AMES Тип 85 - AMES Type 85

AMES Тип 85
	AMES Type 85 в RAF Staxton Wold
Страна происхождения	Великобритания
Производитель	Метрополитен-Виккерс (AEI )
Введено	1968
Нет. построен	3
Тип	предварительное оповещение,; GCI
Частота	Диапазон S, 3 ГГц ± 500 МГц
PRF	250 пакетов в секунду
Ширина луча	0,5º
Ширина импульса	10 мкс
Об / мин	4 об / мин, дополнительное сканирование секторов
Классифицировать	280 миль (450 км)
Высота	63000 футов (19000 м)
Диаметр	60 футов (18 м)
Азимут	360º
Высота	1–12º
Точность	1500 футов (460 м) или лучше
Мощность	12 x 4,5 МВт
Другие имена	Синий йоман, синяя лента, тип 40T2

В AMES Тип 85, также известный код радуги Синий Йоман, был чрезвычайно мощным предварительное оповещение (EW) и направление истребителя (GCI) радар, используемый королевские воздушные силы (РАФ) в составе Линейный судья / Посредник радиолокационная сеть. Впервые предложено в начале 1958 г.^[1] прошло одиннадцать лет, прежде чем они вступили в строй в конце 1968 года, к тому времени они уже считались устаревшими.^[2] Тип 85 оставался основным радаром ПВО RAF до тех пор, пока его не заменили на Маркони Мартелло устанавливается в конце 1980-х годов как часть нового ИУКАДГЕ сеть.

В 1950-х годах ВВС Великобритании развернули РОТОР сети отчетности, а позже улучшил эту систему с AMES Тип 80 радар. Пока они строились, карцинотрон глушитель радаров был протестирован против него и обнаружил, что его дисплей полностью отключился. Сначала опасались, что карцинотрон сделает бесполезными все радары дальнего действия, но со временем появился ряд новых концепций для борьбы с этой угрозой. Среди них был Синяя лента РЛС, в которой использовалась десятка 8 МВт клистроны которые случайным образом меняли частоты, чтобы подавить сигнал глушителя.

Введение баллистическая ракета предполагаемые будущие атаки, вероятно, будут баллистические ракеты средней дальности, нет стратегические бомбардировщики. Была поставлена под сомнение необходимость во всеобъемлющей противовоздушной системе, а высокая цена Blue Riband сделала ее целью для полной отмены. В ответ в 1958 году был создан новый дизайн, в котором электроника Blue Riband была объединена с антенной меньшего размера, первоначально разработанной как модернизация для Оранжевый йомен радар. Результатом стал все еще потрясающий дизайн Blue Yeoman, который был дополнительно модернизирован с использованием более крупной антенны от AMES Тип 84. Получившийся Type 85 был объявлен действующим на трех площадках в 1968 году.

К этому времени вся концепция Linesman была поставлена под сомнение, поскольку радиолокационные станции и незащищенный централизованный командный центр было легко уничтожить даже с помощью обычного оружия. Финансирование будущих обновлений системы вместо этого было направлено на ее скорейшую замену. Тип 85 оставался на вооружении в течение 1970-х и до начала 1980-х годов, когда он входил в состав новых UKADGE система. Усовершенствованный UKADGE заменил Type 85 рядом меньших и более мобильных радаров, так что резервные системы могли быть размещены за пределами площадки, а затем быстро введены в действие в случае атаки основных радаров. Type 85 ушли в автономный режим в 1990-е годы.

История

РОТОР

В начале 1950-х годов угроза ядерного нападения со стороны Советский союз привели Великобританию к созданию обширной сети радаров, известной как РОТОР. Изначально компания ROTOR предусматривала две фазы, в первой из которых использовались модернизированные Вторая Мировая Война радары как Сеть Главная, а затем с 1957 года они будут заменены значительно более мощным радаром, известным как микроволновое раннее предупреждение, или MEW. Ключевой частью концепции был набор из шести центров управления сектором, куда данные со всех радаров будут отправляться для создания Распознаваемая воздушная картина окрестностей.^[3]

Поскольку РОТОР только начинал, в 1951 г. Учреждение телекоммуникационных исследований (TRE) начали экспериментировать с новыми малошумными кристаллические детекторы что улучшило прием на 10 дБ, и новые резонаторные магнетроны мощностью около 1 МВт. Объединив их вместе на навязанной антенне, они смогли обнаружить бомбардировщики на расстоянии в сотни миль. Этот набор «Зеленый чеснок» будет доступен за много лет до MEW. MEW превратился в долгосрочный проект развития и превратился в Маркони Беспроводной. Зеленый чеснок быстро развивался как AMES Тип 80 и развернута в 1954 году, а первая сеть заработала в следующем году.^[4]

Вскоре стало ясно, что система с небольшими обновлениями имеет оптическое разрешение необходимо вести самолет-перехватчик по целям даже на очень большом расстоянии. В то же время стал доступен новый магнетрон мощностью 2,5 МВт, увеличивающий дальность действия по сравнению с исходными версиями. Эти Type 80 Mark III привели ко многим изменениям в компоновке РОТОРА, так как централизованные диспетчерские были удалены, а бой вместо этого велся непосредственно с самих радарных станций. В конце концов, после нескольких изменений в планах, появилась система с девятью главными радиолокационными станциями и еще примерно двадцатью радарами, передающими им данные по телефону.^[5]

Карцинотрон

На этом изображении показано влияние четырех самолетов с карцинотронами на радар типа 80. Самолеты расположены примерно в 4 и 5:30 местах. Дисплей заполняется шумом каждый раз, когда главный или боковые лепестки антенны проходят через генератор помех, что делает самолет невидимым.

В 1950 году инженеры французской компании CSF (теперь часть Thales Group ) представил карцинотрон, а микроволновая печь -производство вакуумная труба его можно было быстро настроить в широком диапазоне частот, изменив одно входное напряжение. Постоянно просматривая частоты известных радары, это заглушит собственные отражения радара и ослепит их. Его чрезвычайно широкий пропускная способность означало, что один карцинотрон может использоваться для отправки заклинивание сигналы против любого радара, с которым он может столкнуться, и быстрая настройка означала, что он мог делать это против нескольких радаров одновременно или быстро проходить через все потенциальные частоты, чтобы произвести заградительный удар.^[6]

Карцинотрон был публично раскрыт в ноябре 1953 года. Адмиралтейство Сигналы и Радиолокационная станция купил один и приспособил его к Хэндли Пейдж Гастингс названный Екатерина, протестировав его против новейшего Type 80 в конце того же года. Как они и опасались, это сделало дисплей радара совершенно нечитаемым, наполненным шумом, который скрывал любые реальные цели. Полезные помехи происходили даже тогда, когда самолет находился под радарный горизонт, и в этом случае другие самолеты должны были быть на расстоянии 20 миль (32 км) от борта, прежде чем они будут видны за пределами сигнала помехи.^[7] Система была настолько эффективной, что, казалось, делала бесполезной радар дальнего действия.^[8]

MEW

В то время как ROTOR был установлен, первоначальный дизайн MEW в Маркони все еще находился в разработке. Поскольку насущные потребности RAF были удовлетворены за счет Type 80, требования к MEW были изменены, чтобы создать гораздо более функциональную конструкцию. В результате была указана мощность 10 МВт. L-диапазон клистрон и продвинутый индикация движущейся цели (MTI) система.^[9]

Расчеты показали, что карцинотрон может генерировать сигнал мощностью около 10 Вт на любой заданной частоте. Передатчик клистрона мощностью 10 МВт будет давать 11 Вт обратного сигнала на длине 200 нм, тем самым подавляя или «прожигая» помехи.^[10] К сожалению, клистрон оказался проблемой и мог достигать 7 МВт лишь в отдельных случаях. В 1958 году было принято решение отказаться от него и заменить его экспериментальным магнетроном L-диапазона мощностью 2 МВт, который устанавливался на радар в Буши-Хилл в 1956 году. В конечном итоге он был улучшен до 2,5 МВт.^[11]

МЭВ работал в L-диапазоне на длине волны 23 см. Это делает его менее чувствительным к воздействию Рассеяние Ми от дождя и ледяных кристаллов, что означает, что радары L-диапазона гораздо эффективнее в дождь или сильную облачность. Обратной стороной более длинной волны является то, что оптическое разрешение является обратной функцией длины волны Таким образом, работа на длине волны примерно в три раза превышающей длину волны 9 см Type 80 означала, что он также имел в три раза меньшее разрешение. Для роли GCI по-прежнему потребуется какой-то другой радар.^[11]

Синяя лента

250-футовый телескоп в Джодрелл-банке работал на модифицированной железной дороге, которую можно увидеть здесь. Аналогичное решение было принято для Blue Riband.

После выхода из строя оригинального клистрона MEW в 1956 году RRE начала разработку нового радара в сотрудничестве с Метрополитен-Виккерс.^[а] Учитывая код радуги "Голубая лента",^[b] цель проекта заключалась просто в том, чтобы «произвести самый большой и самый мощный радар, который можно было развернуть в ADUK».^[12]^[c] Blue Riband превзойдет любую возможную конструкцию карцинотрона, а также обеспечит достаточную точность для прямого направления перехватчиков. Кроме того, они очень хотели, чтобы система была 3D радар так что отдельный высотомеры могло быть устранено; Высотомеры часто были столь же дороги, как и первичные радары, и требовали много времени в эксплуатации.^[13]

Магнетроны - несколько странные устройства в том смысле, что они производят мощный микроволновый сигнал за один прием, а частота создаваемых ими микроволн зависит от физических размеров устройства и не может быть изменена после изготовления. Напротив, клистрон действует исключительно как усилитель. Учитывая несколько опорных сигналов, скажем, от кварцевые генераторы клистрон может усилить любой источник в полосе частот около 100 МГц, за пределами которой его эффективность падает. Таким образом, переходя к клистрону, можно было изменять частоту сигнала с каждым импульсом, подключая его к серии различных сигналов источников.^[13]

Чтобы заглушить такой сигнал, карцинотрон должен будет транслировать через весь диапазон 100 МГц, тем самым разбавляя сигнал до такой степени, что он больше не сможет подавлять импульсы радара. Из-за уравнение радара, энергия импульсов радара падает с четвертой степенью дальности, поэтому наличие достаточной мощности, чтобы гарантировать, что карцинотрон не сможет справиться с большой дальностью, означало, что выходная мощность должна быть огромной. Blue Riband решила эту проблему, смешав сигнал от нескольких клистронов вместе, двух или четырех в зависимости от модели, а затем транслировав полученный сигнал мощностью 8 МВт.^[12]

Наличие импульсов большой мощности не решает проблему полностью, нужно также сфокусировать этот сигнал на как можно меньшей площади, чтобы максимизировать энергию на цели. Blue Riband планировала использовать выход дюжины передатчиков, каждый с двумя или четырьмя клистронами, питающими один кормить рог с¹⁄₂ градусный вертикальный угол. Двенадцать рупоров давали луч высотой 6 градусов, а вертикальный угол цели можно было оценить, сравнив силу сигнала в соседних рупорах. Чтобы соответствовать разрешению Type 80, антенна должна быть достаточно широкой, чтобы фокусировать сигналы в аналогичную¹⁄₃ градус широкий луч.^[12]

Обратной стороной такого пристального внимания карандашный луч заключается в том, что луч проходит мимо целей очень быстро, поскольку антенна вращается для сканирования неба. В случае с Type 80-х частота следования импульсов с 250 импульсами в секунду и скоростью вращения 4 об / мин, это означало, что только 3-5 импульсов поразили бы любую заданную цель, когда луч пролетел мимо нее. Это приводит к относительно низкому отношение блипа к сканированию, и если даже несколько из этих импульсов будут заблокированы, цель может исчезнуть. Чтобы решить эту проблему, Blue Riband предложила установить четыре антенны в квадрат, что означает, что все небо будет сканироваться после его поворота на 90 градусов. Это позволило замедлить вращение до¹⁄₂ об / мин, тем самым значительно увеличивая количество «красок».^[12]

Для достижения целей резолюции требовалось параболический отражатель это было 75 на 50 футов (23 на 15 м). Четыре из них вместе образовали огромную систему, настолько большую, что ее невозможно было установить на существующие системы подшипников. В конечном итоге они остановились на решении, используемом при диаметре 250 футов (76 м). Телескоп Ловелла^[d] на Обсерватория Джодрелл Бэнк. Это работает на модифицированном Железнодорожный дорожное полотно с несколькими наборами тележки несёт огромный треугольный каркас.^[14] Для Blue Riband они приняли несколько меньшую версию с диаметром 100 футов (30 м) с шестью тележками, несущими наверху каркас, который действовал как плоский Проигрыватель.^[12]

Двенадцать передатчиков будут похоронены в центре сборки. Их энергия подавалась на антенны через серию из двенадцати вращающихся волноводов, чего в то время не существовало. Были опробованы две возможные конструкции волновода: одна в RRE, а другая в Метровике.^[12]

В процессе разработки был представлен возможный способ построения системы с одним вращающимся волноводом. Это подавало на антенны одиночный сигнал через вертикально ориентированный щелевая антенна, и использовал эффект, известный как "косоглазие "для перемещения луча вверх и вниз. Косоглазие заставляет сигнал менять угол при изменении его частоты. Установив дюжину клистронов на разные частоты, прищуривание заставит каждый выходить под другим углом. От этой концепции отказались, когда на нее указали. Из-за того, что управление лучом с использованием частоты означало, что любой самолет всегда будет поражен одной и той же частотой, что значительно облегчило работу генератора помех.^[13]

Еще одна идея, которая была предложена, заключалась в использовании только двух антенн, установленных вплотную друг к другу, и использовании отдельных наборов из дюжины источников сигнала на обеих. Один будет установлен на ширину луча 0,4 градуса, покрывающую горизонт, а другой - на 0,6 градуса, покрывающую более высокие углы. Это обеспечило более высокую точность на горизонте, а также увеличило общий вертикальный охват с 6 градусов до 12. Всего было бы двадцать четыре передатчика. Похоже, что этот дизайн не использовался.^[13]

Контракт на новые клистроны был отправлен в EMI ближе к концу 1957 года. К этому времени концепция заключалась в том, чтобы каждый из передатчиков был настроен на разную полосу пропускания 100 МГц, при этом набор из всех двенадцати перекрывал полосу 500 МГц, за пределами которой чувствительность приемников также начала падать. . При случайном подключении передатчиков к источникам сигнала частота попадания в любую заданную цель изменялась с каждым импульсом, заставляя их заглушать весь диапазон 500 МГц в форме заградительных помех.^[13]

Меняющиеся концепции

К 1956 году установка Type 80 на существующую сеть ROTOR шла хорошо. Обращалось внимание на замену этих узлов радиолокационными станциями против глушения, такими как Blue Riband и MEW. Тем не менее, это было время интенсивных дискуссий в Министерстве авиации по поводу всей природы противовоздушной обороны.^[15]

РОТОР был разработан на основе концепции ограничения повреждений. Нет идеальной системы защиты, и некоторые вражеские самолеты могли бы прорваться. Если бы у них было обычное оружие или даже раньше атомные бомбы, причиненный ущерб будет сохранен. Целью ROTOR было ограничить ущерб Великобритании, пока Бомбардировочная команда RAF разрушал способность СССР наносить дополнительные удары.^[16]

Введение водородная бомба серьезно расстроил эту концепцию. Теперь даже небольшое количество самолетов, преодолевших оборону, нанесло бы стране катастрофический ущерб. Ограничение ущерба перестало быть полезной концепцией; если случится ядерная война, вероятно, Великобритания будет разрушена. В этих новых условиях сдерживание стало единственно возможной формой защиты.^[17]

Таким образом, еще с 1954 года стратегическое мышление стало рассматривать противовоздушную оборону в первую очередь как способ защиты V-бомбардировщик силы, убедившись, что у него будет достаточно времени, чтобы подняться в воздух. Для этой роли не было необходимости в охвате ROTOR всей страны. Вместо этого только Мидлендс Район, где базировались бомбардировщики V, нуждался в защите. В результате этого изменения акцента несколько позиций РОТОРОВ были удалены, а количество самолетов-перехватчиков неоднократно сокращалось.^[16]

К 1956 году даже эта концепция «защиты сдерживающего фактора» обсуждалась. Поскольку нельзя было ожидать остановки каждого атакующего, и любой из них мог бы уничтожить некоторую часть V-образной силы, единственный способ гарантировать, что V-сила выжила в достаточном количестве, чтобы представлять надежное сдерживающее средство, - это запустить каждый доступный бомбардировщик всякий раз, когда появилась серьезная угроза. Если бы это было так, любые оборонительные системы защищали бы пустые аэродромы и нелетающие самолеты. В то время как необходимость раннего предупреждения об атаке все еще требовала мощного радара, требования ко всему, кроме этого, к перехватчикам и ракетам, были сомнительными. Дебаты по этой теме бушевали с 1956 года.^[18]

Белая книга 1957 года

В эту дискуссию вошли Белая книга обороны 1957 года, что оказало огромное влияние на британских военных. Ключевым вопросом в документе был вывод о том, что стратегическая угроза переходила от бомбардировщиков к баллистические ракеты. Великобритания находилась в диапазоне баллистические ракеты средней дальности (БРСД), выпущенные из Восточной Европы, и, поскольку они были проще и дешевле, чем бомбардировщики, предполагалось, что они станут основной силой, нацеленной на Великобританию к середине 1960-х годов. Изучая проблему, казалось, что не было сценария, при котором первая атака была бы только бомбардировщиками, хотя предполагались смешанные бомбардировочные / ракетные атаки.^[19] В этом случае не было бы необходимости в точном наведении, все, что нужно было, - это раннее предупреждение.^[20]

В ответ Великобритания также перейдет от бомбардировщиков к баллистические ракеты средней дальности (БРСД) как основа для собственных ядерных сил.^[21] Системы защиты от авиации понадобятся лишь на короткое время, пока СССР наращивает свой ракетный флот, а после середины 1960-х годов единственной целью радаров будет раннее предупреждение. Такой мощный радар, как Blue Riband, просто не мог оправдать своей стоимости, учитывая, что он будет нужен только в течение нескольких лет после того, как он может быть готов.^[22] В рамках этой же общей аргументации были отменены другие системы ПВО, в том числе Эксплуатационное требование F.155 перехватчик и Синий посланник ракета. Это оставляло еще меньше необходимости в радаре дальнего действия, таком как Blue Riband.^[22]

Гораздо более важным вопросом в будущем станет система раннего предупреждения о ракетном нападении. Некоторое внимание было уделено использованию Синей ленты в этой роли как части Фиолетовый друг исследования противоракетной обороны. Но к этому времени стало известно, что США ищут сайт в Северной Европе для размещения своих новых BMEWS радиолокационная система предупреждения.^[23] Великобритания обратилась к США в октябре 1957 года, первоначально предложив участок в северной Шотландии, но в феврале 1960 года он был перемещен на юг, где в конечном итоге находился в RAF Fylingdales чтобы позволить ему попасть под защитное покрытие сужающейся зоны ПВО.^[24]

Синий Йоман

В то время как все это происходило, Центр RRE North Site, ориентированный на армию центр, вложил некоторые усилия в новую антенну радара, чтобы заменить довольно сложную систему линз, использовавшуюся на AMES Тип 82 «Апельсиновый йомен». Это превратилось в обычный параболический отражатель размером 45 на 21,5 фута (13,7 на 6,6 м). Был разработан прототип для установки на Северной площадке вместе с новым клистроном, который заменит магнетрон Типа 82. Однако эта разработка была отменена, когда было обнаружено, что Тип 80 может управлять ракетами без помощи Типа 82.^[22]

Как и Blue Riband, Type 82 имел набор из двенадцати вертикальных рожков питания для измерения высоты. Это привело к тому, что в начале 1958 года были предприняты усилия по адаптации мощных передатчиков Blue Riband к этой новой антенне. Это привело к очевидному кодовому имени Blue Yeoman.^[22]^[e] Прототип антенны был перемещен на южную площадку RRE, в зону, связанную с RAF, и установлен на версию поворотного стола Type 80. К середине 1959 года антенна была установлена, и к концу того же года она работала с одним передатчиком, питающим два волновода. Это позволило им экспериментировать с системами скачкообразной перестройки частоты и другими функциями.^[25] В итоге вместо двенадцати уместилось всего четыре клистрона. В течение следующих двух лет система использовалась для разработки системы постоянная частота ложных тревог, сложная подача с двумя рогами, уменьшающая боковые лепестки, и новые двухимпульсные системы индикации движущихся целей.^[26]

На основе этой продолжающейся работы в ноябре 1958 года министерство авиации разработало спецификации для серийной модели и присвоило ей название AMES Type 85.^[25] Он был похож на прототип, но имел большую антенну размером 60 на 21,75 футов (18,29 на 6,63 м), которая изначально была разработана для MEW. MEW к этому времени стал AMES Тип 84. Совместное использование одной и той же антенной системы имело значительные преимущества. Рупоры были изменены по сравнению с оригинальной концепцией для создания луча.³⁄₈ градусов по горизонтали и 1 градус по вертикали, и размещены в шахматном порядке бок о бок. Антенна была разработана для установки под любым из двух углов: от 1 до 12 градусов по вертикали или от 3 до 15 градусов. В то время как компания Metrovick начала производство Type 85, EMI получила контракт на производство своих клистронов.^[27]

Миссия по борьбе с помехами

Когда были изучены последствия Белой книги 1957 года, появилась одна интересная возможность доминировать в планировании радиолокации. Идея заключалась в том, что Советы могли управлять самолетом далеко от берега, до 300 миль (480 км), и использовать карцинотрон, чтобы заглушить BMEWS. Если бы он был заблокирован, не было бы возможности обнаружить запуск ракеты, и V-force пришлось бы запускать по предупреждению в качестве меры безопасности. Если Советы повторят этот трюк, бомбардировщики и их экипажи могут быстро изнашиваться. Такой самолет должен быть атакован или отогнан, а это означает, что потребуется некоторая форма радиолокационной станции противодействия помехам, чтобы вывести перехватчики в зону действия генератора помех.^[28]

На протяжении 1950-х годов была разработана вторая концепция работы с карцинотроном. В качестве источника сигнала использовался сам карцинотрон, а также модифицированная версия триангуляция чтобы точно определить его местоположение. Идея рассматривалась на протяжении 1950-х годов, но только теперь появилась явная причина для ее реализации; эта система могла определять местоположение самолета на дальностях, намного превышающих даже Blue Yeoman, даже когда самолет все еще находился ниже радарный горизонт. Для этой системы требовалось как минимум две антенны на детектор, и было высказано предположение, что Blue Yeoman может обеспечить двойную работу, действуя как одна из двух. Таким образом, к концу 1958 года было решено, что Синий Йомен станет частью этого нового RX12874 система тоже.^[29]

Когда прототип системы на Южном сайте RRE начал работать, ее начали использовать для тестирования нового типа системы защиты от помех, известной как "Dicke-Fix",^[f] после его изобретателя, Роберт Генри Дике.^[грамм] Дике был американцем радиоастроном кто был разочарован вмешательством, вызванным автомобилем системы зажигания, которые в 30-е годы были очень шумными в радиочастотном спектре. Он заметил, что шум был в виде коротких импульсов, и разработал фильтр, который удалял такие сигналы. В 1960 году канадский Национальный исследовательский совет опубликовал отчет об использовании этой конструкции для фильтрации сигналов карцинотрона, которые, как и шум зажигания, выглядели как очень короткие импульсы на любой отдельной частоте при прохождении через полосу частот.^[30] Это дало повышение производительности до 40%.^[26]

В то же время команды из Бристоля и Ферранти, которые работали над ракетой Blue Envoy, пришли к умной идее. Используя те части Blue Envoy, которые были завершены, новые радары и ПВРД двигатели адаптировали Бристольская ищейка чтобы произвести Bloodhound Mark II, который был эффективен на расстоянии около 75 миль (121 км). Стоимость этой адаптации была очень низкой, и она была принята в разработку, несмотря на сомнения в ее предназначении. Это дало дополнительную причину иметь радар, который мог обеспечить раннее предупреждение с достаточной дальностью даже при сильных помехах, чтобы дать ракетам достаточно времени для прицеливания и стрельбы.^[22]

План на будущее

Принимая во внимание все эти изменения, и особенно новые испытания с карцинотроном, которые были представлены штабу авиации в июле 1957 года, планы новой сети начали вырисовываться в конце 1958 года. Она будет основана на трех основных станциях слежения, расположенных примерно в треугольнике, RAF Staxton Wold, RAF Neatishead и RAF Bramcoate, и три станции пассивного слежения за приемниками помех на RAF Hopton, RAF Fairlight и RAF Oxenhope Moor. Каждый из них будет оснащен Type 85 и Type 84.^[31] Две северные станции РОТОР, RAF Buchan и RAF Saxa Vord, сохранят свои Type 80 исключительно для раннего предупреждения - хотя эти радары могут быть заблокированы, любая попытка сделать это будет означать, что рейд идет с севера, и, таким образом, приведёт в состояние боевой готовности основные станции на юге. На этих станциях будут размещены два дополнительных Type 84.^[32]

Информация от трех основных станций будет отправляться по сети передачи данных, изначально предназначенной для участия в третьем этапе ROTOR, который предполагал, что цифровые компьютеры будут получать информацию с радиолокационных станций, автоматически генерировать треки и отправлять указания перехватчикам в цифровой форме.^[33] Еще одно изменение от ROTOR - централизованное управление и контроль в двух главных центрах управления (MCC). Одна из причин этого заключалась в том, что новые радары сканировали горизонт и не покрывали область над станциями, поэтому соседний радар должен был обеспечивать отслеживание, когда самолет вошел в эти районы. Кроме того, пассивная система отслеживания должна была объединить информацию с нескольких сайтов. Поскольку в учениях по слежению всегда участвовало несколько радаров, система, естественно, была централизованной. Было запланировано два МЦК, на RAF Bawburgh и RAF Шиптон были выбраны в качестве этих сайтов.^[34]

В условиях отсутствия помех результирующая сеть будет охватывать все Британские острова и значительную часть северо-западной Европы вплоть до Дании. Остальные Type 80 простираются так далеко в Норвежское море. В наихудших сценариях создания помех покрытие сократится до области южнее примерно Данди в Шотландии, покрывая большую часть Англии, кроме Корнуолл. Пассивная система слежения расширит это действие, по крайней мере, против самолетов-постановщиков помех, чтобы покрыть всю Англию на север до шотландского нагорья, а также восточную половину Ирландии.^[31]

Стоимость системы оценивалась в 30 миллионов фунтов стерлингов (729 миллионов фунтов стерлингов). Каркасная система из трех радаров и одного ЦУП может быть доступна к 1962 году, когда будет доступна новая версия ракеты Bloodhound. Министерство авиации одобрило концепцию 8 января 1959 года, а в августе ей было присвоено название Plan Ahead.^[34]

Новые задержки

В течение нескольких месяцев цена начала расти, так как истинные потребности компьютерных систем стали полностью реализованы. Стоимость системы оценивалась от 76 до 96 миллионов фунтов стерлингов и до 100 миллионов фунтов стерлингов (что эквивалентно 2428713802 долларам США в 2019 году) с учетом всех телефонных линий. В ответ в мае 1960 года было решено сократить систему до трех начальных радаров и одного ЦУП в Бобурге,^[35] доведя стоимость до 60 миллионов фунтов стерлингов.^[36]

К концу 1960 г. части оборудования начали скапливаться на площадках производителя, но развертывание все еще не было разрешено.^[37] Поскольку казалось, что сеть из трех станций будет всем, что когда-либо будет построено, схема была изменена с треугольника на линию путем перемещения внутренней позиции в Брамкоте на существующую прибрежную станцию ROTOR в Боулмере на побережье. Это позволило бы максимально увеличить охват базами V-бомбардировщиков.^[38]

Именно в этот момент премьер-министр Гарольд Макмиллан услышал о планах и потребовал их обсуждения на заседании кабинета министров 13 сентября 1960 года. На встрече Макмиллан изложил свои возражения против системы, аргументируя это тем, что ее высокие затраты не могут быть оправданы путем противодействия тому, что к середине 1960-х годов могло стать незначительной угрозой. В ответ министр обороны обозначил проблему с постановкой помех самолетам:

... поскольку защита средств сдерживания была прекращена в 1960 году, противовоздушная оборона теперь ограничивалась предотвращением вторжения и постановки помех.^[39]

Макмиллан созвал вторую встречу 19 сентября, на которой он согласился разрешить продолжение «Плана впереди», но только в том случае, если это будет единственный разрабатываемый радар ПВО. Синий Джокер был отменен, и план впереди продолжался.^[28]

Макмиллан созвал несколько дополнительных встреч, чтобы обсудить систему и возможность снижения ее стоимости. И главный научный советник Министерства авиации, Солли Цукерман, и главный научный сотрудник Министерство авиации, Роберт Кокберн добавлен к отчету об изучении плана на будущее и представлен 24 ноября 1960 года. В отчете говорилось, что, по-видимому, не существует способа значительно снизить расчетную стоимость системы в ее нынешней форме и по-прежнему иметь полезную систему; оба предложили либо создать его как есть, либо полностью отменить.^[28]

Цукерман пошел еще дальше, указав, что освещение в мирное время сделало систему отличным способом отслеживания гражданских самолетов, и предположил, что план на будущее может стать основой для совместного использования военных / гражданских управления воздушным движением сеть. Это позволило бы разделить расходы, которые в противном случае потребовали бы двух отдельных сетей.^[28]

Линейный судья / Посредник

Управление воздушным движением (УВД) было предметом интереса в то время в связи с появлением первых лайнеры. Ранее авиалайнеры с воздушным винтом летали на высоте порядка 7,6 км и имели скорость от 250 до 300 миль в час (от 400 до 480 км / ч). Военные самолеты летали на гораздо больших высотах - около 40 000 футов (12 000 м) и имели скорость около 600 миль в час (970 км / ч). Операторы на земле могли с первого взгляда отличить типы. RAF привыкли иметь верхнее воздушное пространство для себя и летали, куда хотели.^[40]

Это легкое разделение было нарушено реактивным лайнером, который летел с той же скоростью и высотой, что и военный самолет. В связи с постоянно растущим объемом воздушного движения в целом был ряд недовольных, и со временем ситуация наверняка ухудшится. Это привело к планам конца 1950-х годов по созданию новой военной системы управления воздушным движением.^[40]

Между тем недавно сформированный Национальная служба управления воздушным движением под Лоуренс Синклер планировали собственную обширную сеть на основе новых Декка ДАСР-1 и Маркони S264 радары.^[41] Военные и гражданские сети пересекались, и им необходимо было постоянно координировать свою информацию слежения. В документе от 5 декабря 1960 г. министр обороны согласился с концепцией Цукермана о том, что эти два понятия могут быть объединены, и 7 декабря 1960 г. это было принято Комитетом по обороне.^[25] На том же заседании Комитет согласился начать строительство Plan Ahead с первым радаром в Neatishead и MCC в Bawburgh.^[42]

Чтобы дать официальные рекомендации, была сформирована Национальная группа планирования управления воздушным движением, более известная как Комитет исправлений. В декабре каждая из заинтересованных сторон представила презентации своих систем и областей пересечения, а Комитету по заплатам было поручено вернуть полный отчет в течение шести месяцев, в мае 1961 года.^[43] В декабрьских презентациях содержался призыв к объединению систем, что использовалось Министерством финансов в качестве предлога для немедленного расторжения контрактов на работы как над Plan Ahead, так и над гражданскими системами.^[42]

Как будто этого было мало, вскоре разгорелся спор о размещении МСС. Королевские ВВС отдали предпочтение своему объекту в Боубурге, который встраивался в существующий подземный бункерный комплекс, который первоначально был построен как часть фазы I ROTOR, а затем был заменен, когда были введены радары Type 80. RRE, напротив, выступало за отказ от Бобурга и строительство MCC в Лондоне рядом с гражданским центром, который будет построен в Аэропорт Хитроу. Их логика заключалась в том, что в эпоху водородной бомбы не было смысла пытаться укрепить здание, и, построив его рядом с его гражданским аналогом, можно было добиться значительной экономии средств связи.^[42]

24 января 1961 г. спор был окончательно улажен; ЦУП и его гражданский аналог будут перемещены в новое место в West Drayton. Это вызвало бурю протестов внутри Истребительное командование RAF, который указал, что не только объект может быть легко атакован чем угодно, от ядерного оружия до грузовика с взрывчаткой, но и что каналы связи, по которым поступает информация на объект и обратно, могут быть легко заблокированы. Споры по этому поводу велись, но в ближайшее время никаких изменений не произошло.^[44]

21 февраля Казначейство предоставило финансирование для систем, приостановленных в декабре, а на следующий день, 22 февраля, Plan Ahead была официально переименована в Linesman, а гражданская сторона стала на Mediator. В то время было запланировано в общей сложности двенадцать станций, из которых первые радары S264 направлялись в Хитроу и планировалось открыть в сентябре 1961 года, а первый Тип 85 - в Нитисхеде в середине 1963 года.^[45] Последнее изменение было внесено путем перемещения прототипа Type 84 на RAF Bawdsey изначально планировалось для Сакса Ворд Епископский суд в Северная Ирландия, что спасло один ДАСР-1.^[46]

Установка систем

Средства на строительство здания R12 в Neatishead были выделены Министерством финансов в марте 1961 года, что ознаменовало официальное начало строительства Linesman.^[47] Физическая установка радара началась в августе 1962 года с запланированной оперативной сдачи в эксплуатацию где-то в 1964 году. Производство всего, кроме клистронов, продвигалось хорошо; Позднее клистроны были переведены на полосу пропускания 60 МГц, поэтому для покрытия всей полосы пропускания 500 МГц потребовалось бы больше передатчиков.^[48]

К концу 1962 года установка и поворотный стол были в основном завершены, но клистроны оставались проблемой, и теперь возникали задержки в радиооборудовании, которое передавало данные в ЦУП. К концу 1963 года система была готова на 80%, а оставшиеся 20% состояли из ряда мелких проблем, которые неоднократно откладывались. Первоначальные испытания, запланированные на июль 1964 года, пришлось перенести на сентябрь. Хорошей новостью было то, что Type 84 и пассивные системы обнаружения работали хорошо.^[49]

К концу 1964 года почти все оборудование было доставлено, но теперь система ждала в зданиях. Временное наращивание мощности позволило протестировать компоненты радара, и дата передачи была перенесена на сентябрь 1965 года. Проблема с поворотным столом привела к еще одной двухмесячной задержке, за которой последовал разрыв волновода, который вылил воду на электронику.^[час] Это перенесло переход на ноябрь 1965 года, но к ноябрю система была только работоспособна и начались начальные испытания. Проблемы с поворотным столом и волноводами продолжались, и передача постоянно откладывалась на три месяца, пока, наконец, не была официально передана 1 июня 1967 года.^[50]

Другие сайты извлекли пользу из уроков, извлеченных из проблем в Neatishead. Передача Стэкстон-Уолда состоится 24 января 1968 года, всего через несколько недель после запланированной даты 1 января. Боулмер последовал за ним 8 мая. Системы, опоздавшие на четыре-пять лет, наконец были готовы.^[50]

Обновления

Несмотря на то, что эти три блока работали в проектных пределах, у них был ряд незначительных проблем, в частности, разница в мощности от луча к лучу. Определение высоты было достигнуто путем сравнения силы двух отраженных лучей, поэтому различия в мощности луча исказили эти результаты. Эта проблема решалась по мере необходимости в течение следующих двух-трех лет.^[51]

Начиная с 1961 года, RRE начала эксперименты над Blue Yeoman на Южном участке, чтобы улучшить его характеристики во время дождя. Отражения от дождя меняются в зависимости от четвертой степени длины волны, поэтому более коротковолновый 9-сантиметровый S-диапазон Тип 85 страдал от этой проблемы больше, чем длинноволновый 23-сантиметровый L-диапазон Тип 84, что было одной из причин сохранения Тип 84. Однако, применяя новую технику сжатие импульса система RRE продемонстрировала улучшение на 13 дБ в условиях дождя без влияния на общую способность обнаружения. Серийная версия стала доступна в 1964 году.^[52]

Также в 1961 году RRE начала работу над второй системой уменьшения помех от дождя, используя циркулярно поляризованный сигналы. Впервые с этим экспериментировали на ROTOR Type 80, но он не подошел, так как вскоре ожидалось, что Type 85. В 1963 году они приспособили новую версию системы к прототипу на Южном полигоне, который можно было легко установить или удалить для испытаний.^[52] Эти тесты продемонстрировали улучшение от 12 до 20 дБ, однако это имело побочный эффект в виде снижения общего обнаружения на 3 дБ. Дальнейшая работа над легко снимаемым фильтром затянулась, и только в 1970-х годах эти системы были наконец применены к Type 85.^[53]

UKADGE

К тому времени, как Type 85, вместе с Type 84 и пассивной системой, были установлены и введены в эксплуатацию, сама система сбора и передачи данных зависла от задержек. Только в 1973 году он достиг первоначальных эксплуатационных возможностей, и даже тогда он был очень ограничен. Это вызвало вопросы обо всей сети Linesman.^[54]

К этому времени стратегическая среда снова изменилась. К концу 1960-х гг. Варшавский договор достигли определенного уровня паритета как в тактическом, так и в стратегическом оружии, и идея о том, что любая агрессия с их стороны будет встречена массированным ядерным ответным ударом, больше не была разумной. Теперь ожидалось, что войны будут иметь длительную фазу обычных вооружений и, возможно, никогда не станут «ядерными». Это изменение обсуждалось с 1961 г. НАТО уровне и была принята в качестве официальной стратегии в 1968 году.^[55] С потерей битва с натяжкой Концепция Linesman считалась устаревшей.^[2] Раньше предполагалось, что любая атака на Великобританию будет ядерной, и в этом случае Linesman был практически одноразовым, поскольку на любую атаку на объекты уже был бы нанесен ответ, и защита была невозможна. Теперь прямые атаки на сайты казались вполне возможными.^[20]

Военные планировщики жаловались на централизованный характер с того момента, как это было предложено. MCC, теперь официально известный как LCC-1,^[я] был разработан для координации потенциальной атаки по всей стране и защиты систем BMEWS и аэродромов V-force от этого воздействия. В этой новой обстановке была возможна обычная атака на LCC-1, и теперь казалось, что расположение радара на берегу моря делает их чрезвычайно уязвимыми для атаки низколетящих самолетов.^[55] Также было обнаружено, что каналы связи проводились через довольно заметные Башня BT, только для того, чтобы быть замененным на стационарные системы, идущие в каналах за пределами советского посольства.^[20]

В 1971 году в двух отчетах были обозначены проблемы, связанные с концепцией Linesman, и содержался призыв к расширению системы и ее передаче к распределенному управлению. В частности, потеря покрытия над северной Англией и Шотландией считалась неприемлемой, если бы была возможность обычных бомбардировок. Последовало довольно значительное количество исследований, и в июле 1972 года была предложена новая сеть, известная как UKADGE, которая заменит Linesman.^[56] При этом были сохранены три системы Type 85, а станции в Saxa Vord, Buchan и Bishops Court были модернизированы для обработки большего трафика и обеспечения более полного покрытия.^[57]

Замена

UKADGE столкнулось с собственными неразрешимыми проблемами, и началось с эксплуатации только в 1984 году. К этому моменту RRE провела значительное исследование антенные решетки и это исследование проникло в отрасль. Улучшения в электронике приемника также сделали радиолокационные системы значительно более чувствительными, что позволило им обнаруживать более слабые отраженные сигналы и, таким образом, покрывать ту же территорию с гораздо меньшей мощностью. В результате появилось новое поколение радиолокационных систем, которые были намного меньше и предлагали различную степень мобильности.^[58]

После этих изменений был предложен новый улучшенный UKADGE или IUKADGE. В основном это состояло из замены безнадежно устаревших компьютеров на новейшие машины. VAX-11/780, а также замену Type 84 и Type 85 новыми мобильными системами, в основном на основе Маркони Мартелло (как AMES Тип 90 и 91) и, в меньшей степени, более мобильный Plessey AR320 (как AMES Type 93) и коллекцию других дизайнов, включая АН / ТПС-43 захвачен у аргентинцев в Фолклендская война. К моменту установки IUKADGE Варшавский договор распадался, и система так и не была установлена полностью.^[59]

Байсон радар

Первоначальный прототип на Южном участке RRE больше не был активно нужен для работы Linesman, когда началась установка блока Neatishead. Его начали использовать в качестве экспериментальной системы, известной как «Байсон».^[j] и активно продавался сторонним пользователям. В начале 1980-х оригинальные передатчики были заменены двумя, взятыми из гораздо меньшего Плесси AWS-5 военно-морские радары. Байсон использовался до 1990-х годов, когда радиолокационные исследования переместились из Малверна в Обсерватория Чилболтон, управляемый Лаборатория Резерфорда Эпплтона. Передатчики переместились, но частотное выделение не было предоставлено, поэтому система была заброшена без восстановления на новом месте. Антенна и поворотный стол были разобраны 27 июля 2000 года. Попытка сохранить антенну в музее не удалась из-за высокой стоимости, и она была списана. Здание BY на Южном участке было снесено в апреле 2020 года в рамках реконструкции участка Малверн.^[60]

Описание

Физический

Чтобы работать в широкой полосе пропускания передатчиков Type 85, параболическая рефлекторная антенна должна была использовать твердую поверхность.^[k] Это привело к большим ветровым нагрузкам, в том числе к воздействию поднимать когда антенна была повернута боком против ветра. Эксперименты в RRE определили, что лучшим решением было установить второй отражатель вплотную к первому, и это было использовано на Type 84. Для Type 85 частичный отражатель был применен к задней части вместе с двумя крыльями. -подобные «стабилизаторы» выдвинуты назад от двух краев основного отражателя. Перед рефлектором располагалась вертикальная решетка из двенадцати рупоров, каждый из которых давал луч около¹⁄₂ градус шириной и 1 градус высотой.^[61]^[l]

Антенна поддерживалась на стандартном трехэтажном прямоугольном здании, известном как R12, с антенной поворотной платформой наверху.^[62] В подвале находились общежитие и склад запасных пайков, на первом этаже располагались двенадцать передатчиков, а на верхнем этаже - приемники для Type 85, связанное с ним оборудование IFF и местная половина RX12874 пассивное оборудование обнаружения. На верхнем этаже также находились две консоли, используемые обслуживающей бригадой, и различные другие офисы и складские помещения. Среди них была комната 27, операционная система. В нем преобладали "мнемосхемы", на которых была схематическая диаграмма системы со световыми индикаторами и индикаторами, отображающими состояние различных частей.^[63]

Электроника

Фидеры питались от серии из двенадцати клистронов с водяным охлаждением, которые можно было настраивать в пределах 60 МГц от их базовой частоты. Они были разделены на четыре частотных диапазона или «октавы», названные A, B, D и E.^[м] Октава C на частотах от 2900 до 3000 МГц не использовалась типом 85, поскольку эта частота использовалась рядом других радаров, включая тип 80.^[61]

Несмотря на эту ширину полосы пропускания, Type 85 подвергался помехам на приемной стороне от любого ближайшего передатчика, включая Type 84, хотя они работали на очень разных диапазонах. Это приведет к появлению на дисплее шаблона ложных возвратов - эффекта, известного как «бегущие кролики». Чтобы решить эту проблему, в систему был включен комплексный «бесперебойный триггер», чтобы радары в любом месте использовали разные временные интервалы.^[63]

В операциях мирного времени будут использоваться только четыре клистрона, два активных и два в качестве резервных, по одному в октавах A и B. Остальные октавы в мирное время не использовались. С каждым импульсом два активных клистрона будут иметь одну предварительно выбранную частоту в пределах своего диапазона 60 МГц, а затем смешиваться вместе и посылаться на все двенадцать источников сигнала, создавая классический образец распределения Cosec². В результате получился сигнал, содержащий две частоты, разнесенные на 100 МГц.^[61]

В военное время использовались все двенадцать клистронов, по три в каждой октаве. Для каждого импульса три клистрона в октаве A будут сопоставлены с произвольно выбранными в D, а клистроны в B - с E, а затем будут отправлены на один из рупоров. Таким образом, каждый рупор имел отдельный сигнал, состоящий из двух частот, разнесенных на 300 МГц. При каждом повороте антенны распределения менялись, так что каждые два поворота использовались все возможные частоты в полосе 500 МГц. В условиях глушения другие передатчики также будут добавлены к сигналу, следуя той же схеме, так что на каждый рупор подается смесь двух частот.^[61]

Во время сильных помех мощность может быть дополнительно увеличена за счет настройки антенны на секторное сканирование, тем самым значительно увеличивая количество импульсов, поражающих цели, и аналогичным образом увеличивая количество возвращаемой мощности.^[61]

Спектакль

В условиях отсутствия помех, используя всего два передатчика, Тип 85 был ограничен по горизонту против цели 1 м², что давало ему номинальную дальность 280 миль (450 км), поскольку дальность приема приемников была ограничена 3 мс (300-дюймовый радар). Миль »), с радиолокационным горизонтом на высоте 63 000 футов (19 000 м).^[n] Это было значительным улучшением по сравнению с и без того превосходным типом 80 с дальностью около 240 морских миль (440 км; 280 миль).^[64]

Примечания

^ Метрополитен-Виккерс, также известный как Метровик, был подразделением Связанные электрические отрасли или AEI. Бренд Metrovick был упразднен в 1959 году, и Type 85 часто ассоциируется с AEI вместо Metrovick.
^ «Riband» не встречается ни в каких других кодах радуги, и в существующих источниках не ясно, является ли это официальным кодом радуги или просто выбрано так, чтобы оно звучало так же, как и в отношении знаменитый приз.
^ ADUK - сокращение от Air Defense UK.
^ В то время его называли просто «250-футовый телескоп».
^ Неясно, был ли это официальный код радуги или просто псевдоним.
^ Или, в американских источниках, «Ресивер Дике» или «Фильтр Дике».
^ Наиболее известен своим вкладом в Теория Бранса – Дике гравитации.
^ Для тестирования волноводы заполняются водой в качестве резистивной нагрузки, после чего на них можно подавать питание.^[50]
^ Первоначальный план на будущее предусматривал вторую станцию, которая должна была называться LCC-2.
^ По-видимому, на основе первых двух букв Blue Yeoman.
^ Предыдущие конструкции, такие как Type 80, использовали поверхность, состоящую из массива трубок, покрытых сеткой, что ограничивало ее определенными частотами.
^ В основном тексте Гофа говорится, что это³⁄₈, но в техническом описании в Приложении F указано, что оно «меньше, чем¹⁄₂ степень"^[61] и это число также приводится в других источниках.
^ Гоф называет их A, хотя D.
^ У меня нет доступа к книге Гофа, но как квалифицированный специалист по установке радаров типа 85 с 1986 года до вывода системы из эксплуатации мы работали с этими значениями дальности каждый день. В этом случае^[27] Полагаю, что это очередной случай ошибки в "официальном" источнике.