количество самолетных
      ответчиков СЧ. Данных о развитии РЛС перед ВОВ нет.
      Данные взяты из книги М.М.Лобанов. "Развитие советской радиолокации."
    2. Falcon5555 29十月2017 14:28
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      Ды, были у СССР работающие РЛС к началу войны.
      Кроме того, перечисление "Маркони и Попов" в начале статьи неправильно, поскольку доказано, что Попов был первый. Он первый выступал с публичными опытами по радио-передачам, первый публиковал сообщения в научной печати и первый заметил, что можно обнаруживать корабли радиолучами. Так что надо говорить - "Попов и Маркони", или просто Попов.
      Ещё ошибка: Würzburg и другие немецкие радары (кажется вплоть до конца войны) были метровыми, а не сантиметровыми, а в тексте все смешано в кучу. Немецкие инженеры ошиблись, полагая, что сантиметровые радары создать невозможно. Виноват и Гитлер, запретивший проводить исследования, не ведущие к быстрому результату. В результате немцы имели большие проблемы, поскольку метровые радары нуждаются в больших антеннах и обладают плохим разрешением. По видимому, немцы сперва не имели даже детекторов сантиметрового облучения, из-за чего много их подводных лодок нашли свою могилу в океане из-за внезапных бомбардировок с самолетов, вероятно оснащенных именно этими локаторами.
      1. amurets 29十月2017 15:52
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        Quote:Falcon5555
        Ещё ошибка: Würzburg и другие немецкие радары (кажется вплоть до конца войны) были метровыми, а не сантиметровыми, а в тексте все смешано в кучу.

        Большой и малый Würzburg работали в дециметровом диапазоне.
        1. amurets 29十月2017 15:57
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          Quote:Amurets
          Большой и малый Würzburg работали в дециметровом диапазоне.

          А ещё есть брошюры по трофейной технике.
        2. Falcon5555 30十月2017 00:51
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          Ну, хорошо, полуметровые волны - до полуметра. Ну и что? Англосаксы до сантиметров дошли.
          Правда, интересно, что у Würzburg были параболические антенны, а не решетки из полуволновых вибраторов, обычные для этих длин волн.
          1. amurets 30十月2017 07:23
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            Quote:Falcon5555
            Ну, хорошо, полуметровые волны - до полуметра. Ну и что?

            Да нет, ничего. Просто диапазон Вюрцбурга называется дециметровым. У каждого диапазона частот свои особенности.
            Quote:Falcon5555
            Правда, интересно, что у Würzburg были параболические антенны,

            Малый Вюрцбюрг- это станция орудийной наводки, на базе которой и был создан Большой Вюрцбург. Смотрите мой коммент выше.
            Приоритет англичан, в освоении сантиметрового диапазона никто не отрицает.
            А вот увлечение англичан звукоулавливателям и работы по акустике принесли англичанам успех совершенно в другой области, в вооружении ВМФ совершенными образцами гидроакустической аппаратуры.
  7. gregor6549 1十一月2017 15:30
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    苏联在战争期间对雷达的需求主要来自美国和B /英国在土地租赁下的雷达供应。 工业部门向部队提供的有限数量的国内雷达没有特殊的天气。 当苏联部长理事会的无线电定位委员会由海军上将阿克塞尔·伊万诺维奇·伯格领导时,苏联政府担心在1943 g中为各种目的建立雷达设施。 与此同时,战后国内雷达主要是捕获和雷达雷达的副本,在国内部件可能的情况下进行了修改。 和他们在一起很长一段时间,也是napryazhenka。
    1. gregor6549 1十一月2017 15:52
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      有关雷达发展的更多信息,请访问:http://www.vixri.ru/d/Lobanov%20M.M.%20_%20
      Razvitie%20sovetskoj%20radiolokacii.pdf
  8. 招待员 30 July 2018 19:38
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    Несколько сумбурная статья, как будто собранная солянка из разных источников, одно и тоже повторяется.