Екінші дүниежүзілік соғыстағы радиолокациялық ескерту қабылдағышы

Кіріспе

Екінші дүниежүзілік соғыстағы радарлық ескерту қабылдағышы

Naxos радарлық ескерту қабылдағышы – екінші дүниежүзілік соғыста S-диапазонындағы микротолқынды радарға қарсы неміс шарасы, ол қуыс магнитронмен жасалған. 1943 жылдың қыркүйегінде енгізілген бұл құрылғы сантиметрлік радарды анықтай алмайтын Metox-ты алмастырды. Екі нұсқасы кеңінен қолданылды: FuG 350 Naxos Z түнгі күрес ұшақтарына RAF Бомбалау командованиесінің ұшақтарындағы H2S радарларын анықтап, оларға бағыт беруге мүмкіндік берді, ал FuMB 7 Naxos U U- қайықтары үшін RAF Жағалау командованиесінің ASV Mark III радарымен жабдықталған патрульдік ұшақтарының жақындауы туралы ерте ескертуді қамтамасыз етті. Кейінірек шыққан Naxos ZR моделі RAF түнгі күрес ұшақтарындағы AI Mk. VIII радарының жақындауы туралы ескерту берді.

Өмірбаян

Қуысты магнитронды енгізуге дейін радар жүйелері дәстүрлі вакуумдық түтік электроникасын пайдаланды және Ұлыбританияда қолданылуы шамамен 1,5 м толқын ұзындығымен, ал неміс жүйелерінде 50 см-ге дейін шектелді. Екі тарап та қарсы тараптың радар жүйелерінің сигналдарын қабылдай алды және екі жақ та радар ескерту қабылдағыштарын түрлі мақсаттарда кеңінен қолданды. 1942 жылға қарай Ұлыбритания магнитрон бойынша жеткілікті прогресс жасап, оны пайдаланатын жаңа радарларды енгізе бастады, оның ішінде түнгі күресшілерге арналған AI Mk. VIII радарын, теңіз бетін іздеуге (суасты қайықтарға қарсы) арналған ASV Mk. III радарын және бомбалаушыларды бағыттау үшін H2S радарын. Қолданыстағы неміс қабылдағыштарының ешқайсысы магнитронның 10 см толқын ұзындығында жұмыс істей алмады, және әсіресе ASV Mk. III-тің енгізілуі 1943 жылдың жазында U-кемелері флотының айтарлықтай шығындарына әкелді. Магнитрон операциялық түрде қолданысқа кіріспес бұрын, Ұлыбританияда оны қолдануға рұқсат беру керек пе, жоқ па деген кең пікірталас болды. Бұл дәуірдегі басқа түтік электроникасынан айырмашылығы, олар өте нәзік болды, магнитронның негізгі бөлігі үлкен мыс блоктан тұрады. Егер оны тасымалдаған ұшақ атып түсіріліп, табылса, блок сақталуының жоғары ықтималдығы бар еді, содан кейін құпия микротолқындық техникамен таныс кез келген адамға ашылар еді. 1943 жылдың 2/3 ақпанында дәл осы оқиға болды, H2S-ті пайдалануға жасалған екінші әрекет Роттердам маңында оны тасымалдаған Short Stirling бомбалаушысының біреуінің атып түсірілуіне әкелді. Магнитрон табылды және бұл Роттердамдық құрылғы (гаджет немесе құрал) оны зерттеу үшін арнайы топты құруға себеп болды. Топ 22 ақпанда Берлиндегі Telefunken кеңсесінде алғашқы рет жиналды. Оны пайдаланып радарларды жасау мүмкіндігі қарастырылса да, бұл радарға қарсы шараларды әзірлеудің өте маңызды қажеттілігі болды. Бұл әсерге индустрияның микротолқынды зерттеуден бас тарту туралы жақындағы шешімі кедергі келтірді, бұл британдық инженерлер магнитрон енгізілгенге дейін соқпаққа тірелген жол деп санаған. Олардың қиындықтарына қоса, осы жоғары жиілікті сигналдарды сенімді анықтай алатын қолайлы, берік кристалл детектордың болмауы да себеп болды. Бұл мәселелерді шешу үшін үлкен күш-жігер жұмсалды және жазға дейін прототиптік үлгілер дайын болды.

Prior to the introduction of the cavity magnetron, radar systems used traditional vacuum tube electronics and were limited to about 1.5 m wavelength in UK use, and as low as 50 cm in German systems. Both could receive the transmissions of their opposing radar systems and radar warning receivers were widely used by both sides in a number of roles. By 1942, the UK had made enough progress on the magnetron to begin introducing new radars using it, including the AI Mk. VIII radar for night fighters, ASV Mk. III radar for sea surface search (anti submarine) and the H2S radar for bomber guidance. None of the existing German receivers could operate at the magnetron's 10 cm wavelength, and the introduction of the ASV Mk. III, in particular, led to significant losses among the U boat fleet during the summer of 1943. Before the magnetron had been deployed operationally, there was a great debate in the UK over whether or not Bomber Command should be allowed to use it. Unlike other types of tube electronics of the era, which are quite fragile, the main component of the magnetron is a large block of copper. If an aircraft carrying one were shot down and recovered, there was a very good chance the block would survive, at which point the secret would be revealed to anyone familiar with microwave techniques. This is precisely what occurred on the night of 2/3 February 1943, when the second mission to attempt to use H2S led to one of the Short Stirling bombers carrying it being shot down near Rotterdam. The magnetron was recovered and this Rotterdam Gerät (gadget, or device) led to the rapid formation of a study group to exploit it. The group first met at the Telefunken offices in Berlin on 22 February. Although the possibility of developing radars using it was considered, the much more pressing need was the development of countermeasures to this now undetectable radar. This effect was hampered by the industry's recent decision to give up on microwave research, considering it to be a dead end, as had British engineers before the introduction of the magnetron. Adding to their problems was the lack of a suitable rugged crystal detector, which was the only system able to reliably detect these high frequency signals. Enormous effort was expended to address these problems, and prototype units were available by the summer.

Әуе кемелерін пайдалану

Бірінші рет 1943 жылдың 2 қыркүйегінде Junkers Ju 88 ұшағында қолданылды. Осы кезеңде жеткізілген басқа да құрылғылар сияқты, оны жұмыс істеуге келтіру өте қиын болды. Тіпті жұмыс істеген жағдайда да, бұрыштық дәлдігі шектеулі болды және ол биіктік немесе қашықтық туралы ешқандай ақпаратты бермеді. Операторлар оны бомбалаушылар тобын табу үшін пайдалы деп тапты, бірақ оны жеке ұшақтарды анықтау үшін қолдануға болмады. Naxos Z жүйесінің әуеде қолдануға арналған айналмалы антеннасы тұрақты токпен (DC) жұмыс істететін қозғалтқышпен қоздырылды және дөңгелек айналатын платформада орналасқан екі вакуумдық түтіктерден тұрды. Бұл антенна бір қозғалтқышты ұшақта қолдану үшін жарты шар пішіндес немесе екі қозғалтқышты түнгі ұшақтың кабинасының үстіне орналастыру үшін аэродинамикалық «тамшы» пішіндес радиодоменің ішінде орналастырылды. Бұл құрылғы туралы ақпарат Англияға жетті, онда H2S ұшақтың жойылуына себеп болуы мүмкін деген қауіп туды. Бомбалаушылар командасының H2S-ті пайдалануы туралы пікірталас қайта жаңғырды. 1944 жылдың шілдесінде Naxos құрылғысы бар Ju 88 түнгі ұшағы жоғалып, Ұлыбританияға қонғаннан кейін бұл мәселе шешілді. Ұшу экипажы Naxos операциясының жалпы пайдасы шамалы екенін айтты, ал Flensburg деп аталатын басқа құрылғы жеке ұшақтың Monica радарына іздеу салуға қабілетті болды. Monica қызметтен алынды және H2S соғыс бойына қолдануға рұқсат берілді. Магнитрон немістерге белгілі болғаннан кейін, RAF өзінің түнгі ұрыс нұсқасын, AI Mk. VIII радары Еуропа үстінде қолдануға жіберді. Бұл радар RAF-қа немістердің ескі жүйелеріне қарағанда айтарлықтай артықшылық берді және RAF алғаш рет неміс түнгі ұшақтарының жұмысын тікелей шабуылдау арқылы бұзуға мүмкіндік алды. Сақталған ұшақтар шабуыл туралы ескерту алмағанын хабарлады, содан кейін RAF жаңа микротолқынды AI радары енгізгені болжалды. Бұл Naxos ZR-дың жылдам енгізілуіне әкелді, ол Mk. VIII жиілігіне реттелген және артқа қараған антенналармен жабдықталған. Барлығы шамамен 700 Naxos Z және ZR құрылғысы өндірілді.

The first operational use was in a Junkers Ju 88 on 2 September 1943. The unit, and others that were delivered during this time, proved extremely difficult to keep working. Even when they did work, their angle accuracy was limited, and it did not provide elevation or range information of any sort. Operators found it useful for finding the bomber stream, at ranges as great as , but could not use it to home in on individual aircraft. The Naxos Z system's rotating antenna for airborne use was driven by a DC motor, and comprised what appear to be a pair of vacuum tubes laid flat on a circular rotating carriage, which would be enclosed within a radome of either hemispherical shape for single engine fighter use, or in a more aerodynamic "teardrop" shape for placement atop a twin engined night fighter's canopy. News of the device made its way to England, where some level of panic broke out when it was suggested that the H2S could be leading to the aircraft's demise. Arguments over the use of H2S by bomber command started anew. These were finally put to rest in July 1944 when a Naxos equipped Ju 88 night fighter became lost and landed in the UK. The crew described the operation of Naxos as being of little overall use, while another device, Flensburg was able to home in on individual aircraft's Monica radar. Monica was removed from service and H2S was allowed to continue throughout the war. When it was clear that the magnetron was known to the Germans, the RAF released its night fighter version, AI Mk. VIII radar, for use over Europe. This radar provided a significant advantage to the RAF over the older systems used by the Germans, and for the first time the RAF was able to seriously disrupt German night fighter operations by attacking them directly. Aircraft that did survive reported that there was no warning of the attack, and it was quickly surmised that the RAF had introduced a new microwave AI radar. This led to the rapid introduction of the Naxos ZR, tuned to the Mk. VIII's frequency and equipped with rearward facing antennas. Altogether, about 700 Naxos Z and ZR's were produced.

Су асты кемелерінде пайдалану

Немістерге магнетронның жоғалуы мүмкін болғандықтан, 1942 жылдың жазында RAF болашақ жеткізілімдерді жағалау командасының суастына қарсы міндеттері үшін шектеді, себебі оларды тұтқынға алу ықтималдығы төмен болды. Алайда, бомбалаушылар командасы бұл шешімге қарсы күресті және жыл соңында жеткізілімдер басталғанда, олар барлық бірліктерді алды. U- қайықтары ASV Mk. II радарына қарсы белгілі бір детектормен жабдықталғанда бұл мәселе тағы да қарастырылды, өйткені ұшақ жақындағанда радарда олардың жоғалып бара жатқанын көруге болады, және 1943 жылдың басында бұл қауіпті пайдалануға айналды. Жаңа келісімге қол жеткізілді, онда жағалау және бомбалаушылар командасы жеткізілімдерді шамамен 65/35 арақатынамында бөліседі. Алғашқы ASV Mk. III радар жүйелері 1943 жылдың басында қолданысқа енген кезде, олардың әсері зор болды. Британдық ұшақтар Лейдің шамдары жанған соңғы секундтарға дейін ешқандай ескертусіз суасты қайықтарына шабуылдай алатын болды, бұл суасты қайығының қорғаныс шараларын қабылдауына тым кеш болатын. Британдық ұшақтар Бискай шығанағына еніп, неміс суасты қайықтарына түнде дағдысыз өлімге ұшыраудың орнына күндіз бетте қалып күресуге кеңес берілген жаңа кезең басталды. Бұл олардың флотын жаңа радарды анықтай алатын Naxos модификациясымен жабдықтауға бағытталған жедел бағдарламаға әкелді. Нәтижесінде пайда болған Naxos U бастапқыда өте қысқа анықтау қашықтығына ие болды, ол тиімді болу үшін тым қысқа болды. Бұл соңғы Fliege (шыбық) жартылай параболалық жүйесі енгізілгенге дейін жаңа антенна дизайндарының бірнеше сериясына әкелді. Оның ерекше кемшілігі - ол су өткізбейтін болды және суға батқан кезде оны бекіткіштен алып, ішке кіргізу қажет болды. Тіпті осы антеннамен ескерту уақыты бір минутқа жуық болды. Одан да кейінгі нұсқасы, Naxos ZM, антеннаны 1300 айналым/мин жылдамдықпен айналдырып, бұрышты суасты қайығындағы катодты сәулелі түтік дисплейінде тікелей көрсетті. Бұл жүйе соғыс аяқталған кезде әлі де дамырылып жатқан еді. Naxos ASV Mk. III-ке қарсы тиімді болғанымен, 1944 жылға қарай британдықтар мен америкалықтар 3 см толқын ұзындығындағы американдық H2X сияқты жаңа магнитронға негіделген радар жүйелерін енгізуге дайын болды. Бірінші ASV Mk. VI радарлары Naxos орнатылып жатқанда қолданысқа енгізілді. Нәтижесінде, Naxos оны алмастырған Metox сияқты үлкен жетістікке қол жеткізе алмады.

Given the concerns over the possibility of losing a magnetron to the Germans, for some time through the summer of 1942 the RAF limited future deliveries to Coastal Command aircraft for anti submarine duties, where the possibility of capture was remote. However, Bomber Command fought this decision and by the time deliveries started late in the year they received all of the units. This was reconsidered once again when it was becoming clear the U boats had been equipped with some sort of detector for the existing ASV Mk. II radar, as they could be seen disappearing on the radar as the aircraft approached, and this was put to fearsome use in early 1943. A new agreement was reached where Coastal and Bomber Command would split the deliveries about 65/35. When the first of these ASV Mk. III radar systems began reaching service in early 1943, the effects were profound. Once again British aircraft could attack submarines with no warning until the last seconds when the Leigh light was illuminated, far too late for the submarine to take defensive action. A new phase started where British aircraft pressed into the Bay of Biscay and German submarines were told to remain on the surface and fight it out in daylight rather than risk almost certain death at night. This led to a crash program to equip their fleet with a variation of Naxos that could detect the new radar. The resulting Naxos U initially proved to have very short detection range, too short to be really useful. This led to a series of new antenna designs before the final Fliege (fly) semi parabolic system was introduced. This had the distinct disadvantage that it was not waterproof and had to be removed from its mounting and taken inside in order to dive. Even with this antenna, warning times were on the order of one minute. An even later version, Naxos ZM, spun the antenna at 1,300 RPM to display the angle directly on a cathode ray tube display in the submarine. This was still under development when the war ended. Although Naxos was useful against ASV Mk. III, by 1944 the British and US were already well on their way to introducing newer magnetron based radar systems, like the American H2X, operating at even higher frequencies in the 3 cm band. The first of these ASV Mk. VI radars were being introduced to service just as Naxos was being fitted. As a result, Naxos never had as great a success as the Metox it replaced.

Басқа да өзгерістер

Наксостың жердегі нұсқасымен эксперименттер «Корфу» деген атпен жүргізілді. Оны әуеде қолданылатын FuG 351 Corfu Z түрінде жасауға әрекет жасалды, бірақ ол қызметке енгізілген жоқ. Наксостың шешім қабілетінің төмендігін жою мақсатында «Корфу» жүйесінде жақсырақ антенна жүйесі мен жоғары сезімтал қабылдағыш қолданылды. Наксо қабылдағыштары Вюрцбург радиолокациялық жүйелерінен алынған параболалық антенналармен біріктіріліп, британдық Oboe радио навигациялық жүйесіне бағытталған ұзақ қашықтықты қабылдағыш құрылды. Кейін бұл жүйе Домейер қабылдағышын пайдаланып, «Наксбург» жүйесіне айналды. Oboe жүйесі ұшақтан Ұлыбританиядағы жер станцияларына жеткілікті қуатты импульстар жіберді. Бұл оларды, қабылдағыш тиісті жиілікке келтірілген жағдайда, қысқа қашықтықта анықтауды жеңілдетті. Мұндай сигнал анықталғанда, ұшақтан алынған сигналдарға ұқсас жалған импульстар жерден қайта таратылды. Осылайша, Ұлыбританиядағы станциялар жіберген әрбір сигнал үшін екі немесе одан да көп сигналды алды, бұл анықтағыштарды шатастырды.