Екінші дүниежүзілік соғыстағы алғашқы ұшаққа орнатылған, жерді сканерлейтін радар жүйесі

Кіріспе

Бірінші әуедегі, жерді сканерлейтін радиолокациялық жүйе Екінші дүниежүзілік соғыста H2S – әуедегі, жерді сканерлейтін радиолокациялық жүйе болды. Ол Корольдік әуе күштерінің Бомбалаушылар командасы үшін Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде түнгі және кез келген ауа райындағы бомбалау үшін жердегі нысаналарды анықтау мақсатымен жасалды. Бұл Gee немесе Oboe сияқты әртүрлі радио-навигациялық құралдардың қашықтығынан тыс шабуылдар жасауға мүмкіндік берді, олар әртүрлі базалық станциялардан шамамен белгілі бір қашықтықта шектелген. Сондай-ақ, ол кеңінен жалпы навигациялық жүйе ретінде қолданылып, алыс қашықтықтан көрнекті жерлерді анықтауға мүмкіндік берді. 1941 жылдың наурыз айында 9,1 см толқын ұзындығы (3 ГГц) қуыс магнитронға негізделген әуедегі алғашқы ұрыс қимылына қарсы радиолокациямен жүргізілген тәжірибелер әр түрлі объектілердің радиолокациялық қолтаңбаларының өте әртүрлі екенін көрсетті; су, ашық жер және қалалар мен кенттердің салынған аумақтары әртүрлі сигналдар берді. 1942 жылдың қаңтар айында магнетронды жаңа сканерлік антеннамен және жағдайды көрсету индикаторымен біріктіру үшін жаңа команда құрылды. Сәуірдегі прототиптің алғашқы сынағы радар арқылы ұшақтың астындағы аумақтың картасын жасауға болатынын растады. Алғашқы жүйелер 1943 жылдың басында H2S Mk. I және H2S Mk. II, сондай-ақ ASV Mark III ретінде пайдалануға түсті. 1943 жылдың 2-3 ақпанындағы екінші операциялық миссиясында H2S неміс күштеріне дерлік зақымсыз түсіп қалды, ал бір аптадан кейін тағы бір құрылғы қолға түсті. Олар аман қалған экипаждан жиналған ақпаратты пайдаланып, бұл карта жасау жүйесі екенін біліп, оның жұмыс істеу принципін анықтады. Олар бөліктерден біріктіріп, Берлиннің суретін көргенде, Люфтваффеде үрей туды. Бұл 1943 жылдың соңында FuG 350 Naxos радиолокациялық детекторының енгізілуіне әкелді, бұл Люфтваффе түнгі шабуылшыларына H2S трансляцияларын анықтауға мүмкіндік берді. Британдықтар Naxos туралы естіп, H2S қолдану мәселесі бойынша қызу пікірталас болды. Кейінгі есептеулер көрсеткендей, Naxos пайдаланудан кейінгі шығын бұрынғыдан төмен болды және пайдалану жалғасты. Ерте модельдердің ажыратымдылығы Берлин сияқты ірі қалалардың үстінде пайдалы болмайтыны анықталғаннан кейін, 1943 жылы X диапазонында 3 см (10 ГГц) жиілікте жұмыс істейтін нұсқа, H2S Mk. III әзірленді. Сол жылы қазан айында оның американдық баламасы H2X ретінде енгізілді. Mk. III-тің әртүрлі модификациялары көптеп өндірілді, ал Mk. IIIG соңғы соғыс стандарты ретінде таңдалды. Даму соғыс аяқталғаннан кейін Mk. IV және 1950-ші жылдардағы Mk. IX-қа дейін жалғасты, ол V бомбалаушылар паркі мен English Electric Canberra ұшақтарымен жарақтандырылды. V күштерінде Mk. IXA толыққанды ұзақ қашықтыққа бағытталған навигациялық және бомбалау жүйесін (NBS) қамтамасыз ету үшін бомбалау және навигациялық жүйеге қосылды. Осы түрінде H2S 1982 жылы Фолкленд соғысында Avro Vulcan ұшағында соңғы рет операциялық түрде қолданылды. H2S Mk. IX құрылғыларының бір бөлігі 1993 жылға дейін Handley Page Victor ұшақтарында қызмет етті, олар елу жыл бойы қызмет етті.

First airborne, ground scanning radar system WWII

H2S was the first airborne, ground scanning radar system. It was developed for the Royal Air Force's Bomber Command during World War II to identify targets on the ground for night and all weather bombing. This allowed attacks outside the range of the various radio navigation aids like Gee or Oboe, which were limited to about of range from various base stations. It was also widely used as a general navigation system, allowing landmarks to be identified at long range. In March 1941, experiments with an early airborne interception radar based on the 9.1 cm wavelength, (3 GHz) cavity magnetron revealed that different objects have very different radar signatures; water, open land and built up areas of cities and towns all produced distinct returns. In January 1942, a new team was set up to combine the magnetron with a new scanning antenna and plan position indicator display. The prototype's first use in April confirmed that a map of the area below the aircraft could be produced using radar. The first systems went into service in early 1943 as the H2S Mk. I and H2S Mk. II, as well as ASV Mark III. On its second operational mission on 2/3 February 1943, an H2S was captured almost intact by German forces, and a second unit a week later. Combined with intelligence gathered from the surviving crew, they learned it was a mapping system and were able to determine its method of operation. When they pieced one together from parts and saw the display of Berlin, near panic broke out in the Luftwaffe. This led to the introduction of the FuG 350 Naxos radar detector in late 1943, which enabled Luftwaffe night fighters to home on the transmissions of H2S. The British learned of Naxos and a great debate ensued over the use of H2S. Later calculations showed that losses after the introduction of Naxos were actually less than before it, and use continued. After it was found the resolution of the early sets was too low to be useful over large cities like Berlin, in 1943 work started on a version operating in the X band at 3 cm (10 GHz), the H2S Mk. III. Almost simultaneously, its American equivalent was introduced as the H2X in October of that year. A wide variety of slightly different Mk. III's were produced before the Mk. IIIG was selected as the late war standard. Development continued through the late war Mk. IV to the 1950s era Mk. IX that equipped the V bomber fleet and the English Electric Canberra. In the V force, Mk. IXA was tied into both the bombsight and navigation system to provide a complete long range Navigation and Bombing System (NBS). In this form, H2S was last used operationally during the Falklands War in 1982 on the Avro Vulcan. Some H2S Mk. IX units remained in service on the Handley Page Victor aircraft until 1993, providing fifty years of service.

"H2S" сөзінің этимологиясы

Радар бастапқыда "BN" (соқыр навигация) деп аталды, бірақ ол тез арада "H2S" болып өтті. Бұл атаудың шығу тегі әлі де біршама даулы, әртүрлі дереккөздер оның "Биіктікке дейінгі қашықтық" немесе "Үй – тәтті үй" дегенді білдіретінін айтады. "S" әрпін әуедегі түйісу радарының тобы "S" диапазонындағы жұмыс толқын ұзындығын білдіретін, мағынасын жасыратын аббревиатура ретінде қолданды, нәтижесінде S жолағы аталды. Көптеген деректерде ол сутек сульфидінен (химиялық формуласы H2S, оның жағымсыз иісімен байланысты) аталғаны айтылады, себебі ойлап табушы радарды аспанға емес, төмен бағыттаса, әуе нысандарын анықтаудың орнына, жерді бақылау үшін жаңа мүмкіндік пайда болатынын түсінді және ол бұрын ойластырмағаны үшін өкінді. Р.В. Джонс, Әуе министрлігінің ғылыми барлау бөлімінің директоры, бұл "жағымсыз" байланысқа өзгеше түсінік береді. Ол бастапқы әзірлеушілер мен Фредерик Линдеман (1941 жылы Лорд Червелл атанған), Уинстон Черчилльдің ғылыми кеңесшісі арасындағы қарым-қатынас дұрыс болмағандықтан технологияны дамыту кешіктірілді дейді, себебі инженерлер Лорд Червеллге бұл идея ұнамайды деп ойлады. Кейін Червелл жобаның қалай дамып жатқанын сұрағанда, оның тоқтап қалғанын естіп қатты ашуланды және кешігу туралы "бұл жаман иіс судай" деп бірнеше рет айтты. Инженерлер қайта жаңартылған жобаны "H2S" деп атады, ал кейін Червелл H2S дегеннің не екенін сұрағанда, ешкім оған оның сөзімен аталғанын айтуға батыл болмады. Оның орнына, олар сол жерде "Үй – тәтті үй" деген мағынаны айтты, және Червелл осы мағынаны басқаларға (соның ішінде Джонсқа) жеткізді.

Жаратылыс

Британия шайқасынан кейін RAF Бомбалаушылар командасы неміс қалаларына қарсы түнгі шабуылдарды бастады. Бомбалаушылар командасы рейдтерден жақсы нәтижелер көрсеткенмен, Бэтт есебінде бомбалардың тек біреуі нысананың жанына (ішіне емес) түскені, бомбалардың жартысы ашық жерге түскені және кейбір жағдайларда бомбалау нысанадан шамалы (белгілі бір) қашықтыққа дейін болғаны анықталды. Радиоэлектроника жақсартуларға үміттендірді және Телекоммуникацияларды зерттеу мекемесі (TRE) "Gee" деп аталатын радио-навигациялық жүйені, содан кейін "Oboe" деп аталатын екінші жүйені жасады. Екеуі де синхронды сигналдарды жіберген Ұлыбританиядағы тарату станцияларына негізделген. "Gee" жүйесінде ұшақтағы осциллоскоп екі сигнал арасындағы уақыт айырмасын өлшеп, орнын анықтады. "Oboe" жүйесі ұшақтағы транспондерді пайдаланып, сигналды Ұлыбританияға қайтарады, онда операторлар дәл өлшемдерді әлдеқайда үлкен дисплейлерде орындады. Екі жағдайда да жүйедегі жердегі бөлігі ұшу биіктігінде ұшатын ұшақтарға арналған көрініс шегіне дейін шектелді, шамамен (белгілі бір) қашықтыққа дейін. Бұл Рур аймағындағы нысаналарға қарсы пайдалы болды, бірақ Германияның орталық бөлігіне қарсы емес. Таффи Боуэн соғыс алдындағы 1,5 м толқын ұзындығы бар жасанды интеллект радарларымен эксперимент жасағанда далалардан, қалалардан және басқа да аймақтардан келетін радарлық сигналдардың әртүрлі екенін байқаған. Бұл геометрияға байланысты болды: ғимараттар немесе кемелер сияқты тік жақтары бар объектілер жер немесе теңіз сияқты жалпақ объектілерге қарағанда әлдеқайда күшті сигналдарды қайтарады. AI жүйесінің алғашқы сынақтары кезінде оператор жиі өте алыс қашықтықтан жағалау сызықтарын көреді, ал әзірлеу тобы мұны бірнеше рет арнайы навигациялық жүйе ретінде қолданды. Боуэн осы принципке негізделген нысанаға радар жасауды ұсынған болатын, бірақ бұл мәселе ұмытылды. 1940 жылы Бирмингем университетінің докторанттары Джон Рэндалл мен Гарри Бут 9 см толқын ұзындығында мыңдаған ватт радиосигнал шығаратын қуыс магнитрон деп аталатын жаңа микротолқынды жиілікті вакуумдық түтік ойлап тапты. Бұл толқын ұзындығында антенналардың ұзындығы бірнеше сантиметрге ғана жетеді, бұл радарларды ұшаққа орналастыруды жеңілдетеді. Карта жасау идеясы 1941 жылдың наурыз айында Филип Ди тобының жаңа AI радарларын жасауы кезінде қайта пайда болды, оның "сантиметрлік" толқын ұзындығына байланысты "AIS" деп аталды. Бленхаймдағы сынақтар кезінде команда Боуэннің бұрынырақ байқаған әсерін қайта көріп, оны анықтады. Алғашқы 1,5 м АИ-ге қарағанда он есе қысқа толқын ұзындығы, әлдеқайда жоғары ажыратымдылықты қамтамасыз етіп, жердегі жеке объектілерді анықтауға мүмкіндік берді.

After the Battle of Britain, RAF Bomber Command began night attacks against German cities. Although Bomber Command had reported good results from the raids, the Butt Report showed only one bomb in twenty landed within of the target, half the bombs fell on open country, and in some cases, the bombing was seen to fall as far as from the target. Radio electronics promised some improvement and the Telecommunications Research Establishment (TRE) developed a radio navigation system called "Gee" and then a second known as "Oboe". Both were based on transmitter stations in the UK which sent out synchronized signals. In the case of Gee, an oscilloscope in the aircraft measured the time difference between two signals to determine location. Oboe used a transponder in the aircraft to reflect the signals back to the UK where operators carried out the same measurements on much larger displays to produce more accurate values. In both cases, the ground based portion of the system limited range to a line of sight, about for aircraft flying at typical mission altitudes. This was useful against targets in the Ruhr, but not the heart of Germany. Taffy Bowen had noticed during his early 1.5 m wavelength AI radar experiments before the war that the radar returns from fields, cities and other areas were different. This was due to geometry; objects with vertical sides, like buildings or ships, produced much stronger returns than flat objects like the ground or sea. During early tests of the AI system, the operator would often see coastlines at very long distances, and the development team used this as an ad hoc navigation system on several occasions. Bowen had suggested developing a targeting radar based on this principle, but the matter had been forgotten. In 1940, John Randall and Harry Boot, PhD students at the University of Birmingham, devised a new microwave frequency vacuum tube known as the cavity magnetron that output thousands of watts of radio signal at 9 cm wavelength. At this wavelength, the antennas were only a few centimeters long, making radar much easier to fit into an aircraft. The mapping idea resurfaced in March 1941 when Philip Dee's group was developing a new AI radar, christened "AIS" in reference to its "sentimetric" wavelength. During tests in a Blenheim, the team noticed the same sort of effects Bowen had earlier. The set's wavelength, over ten times shorter than the original 1.5 m AI sets, provided much greater resolution and allowed them to pick out individual objects on the ground.

Жұмыс басталады

1941 жылдың қазан айында Ди RAF Бомбардировщиктер командасының кездесуіне қатысты, онда түнгі нысана алу мәселесі талқыланды. Ди АИЖ қолдану арқылы жақында жасалған жаңа ашылымдарды атап өтті. 1 қарашада Ди жерді сканерлеу үшін «Бленхейм» ұшағына орнатылған АИЖ радарымен тәжірибе жүргізді. Бұл дисплейді пайдаланып, ол 8000 фут (2438 метр) биіктікте ұшып келе жатқанда қашықтағы қаланың контурін анықтады. Командирлер әсерлі қалды және 1942 жылдың 1 қаңтарында TRE Бернард Ловелл басшылығымен АИЖ негізінде S диапазонындағы әуедегі нысана алу радарының әзірленуі үшін команда құрды. Бастапқы тапсырыс 1500 жиынтықтан тұрды. Осы кезде ППИ дисплейі қажеттілігі анық болды, бірақ бұл А ауқымы жүйесінде қолданылатын қарапайым, бекітілген антенналар жиынтығымен салыстырғанда күрделі сканерленетін параболалық антеннаны қажет ететін еді. Екі жүйені де сынауға шешім қабылданды. Наурыз айында H2S және жаңа сантиметрлік әуе-беттік кеме радары (ASV) радары ASV Mk. III бірдей компоненттерді пайдаланатын болады, бұл өндірісті жеңілдетуге бағытталған шара еді. Сәуір айындағы алғашқы сынақтарда сканерленетін ППИ жүйесінің артықшылығы айқын болды және ескі A ауқымындағы жұмыстар тоқтатылды. H2S алғашқы тәжірибелік рейсін 1942 жылдың 23 сәуірінде жасады, радар «Хэндли Пейдж Халифакс» бомбалаушы ұшағының (V9977) бортына орнатылды. Сканерлік бөлім ұшақтың ішкі бөлігіне орнатылды, бұл бұрын ортаңғы төменгі мұнараның орны болған, бірақ сол кезде сирек орнатылатын жер еді. Айналатын сканерлік механизмді Nash & Thompson компаниясы жобалап, өндірді. Сканерлік антенна ерекше аэродинамикалық радиолокациялық қаптамамен жабылған. Бір мәселе радар теңдеуіне байланысты жақын нысандардан келетін сигналдар алыстағы нысандарға қарағанда күштірек болатын. Бұл сигнал реттелмесе, бомбалаушының тікелей астындағы аймақты айналадағы ортадан әлдеқайда жарық ететін еді. Шешім тарату қуатын косеканттар квадратына сәйкес реттеу болды, бұл тиімді күшейтудің өзгеруін анықтайтын математикалық функцияның атынан алынған. Алғашқыда бұл антеннаның параболалық шағылыстырғышының бір бөлігіне бұрышпен орнатылған металл пластинаны бекіту арқылы жасалды, бұл «Халифакс» бомбалаушысының антеннасының суретінде көрінеді. Кейінірек жасалған шағылыстырғыштар косеканттар квадраты қисығымен пішімделді, енді толық параболалық қима емес. 1942 жылдың 7 маусымында H2S сынақтарын жүргізіп жатқан «Халифакс» ұшағы апатқа ұшырады, оның барлық экипажы қаза тауып, H2S прототипі жойылды. Қаза тапқандардың ішінде бас конструктор Алан Блумлейн де болды. Ловелл апат орнын қарап шыққаннан кейін «осы H2S жобасының соңы деп ойлағаным таңқаларлық емес» деп еске алды. Сондай-ақ апатта Блумлейннің әріптестері Сесил Освальд Браун және Фрэнк Блайтен, TRE ғалымы Джеффри С. Хенсби және RAF қызметкерлерінің жеті адамы қаза тапты.

In October 1941, Dee attended a meeting of the RAF Bomber Command where the night targeting issue was discussed. Dee mentioned the recent discoveries using AIS. On 1 November, Dee performed an experiment in which he used an AIS radar mounted on a Blenheim to scan the ground. Using this display he was able to pick up the outline of a town away while flying at 8000 feet (2438 m) altitude. The commanders were impressed and, on 1 January 1942, the TRE set up a team under Bernard Lovell to develop an S band airborne targeting radar based on AIS. An initial order for 1,500 sets was placed. It was clear even at this point that a Plan Position Indicator (PPI) display would be desirable, but this would require a complex scanning parabolic antenna, compared to the very simple set of fixed antennas used in the A scope system. It was decided to test both systems. In March, it was decided that both H2S and a new centimetric Air Surface Vessel radar (ASV) radar, ASV Mk. III, would be built using the same components, simplifying production. In early tests in April, the superiority of the scanning PPI system was evident, and all work on the older A scope version ended. H2S performed its first experimental flight on 23 April 1942, with the radar mounted in a Handley Page Halifax bomber, V9977. The scanning unit was installed in the aircraft's belly using the position previously occupied by the mid under turret, which was by that time seldom installed. The rotating scanner mounting was designed and manufactured by Nash & Thompson. The scanning aerial was covered by a distinctive streamlined radome. One problem was that the returns from closer objects were much stronger than more distant objects, due to the radar equation. This made the area directly under the bomber much brighter than the surroundings if the signal was not adjusted to account for this. The solution was to adjust the broadcast power according to the cosecant squared rule, so called after the mathematical function that defined the effective change in gain. The change was originally produced by fixing an angled metal plate on part of the parabolic reflector of the aerial, as may be seen in the picture of the aerial on a Halifax bomber. Later reflectors were actually shaped with a cosecant squared curvature, no longer a perfect parabolic section. On 7 June 1942, the Halifax performing H2S tests crashed, killing everyone on board and destroying the prototype H2S. One of the dead was Alan Blumlein, the chief designer. Lovell recalled that after inspecting the crash site "it is, perhaps, hardly surprising that I believed this to be the end of the H2S project". Also killed in the crash were Blumlein's colleagues Cecil Oswald Browne and Frank Blythen; a TRE scientist Geoffrey S. Hensby, and seven RAF personnel.

Магнитрон туралы пікірталас

Даму жалғасқан сайын, Әуе министрлігі мен Корольдік Әуе күштері арасында H2S жүйесінің салыстырмалы артықшылықтары туралы қызу пікірталас басталды. Бомбалаушылар командасы үшін барлық ауа райында, үлкен қашықтықтан бомбалау мүмкіндігі айқын пайдалы болғанымен, H2S ұшағының жоғалуы немістерге магнетронның құпиясын ашуы мүмкін еді. Черчилльдің ғылыми кеңесшісі Лорд Червелл жобалау тобының магнитронның орнына клистрон негізінде H2S құрауын қалады. Клистрон, көбінесе шыныдан және нәзік металл бөлшектерден жасалғаннан өзгеше, магнетрон бір бөлік мыстан жасалған, оны қандай да бір жарылыс зарядымен жою өте қиын. Егер немістер магнетронды қолға түсірсе, оның қалай жұмыс істейтінін бірден түсінетін еді. Магнитрон түнгі күрес ұшақтары мен жағалау күзеті үшін де жоспарланғандықтан, құпияны жоғалту немістерге осы жаңа жиіліктегі радар детекторларын құру үшін ғана емес, сонымен қатар өздерінің тиімді әуе радарларын жасауға мүмкіндік беретін еді. H2S жобалау тобы клистронның бұл жұмысты атқара алмайтынына сенді, ал клистронмен салынған H2S-тің сынақтары шығыс қуатының 20-30 есеге төмендегенін көрсетті. Сол биіктікте клистронмен жұмыс істейтін үлгілер қалаларды анықтауға қабілетті болды, ал магнитронмен жасалған үлгінің мүмкіндігі шектеулі болды. Бұл көрсеткішті жақсартудың жолы болмады, сондықтан таңдау магнитрон немесе ештеңе болмауы керек еді. H2S тобы сондай-ақ, немістерге қуыс магнетрон олардың қолына тиген жағдайда сантиметрлік радарды жасауға екі жыл уақыт қажет болатынын және олар бұл технологияны қазірден бастап дамытып жатқандарына сенуге негіз жоқ екенін мәлімдеді. Бірінші алаңдаушылық дұрыс болып шықты; 1943 жылдың басында магнетрон қолға түскенімен, соғыс неміс үлгілері өндіріске енгізілгенге дейін аяқталды. Осы пікірталас ортасында Америкалық радиациялық зертханасының өкілі Исидор Исаак Раби 1942 жылдың 5 және 6 шілдесінде TRE кеңсесіне келді. Ловеллдің сөзіне сүйенсек, Раби Тизард миссиясы кезінде оларға берілген H2S құрылғысының «ғылыми емес және жұмыс істемейтін» екенін айтты және оның жалғыз пайдасы магнетронды немістерге тапсыру болады деп мәлімдеді. Көп жылдар өткен соң Ловелл осы жағымсыз бағалаудың себептерін анықтауға тырысты, бірақ Рабидің осылай теріс пікір білдіргенін ешкім есіне алмады. Бұл мәселені түсіндірудің жалғыз нұсқасы – құрылғылардың жұмыс істеуіне байланысты туындаған қиындықтар дұрыс бағаланбаған. Таффи Боуэн Америкада құрылғыларды жұмыс істеуге келтіруде үлкен қиындықтарға тап болғанын атап өтті; Спрингфилд, Хартфорд және Бостон қалаларына қарсы сынақтар кезінде дисплейде ештеңе көрсетілмеді. Қыркүйек айында операциялық пайдалануға жарамды прототиптік үлгі дайын болды. Магнетронды немістерге жоғалту туралы пікірталас жалғасып жатқанда, 15 қыркүйекте Черчилль жеке өзі магнетронды бомбалаушылар командасының пайдалануына рұқсат берді. Осы кезеңде неміс су асты қайықтарына FuMB 1 Metox 600A деп белгіленген радар детекторлары орнатылғаны анықталды, бұл оларға 1,5 м жиілік диапазонында жұмыс істейтін жағалау күзетінің ASV құрылғыларын анықтауға мүмкіндік берді. Қыркүйек айында немістер анықтай алмайтын ASV Mk. III құрылысын басымдықпен жүргізу туралы шешім қабылданды. Патрульдік ұшақтан магнетрон немістердің қолына тию ықтималдығы өте төмен деп саналды.

As development continued, a great debate broke out in the Air Ministry and RAF about the relative merits of the H2S system. While the ability to bomb in all weather at great distances was obviously useful to Bomber Command, the loss of an H2S aircraft would potentially reveal the secret of the magnetron to the Germans. Churchill's science advisor, Lord Cherwell, wanted the design team to build H2S around the klystron rather than the magnetron. Unlike a klystron, which is made mostly of glass and fragile metal parts, the magnetron was built out of a single block of copper that would be extremely difficult to destroy with any reasonable demolition charge. If a magnetron was recovered by the Germans, they would immediately understand its operation. Since the magnetron was also being designed for use in night fighters and Coastal Command, the loss of the secret would not only provide the Germans with the information to build radar detectors on this new frequency, but also allow them to develop their own effective airborne radars. The H2S design team did not believe the klystron could do the job, and tests of an H2S built with klystrons showed a drop in output power by a factor of 20 to 30. At the same altitude, the klystron powered versions were able to detect a town at while the magnetron version was capable of There appeared to be no way to improve this, so it would have to be the magnetron or nothing. The H2S team also protested that it would take the Germans two years to develop a centimetric radar once the cavity magnetron fell into their hands and that there was no reason to believe they were not working on the technology already. The first concern would prove correct; although a magnetron was captured in early 1943, the war ended before German examples were in production. In the midst of the debate, Isidor Isaac Rabi of the American Radiation Laboratory visited the TRE offices on 5 and 6 July 1942. According to Lovell, Rabi stated that the H2S device provided to them during the Tizard Mission was "unscientific and unworkable" and expressed his feelings that the only use of it would be to hand the magnetron to the Germans. Years later, Lovell attempted to discover the reasons for this negative report, but he found that no one recalled Rabi being so negative. The only explanation that anyone had was that problems getting the sets working were taken out of context. Taffy Bowen had noted that he had significant trouble getting the sets to do anything in the US; in testing against Springfield, Hartford and Boston, the display simply did not show anything. By September, a prototype version suitable for operational use was ready. While debate on the issue of losing a magnetron to the Germans continued, on 15 September Churchill personally released the magnetron for use by Bomber Command. During this same period, it had been noticed that German submarines had been fitted with a radar detector, later known to be the FuMB 1 Metox 600A, which allowed them to detect Coastal Command's ASV sets operating on the older 1.5 m band. In September the decision was made to prioritize construction for the ASV Mk. III, which the Germans would not be able to detect. It was felt the chance that a magnetron falling into German hands from a patrol aircraft was vanishingly small.

Төтенше жағдайдағы жер ауыстыру

Әуе министрлігінің радарлық топтары бастапқыда Англияның шығыс жағалауындағы Боудси хандығында құрылған болатын. 1939 жылы соғыс басталғанда, бұл орын неміс шабуылына тым осал деп есептелді, сол себепті Дунди университетіне алдын ала жоспарланған көшу бір түнде іске асырылды. Келген соң, ешқандай дайындық жасалмағаны және командалар жұмыс істеуі үшін жеткіліксіз орын болғаны анықталды. Жағдайды нашарлата түскені, әуедегі радарлармен айналысатын команда Шотландияның Перт қаласындағы өте шағын жеке әуежайға орналасып, ол дамытуға мүлдем жарамсыз болып шықты. Басқару осы мәселенің мәнін мойындап, жаңа орын іздеуді бастағанға дейін біраз уақыт өтті. 1939 жылдың соңында әуедегі команда RAF St Athan-ға көшіп, ол Кардиффтен шамамен алыс еді. Бұл орын идеалды болғанымен, олар жылытуы жоқ, қолданыстан шыққан ангарда қалды. Ауа райы суығанда жұмыс істеуге жағдай жасау мүмкін болмады. Осы кезеңде негізгі зерттеу топтары Дандиде қалды. Барлық командалар үшін жақсырақ орын іздеу нәтижесінде Ұлыбританияның оңтүстік жағалауындағы Суэнедж таңдалды. 1940 жылдың мамыр айында радарлық топтың қалған бөлігі сол жерге көшіп келді, ал АИ тобы олардан бір күн бұрын жетті. Уорт Матраверс жағалауындағы шатырларда орналасқан АИ тобы, неміс басқаратын Шербургке өте жақын болды, сондықтан олар қауіпті жағдайда болды. Көшу кезінде А. П. Роу Боуэннің тобын ығыстырып, магнитронмен жұмыс істейтін екінші әуедегі топты құруға мүмкіндік алды. Боуэн жақын арада ТРЭ-ден қуылды және сол жазда Тизард миссиясына жіберілді. 1942 жылдың 25 мамырында Біріккен операциялар штабы француз жағалауында суретке түсірілген Вюрцбург радарына қолдану үшін "Биттинг" операциясын жүргізді. Бұл немістердің британдық нысандарға ұқсас шабуыл жасауы мүмкін деген алаңдаушылықты тудырды. Шербург маңында, Англия арнасының ар жағындағы Крайстчерчке "он жеті пойызбен десантшылар" жеткізілгені туралы хабарламалар түскенде, Әуе министрлігінде үлкен дауыл болды және тағы бір шұғыл көшу жасалды. Команда солтүстікке қарай Малверн колледжіне жетті. Мұнда кеңсе кеңістігі жеткілікті болды, бірақ тұрғын үйлердің тапшылығы болды, бұл даму бағдарламасын одан әрі кешіктірді.

The Air Ministry radar groups had originally formed up at Bawdsey Manor on the eastern coast of England. When the war began in 1939, this location was considered too exposed to a potential German attack, and a pre arranged move to the University of Dundee was carried out almost overnight. On arrival, it was found nothing was prepared and there was little room for the teams to work in. Worse, the team working on airborne radars ended up at a tiny private airstrip in Perth, Scotland that was entirely unsuitable for development. It took some time before the nature of the problem was finally accepted by management and a search began for a new location. In late 1939, the Airborne team moved to RAF St Athan, about from Cardiff. Although this location should have been ideal, they found themselves in a disused hangar with no heating, and work became almost impossible as the weather turned cold. The main research teams remained in Dundee during this period. The ongoing search for a more suitable location for all the teams led to the selection of Swanage on the southern coast of the UK. The rest of the original radar group moved there in May 1940, the AI group arriving the day before them. The AI group, located in shacks on the shoreline near Worth Matravers, was particularly exposed and only a short distance from German occupied Cherbourg. While the move was taking place, A. P. Rowe took the opportunity to set up a second airborne group working with magnetrons, sidelining Bowen's group. Bowen was soon forced out of the TRE and sent on the Tizard Mission that summer. On 25 May 1942, Combined Operations Headquarters carried out Operation Biting to capture a Würzburg radar that had been photographed near the French coast. This led to concerns that the Germans might launch a similar raid on British installations. When reports were received that "seventeen train loads" of paratroopers had been stationed near Cherbourg, directly across the English Channel from Christchurch, near panic broke out in the Air Ministry, and yet another emergency move was made. The team ended up at Malvern College about to the north. This provided ample office space but little in the way of housing and introduced yet more delays in the development program.

Қызметке кіру

Барлық қиындықтарға қарамастан, 1942 жылдың 3 шілдесінде Черчилль әскери қолбасшыларымен және H2S тобымен кездесу өткізді, онда ол радар жасаушыларын таң қалдырып, 1942 жылдың 15 қазанына дейін 200 H2S жиынтығын жеткізуді талап етті. H2S жобалау тобы зор қысымға ұшырады, бірақ оларға ресурстарды бөлуде басымдық берілді. Бұл қысым сонымен қатар Лорд Червеллді клистронды H2S бағдарламасын тоқтатуға көндіруге тамаша мүмкіндік берді. TRE 15 қазанға белгіленген мерзімді орындамады; 1943 жылдың 1 қаңтарына дейін тек он екі «Стирлинг» және он екі «Галифакс» бомбалаушысы H2S-пен жабдықталды. 1943 жылдың 30 қаңтары күні түнде «Патфайндер» күшінің он үш «Стирлинг» және «Галифакс» ұшағы Гамбургтегі нысанаға жанғыш бомбалар немесе жарықшаштар тастау үшін H2S-ті пайдаланды. Нысананы жарықшаштармен белгілегеннен кейін, олардан кейін келген жүз «Ланкастер» бомбалаушылары сол жарықшаштарды бомбалауға бағыт ретінде қолданды. Нәтижелер «қанағаттанарлық» деп бағаланды. Келесі күні Туринге, ал ақпанның 2-3 күндері Кельнге қарсы ұқсас шабуылдар жасалды. 21 ақпанда Бомбалау командасының барлық ұшақтарын H2S-пен жабдықтау туралы шешім қабылданды, ол бомбалауға көмектесуден бөлек, навигациялық құрал ретінде де қолданылатын болды. Алғашқы операцияларда H2S жағалау сызықтарын өте қашықтан анықтай алатыны дәлелденді, бұл ұшақтарға кез келген ауа райында ұшуға мүмкіндік беретін ұзақ қашықтықтағы навигациялық жүйе ретінде пайдалануға болатындығын көрсетті. Навигаторға көмектесу үшін бомба тастаушы H2S-ті осы кезеңдерде басқаруға жауапты болды. Операцияны одан әрі жетілдіру мақсатында 12 наурызда Бомбалау командасына қолда бар қосалқы бөлшектердің көбірек бөлігі берілуі керек деген шешім қабылданды, себебі олар жоғары шығындарды өтеуге мұқтаж болды. Бұрын әрбір жабдықталған эскадрилья барлық бөліктерге 100% қосалқы бөлшектерге ие болуы тиіс еді, бірақ олардың жеткілікті саны болмады.

H2S Mk. II, өндіріс нұсқасы

Бастапқы H2S жиынтығы негізінен прототиптік құрылғылар болды, олар Pathfinders-ті мүмкіндігінше жылдам жабдықтау үшін қолмен жасалды. Асығыс түрде пайдалануға енгізумен байланысты көптеген мәселелердің бірі – әзірлеушілер толық жиынтықтың әртүрлі бөліктерін қосу үшін қолданыстағы штепсельдер мен ұяларды пайдалануға мәжбүр болды. Бұл кезде корпусқа орнатылатын ұрғашы коннекторлар болған жоқ, сондықтан кабельдердің соңындағы еркек коннекторлардың көпшілігі қауіпті кернеуді ашық қалдырды. Прототиптерді орнату жұмыстары жүріп жатқанда, шығарылым көлемі ең көп болған Mk. II нұсқасы жасалып жатты. Бұл Mk. I нұсқасынан оларды жасауды жеңілдетуге арналған әртүрлі корпустық және электрондық ерекшеліктерімен ерекшеленді. Бомбалау командасы 1943 жылдың жазында H2S-ті кеңінен қолдана бастады. 24 шілде күні Корольдік әуе күштері Гамбургқа жасалған ірі шабуыл – «Гоморра» операциясын бастады. Сол кезде H2S құрылғылары «Ланкастер» бомбалаушыларына орнатылған, ол Бомбалау командасының негізгі күшіне айналды. Pathfinders H2S арқылы нысананы белгілегеннен кейін, RAF бомбалаушылары қалаға жарылғыш және отты бомбалармен шабуыл жасады. Олар 25 және 27 шілдеде қайта оралды, ал АҚШ Әуе күштері RAF-тің үш рейсі арасында екі күндізгі шабуыл жасады. Қаланың үлкен бөлігі өрттен толығымен қирады. Шамамен 45 000 адам, көбінесе бейбіт тұрғындар қаза тапты. Mk. II нұсқасы жақын арада Mk. IIA нұсқасына жаңартылды, ол Mk. II нұсқасынан тек сканерлік антеннаның конструкциясымен ғана ерекшеленді. IIA сканердің фокустық нүктесіндегі бастапқы дипольдік антеннаны толқын жетекші арқылы сигналды қабылдағышқа жіберетін қоректендіру мүйізімен алмастырды, бұл бұрынғы модельдің сигнал жоғалтуына себеп болатын коаксиалды кабельді жойды.

Сканерлеуді жақсарту

V9977 ұшағының алғашқы ұшуларында H2S-тің бірқатар негізгі ерекшеліктері оны пайдалануды қиындатқандығы байқалды. Оларды жөндеуге тырысу H2S пайдалануға енгізілгенге дейін басталды, бірақ бірқатар проблемалар олардың енгізілуін өте кешіктірді. Қол жетімді болған сайын қосылған, бұл төмендегідей әртүрлі үлгілердің көп болуын тудырды. 1942 жылдың сәуір айының соңында V9977 ұшағының сынақ ұшуы кезінде прототиптік құрылғы навигатор лейтенант Э. Диккиге көрсетілді. Дики навигациялық карталар әрқашан солтүстік бөлігімен көрсетілетінін, ал H2S-тің PPI дисплейінде дисплейдің жоғарғы жағы ұшақтың бағытын көрсеткенін атап өтті. Оның пікірінше, бұл навигацияда маңызды қиындықтар тудырады. Бұл мәселе бұрын қарастырылмаған, себебі H2S бомбалауға көмек ретінде әзірленген. Енді ол маңызды навигациялық құрал ретінде де қолданылғандықтан, бұл өзекті мәселе болды. Бұл EMI компаниясында прототиптік жиынтықты түзету жүйесімен өзгертуге бағытталған жедел бағдарламаға әкелді. Бұл мәселе ұшақтың гирокомпасына қосылған сельсин (немесе "серво") арқылы шешілді, оның шығысы сканерлеудің айналуын өзгертеді. Бұл түзетуді сынау бірден басқа мәселені анықтады. Дисплей әрқашан солтүстік бөлігімен көрсетілгендіктен, ұшақтың нысанаға қарай ұшып бара жатқаны анық емес еді, бұрын нысана дисплейдің жоғарғы жағында көрінетін. Бұл мәселені шешу үшін дисплейде ұшу бағытын көрсететін жарқын сызық пайда болды. Кейінгі түзету операторға бағыт көрсеткіш сызығын қолмен басқаруға мүмкіндік берді. Бұл Mark XIV бомба нысанасымен бірге, желдің ұшақты бомбалау сызығынан ығыстыруын дәл түзету үшін қолданылды. Көрсеткіш бомбалаушы берген бастапқы бұрышқа орнатылды, содан кейін навигатор дисплейдегі қалдық ауытқуды көріп, ұшқышқа түзетулерді хабарлай алатын болды, ал бомбалаушы бомба нысанасындағы параметрлерін жаңартатын. Бұл негізгі идея кейіннен навигатордың өлшемдерін автоматты түрде бомба нысанасына жіберуге мүмкіндік беру үшін кеңейтілді, яғни бомбалаушы енді жақындау кезінде мұны істеуге қажеттілігі болмады. Басқа параметрлер, мысалы биіктік және жылдамдық, әлдеқашан ұшақ аспаптарынан автоматты түрде берілгендіктен, бұл теңіз деңгейінен нысананың биіктігін қолмен орнатуды қалдырды, бұл миссиядан бұрын жасалуы мүмкін еді. Басқа мәселе – ұшақ бұрылғанда, сигнал ұшақтың төменгі жағындағы жерге ғана тиіп, дисплейдің бір жағын толық сигналмен толтырып, екінші жағы бос қалды. Бұл әсіресе мазалайтын жағдай еді, себебі нысанаға жақындаудың соңғы минутында навигатор ұшқышқа түзетулер беріп, ұшқыш жауап берген сайын дисплейді пайдалану мүмкін болмайтын еді. Бұл мәселе сканерлеу жүйесін жерге қатысты деңгейінде ұстап тұратын механикалық тұрақтандырғыш арқылы шешілді. Алдын ала нұсқа 1943 жылдың қыркүйегінде дайын болды, бірақ бірнеше проблемалар анықталды және оны өндіріске енгізу туралы шешім 5 қарашада ғана қабылданды. Осы уақытқа дейін H2S-тің 3 см нұсқасын әзірлеу жүргізіліп жатты, ал Nash & Thompson 1943 жылдың 15 желтоқсанына дейін 10 және 3 см бірліктері үшін тұрақтандырғыштың нұсқаларын ұсынуға уәде берді. Соңғы мәселе радар қайтарған сигналдардың геометриясына байланысты болды. Сканерлеу бұрышы ұлғайған сайын, сигналдың қайту уақыты сызықтық емес, гиперболалық түрде ұлғайды. Нәтижесінде, ұшаққа жақын жердегі сигналдар картадағыдай көрінетін, бірақ ұшақтан алыстағанда қашықтықтағы қашықтықта қысылған. Ең қысқа қашықтықта бұл айқын проблема емес, бірақ ең ұзағында дисплейді түсіну өте қиын болды. Бұл Ф. С. Уильямсты гиперболалық сигнал шығаратын жаңа уақыт базасы генераторын жасауға және осы мәселені шешуге итермеледі. Бұл "сканерленген индикатор" немесе 184 типті дисплей деп аталды. Бұл тұжырымдамалардың барлығы дерлік параллель жұмыс істеді, ал 1944 жылдың наурыз айында өткен кездесуде жыл соңына дейін өндірістің төмен деңгейін күтуге болатыны белгілі болды. Осы уақытқа дейін жаңа 3 см жиынтықтары енгізіліп, бұл осы қосымша түзетулердің бірін немесе бірнешеуін қамтитын әртүрлі үлгілердің көп болуына әкелді. Бұл кешігулер күтілмеген еді, және Ловелл кейіннен:

It was noted on even the earliest flights of V9977 that a number of basic features of the H2S made it difficult to use. Attempts to fix these began even before H2S entered service, but a number of problems greatly delayed their entry. Added as they became available, this produced a profusion of different Marks, detailed below. Late in April 1942, during a test flight of V9977, the prototype unit was shown to Flight Lieutenant E. Dickie, a navigator. Dickie pointed out that navigational charts were always produced with north at the top, while the PPI display of H2S had the top of the display representing whatever direction the aircraft was flying. He suggested that this would cause significant problems during navigation. This had not been considered before because H2S had been developed as a bombing aid. Now that it was also used as an important navigation aid, this was a major issue. This led to a crash program at EMI to modify the prototype sets with a system to correct this problem. This was solved with the introduction of a selsyn (or "servo") connected to the aircraft's gyrocompass, whose output modified the scan rotation. Testing of this modification immediately revealed another problem. With the display always showing north up, it was no longer obvious whether the aircraft was flying towards its target, which previously was easy to see as the target would be at the top of the display. To address this, a further addition produced a bright line on the display indicating the direction of travel. A later modification allowed the heading indicator line to be manually controlled by the operator. This was used in concert with the Mark XIV bomb sight to accurately correct for any wind blowing the aircraft off the bomb line. The indicator was set to an initial angle provided by the bomb aimer, and from then the navigator could see any residual drift on his display and call out corrections to the pilot, and to the bomb aimer who would update his settings in the bombsight. This basic idea was later expanded to allow the navigator's measurements to be automatically sent back to the bombsight, meaning the bomb aimer no longer had to do this during the approach. Since the other settings, like altitude and airspeed, were already automatically fed in from the aircraft instruments, this left only the selection of the elevation of the target over sea level to be set manually, which could be done before the mission. The other problem was that when the aircraft rolled, the signal hit the ground only on the lower side of the aircraft, filling one side of the display with a solid signal while the other side was blank. This was particularly annoying because it was during the last minute of the approach to the target that the navigator would be giving course corrections to the pilot, rendering the display unusable every time the pilot responded. This problem was solved through the introduction of a mechanical stabilizer that kept the scanning system level with respect to the ground. A preliminary version was ready by September 1943, but several problems were noted, and it was not until 5 November that the decision was made to move it into production. By this time development of the 3 cm version of H2S was underway, and Nash & Thompson promised to have versions of the stabilizer for both 10 and 3 cm units available by 15 December 1943. A final problem related to the geometry of the signals returned by the radar. As the scanning angle increased, the time taken for the signal to return did not increase linearly, but hyperbolically. As a result, returns close to the aircraft were fairly similar to what would be seen on a map, but those further from the aircraft were increasingly compressed in range. At the shortest range setting, , this was not a serious problem, but at the longest, , this made the display very difficult to understand. This led F. C. Williams to develop a new time base generator that also output a hyperbolic signal, fixing this problem. This was called the "scan corrected indicator", or display Type 184. All of these concepts were being worked on largely in parallel, and at a meeting in March 1944, it was learned that only low rates of production could be expected through the end of the year. By that time the new 3 cm sets were being introduced as well, and this led to a profusion of various Marks featuring one or more of these additional corrections. These delays had not been expected, and Lovell later noted:

Балық тоғандары

Радар жұмыс істейтін қағидасы – таратушыдан радиосигналдың өте қысқа импульстарын жіберу, содан кейін таратушыны өшіріп, қабылдағышта эхоларды тыңдау. Қабылдағыштың шығысы осциллоскоптың жарықтылығына жіберіледі, сондықтан күшті эхолар экрандағы нүктелерді жарықтандырады. Нүктелерді кеңістіктегі орналасқан жерлерімен сәйкес ету үшін осциллоскоп дисплейдің ортасынан сыртына қарай жылдам сканерлейді; кейінірек қайта оралатын эхолар дисплейде алысқа шығарылады, бұл ұшақтан алыс қашықтықты көрсетеді. Уақыттар берілу импульсін пайдалану арқылы сканерлеуді іске қосумен синхрондалады. H2S жағдайында эхолар жер бетінен және оның үстіндегі заттардан қайтарылады. Яғни, қалыпты жағдайда алғашқы сигнал ұшақтың тіке төменінен жерден алынады, себебі ол ұшаққа ең жақын жер. Осы жерден қайтып келу үшін ұшаққа біраз уақыт керек болғандықтан, ұшақтың қазіргі биіктігінде жерге және кері оралуға қажетті уақыт, H2S дисплейінің ортасында табиғи түрде бос аймақ қалдырады, оның радиусы ұшақтың биіктігін көрсетеді. Бұл «орталық нөл» деп аталды. Оператор әдетте осы орталық нөлдің мөлшерін азайту және осылайша жердің экрандағы көлемін арттыру үшін сканерлеудің басталуын кешіктіретін тетік қолданды. Орталық нөл толығымен жойылмаған жағдайда операторлар бұл шеңберде жылдам көрінетін эхоларды байқады және олар басқа ұшақтардан келді деп болжады. Бұл қарсыластың түнгі ұшақтарын бомбалаушыдан төмен және жерге тым жақын болмағанда көрудің оңай жолын ұсынды. Неміс түнгі ұшақтары әдетте төменнен жақындады, себебі бұл айға қарсы мақсатты ұшақтың силуэтын жасауға көмектесті, ал сол жерде қарудың болмауы сол бағыттан жақындауды қауіпсіз етті. Бұл оларды H2S арқылы анықтауға қолайлы жағдайға келтірді. Дегенмен, дисплей өте кішкентай болды, ал экрандағы бос аймақ оның кішкентай бөлігі ғана болды, сондықтан бұл эхоларды көру қиын болды. 1943 жылдың басында неміс түнгі ұшақтарының операциялары жақсара бастады. 1943 жылдың қаңтар және сәуір айлары аралығында Бомбалаушылар командасы 584 ұшақты жоғалтты. Бұл шабуылдардың 4% ғана құрады, бірақ бұл алаңдатарлық болды, себебі жазғы күннің ұзаруы қорғаныстың тиімділігін арттырады. Бірнеше жүйелер қазірдің өзінде даму үстінде болды, соның ішінде Моника радары (алғашқы AI Mk. IV радары RAF-тің түнгі ұшақтарынан алынған қарапайым бейімделуі) және автоматты қару орнату мұнарасы (AGLT), қорғаныс отын автоматтандыруға арналған. Алайда, біріншісі практикада мүлдем пайдасыз болды, ал екіншісі кем дегенде 1944 жылға дейін қолжетімді болмайтыны анық болды. Бомбалаушылар командасының РЛС командаларымен байланыс жасайтын өкілі Дадли Сауард 18 сәуірде микротолқынды радарлардың прогресін көру үшін Малвернге барды және проблеманы Ловеллге айтты. Ол әсіресе 16/17 сәуірде Шкода зауытына жасалған рейдтен кейін ашуға білікті, онда жау әрекеті мен басқа да мәселелерге байланысты шабуылдаушы күштің 11,3% жоғалды. Моникамен және әсіресе AGLT-мен проблемаларды атап өткенде, Савард Ловеллге:

Radar operates by sending out very short pulses of a radio signal from a transmitter, then turning the transmitter off and listening for echoes in a receiver. The output of the receiver is sent to an oscilloscope's brightness input, so strong echoes cause a spot on the screen to light up. To make the spots correspond to locations in space, the oscilloscope quickly scans from the centre to the outside of the display; echoes that return later in time are produced further out on the display, indicating a further distance from the aircraft. The times are synchronized by using the transmission pulse to trigger the scan. In the case of H2S, the echoes are returned from the ground and objects on it. That means the very first signal that would normally be received would be from the ground directly beneath the aircraft, as this is the closest to the aircraft. Since the echo from this location took some time to return to the aircraft, the time needed to travel to the ground and back at the aircraft's current altitude, the H2S display naturally had an empty area around the centre of the display, with its radius representing the altitude of the aircraft. This was known as the centre zero. Normally the operator used a dial that delayed the start of the sweep in order to reduce the size of this centre zero, and thereby increase the amount of the screen used for the ground display. When the centre zero was not entirely dialled out, operators noticed that fleeting echoes were visible within this circle, and quickly concluded these were from other aircraft. This presented a simple way to see enemy night fighters as long as they were below the bomber and not far enough away that they would be hidden in the ground return. German night fighters normally approached from below as it helped silhouette the target aircraft against the Moon, and the lack of a gun position in that location made it safe to approach from that direction. This left them ideally positioned for detection by H2S. However, the display was very small, and this blank area on the screen only a small portion of that, so seeing these returns was difficult. In early 1943 German night fighter operations were improving. Between January and April 1943 Bomber Command lost a total of 584 aircraft to the defences. Although this represented only 4% of the sorties, this was nevertheless worrying because the increasing daylight length during the summer meant that the defences would inevitably be more effective. Several systems were already under development to help the bombers defend themselves, including the Monica radar (a simple adaptation of the original AI Mk. IV radar from the RAF's own night fighters) and the Automatic Gun Laying Turret (AGLT), which was intended to automate defensive fire. However, the former proved almost useless in practice, and it was already clear the latter would not be available at least until 1944. Dudley Saward, the Bomber Command liaison with the radar teams, visited the Malvern site on 18 April to view progress on the microwave radars and mentioned the problem to Lovell. He was particularly frustrated by a raid carried out the night before on 16/17 April on the Škoda Works, where 11.3% of the attacking force was lost due to enemy action and all other issues. Mentioning the problems with Monica and especially the AGLT, Saward told Lovell:

Ловелл бұл мүмкін екенін білді. Команда негізгі карталық дисплейге керісінше, арнайы дисплейдің үлгісін құра алатынын уәделеді; дисплейді оңтайландырудың орнына орталық нөлді жою, картаға ең көп экран кеңістігін беру, бұл жаңа дисплей орталық нөлдің мөлшерін дисплейді толтырғанша түзетуге мүмкіндік береді, осылайша басқа ұшақтардың эхоларын көру оңай болады. Олар тек «бұл мәселенің құпия сақталып, қиындықтар туындамауына» кепілдік беруді сұрады. Савард электроникалық техник, сержант Уокерді және екі механикті жіберді, олардың барлығы келесі күні келді және дереу Галифакс BB360-да дисплей құруға кірісті. Негізгі идеясы – орталық нөлдің мөлшерін азайтатын кідірту таймерін коммутатор ретінде пайдалану; қолданыстағы дисплей бұрынғыдай эхоларды қабылдайды, ал жаңа дисплей сол уақытқа дейінгі эхоларды қабылдайды, ал орталық нөл дисплейді толтырады. Нәтижесінде бір дисплейде әуедегі барлық нәрсе көрсетіледі, ал екіншісі бұрынғыдай жер картасын ұсынады. Бірінші тәжірибелік жүйе 27 мамырда Mosquito ұшағын нысана ретінде пайдаланып ұшты. Mosquito дисплейде анық көрінді, ал дисплейдің суреттері үлкен қызығушылық тудырды. Фотосуреттер Бомбалаушылар командасының бас қолбасшысының орынбасары Роберт Саундбидің үстеліне жеткенде, ол дереу Әуе министрлігіне хабар жіберіп, оларды мүмкіндігінше тез орнатуды талап етті. Жаңа дисплейге ресми атағы – «182 типті» және «Тышқан тұзағы» деген лақап ат берілді. Осы сәтте командаға «Тышқан тұзағы» деген атауды пайдалануды тоқтату жөнінде нұсқау келді, себебі ол жақын арада өтетін құпия операцияның атауы екені белгілі болды. Оларға ресми түрде «Балық көлі» деген жаңа атау берілді, бұл шешім 9 шілдеде Черчилльдің телеграммасымен бекітілді. Бірінші операциялық бөлімдер 1943 жылдың қазан айында қолданысқа енгізілді, ал 1944 жылдың көктеміне қарай Бомбалаушылар командасының көптеген ұшақтарында орнатылды. Сәл өзгертілген нұсқасы – «182А типті» енгізілгенге дейін прототиптің 200 данасы өндірілді. Бұл нұсқаның қашықтығы 26000 футқа (7925 м) бекітілді, бұл ұшақ осы биіктіктен төмен ұшса, жер дисплейде шудың сақинасы ретінде көрінетініне әкелді. «182 типті» дисплей әдетте радисттің орнында орналасқан, навигатордың емес. Бұл навигатордың жұмылдығын азайтуға және нысана көрілгенде байланысты жеңілдетуге мүмкіндік берді; радист экипажбен оңай байланыса алатын немесе басқа ұшақтарға хабарлама жібере алатын. Әдетте, басқа ұшақтардың эхолары дисплейде көптеген нүктелер ретінде көрінетін, себебі олар барлығы шамамен бір бағытта ұшып жатқан, сондықтан қарсыластың ұшақтарын нүктелердің арасында қозғалатын нүктелер ретінде көру оңай болды. Нүкте ұшаққа жақындап келе жатқаны күдік тудырса, олар бағыттарын өзгертіп, нүктенің соңынан келе ме екенін көретін; егер келетін болса, дереу қорғаныс маневрлері басталатын.

Lovell was aware that this was indeed possible. The team promised they could build a sample of a special display that was effectively the opposite of the main mapping display; instead of adjusting the display so the centre zero was eliminated and thus provide maximum screen space to the map, this new display would adjust the size of the centre zero until it filled the display, thus making the returns from other aircraft easier to see. They only asked that the "whole affair was to be kept quiet to avoid difficulties". Saward supplied an electronics technician, Sergeant Walker, and two mechanics, all of whom arrived the next day and immediately set about building a display in Halifax BB360. The basic idea was to use the delay timer that reduced the size of the centre zero as a switch; the existing display would receive returns exactly as it had before, with everything before that timer being suppressed, while a new display would receive everything before that time, and could be adjusted so the centre zero filled the display. This would result in one display showing everything in the air, and a second providing a ground map exactly as before. The first experimental system flew on 27 May with a Mosquito providing a target. The Mosquito clearly appeared on the display, and photographs of the display caused much excitement. When the photos reached the desk of Bomber Command's Deputy Commander in Chief Robert Saundby, he immediately sent a message to the Air Ministry demanding that they be installed with all possible speed. The new display, given the official title Type 182 and nicknamed "Mousetrap", was on the assembly line by August 1943. At this point, the team received a message demanding they immediately stop using the name Mousetrap as that was the name of an upcoming secret mission. They were officially allocated the new name "Fishpond", a choice that was made official by a telegram from Churchill on 9 July. The first operational units went into service in October 1943, and by the spring of 1944, most of Bomber Command's aircraft carried it. Two hundred examples of the prototype model were produced before a slightly modified version was introduced, the Type 182A. This version had the range fixed at 26000 feet (7925 m), with the side effect that if the aircraft flew below this altitude the ground appeared as a ring of noise on the display. The Type 182 display was normally located at the radio operator's station, not the navigator's. This reduced the navigator's workload while also simplifying communications when a target was seen; the radio operator could easily communicate with the crew or send messages to other aircraft. Normally a number of blips would be seen, as other aircraft in the bomber stream made excellent returns. These remained largely stationary on the display as they were all flying roughly the same path, so enemy fighters were easy to see as dots moving around within the pattern of returns. If it was suspected a blip was approaching the bomber, they would change their heading and see if the blip followed; if it did, immediate defensive manoeuvring started.

X жолағы

Кез келген радардың ажырату қабілеті қолданылатын толқын ұзындығы мен антеннаның мөлшеріне байланысты. H2S жағдайында антеннаның мөлшері бомбалаушының мұнарасының ашылуымен анықталды, ал 10 см толқын ұзындығымен үйлесімде 8 градус бұрыштық ажыратуға қол жеткізілді. Бұл карта жасау және Жағалау командасының су асты кемелерінің басқару мұнараларын оңай анықтау қажеттіліктерінен кем болды. 1943 жылдың 6 ақпанында 3 см жиілікте жұмыс істейтін X-диапазонды электроникалық жүйе әзірлене бастады. Осы антеннамен қолданылғанда, бұл ажыратуды 3 градусқа дейін жақсартатын еді. Бомбалаушылар командасына басымдық берілген кезде, Жағалау командасы 1.25 см жиілікте жұмыс істейтін, одан да жетілдірілген ASV жүйесіне техникалық талаптарды жасады, бірақ соғыс аяқталғанға дейін оны аяқтау мүмкін болмады. 3 см магнитрондарды жасау жұмысы біраз уақыттан бері жүріп жатқан, ал мұндай құрылғысы бар AIS блогы 1942 жылы RAF Defford-тың Boeing 247 D, DZ203 ұшағына орнатылды. Бұл ұшақ бастапқыда АҚШ-тың AI радарларын сынау үшін Канаданың қорғаныс зерттеулер кеңесімен жеткізілген, содан бері AI, ASV және H2S жүйелерінің бірнеше нұсқаларын әзірлеуде кеңінен қолданылып келеді. Джордж Бичингке Стирлингке H2S орнату міндеті жүктелді, ал 1943 жылдың басында ол Герберт Скиннердің Боингтегі AI тобынан 3 см магнитронды алуға қол жеткізді. Ол оны 1943 жылдың 7 наурызында H2S электроникасында сынап көрді, содан кейін 11 наурызда алғашқы рейсін жасау үшін Стирлинг N3724 ұшағына орнатты. Сынақтар көрсеткендей, құрылғының қашықтығы өте қысқа, 10000 фут (3048 м) биіктіктен жоғары тиімді пайдалану мүмкін емес. 10 см жиынтықтарды жедел ұшақтарға орнату қажеттілігіне байланысты одан әрі жұмыстар кешіктірілді. Бомбалаушылар командасы 1943 жылдың 23/24 тамызы, 31 тамызы/1 қыркүйегі және 3/4 қыркүйегі күндері Берлинге ірі шабуылдар жасады. H2S бұл тапсырмаларда тиімсіз болып шықты, өйткені қала тым үлкен болғандықтан ерекше нысандарды анықтау қиын болды. 5 қыркүйекте Савард H2S командасына барып, Берлин үстіндегі PPI дисплейлерінің суреттерін көрсетті. Бомбалау кезінде қолданылған қашықтық режимінде дисплейдің барлық бөлігі кернеумен толды, навигацияға көмектесетін ірі нысандардың анық контурлары болмады. Бұл Гамбургтағы жақсы нәтижелерге қарағанда таң қалдырды. TRE-дегі командалар арасында бұл мәселені қалай шешу керектігі туралы пікірталас болғаннан кейін, 14 қыркүйекте команда X-диапазонында жұмыс істейтін H2S жүйесінің ресми нұсқасын жасауға кірісті. Осы кезде американдық MIT радиациялық зертханасы да бұл мәселеге араласты. Олар тікелей 3 см толқын ұзындығына көшуді шешті және өз жүйелерін H2X деп атады. 1943 жылдың қазан айында олар американдық бомбалаушы ұшақтарына орнатыла бастады. Маусым айында Ұлыбританияда өздерінің 3 см H2S жиынтықтарын әзірлеуді жалғастыру немесе олар қол жетімді болған кезде американдық жүйелерді пайдалану туралы пікірталас болды. Қазіргі H2S Mk. II жүйелерін X-диапазонына ауыстыру және американдықтардың 3 см ASV жүйесін жасауы ұсынылды. 7 маусымдағы кездесуде TRE басшылығы жыл соңына дейін 3 см H2S жүйесімен жабдықталған үш эскадрилья жасауға шешім қабылдады. Ловеллдің командасы мұны іс жүзінде мүмкін емес деп есептеді. Оның орнына олар қазан айының соңына дейін Pathfinder Force Lancasters ұшақтарын жабдықтау үшін алты жиынтықты жасау және орнату бойынша құпия жоспар жасады. H2S Mk деп аталатын жобаны жасау жұмыстары жалғасты. III, ал тәжірибелік жиынтықты алғаш рет 1943 жылдың 18-19 қарашасы күні Берлин үстінде сынап көрді. Mk. I жиынтықтарымен жасалған алғашқы миссиямен салыстырғанда, Mk. III нәтижелері "өте керемет" деп сипатталды. Mk. III жылдам өндіріске жіберілді және 2 желтоқсанда алғаш рет пайдаланылды. Осы кезден бастап соғыс аяқталғанға дейін Mk. III бомбалаушылар командасының флотилиясының негізгі құралы болды және көптеген түрлері енгізілді. Бірінші өзгеріс Mk. IIIB болды, ол IIC модельдерінен алынған диапазонды түзетілген 184 типті дисплей блогын қосты, бірақ ролдік тұрақтандыру болмады. Келесі нұсқада, Mk. IIIA, тұрақтандыру қосылды. Mk. IIIA-ға жаңа "айналмалы" сканер қосылып, Mk. IIIC жасалды, ал бастапқы сканер жоғары қуатты магнитронмен жабдықталған Mk. IIID жасалды. Магниттік бұрылысты пайдаланатын 216 типті дисплей бастапқы IIIA-ға қосылып, Mk. IIIE жасалды, ал айналмалы сканер осы бірлікке қосылып, Mk. IIIF жасалды. 1944 жылдың ортасына қарай Еуропадағы соғыс аяқталуға жақын болды, RAF Тайгер Форс тобымен Жапонияға шабуыл жасауды жоспарлай бастады. Бұл ұшақтарды жабдықтау үшін нысананы табу және ұзақ қашықтықтағы навигацияға қажетті конверсиялық жүйе бұрынғы Mk. II жүйелері үшін енгізілді. Тұрақтандырылмаған IIC жүйелеріне негізделген Mk. IIIG жүйесі басқа Mk. III жүйелері сияқты 3 см жиілікте жұмыс істеу үшін жаңа магнитрон мен қабылдағышты пайдаланды. Басты мақсат - бомбалауға емес, ұзақ қашықтықтағы навигация үшін оны пайдалану болды. Соңғы Mk. IIIH жүйесі IIIG жүйесіне 216 типті дисплейі қосылған нұсқасы болды.

The resolution of any radar is a function of the wavelength used and the size of the antenna. In the case of H2S, the antenna size was a function of the bomber's turret opening, and when combined with the 10 cm wavelength, this led to a resolution of 8 degrees in arc. This was much coarser than desired, both for mapping purposes and for Coastal Command's desires to easily detect submarine conning towers. On 6 February 1943, work began on an X band version of the electronics, operating at 3 cm. This would improve resolution to 3 degrees when used with the same antenna. When priority was given to Bomber Command, Coastal Command responded by producing specifications for a far more advanced ASV system operating at 1.25 cm, but this was not completed by the end of the war. Work on 3 cm magnetrons had been ongoing for some time, and an AIS unit with such a device had been fitted to the nose of RAF Defford's Boeing 247 D, DZ203 as early as 1942. This aircraft had originally been supplied by the Canadian Defence Research Board to test US models of AI radar, and since then had been widely used in the development of several versions of AI, ASV and H2S. George Beeching had been assigned the task of fitting H2S to the Stirling, and in early 1943 he managed to obtain a single 3 cm magnetron from Herbert Skinner's AI group working on the Boeing. He had it working in the H2S electronics in a benchtop set on 7 March 1943, and then quickly fit it to Stirling N3724 to make its first flight on 11 March. Testing showed the unit had very short range, and could not be used effectively over 10000 feet (3048 m) altitude. Further work was delayed by the need to fit the existing 10 cm sets to operational aircraft. Bomber Command began a series of large scale raids on Berlin on the nights of 23/24 August, 31 August/1 September and 3/4 September 1943. H2S was found to be largely useless on these missions; the city was so large that picking out features proved very difficult. On 5 September, Saward visited the H2S team and showed them photographs of the PPI displays from H2S over Berlin. On the range setting, used during the bomb run, returns covered the entire display and there were no clear outlines of large objects on which to navigate. This was a surprise given the excellent results over Hamburg. After much argument among teams within the TRE on how to address this problem, on 14 September the team began working on an official version of H2S working in the X band. By this time the American MIT Radiation Laboratory facility was also entering the fray. They had decided to move directly to the 3 cm wavelength, calling their unit H2X. It was being deployed on American bombers by October 1943. By June there was an ongoing debate in the UK whether to continue the development of their own 3 cm H2S sets or simply use the American units when they became available. The suggestion was made that the existing H2S Mk. II units should be converted to X band, and the Americans should work on 3 cm ASV instead. This was followed by a 7 June meeting in which TRE management decided to press for three squadrons of 3 cm H2S by the end of the year. Lovell's team considered this to be basically impossible. Instead, they hatched a private plan to build and install a total of six sets which would equip Pathfinder Force Lancasters by the end of October. Work continued on what was now known as H2S Mk. III, and an experimental set was first used over Berlin on the night of 18/19 November 1943. In comparison to the first mission with the Mk. I sets, the results using Mk. III were described as "most outstanding". Mk. III was rushed into production and saw its first real operational use on 2 December. From this point until the end of the war, the Mk. III became the backbone of the Bomber Command fleet, and a large variety of versions were introduced. The first modification was the out of sequence Mk. IIIB, which added the range corrected Type 184 display unit from the IIC models, but lacked roll stabilization. Stabilization was added in the next version to see service, the Mk. IIIA. The new 6 feet (2 m) "whirligig" scanner was added to the Mk. IIIA to produce Mk. IIIC, while the original scanner with a higher power magnetron produced the Mk. IIID. The Type 216 display, using magnetic deflection, which was much easier to mass produce, was added to the original IIIA to produce the Mk. IIIE, while the whirligig was added to the same unit to make the Mk. IIIF. By the middle of 1944, the war in Europe was clearly entering its final stages, and the RAF began making plans to begin attacks on Japan with the Tiger Force group. In order to equip these aircraft, which would need both targeting and long range navigation, a conversion system for the earlier Mk. II units was introduced. Based on non stabilized IIC units, the Mk. IIIG used a new magnetron and receiver for 3 cm operation like the other Mk. III systems. The primary goal was to use it for long range navigation, as opposed to bomb aiming. The final Mk. IIIH was IIIG with the Type 216 display.

Жақсартылған компьютерлер

Дамудың бөлек бағытында RAF әуедегі қашықтық бірлігі (AMU) және әуедегі орналасу көрсеткіші (API) деп аталатын механикалық есептеу машиналарының жұбымен жұмыс істеді, олар үздіксіз түрде инерциялық есептеулерді орындап, навигатордың жұмыс жүктемесін едәуір азайтты. Бұл жүйеге Mk. XIV бомба нысанасындағы сияқты, яғни желдің бағыты мен жылдамдығының шамамен алынған мәндері, сондай-ақ ұшақтың бағыты мен жылдамдығы ұшақ аспаптарынан автоматты түрде берілетін. Жүйенің нәтижесі – Mk. XIV бомба нысанасын басқаруға қолданылатын өзгермелі кернеу болды. Mark IV деп аталатын жаңаруда H2S осы кернеулерді оқу үшін модификацияланды, бұл сигналдарға пропорционалды түрде дисплейдің ортасын ығыстырды. Бұл ұшақтың қозғалысын өтеуге және дисплейді "тоқтатуға" мүмкіндік берді. Алғашқы орнату кезінде бұл есептеулер әрқашан толық болмағандықтан, дисплейде қалдық қателіктер кездесуі мүмкін еді. Навигатор дисплейдегі басқару элементтері арқылы осы параметрлерді нақтылап реттеуге болады, бейне толығымен тұрып қалғанша түзетулер енгізеді. Бұл мәндер AMU және API-ге қайта жіберіліп, жоғарыдағы желдің жоғары дәлдіктегі өлшемдерін қамтамасыз етеді. Mk IVA үлкен айналмалы сканерді пайдаланды. Соғыс аяқталған кезде мұндай құрылғылар қолжетімді болған жоқ.

K жолағы

Соғыс кезінде магнетрон мен қабылдағыштың құрылымын одан әрі жетілдіру арқасында тіпті қысқа толқынды ұзындықтарды пайдалануға мүмкіндік туды, ал 1943 жылдың жазында K диапазонында 1,25 см жиілікте жұмыс істейтін үлгілерді әзірлеуді бастау туралы шешім қабылданды. Бұл X диапазонындағы үлгілерге қарағанда ажыратымдылықты екі еседен астам арттырады және әсіресе төмен деңгейдегі бомбалау жүйесі үшін қызығушылық тудырды, онда қысқа жергілікті горизонт дисплейде көрінетін аумақты шектеді және нақты ғимараттар сияқты кішірек нысандарға бағытталатын еді. Бұл ажыратымдылықтың артуының салдары K диапазонындағы жүйе X диапазонындағы жүйемен бірдей ажыратымдылықты, антенна мөлшерінің жартысымен қамтамасыз ететін еді. Мұндай антенна "Москитоға" сыяды, содан кейін сканерді әзірлеу басталды. "Москито" бұрыннан-ақ нақты нысандарды анықтау операцияларында кеңінен қолданылып келді, ал оны H2S жүйесімен жабдықтау мүмкіндіктерін одан әрі арттырады. 1944 жылдың 22 ақпанында әзірлеу тобы Mark IV жүйесін барлық "Ланкастерлерге" жылдам орнатуды ұсынды, ал жоғары дәлдік қажет болған жағдайда X диапазонындағы "Whirligig" немесе кішкентай антеннасы бар K диапазонын әзірлеуді ұсынды. Бірақ оларға екеуін де жасауға бұйрық берілді. K диапазонындағы жұмыстарға "Lion Tamer" деген ат берілді. Негізгі жабдықтың алғашқы сынағы 1944 жылдың 8 мамырында "Vickers Wellington" ұшағында өтті, ал "Lancaster" ND823 прототипі Mark VI жүйесімен жабдықталды және 25 маусымда ұшты. Алайда, 16 маусымдағы кеңесте K диапазонындағы жүйелердің қашықтығының жеткіліксіз екені, АҚШ-тағы сынақтардың тек биіктіктен ғана жүргізілгені айтылды. Сонымен қатар, өндіріс кең көлемде жеткізуге дайын емес еді, және Ди айтқандай, "қазіргі 100 H2S Mark VI жабдықтарының бағдарламасын сенімнің білдірілуі ретінде қарастыру керек". "Lion Tamer" жобасының бірнеше жаңа ерекшеліктері пайда болды. K диапазонындағы сигналдардың әлдеқайда жоғары ажыратымдылығына байланысты жаңа дисплей қажет болды, өйткені ескі дисплейдегі нүкте тым үлкен болып, екі жағындағы егжей-тегжейлі суреттерді жауып тастады. Бұл мәселені 216 типті дисплей шешті, ол секторлық сканерлеуді қамтамасыз етті, бұл операторға сегіз бағыттың бірін таңдауға және дисплейді тек сол секторды көрсету үшін кеңейтуге мүмкіндік берді. Бұл дисплейдің ажыратымдылығын екі есеге арттырды. Осы уақытта әуе навигациясы үшін жаңа механикалық компьютерлерді әзірлеу жұмыстары да жақсы жүріп жатқан еді. Mark VI жүйесінің осы жүйелерге қосылуы керек деп шешілді. Ақырында, барлық бұл өзгерістер ұсынылып отырған Mark VIII жүйесіне біріктірілді. 1944 жылдың жаз айларының соңында, D күнінен кейінгі операциялар қиындыққа тап болғанда, K диапазонындағы жүйені танктер сияқты тактикалық нысандарды анықтау үшін пайдалануға қызығушылық жаңадан оянды. "Lancaster" JB558 6 футтық сканермен және K диапазонындағы жиынтықпен жабдықталды және 1944 жылдың желтоқсанында басталған төмен биіктіктегі сынақтарды бастады. Нәтижелері "бірден таң қалдырды", дисплейде жеке ғимараттардың, жолдардың, теміржолдардың және тіпті кішкентай өзендердің жоғары сапалы суреттері көрсетілді. Осыған ұқсас эксперименттер кішкентай 3 футтық сканермен осы рөлде сәтті болған жоқ. 16 желтоқсанда өткен кеңесте 6 футтық сканерлі "Ланкастерлермен" және 3 футтық сканерлі "Москитолармен" жұмысты жалғастыру туралы шешім қабылданды. Бұл K диапазонындағы жабдықтардың бастапқыда Pathfinder Force күштерінде орнатылуы жоспарланған, бірақ оның орнына осы ұшақтарда пайдаланылатындығын білдірді. Pathfinder Force күштері орнына Mark IIIF X диапазонындағы жабдықты алды. Соғыс аяқталғанға дейін тек "Москитолар" дайын болды және Pathfinder Force күштері үшін үш нысандарды белгілеу операциясын жүргізді. Соғыс аяқталғаннан кейін және онымен бірге "Ленд-Лизинг" бағдарламасы тоқтатылғаннан кейін K диапазонындағы магнетрондар қолжетімсіз болды. Сонымен қатар, жоғары биіктіктегі сынақтарда сигналдың бұлттарда жоғалып кеткені байқалды, бұл кейіннен ауа райы радарлық жүйелерін құруға себеп болды, бірақ бұл жүйені тиімсіз етті. Әуе министрлігі Радар басқармасының директоры қауіпсіздік мақсатында K диапазонындағы жүйелердегі барлық жұмыстарға тыйым салу туралы шешім қабылдады.

Further improvements in magnetron and receiver design during the war led to the ability to use even shorter wavelengths, and in the summer of 1943 the decision was made to begin development of versions operating in the K band at 1.25 cm. This would improve the resolution by more than a factor of two over the X band versions, and was especially interesting as a system for low level bombing where the short local horizon limited the amount of territory visible on the display and would require guidance on smaller objects like particular buildings. The corollary of this improved resolution was that a K band system would offer the same resolution as the X band system with an antenna half the size. Such an antenna would fit on the Mosquito, and development of a scanner began. The Mosquito was already widely used for pinpoint target indicator operations, and fitting them with H2S would further increase their abilities. On 22 February 1944, the development group proposed rapidly fitting Mark IV to all Lancasters, and for higher accuracy needs, developing either an X band Whirligig, or a K band with a smaller antenna. Instead, they were ordered to do both. The K band work was given the name "Lion Tamer". The first test of the basic equipment took place on a Vickers Wellington on 8 May 1944, and Lancaster ND823 was equipped with the prototype Mark VI and flew on 25 June. However, a meeting on 16 June noted that the range of the K band sets was not good, with tests in the US reaching only from altitude. Further, production was not ready for large scale deliveries, and as Dee put it, "the present programme of 100 H2S Mark VI equipments should be regarded as an expression of faith." Several new features became part of the Lion Tamer effort. Due to the much higher resolution of the K band signals, a new display was needed because the dot produced on the older display was too large and overlapped details on either side. A solution was found in the Type 216 display, which featured sector scan, which allowed the operator to select one of the eight compass rose points and the display expanded to show only that sector. This effectively doubled the resolution of the display. Meanwhile, work on the new mechanical computers for air navigation was progressing well. It was decided that the Mark VI should be able to connect to these systems. Eventually, all of these changes were rolled up into the proposed Mark VIII. During the late summer of 1944, as the post D Day operations bogged down, there was renewed interest in using the K band system to detect tactical targets like tanks. Lancaster JB558 was fit with a 6 foot scanner and a K band set and began tests at low altitudes between beginning in December 1944. The results were "immediately staggering", with the displays showing high quality images of individual buildings, roads, railways and even small streams. Similar experiments with the smaller 3 foot scanner were not so successful in this role. At a meeting on 16 December, it was decided to move ahead with Lancasters with 6 foot scanners and Mosquitos with 3 foot scanners. This meant the K band equipment originally planned to be installed on the Pathfinder Force would be used on these aircraft instead. Pathfinder Force received the Mark IIIF X band equipment instead. Ultimately, only the Mosquitoes were ready before the war ended, and carried out a total of three target marking operations for the Pathfinder Force. When the war ended and the Lend Lease program ended with it, the availability of the K band magnetrons disappeared. Additionally, in high altitude tests, it was noticed that the signal disappeared in clouds, an observation that would later give rise to weather radar systems, but in the meantime made the system less than useful. The Director of Radar in the Air Ministry decided to embargo all work on the K band systems for security reasons.

Соғыстан кейінгі

VE күнінен кейін Mk.IIIG-ден бұрынғы барлық модельдер ескірген деп жарияланды және көптеген жаңа нұсқалар бойынша жұмыс тоқтатылды. Mk.VI-дан VIII-ге дейінгі барлық серияның орнына Mark IX келді, ол 3 см Mk.VIII ракетасы E3/45 реактивтік бомбалаушысына арналған, ол B3/45 болғаннан кейін ағылшын электрлік Канберрасы ретінде пайда болды. Бұл радарлар бұрынғы жобаларға қарағанда ұшақтың ажырамас бөлігі ретінде қарастырылды. Бұл қазіргі Mk.VIII-де 200 кВт магнитрон және көптеген ұсақ өзгерістерді қамтыды. 1946 жылы EMI компаниясына Mark IX ретінде келісімшарт берілді, бірақ оны әзірлеу кезінде V күші деп аталатын әлдеқайда үлкен B14/46 бомбалаушы конструкциясын жабдықтауға да өзгертілді. Бұл бастапқы тұжырымдамамен бірдей болды, бірақ үлкен "whirligig" рефлекторын пайдаланып, Mk.IXA болып өзгерді. Үлкен айналмалы рефлекторды және тесіктелген толқын жетекті пайдалану бұрыштық сәуле кеңдігін 1,5 градусқа дейін азайтуға мүмкіндік берді, бұл Екінші дүниежүзілік соғыс үлгілерімен салыстырғанда үлкен жетістік болды. Mk.IX, кейіннен рим цифрлары алынып тасталғанда Mk.9 аталды, сканерлеу жылдамдығын 8, 16 немесе 32 айналымға орнатуға мүмкіндік берді. Сонымен қатар, K диапазонындағы модельдер сияқты, IX секторлық сканерлеуді орындау мүмкіндігін қамтыды, бұл сканердің қозғалысын шектеді, сондықтан толық айналымдарды орындаудың орнына ол кішірек бұрыш бойынша алға-артқа сканерлейді. Бұл жағдайда шешімді жақсарту емес, таңдалған аймақтың жылдам жаңартуын қамтамасыз ету мақсаты болды, бұл ұшақтың жоғары жылдамдығын ескеру үшін қажет болды. Бұл әсіресе V күші үшін пайдалы болды, онда радардың мұрындағы орналасуы артқа қарай сканерлеуді қиындатты, ал ең жақсы жағдайда 60-90 градус бұғатталған болар еді. Сканды талап бойынша 45 градусқа дейін шектеу үлкен шығын болмады. Сондай-ақ, жүйе соғыстан кейінгі бомбалау жүйелеріне жиі қосылатын офсеттік бомбалауды жүзеге асыру мүмкіндігін қосты. Операция кезінде нысана радарда көрінбеуі мүмкін еді; мұндай жағдайларда навигатор көрінетін жақын маңдағы нысанды таңдайтын, мысалы, өзендегі бұрылыс немесе радио мұнарасы, және оның мен нысана арасындағы бұрыш пен қашықтықты өлшейтін. Олар ұшақты таңдалған нысанның дисплей ортасына қатысты дұрыс орналасуына бағыттауға тырысатын, бұл оңай емес. Офсеттік бомбалау навигаторға осы ауытқуларды дисплейге енгізуге мүмкіндік берді, бұл бүкіл дисплейдің сол мөлшерде жылжуына әкелді. Содан соң навигатор ұшақты таңдалған нысанның дисплей ортасынан өтуіне бағыттайтын, бұл ұйымдастыруға әлдеқайда оңай болды. Осы кезеңде API-дің орнына анағұрлым озық Навигациялық және Бомбалау Компьютері (NBC) пайда болды, ол Mk.IX және Green Satin радарымен біріктірілгенде Навигациялық және Бомбалау Жүйесін (NBS) құрады. Green Satin желдің жылдамдығы мен бағытын өте дәл және автоматты түрде өлшеді, бұл NBC-ге өте жоғары дәлдікпен өлі есептеулерді жүргізуге мүмкіндік берді. Бұл навигациялық процесті автоматтандырды, сондықтан жеке навигаторлар мен бомба нысаналары қажет емес болды, ал кейбір ұшақтар екі адамнан тұратын экипажмен жасалды. Соғыстан кейінгі үнемдеу шаралары салдарынан даму баяу жүрді. Кіші Mk.IX ұшағының ұшу сынағы 1950 жылы Avro Lincoln-де, содан кейін Mk.IXA 1951 жылы Handley Page Hastings немесе Avro Ashton ұшақтарында өтті. 1951 жылы пайдалануға берілген Канберра үшін бұл тым кеш болғандықтан, алғашқы модельдер оптикалық бомбалау үшін кәдімгі шыны мұрынмен өзгертілді. Mk.IVA 1956 жылға дейін қызметте болды, онда Mk.IX V күшінде қызметке кірді. NBS-ті алғаш рет 1956 жылы Каир әуежайында Мысыр әуе күштеріне ұзақ қашықтықтан соққы бергенде қолданды. Жүйе V бомбардировщик күштерінде (Valiant, Avro Vulcan және Handley Page Victor) өмір бойы қызмет етті. Соңғы рет ұрыста 1982 жылы Фолкленд соғысы кезінде "Black Buck" операциясы кезінде Vulcan ұшақтары қолданды. Олар бұл жүйені Ascension аралына және одан қайту кезінде негізгі навигациялық және бомбалау көмегі ретінде қолданды. Mk.IX сондай-ақ Handley Page Victor ұшағында қолданылды, оның соңғы үлгілері 1993 жылы қызметтен шықты. 1950 жылы дәлдігі жоғары әдеттегі бомбалау үшін қосымша талап қойылды, бұл ұшақтың ұшу кезінде дәлдігін талап етті және бұл 8 мм толқын ұзындығында Q диапазонында жұмыс істейтін нұсқаны ерте қарастыруға әкелді. 1951 жылы эксперименттік нұсқасы жасалды, бірақ іс жүзінде Mk.IX өзінің жеткілікті тиімділігін көрсетті және оны әзірлеу тоқтатылды.

After VE day, all models earlier than the Mk. IIIG were declared obsolete, and ongoing work on many of the newer versions ended. In place of the entire series from Mk. VI to VIII came the Mark IX, which was essentially a version of the 3 cm Mk. VIII designed specifically for use on the E3/45 jet bomber, which after becoming B3/45, would finally emerge as the English Electric Canberra. In contrast to the earlier designs that were added to existing bombers in an external fairing, for E3/45 the radar was designed as an integral part of the aircraft. It was otherwise a relatively straightforward upgrade to the existing Mk. VIII with a much more powerful 200 kW magnetron and numerous other minor changes. A contract was awarded to EMI in 1946 as the Mark IX, but during development it was amended to also equip the much larger B14/46 bomber designs, the V force. These were essentially identical to the original concept, but used the larger "whirligig" reflector and became the Mk. IXA. Using the larger whirligig reflector and a slotted waveguide allowed the angular beamwidth to be reduced to 1.5 degrees, a great improvement over the World War II models. The Mk. IX, later known as Mk. 9 when roman numerals were dropped, allowed the scanning rate to be set at 8, 16 or 32 RPM. Additionally, like the K band models, the IX included the ability to perform a sector scan, limiting the movement of the scanner so instead of performing complete circles it scanned back and forth across a smaller angle. In this case, the idea was not to improve resolution but to provide much more rapid updates of the selected area, which was needed in order to account for the much higher speed of the aircraft. This was especially useful on the V force, where the radar's location in the nose made it difficult to scan to the rear anyway, and at best some 60 to 90 degrees was always blocked. Further limiting the scan to 45 degrees, on demand, was not a real loss. The system also added the ability to perform offset bombing, a relatively common addition to post war bombing systems. It was found during operations that the target might not appear on the radar; in these cases, the navigator would select a nearby feature that would be visible, a bend in a river or a radio tower for instance, and measure the angle and distance between it and the target. They would then attempt to guide the aircraft so that the selected aiming feature was in the proper location relative to the centre of the display, by no means a simple task. Offset bombing allowed the navigator to dial these offsets into the display, which caused the entire display to move by that amount. The navigator then guided the aircraft so that the selected feature passed through the centre of the display, which was much easier to arrange. Through the same period, the API was replaced by the more advanced Navigation and Bombing Computer (NBC), which, when combined with Mk. IX and Green Satin radar, formed the Navigation and Bombing System (NBS). Green Satin made highly accurate and completely automatic measurements of wind speed and direction, allowing the NBC to perform dead reckoning calculations with a very high degree of accuracy. This further automated the navigation process to the point where separate navigators and bomb aimers were no longer needed, and some aircraft were designed with a crew of only two. Development proceeded at a slower rate due to post war austerities. Flight testing of the smaller Mk. IX began in 1950 on an Avro Lincoln, followed by the Mk. IXA in 1951 on Handley Page Hastings or Avro Ashton aircraft. As this was too late for the Canberra, which entered service in 1951, early models had to be modified with a conventional glass nose for optical bombing. The Mk. IVA remained in service until 1956 when the Mk. IX finally entered service on the V force. The first use of NBS in combat was in 1956, when Vickers Valiants performed long range strikes on the Egyptian Air Force at Cairo Airport. The system remained in service with the V bomber force (Valiant, Avro Vulcan and Handley Page Victor) throughout their lifetime. The last use in combat was made by the Vulcans of the Operation Black Buck flights in 1982 during the Falklands War, which used the system as the primary navigation and bombing aid throughout the round trips to and from Ascension Island. Mk. IX was also used on the Handley Page Victor, the last examples of which left service in 1993. In 1950 a further requirement for more accurate conventional bombing was raised, demanding accuracy from an aircraft flying at and This led to the early consideration of a version operating in the Q band at 8 mm wavelength. An experimental version was constructed in 1951, but in practice the Mk. IX proved useful enough on its own and development was dropped.