Введение

Радар-транспондер Rebecca/Eureka был системой радионавигации малой дальности, используемой для сброса воздушных сил и их припасов. Он состоял из двух частей, бортового приемника и антенны Rebecca и наземного транспондера Eureka. Ребекка рассчитала дальность до "Еврики" на основе синхронизации обратных сигналов и ее относительного положения, используя высоко направленную антенну. Название "Ребекка" происходит от фразы "Признание маяков". Название "Еврика" происходит от греческого слова, означающего "Я нашла!". Система была разработана в Великобритании в Telecommunications Research Establishment Робертом Ханбери Брауном и Джоном Уильямом Саттоном Прингле. Ребекка была, по сути, радар ASV, приспособленный к новому вещательному блоку, в то время как система Eureka была новой. Первоначальное производство началось в 1943 году, и система использовалась для доставки припасов бойцам сопротивления в оккупированной Европе после доставки портативного блока "Еврика". ВВС армии США начали производство в США, и оба примера могут использоваться взаимозаменяемо. Со временем "Ребекка"/"Еврика" нашла ряд других применений, включая слепое бомбардирование, подход к аэродрому и в качестве помощи в слепой посадке в форме BABS (сигнал маяка луча приближения). Поскольку многие системы военной эпохи использовали аналогичные устройства отображения, система Lucero была введена для отправки правильных сигналов для допроса любой из этих систем, позволяя использовать одно устройство отображения любого типа для H2S, ASV, AI, Rebecca и BABS.

К счастью, несчастный случай.

Ребекка/Еврика во многом обязана своим существованием усилиям Роберта Хэнбери Брауна, астронома и физика, который работал с группой AMES Министерства воздушного транспорта над разработкой радаров. В 1940 году Браун возглавил разработку новой версии AI Mk. IV радар, включавший индикатор пилота, более известный сегодня как C-объем. Этот дисплей напрямую отображал относительную позицию между истребителем и его целью, как будто пилот смотрел сквозь прицел. Была надежда, что это значительно облегчит проблемы, с которыми сталкиваются операторы радаров, пытаясь передать инструкции от своих приборов пилоту, особенно на более близком расстоянии. Прототипы стали доступны в конце 1940 года, а первые образцы производства появились в январе 1941 года. Во время испытательного полета в феврале, самолет летел, когда подача кислорода Ханбери Брауну прекратилась, и он потерял сознание. Пилот-испытатель Питер Чемберлен понял, что произошло, и быстро приземлил самолет. Браун проснулся в машине скорой помощи. Эта авария, наряду со многими предыдущими полетами на большой высоте, усугубила травму уха, которую он получил в RAF Martlesham Heath в 1939 году, и весной он был госпитализирован для операции мастоидектомии в Брайтоне. Операция прошла успешно, но после операции у него появилась инфекция, которая сделала его глухим на оба уха, и потребовалось несколько повторных посещений. К тому времени, когда он вернулся в исследовательский центр AMES, ныне в Уорт-Метраверсе и переименован в Исследовательский институт телекоммуникаций (TRE), основные исследования ранних наборов ИИ закончились в пользу новых систем, работающих на микроволновых частотах с использованием недавно изобретенного полостильного магнитрона. Браун пропустил большую часть разработки этой системы, и ему больше не разрешали летать на больших высотах, поэтому его работа над ИИ закончилась. Вместо этого его поместили в новую группу под руководством Джона Прингла, зоолога из Кембриджского университета, и они начали изучать новые приложения для радарных технологий.

Маяки для армейского сотрудничества

В июне 1941 года Браун посетил штаб-квартиру армии на аэродроме Старого Сарума, чтобы узнать, может ли школа армейской кооперации командования армии ВВС использовать радар. Эскадрильи армейской операции выполняли различные задачи, включая обнаружение артиллерии, общую разведку и наземные атаки. Он обнаружил, что группа была только слегка заинтересована в радаре, думая, что это может быть полезным устройством для предупреждения о приближении вражеских истребителей, но были совершенно счастливы использовать флаги и дымовые сигналы для навигации и связи. Затем Браун посетил военные учения, включающие наземные атаки в тесной координации с армией, и был убежден, что радиолокационные системы могут быть использованы для улучшения этих результатов. Однако он также понял, что почти все такие миссии будут выполняться самолетами других сил, в частности, RAF, поэтому любая система, которую они предлагают, должна быть установлена на этих самолетах. После этого Прингл организовал встречу Брауна и себя с главнокомандующим (C in C) армейской операции, сэром Артуром Барратом. В длительном разговоре они рассказали о возможностях использования радаров для бомбардировок, навигации и возвращения на базу, что оказалось интересным для Барратта. Затем Барратт заявил, что любая система, которую они приняли, должна была бы поместиться в одноместный самолет, такой как "Томагавк", что исключило большинство из этих возможностей. Оба Прингла и Брауна сосредоточились на использовании системы транспондеров в сочетании с существующими радарами, чтобы обеспечить точную бомбардировку или доставку припасов или войск с помощью парашюта, роль, которая почти всегда выполнялась бы самолетами с двумя двигателями или более крупными. Если бы это радиовещание было на частоте 200 МГц, используемой многими британскими радарами, любой самолет с ИИ или радар "воздух-поверхность" мог бы его обнаружить. Чтобы проиллюстрировать концепцию, Браун дал им небольшой транспондер и сказал спрятать его в любом месте в штаб-квартире армейской операции в Брэкнелле. Один из самолетов TRE из RAF Крайстчерч попытался найти его и запустить дымовой сигнал в пределах его местоположения. Испытание было проведено 28 июля 1941 года, и пока они ждали прибытия своего самолета, другой самолет подошёл к месту укрытия и несколько раз облетел его, прежде чем снова улететь. Армия подозревала, что они послали этот самолет, чтобы разведать место. Как только Браун убедил их, что они не шпионы, их собственный самолет, Бристоль Бленхайм, прибыл и выпустил дымовой сигнал всего в 50 ярдах от транспондера. Конечно, армии сказали спрятать его в другом месте, на этот раз под деревом на лужайке штаба. Их Бленгейм снова легко нашёл его. Позже стало известно, что первый самолет был из подразделения перехвата истребителей, которые увидели странный сигнал на своем радаре и решили расследовать. Несмотря на успешные демонстрации и восторженную поддержку со стороны Барратта и других, никаких заказов на систему транспондеров не было сразу. Посещение штаб-квартиры ВВС на кольцевой дороге в конечном итоге приведет к заказам как для Великобритании, так и для США, но это займет некоторое время.

ГО

Более непосредственным результатом визита в Рингвей было приглашение для Брауна встретиться с секретной группой, известной как Исполнительный комитет специальных операций (SOE) в Уайтхолле. Браун прибыл, чтобы обнаружить, что это не их офис, и ему пришлось доказать свою личность, прежде чем ему сказали, что настоящий адрес находится довольно далеко. Когда он наконец прибыл на Бейкер-стрит он не был впечатлен. SOE объяснил, что у них возникла проблема с поставками партизанам, действующим по всей Европе, вплоть до Польши. Браун объяснил, что их маяк можно увидеть на расстоянии в хороших условиях, но это может сократиться до пяти миль, если он находится под деревьями или в другом месте. SOE заявила, что они могут быть достаточно уверены, что они разместят его на открытом месте. Однако они также заявили, что они могут ориентироваться только на десять миль от маяка, что будет только незначительно удовлетворительным. Браун спросил, почему они не могут использовать навигационную систему Gee для решения этой проблемы, и когда они признались, что понятия не имеют, что это такое, он с удовлетворением сказал, что не может объяснить это, потому что это секретно. В конечном счете, Браун был взят на встречу с главой SOE и организовал демонстрацию, аналогичную той, которая была проведена ранее для армии. SOE получили транспондер и сказали спрятать его где-нибудь в большой области, и их самолеты не будут пытаться найти его до недели спустя. 11 февраля 1942 года один из самолетов TRE Avro Ansons взлетел с аэродрома RAF Hurn и обнаружил его на расстоянии , приблизившись и сбросив два контейнера в радиусе 200 ярдов. Заказ был размещен немедленно.

Прототипы

Одной из основных проблем с первоначальными радарами ИИ было то, что передачи распространялись по всему переднему полушарию самолета. Более короткие длины волн, как те, которые используются в ИИ, имеют тенденцию рассеиваться от земли, посылая часть сигнала обратно к самолету, "земное отражение" или "возвращение на землю". По той простой причине, что земля намного больше, чем цель самолета, рассеянный сигнал подавляет любую цель возвращения, и делает невозможным видеть любую цель дальше, чем текущая высота самолета. Для миссии по снабжению, которая проводилась на очень низких высотах, это явно не сработало. Поскольку у SOE были свои собственные самолеты, и не было необходимости в работе системы с существующей производственной конструкцией радаров, решение было относительно простым. Вместо того, чтобы транспондер отвечал на той же частоте, и, таким образом, терялся в земных отражениях, он получал бы сигнал от радара и затем перепроводил его на вторую частоту. В самолете приемник будет настроен не на передачи радаров, а на транспондеры. Таким образом, отражение на земле будет просто игнорироваться, хотя и с ценой требования от транспондера иметь две отдельные антенные системы. Устройство транспондера было более серьезной проблемой. Система должна была работать в любую погоду, что делало обычные свинцово-кислотные батареи непригодными из-за их плохой производительности в холодную погоду. Система также должна была храниться в течение длительного периода времени, прежде чем быть активирована, что снова выступало против свинцовой кислоты. Решение было найдено в небольших никелево-железных батареях, которые можно было бы многократно и быстро заряжать в полевых условиях и использовать в широком диапазоне температур. Чтобы защитить систему от захвата, она была оборудована небольшими взрывчатыми веществами, которые разрушили бы достаточное количество цепей, чтобы сделать невозможным определение точной частоты, используемой. Транспондеры были установлены в чемоданах, выбранных в каждом конкретном случае, чтобы соответствовать распространенным типам, используемым в этой области. Дюжина транспондеров была поставлена в ГПУ в 1942 году, после чего участие ТРЭ в значительной степени закончилось. Позже Браун узнал, что они широко использовались на протяжении всей войны. Один пример, сброшенный в Норвегии, был использован на семи отдельных каплях, несмотря на то, что он был похоронен в течение большей части года в банке для печенья.

Использование в воздухе

Комитет по оснащению воздушно-десантных сил начал разработку системы летом 1942 года, финансируя низкоприоритетную разработку системы Mark II, предназначенной для использования на планерных буксирах и парашютно-десантных самолетах. Тогда было решено, что каждая "Еврика" должна быть способна одновременно отвечать на допросы до 40 самолетов. Они также выбрали конструкцию, основанную на нескольких подъемах, которые позволили бы менять оборудование просто путем замены подъемов с общего шасси. И Ребекка II, и Еврека II были разработаны радиостанцией Murphy Radio, а в начале производства Ребекки II занималась радиостанция Dynatron. Для выбора рабочей частоты из четырех используется система, использующая выбор настроенных конденсаторов. В поисках контроллера, Мёрфи выбрал электромеханическую систему General Post Office, используемую в их телефонных центрах. В "Еврика" также можно было выбрать четыре канала, но они выбирались вручную. Ребекка питалась от сети самолета, в то время как Еврека питалась от батарей с периодом службы около шести часов. В ходе испытаний "Еврика II" оказалась слишком тяжелой для практического использования, поэтому компания A. C. Cossor была выбрана для создания версии Mk III. Для этой версии они использовали миниатюрные трубки серии 9000 США и намного меньшую батарею с трехчасовым сроком службы.

Использование в США

В декабре 1942 года Браун был доставлен в США на самолете Pan Am Clipper, чтобы встретиться с командованием первой американской авианосцы. Они начали производство ряда версий Mk. III в качестве AN/PPN 1 (Eureka), AN/PPN 2 (Portable Eureka) и AN/TPN 1 (Transportable Eureka). AN/APN 2 (Rebecca), также известный как SCR 729, использовал дисплей, который использовался для ряда целей. Когда многие британские военные планеры не смогли достичь своих зон приземления на Сицилии даже в отличных условиях, начались поспешные усилия по разработке еще меньшей и легкой системы Rebecca III. Cossor снова был выбран для разработки, используя супер регенеративный приемник и батареи для работы всего 30 минут. Версия Rebecca IIIN использовалась для ударных самолетов на Тихоокеанском театре военных действий. В этих версиях использовались конденсаторы во всех пяти положениях роторного переключателя. Введение миниатюрных труб B7G в 1944 году привело к новому раунду разработки Rebecca/Eureka. В конце концов были разработаны десятки различных вариаций.

Описание

Воздушный допросник Ребекки передавал импульс длиной 45 мкс (микросекунд) со скоростью 300 импульсов в секунду на частоте от 170 до 234 МГц. Получив этот сигнал, "Еврика" перепроводила импульсы на другую частоту. Устройство "Еврика" также включало в себя систему ключей, которая периодически удлиняла импульсы в течение нескольких секунд, позволяя посылать сигнал в виде морзева кода для идентификации станции. Этот сигнал был получен двумя направленными антеннами яги на самолете, перевозящем устройство Ребекки, обычное место для антенн находилось по обе стороны от кабины самолета. Сигнал затем отправлялся на обычный радарный дисплей ASV, при этом вертикальная ось измеряла время (и, следовательно, расстояние), а горизонтальная показывала силу сигнала. Если самолет приближался к "Еврике" со стороны, то горизонтальный импульс на одном конце дисплея был бы длиннее, чем на другом, что указывало на необходимость поворачивать в сторону более короткого блипа, чтобы лететь прямо к "Еврике". В "Еврике" была небольшая задержка между приемом сигнала и обратным импульсом. Когда подразделения Ребекки приблизились к "Еврике", обратный сигнал в конечном итоге перекрывал бы импульс допроса и делал систему неэффективной. Это произошло в радиусе около двух миль. В это время экипажу пришлось переключиться на визуальные средства определения зоны падения. Опираясь на "Еврику" без визуального подтверждения, неизменно приводили к преждевременным падениям, как во время американских десантов в Нормандии.

Версии

Было много версий системы. Ранние модели были ограничены одной частотой; более поздние могли переключаться между пятью частотами.

Британцы

Eureka Mk VII был не подвижным транспондером, установленным на стойке, который использовался на базах RAF для самолетов. Версия Mark X как Rebecca, так и Eureka, работающая в диапазоне 1000 МГц. Он был разработан для использования во время полетного дозаправки, позволяя принимающему воздушному судна определять местонахождение танкера при сохранении радиомолчания. На самолете-заправщике был "Еврика", а на самолете-получателе - "Ребекка". Это оборудование было опробовано 214-й эскадрильей в начале 1960-х годов.

В популярной культуре

"Путешественники в компании незнакомцев" - фильм 2011 года, основанный на радиоредаре Ребекки/Еврики, установленной перед Днем Д.