Екінші дүниежүзілік соғысындағы неміс әскерінің «Вюрцбург» радары
Würzburg radar
Екінші дүниежүзілік соғыстағы неміс әскерінің Würzburg радары: қаңқасы, даму тарихы, түрлері. 4000-нан астам дана өндірілді. Luftwaffe және Kriegsmarine қолданды.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде Вермахттың Люфтваффе және Германия армиясы үшін жерге орналастырылатын артиллериялық радар.
Ground based gun laying radar for the Wehrmacht's Luftwaffe and German Army during World War II
Төменгі UHF диапазонындағы Вюрцбург радары Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде Вермахттың Люфтваффе және Германия әскери-теңіз күштері (Крайгсмарин) үшін негізгі жерге орналастырылатын нысандарды анықтау радары болды. Оның әзірлемесі соғысқа дейін басталды және 1940 жылы қолданысқа енгізілді. Соңында, әртүрлі үлгілердегі 4000-нан астам Вюрцбург радарлары өндірілді. Ол Вюрцбург қаласының атымен аталады. Жүйенің екі негізгі моделі болды. Алғашқы Вюрцбург көліктік модель болатын, оны тасымалдау үшін жинап алуға болады, ал орналастырылып, деңгейленгеннен кейін жылдам жұмысқа қосылатын. A модельдері 1940 жылдың мамыр айында қолданысқа түсе бастады және келесі жылы дәлдігін арттыру үшін бірнеше жаңартылған нұсқалары шықты, әсіресе 1941 жылғы D моделінде конустық сканерлеу қосылды. Ірі Вюрцбург Ризе (гигант) D моделіне негізделген, бірақ ажыратымдылықты одан әрі жақсарту үшін, жылдамдығынан айырылып, әлдеқайда үлкен параболалық рефлекторды қолданды. Неміс радарларының бірі болғандықтан, британдықтар оған қарсы күш салуға көп еңбек жұмсады. Бұл 1942 жылдың ақпан айында «Biting» операциясымен аяқталды, онда қолданыстағы A моделінің құрамдас бөліктері қолға түсті. Осы құрамдас бөліктерден алынған ақпаратты пайдалана отырып, Корольдік әуе күштері олардың жұмысына кедергі келтіретін «Window» сабандарын және «Carpet» деп аталатын ақ шулы радар кедергілерін енгізді. Соғыстың соңында британдықтар бұрмалаушы кедергілердің озық әдісін қолдана отырып, алғашқы кедергілеу құрылғыларын енгізді.
The low UHF band Würzburg radar was the primary ground based tracking radar for the Wehrmacht's Luftwaffe and Kriegsmarine (German Navy) during World War II. Initial development took place before the war and the apparatus entered service in 1940. Eventually, over 4,000 Würzburgs of various models were produced. It took its name from the city of Würzburg. There were two primary models of the system. The first Würzburg was a transportable model that could be folded for transit and then brought into operation quickly after emplacement and levelling. The A models began entering service in May 1940 and saw several updated versions over the next year to improve accuracy, notably the addition of conical scanning in the D model of 1941. The larger Würzburg Riese (giant) was based on the D model but used a much larger parabolic reflector to further improve resolution at the cost of no longer being mobile. As one of German's primary radars, the British spent considerable effort countering it. This culminated in February 1942 with Operation Biting, in which components of an operational A model were captured. Using information from these components, the Royal Air Force introduced "Window" chaff and a series of white noise radar jammers known as "Carpet" to interfere with their operation. Late in the war, the British introduced the first jammers using the more advanced angle deception jamming.
Даму
1934 жылдың қаңтар айында Telefunken неміс радар зерттеушілерімен кездесті, атап айтқанда, Kriegsmarine Байланыс зерттеу институтының докторы Рудольф Кюнхольд және микротолқындар саласындағы сарапшы доктор Ханс Холльманн. Олар ерте ескерту радары бойынша жүргізілген жұмыстары туралы хабарлады. Telefunken-нің зерттеу директоры доктор Вильгельм Рунге бұл идеяға қызығушылық танытпады және оны ғылыми фантастика деп есептеді. Содан кейін әзірлеушілер өздерінің жолын таңдап, GEMA (Gesellschaft für Elektroakustische und Mechanische Apparate) құрды. Ақырында олар Lorenz компаниясымен бірлесіп Freya және Seetakt жүйелерін жасады. 1935 жылдың көктемінде GEMA-ның жетістіктері Рунгеге идеяның іске асырылатынын көрсетті, сондықтан ол Telefunken-де радар жүйелерін әзірлеу үшін жедел бағдарлама бастарды. Lorenz ерте ескерту құрылғыларын жасаумен айналысқандықтан, Рунге Telefunken командасына қысқа қашықтықтағы артиллериялық нысана алу жүйесіне назар аударуды тапсырды. Басқарушылық бұл жобаны Рунге бір жыл бұрын санағандай, қызықты емес деп санап, оны дамытуға төмен басымдық берді. Жазда олар 50 см диапазонында жұмыс істейтін тәжірибелік үлгі жасады, ол Junkers Ju 52 нысанасынан күшті сигналдарды алуға мүмкіндік берді. Келесі жазда эксперименталдық үлгі Дармштадт деп аталған прототипке айналды, ол шамамен 0,6 м аймақта дәлдік көрсетті, бірақ артиллериялық нысана алу үшін бұл жеткіліксіз болды. 1938 жылдың соңында Luftwaffe-ден толық дамыту шарты алынғаннан кейін жағдай өзгерді. Нәтижесінде пайда болған FuMG 62 жүйесі, сондай-ақ прототиптік FuMG 39T Дармштадт жүйесі 1939 жылдың шілдесінде Рехлинде Гитлерге көрсетілді. Telefunken тобы 54–53 см (553–566 МГц) диапазонында жұмыс істейтін клистронды микротолқынды түтік негізінде дәл жүйе жасады. Бұл сол кездегі өте қысқа толқын ұзындығы еді, импульстің ұзақтығы 2 микросекунд, ең жоғары қуаты 7–11 кВт және импульстің қайталану жиілігі (PRF) 3750 Гц құрады. Оның максималды қашықтығы шамамен болды, ал қашықтық бойынша дәлдігі шамамен болды. Вюрцбург жүйесінде дөңгелекті тіркемеде тасымалдау үшін көлденең орта сызық бойымен «құлатын» параболоидты тарелка антеннасы қолданылды. Бұл жүйе алғаш рет 1940 жылы қолданысқа енгізілді және осы негізгі конструкциядан 4000 дана жеткізілді.
In January 1934, Telefunken met with German radar researchers, notably Dr. Rudolf Kühnhold of the Communications Research Institute of the Kriegsmarine and Dr. Hans Hollmann, an expert in microwaves, who informed them of their work on an early warning radar. Telefunken's director of research, Dr. Wilhelm Runge, was unimpressed and dismissed the idea as science fiction. The developers then went their own way and formed GEMA (Gesellschaft für Elektroakustische und Mechanische Apparate) eventually collaborating with Lorenz on the development of the Freya and Seetakt systems. By the spring of 1935, GEMA's successes made it clear to Runge that the idea was workable after all, so he started a crash program at Telefunken to develop radar systems. With Lorenz already making progress on early warning devices, Runge had the Telefunken team concentrate on a short range gun laying system instead. Management apparently felt it to be as uninteresting as Runge had a year earlier and assigned it a low priority for development. By the summer they had built a working experimental unit in the 50 cm band that was able to generate strong returns off a target Junkers Ju 52. By the next summer, the experimental set up had been developed into a prototype known as the Darmstadt, which offered a range accuracy of at , not nearly enough for gun laying. Attitudes changed in late 1938, when a full development contract was received from the Luftwaffe. The resulting system, known as the FuMG 62, as well as the prototype system FuMG 39T Darmstadt were demonstrated to Hitler at Rechlin in July 1939. The Telefunken team developed an accurate system based on a klystron microwave tube operating in the range of 54–53 cm (553–566 MHz)—an extremely short wavelength for the time—with a pulse length of 2 microseconds, a peak power of 7–11 kW and a pulse repetition frequency (PRF) of 3,750 Hz. It had a maximum range of about and was accurate to about in range. Würzburg used a paraboloid dish antenna, which could be "folded" along the horizontal midline for travel on a wheeled trailer. The system was first accepted into service in 1940 and 4,000 of this basic layout were delivered.
Операциялық модельдер
Соғыс барысында Вюрцбург жүйесінің бірнеше нұсқасы қолданылды. Біріншісі – Вюрцбург А – қолмен басқарылды және операторлар осциллоскоп экранында максималды сигналды ұстап, нысананы анықтауын қажет етті. Сигнал күші түрлі себептермен өздігінен өзгеретіндіктен, бұл дәлдігі төмен болды және көбінесе радар шамамен орналасқаннан кейін нысананы табу үшін іздеу шамдарын пайдалану қажет болды. Дегенмен, 1940 жылдың мамыр айында бір ұшақты атып түсіруге тікелей көмектескен алғашқы Вюрцбургтердің бірі, зениттік бөлімдерге ауызша командалар берді. Эксперименттік Вюрцбург В нұсқасына нақты реттеу үшін инфрақызыл детектор қосылды, бірақ жалпы алғанда бұл құрылғылар пайдасыз болып шықты және өндіріс тоқтатылды. Вюрцбург С нұсқасында мақсатты көру дәлдігін арттыру үшін лобты ауыстыру жүйесі болды. Ол сигналды параболалық рефлектордың орта сызығының екі жағына орналастырылған екі дипольдік антеннаның бірінен жіберді. Сигнал екі дипольдің арасында жылдам ауыстырылып, көру сызығынан сәл солға немесе оңға сигнал жіберілді. Дипольдердің бірінен сигнал сәл кешіктірілгеннен кейін, кері сигнал осциллоскоп экранына жіберілді. Нәтижесінде екі жақын орналасқан нүкте пайда болды, оператор антеннаны қысқа нүктеге бұра отырып, оларды экранда бірдей биіктікте ұстауға тырысты. Бұл жүйе нысана позициясының өзгеруіне байланысты жылдам кері байланыс ұсынды және операторлар шамамен бір градусқа дейін дәлдікке қол жеткізе алды. Нысананың шағылысуының өзгеруіне байланысты сигнал күшінің өзгеруі екі лобқа бірдей әсер етіп, оқылу қателіктерін жойды. Осындай жүйе АҚШ-тың алғашқы SCR 268 зениттік радарында қолданылды. 1941 жылы Вюрцбург D нұсқасы енгізілді, ол 25 Гц жиілікте айналатын, "бұта" (неміс тілінде – Quirl) деп аталатын смещенный қабылдағыштан сигнал алатын конустық сканерлеу жүйесін қосты. Нәтижесінде алынған сигнал табақтың орта сызығынан сәл ауытқып, осінің айналасында айналып, ортасында жабысты. Егер нысана ұшағы көру сызығында болса, сигнал тұрақты болды, ал егер сызықтан ауытқса, күші артты немесе азайды. Сигналдың өзгеру уақыты ұшақтың орта сызыққа қатысты бағытын көрсетті. Бұл сигналдың өзгеруі антенна ортаға жақын болғанда да байқалды, сондықтан бұрыштық ажыратымдылық антеннаның сәуле енінен кішірек болды, бұл азимут бойынша 0,2 градусқа және биіктік бойынша 0,3 градусқа дейін дәлдікті арттырды. Алдыңғы үлгілер көбінесе D нұсқасына жаңартылды. Дегенмен, тіпті D нұсқасы да қаруларды тікелей бағыттау үшін жеткіліксіз дәлдікке ие болмады. Жүйенің дәлдігін арттыру үшін FuMG 65 Würzburg Riese ("Гигант Вюрцбург") әзірленді. D нұсқасының қабылдағыш схемасы мен экраны негізінде жаңа нұсқада әлдеқайда үлкен антенна және қуаттырақ таратушы болды, ол азимут бойынша және биіктік бойынша 0,1-0,2 градусқа дейін дәлдікпен қаруларды тікелей бағыттауға мүмкіндік берді. Жүйе жүк көлігінің тіркемесінде тасымалдауға тым үлкен болды және Вюрцбург Ризе Е ретінде теміржол вагонында жұмыс істеуге бейімделді, соғыс кезінде 1500 данасы өндірілді. Вюрцбург Ризе Гигант 160 кВт қуаты бар өте үлкен нұсқа болды, бірақ ол өндіріске енгізілген жоқ.
Several versions of the basic Würzburg system were deployed over the course of the war. The first, Würzburg A, was operated manually and required the operators to pinpoint the target by maintaining a maximum signal on their oscilloscope display. Since the signal strength changed on its own for various reasons as well as being on or off target, this was inaccurate and generally required the use of a searchlight to spot the target once the radar had settled on an approximate position. Nevertheless, one of the first Würzburgs in service directly assisted in the shooting down of an aircraft in May 1940 by orally relaying commands to a flak unit. An experimental Würzburg B added an infra red detector for fine tuning, but in general these devices proved to be unusable and production was discontinued. Würzburg C featured lobe switching to improve aiming accuracy. It sent the signal out of one of two dipole antennas placed slightly on either side of the centreline of the parabolic reflector. The signal was switched rapidly between the two dipoles, sending the signal slightly to one side of the line of sight or the other. After slightly delaying the signal from one of the dipoles, the returns were sent to an oscilloscope display. The result appeared as two closely separated blips which the operator attempted to keep at the same height on the display by turning the antenna towards the shorter blip. This system offered much faster feedback on changes in the target position and operators could achieve accuracy on the order of a degree. Changes in signal strength, due to changes in the reflection of the target, affected both lobes equally, eliminating common reading errors. An almost identical system was used in the United States's first gun laying radar, the SCR 268. The Würzburg D was introduced in 1941 and added a conical scanning system using an offset receiver feed called a Quirl (German for whisk) that spun at 25 Hz. The resulting signal was slightly offset from the centreline of the dish, rotating around the axis and overlapping it in the center. If the target aircraft was entered in the line of sight the signal was steady, but if it was off axis the strength would increase and decrease. The timing of the increases indicated the direction of the aircraft relative to the centreline. Because this variation in signal was present even when the antenna was very close to centered, the angular resolution was smaller than the beamwidth of the antenna, leading to greatly improved accuracy on the order of 0.2 degrees in azimuth and 0.3 degrees in elevation. Earlier examples were generally upgraded to the D model in the field. Even the D model was not accurate enough for direct laying of guns. In order to provide the system with much greater accuracy, the FuMG 65 Würzburg Riese (known as the "Giant Würzburg") was developed. Based on the same receiver circuitry and displays as the D model, the new version featured a much larger antenna and a more powerful transmitter giving a range of up to Azimuth and elevation accuracy was 0.1 0.2 degrees, which was enough for direct gun laying. The system was too large to be carried on a truck trailer and was adapted for operation from a railway carriage as the Würzburg Riese E, of which 1,500 were produced during the war. The Würzburg Riese Gigant was a very large version with a 160 kW transmitter, which never entered production.
Қарсы шаралар
Радар неміс әскерінде ең көп қолданылатындарының бірі болғандықтан, британдықтар соғыс кезінде осы жүйеге қарсы күрес жүргізуге көп күш салды. 1942 жылдың ақпан айында Франция жағалауындағы Бруневаль қаласында британдық парашютистер «Битинг» операциясы барысында «Вюрцбург А» радарының жүйесін басып алды. Бірнеше маңызды компоненттер Ұлыбританияға жеткізілді, бұл жүйенің жұмыс параметрін дәл анықтауға мүмкіндік берді. Осының нәтижесінде, белгілі бір «Вюрцбург» жүйелері қолданатын жиіліктерде кедергі тудыратын «Кілем» (Carpet) жүйесін жасау үшін қолданыстағы хабар тарату жүйелері өзгертілді. «Кілемнің» (Carpet) бірнеше жаңартылған нұсқалары енгізілді; «Кілем II» (Carpet II) – Ұлыбританиядағы негізгі нұсқа, ал «Кілем III» (Carpet III) – АҚШ-та жасалған оның баламасы. «Беликоз» операциясы барысында күдікті «Вюрцбург» радар зауыты бомбаланды. «Гидра» операциясы кезінде Пенемендедегі бомбалау V-2 зымырасына бағытталған Любмин басқару станциясындағы жақын орналасқан «Гигант Вюрцбург» радарына әсер етпеді.
As the radar was one of the most common in German use, the British spent considerable effort countering the system during the war. In February 1942, a Würzburg A system at Bruneval on the coast of France was captured by British Paratroopers in Operation Biting. Several key components were returned to the UK, which allowed the operational parameters of the system to be accurately determined. This led to the modification of existing transmitter systems to produce the "Carpet" system that broadcast noise on the frequencies used by particular Würzburg systems. Several updated versions of Carpet were introduced; Carpet II was the primary UK version while Carpet III was its US built counterpart. Operation Bellicose bombed the suspected Würzburg radar factory. The Operation Hydra bombing of Peenemünde did not affect the nearby Giant Würzburg at the Lubmin guidance and control station used for the V 2 rocket.
Соғыстан кейінгі астрономиядағы қолданысы
Голланд ғалымдары 1950 жылдардың басында Германияның жағалауындағы артық Вюрцбург радарларының бірнешеуін Нидерландыдағы Кутвик радио тарату станциясына әкелді. Олар радиоастрономияның дамуының алғашқы кезеңдерінде маңызды эксперименттерде, атап айтқанда, сутегі сызығын ашуда және одан кейін Самағай галактикасының спиральді қолдарын картографиялауда қолданылды. Мартин Райл мен Дерек Вонберг 1945 жылдан бастап Кавендиш лабораториясында күн дақтарын бақылау үшін неміс радарлық жабдықтарын, соның ішінде екі Вюрцбург антеннасын (RAE Farnborough-дан алынған) пайдаланды. Екі FuSE 65 Вюрцбург радары 1956 жыл шамасында Чехословакиядағы Ондржеёв обсерваториясына орнатылды. Бірінші радар 1994 жылға дейін күн сәулелену ағынын өлшеуге қызмет етті, кейін Лешаны әскери мұражайына көшірілді. Екінші радар 100-1000 МГц диапазонында күн спектрін өлшеу үшін пайдаланылды. Кейіннен ол тек эпизодтық эксперименттер үшін ғана қолданылды.
Dutch scientists brought several of the surplus German coastal Würzburg radars to the Radio Transmitting Station in Kootwijk, Netherlands in the early 1950s. There, they were used in experiments important in the development of early radio astronomy, specifically the discovery of the Hydrogen line and subsequent mapping of the spiral arms of the Milky Way Galaxy. German radar equipment including two Würzburg antennas (obtained from RAE Farnborough) was used by Martin Ryle and Derek Vonberg at the Cavendish Laboratory from 1945 to observe sunspots. Two FuSE 65 Würzburg radars were installed around 1956 at the Ondřejov Observatory in Czechoslovakia. The first radar served until 1994 to measure solar radiation flux, and later was moved to the Military museum Lešany. The second radar was used to measure solar spectrum in range 100 1000 MHz. Later it was used only for occasional experiments.