Пип-писк - Pip-squeak

Пип-писк был радионавигация система, используемая британцами королевские воздушные силы в начале Вторая Мировая Война. Pip-squeak использовал речевой радиоприемник самолета для периодической посылки тонального сигнала частотой 1 кГц, который принимался наземными высокочастотная радиопеленгация (HFDF, "хафф-дафф") приемники. Используя три измерения HFDF, наблюдатели могли определить местоположение дружественного самолета, используя триангуляция.

Пип-писк использовался самолет истребитель вовремя Битва за Британию как часть Система Dowding, где он служил основным средством размещения своих войск и косвенно идентификация друга или врага (МКФ). В то время, радар системы располагались на берегу и не обеспечивали покрытие внутренних территорий, поэтому системы IFF, которые производили уникальные радиолокационные изображения, не всегда были полезны для управления перехватом. Был добавлен писк для обеспечения покрытия в этих областях. По мере того как было добавлено больше радиолокационных станций и наземные районы стали широко охвачены, писк был заменен системами IFF все большей сложности.

Pip-squeak получил свое название от современного комикс, Пип, Писк и Уилфред. Впервые он был реализован в магнитоле TR.9D. Система также использовалась USAAF, где оборудование было известно как RC-96A.

Фон

Перед радаром

К середине 1930 г. ПВО Великобритании (ADGB) команда королевские воздушные силы планировал ответ на угрозу воздушного нападения. При этом было построено большое количество акустические зеркала для обеспечения раннего предупреждения, наряду с сетью наблюдательных станций, которые вскоре будут размещены в Королевский корпус наблюдателей (ОКР). Система обеспечит защиту вокруг Лондон только области, начиная с побережья от Саффолк к Сассекс с тонким поясом зенитная артиллерия, район боевых действий истребителей в глубине суши и вторую группу орудий в городе или рядом с ним. Система практически не изменилась в работе по сравнению с аналогом Первой мировой войны, но значительно расширила территорию, отведенную для истребителей.[1]

В тестах, проводимых в основном с Биггин Хилл в середине 1930-х гг. расширенная зона действия истребителей продемонстрировала серьезную проблему с отслеживанием своих войск. Наблюдатели больше не могли отслеживать и опознавать истребители, особенно с увеличением высоты или более пасмурной погодой. Из-за этого централизованные центры управления и слежения не могли должным образом направлять истребители к своим целям. Радиолокация была отмечена как решение этой проблемы на раннем этапе.[1]

Хафф-дафф

Вскоре после принятия на себя управления системой ADGB и объединения ее в основной Истребительное командование сеть, Хью Даудинг сделал установку высокочастотная радиопеленгация, или "хафф-дафф", устанавливает приоритет. Летом 1937 года он потребовал, чтобы каждый сектор был оборудован тремя станциями «хафф-дафф», чтобы можно было быстро определить местонахождение истребителей. Совпадением с этим было развертывание последней версии широко используемой радиостанции TR.9 - TR.9B.[1]

Штаб авиации не спешил отвечать на запрос Даудинга из-за нехватки электронно-лучевые трубки (ЭЛТ) использовались в наборах Хафф-Дафф, и к концу 1937 года было оборудовано только пять секторов. Однако во время испытаний в марте 1938 года значение DF как части системы отчетности стало очень ясным для всех участников, и 14 апреля 1938 года министерство авиации заказало еще 29 комплектов для оснащения всех секторов. Первоначально они поставлялись без ЭЛТ и требовали больше времени для надежного определения направления с помощью ручного управления. радиогониометр, но были разработаны для модернизации по мере появления ЭЛТ.[1]

Пип-писк

На протяжении 1938 г. Royal Aircraft Establishment работал над новой версией набора TR.9, моделью "D", которая была разработана специально для помощи операторам радиопеленгации. Эта модель включала один усилитель передачи, но два генератора радиочастот, что позволяло быстро переключать набор между двумя частотами вещания. Используя один для передачи голоса, а другой - для радиопеленгации, самолет может транслировать сигнал радиопеленгации по отдельному каналу, не нарушая связи других самолетов по этому каналу.[1]

Ключевым моментом в системе было добавление генератора тонального сигнала, который производил тон с частотой 1 кГц, «писк». Когда он был подключен к передатчику TR.9D, он давал отличительный звук, который можно было легко обнаружить на аппаратах huff-duff. Для дальнейшего улучшения работы был установлен автоматический переключатель, который переключал радио на частоту радиопеленгации и включал генератор, а затем снова выключал его через установленный период. Чтобы указать, что система была активна, тот же тон с частотой 1 кГц также воспроизводился в наушниках пилота с приглушенным уровнем громкости.[1]

Внедрение IFF

Некоторое экспериментальное использование систем IFF имело место еще в 1936 году, но эти пассивные "рефлекторные" системы оказались почти бесполезными. Активный транспондер система, основанная на регенеративный приемник был введен в 1939 г.,[2] но продемонстрировал проблемы с прирост настройки и имел тот недостаток, что он мог работать только с радарами Chain Home.[3]

Эти проблемы были рассмотрены в МКФ Марк II, который имел автоматическая регулировка усиления и несколько внутренних приемников, которые могли реагировать на любой из популярных радаров того времени. Mark II был большим достижением, но он стал доступен в 1940 году, когда началась Битва за Британию. Поставки были вынуждены дождаться окончания битвы, после чего они были быстро установлены на большей части флота Королевских ВВС.[4]

IFF теоретически сделал писк излишним, но отсутствие радиолокационного покрытия над внутренними районами продолжало использовать его. Новые радары, в частности AMES Тип 7, начали заполнять эти области до 1941 года. Пип-писк продолжал использоваться и после этого периода в качестве аварийной навигационной системы в случае потери самолета, что позволяло наземным операторам определять местоположение самолета с помощью голосовых радиоприемников.[3]

Описание

Вещатель

Бортовой блок Pip-squeak состоял из двух основных частей: генератора для создания свистка на частоте 1 кГц и механических часов с электрическими контактами для периодического включения и выключения генератора и канала радиопеленгации. Используя TR.9D, наиболее распространенное радио на ранних этапах войны, было два доступных канала, и частоты были выбраны перед миссией с использованием сменных кварцевые генераторы. И у командира секции, и у одного другого самолета в секции обычно был писк на борту.[5]

Вскоре после построения после схватки командиров эскадрильи попросили привести в порядок свои писк-часы. В исходной системе это требовало от них поворота ручки «ветра», которая вращала единственную секундную стрелку против часовой стрелки вокруг циферблата часов. В каждой эскадрилье было до четырех секций самолетов, хотя в большинстве эскадрилий в любой момент времени было две или три секции. У каждой секции было свое положение для руки; красная секция имела положение «12 часов», желтая была расположена в положении «9 часов», синяя - в положении «6 часов» и зеленая - в положении «3 часа».[5]

Как только часы будут правильно расположены, контроллер сектора начнет обратный отсчет, Синхронизировать время, 5, 4, 3, 2, 1, отметка. На отметке пилоты включали часы, и секундная стрелка начинала двигаться по часовой стрелке. Когда стрелка достигла положения «12 часов», генератор автоматически включился и снова выключился непосредственно перед положением «3 часа», передавая сигнал в течение 14 секунд в минуту. Система также автоматически переключила радио с голосового на писковый канал в положении «12 часов»; если бы пилот говорил, его бы отключили.[5]

Красная секция, начавшаяся в положении «12 часов», начала вещание сразу после активации системы. Когда он остановился 14 секунд спустя, часы желтой секции достигли отметки «12 часов» и начали вести трансляцию и так далее. В течение одной минуты все четыре секции (если присутствовали) скрипели, и их можно было найти.[5]

Отдельный переключатель радиоуправления остановил передачу радиосигнала, пока часы продолжали двигаться. Это позволяло пилоту настраивать систему в начале полета, а затем выключать ее, когда требовалась лучшая связь, например, в бою. Затем систему можно было снова включить в любое время, когда часы все еще были в правильном положении. Командиры секторов могут попросить пилотов включить его, спросив: «Ваш петушок кукарекает?».[5]

Существовали две распространенные версии пип-писка: одна с часами, расположенными в кабине, и вторая, использующая удаленную систему часов.[6] Последний поместил «Главный контактор» в коробку в отсеке для оборудования рядом с радиоприемником, и он был предварительно установлен на правильное бывшее в употреблении местоположение для каждой секции перед миссией. Дисплей «Дистанционный контактор» находился в кабине экипажа и приводился в действие электрическими сигналами от главного контактора, чьи сигналы один раз в секунду питали шаговый двигатель вождение второй рукой. В этой версии был только один элемент управления для включения и выключения часов, чтобы запустить их на «отметке», отдельный переключатель на радиоконцерне позволял останавливать и запускать сигнал, оставляя часы включенными.[5]

Сюжет

Каждый сектор был оборудован тремя приборами для определения местоположения радиоприемников. Хотя теоретически требовалось всего два, добавление третьего обеспечивало избыточность, а также помогало снизить вероятность ошибок при построении. Станции были расположены примерно в 30 милях (48 км) друг от друга в максимально возможной равносторонней треугольной схеме. Одна из трех станций была расположена в Центре управления сектором, а две удаленные станции связывались с центром по телефонным линиям.[1]

В Секторальном контроле использовалась простая система для быстрого "исправить". Он состоял из круглой доски для рисования с картой на верхней поверхности, отмеченной значком Национальная сеть обследования боеприпасов, а также ряд углов компаса на транспортир по внешнему краю. Расположение трех станций было показано небольшими отверстиями, просверленными в карте. Взвешенные струны проходили через отверстия и могли тянуться вверх и поперек карты с помощью плоттеров. Когда получалось сообщение от оператора, плоттер натягивал его шнур так, чтобы он лежал под указанным углом; груз (или эластичный шнур) на другом конце удерживал струну натянутой.[1]

При нанесении трех отчетов строки обычно пересекаются в небольшом треугольнике или звездочке где-нибудь на карте. Это место было прочитано против сетки. Операторы могли определить, какой участок они отслеживали, просто взглянув на секторные часы окрашены в цвета секций, так как секции вручную синхронизировали свои часы с этим. Четвертый оператор, наблюдающий за участками, затем позвонит на место в главный операционный зал. Система требовала быстрых действий от всех участников, так как у них было всего 14 секунд, чтобы построить график до того, как появится следующий раздел.[7]

Когда местоположение сетки было передано в операционную, маркер для этого раздела мог быть обновлен в таблице построения сектора. Пип-писк напрямую не производил идентификация друга или врага (IFF), но на практике служили этой цели, позволяя операторам определять, какие участки подходят. Это могло быть использовано, например, когда отчеты с радаров или наблюдателей ОКР отслеживали дружественные силы, не зная об этом.[1]

Проблемы

Хотя писк-писк хорошо работал на практике и мог использоваться с любым самолетом с радио, он представлял несколько практических проблем, которые привели к его возможной замене.

Во-первых, система использовала радиоканал. Поскольку в наборе TR.9D было только два канала, при использовании одного для писка оставался только один голосовой канал. Все самолеты в эскадрилье разделили одни и те же частоты для голоса и писка, выбранные перед миссией. Это означало, что эскадрильи могли разговаривать между собой и со своим секторным оператором, но не могли координировать свои действия с другими эскадрильями или секторами. Пилотов тоже постоянно прерывали. Ситуация улучшилась с появлением наборов TR.1388, у которых было несколько голосовых каналов и гораздо больший диапазон, но писк все еще прерывал пилот во время трансляции.[8]

Кроме того, для системы «писк» требовалась полностью отдельная цепочка отчетности, а также соответствующее оборудование, здания, рабочая сила и телефонные системы. Эта информация в первую очередь потреблялась органами управления сектором, которые отвечали за наведение истребителей на цели и, следовательно, требовали актуальной информации о местонахождении их истребителей. Это означало, что информация о местонахождении дружественных сил должна была быть отправлена ​​обратно по цепочке в штаб группы и истребительного командования, увеличивая объем трафика, проходящего через систему.[7]

Пип-писк был вытеснен, а затем заменен на МКФ система. Это был автономный транспондер это было вызвано сигналом радара, принятым самолетом. Транспондер отправил собственный короткий радиоимпульс, когда был получен сигнал радара. Этот сигнал отфильтровывался и отправлялся на отдельный усилитель на РЛС. Затем выходной сигнал смешивался с основным сигналом, что приводило к отображению перевернутого всплеска немного после основного сигнала. Этот "вторичный" возврат теперь дает название вторичный радар, который составляет основу большинства гражданских радиолокационных систем.[8]

IFF был произведен еще в 1939 году, но не получил широкого распространения, поскольку Сеть Главная радиолокационные станции были размещены вдоль береговой линии, не обеспечивая покрытия внутри страны, где происходила большая часть боевых действий. К 1942 году радиолокационная сеть была значительно обновлена, особенно с появлением наземный перехват единиц, а построение перехватов перенесено из секторов управления в сами радиолокационные установки. IFF к этому моменту был универсальным.[8][1]

Рекомендации

Цитаты

  1. ^ а б c d е ж грамм час я j Циммерман 2010, Глава 10.
  2. ^ Пул, Ян (1998). Базовое радио: принципы и технологии. Newnes. С. 187–193. ISBN  9780080938462. В архиве с оригинала от 19 апреля 2018 г.
  3. ^ а б Коричневый 1999, п. 130.
  4. ^ Howse 1993, п. 141.
  5. ^ а б c d е ж Уэстли 2010.
  6. ^ Изображение версии с «единичным блоком» см. У Колина Маккиннона, «Системы радиоидентификации - идентификация, друг или враг», Военные радиостанции VK2DYM
  7. ^ а б Циммерман 2010.
  8. ^ а б c BoB 2007.

Библиография

внешняя ссылка