Радиоэлектронная война (От Цусимы до Ливана и Фолклендских островов)
Шрифт:
Через несколько лет, в 1904 году, инженер из Дюссельдорфа по имени Христиан Хулсмайер затребовал патент на изобретенный им "радиофонический измерительный аппарат", который состоял из расположенных рядом передатчика и приемника. Эти устройства были объединены таким образом, что волны, излучаемые передатчиком, запускали приемник, если они отражались от металлического объекта. Этот аппарат, который немецкий инженер назвал телемобилскопом, был способен принимать звуки, подобные звону колокольчика, принимая отраженные электромагнитные волны от металлических объектов на расстоянии нескольких сотен ярдов. Однако, несмотря на успех продемонстрированного в Роттердаме эксперимента, крупные судоходные компании не проявили ни малейшего интереса к аппарату Хулсмайера. Возможно, еще не пришло время, чтобы люди по достоинству оценили потенциальную ценность такого аппарата. Действительно, в то время, не многое было известно о радиоволнах; не было никаких средств усиления сигнала, его защиты от внешних помех, управления излучаемой электромагнитной энергией, и т. д.
Небольшой шаг был сделан в 1922 году, когда Гильермо Маркони, во время конференции, проводившейся Институтом американских радиоинженеров, разъяснил практическую ценность использования радиоволн для навигации на море. Он рассказал о предполагаемом аппарате, способном излучать электромагнитный луч в определенном направлении, который при встрече с металлическим объектом, вроде корабля, отражался бы назад.
В 1933 году, в присутствии итальянского военного командования, Маркони продемонстрировал "интерференцию" при приеме сигналов, которая возникала при проезде автомобиля рядом с радиолучом радиостанции связывавшей Рим и Кастенгандолфо, работавшей на длине волны 90 см.
Инициатива Маркони закончилась формальным предложением, которое было одобрено Министерством войны Италии в 1935 году, о постройке Радио-детекторного телеметра (RDT). Из трех итальянских родов войск, только военно-морской флот был наиболее заинтересован и лучше всего оснащен оборудованием для исследований и разработок в области электроники. Поэтому, научно-исследовательские работы велись под руководством профессора Тиберио в Институте Mariteleradar в сотрудничестве с Военно-морской академией Ливорно.
Однако, и финансирования, и квалифицированных кадров чрезвычайно не хватало, так что, профессору Тиберио, который к тому времени получил чин военно-морского офицера, пришлось разрабатывать опытный образец почти собственноручно. И только в 1941 году, после сражения у мыса Матапан, в котором итальянские ВМС потеряли три крейсера, два эскадренных миноносца и 2 300 моряков, командование поняло, что у британцев, на их кораблях имелось электронное оборудование для ночного обнаружения. У итальянского Адмиралтейства сложилось впечатление, что в ходе сражения, британцы использовали это оборудование для маневрирования и стрельбы; что, в действительности и было подтверждено перехватом кодированных радиограмм от адмирала Каннингхема — командующего британской военно-морской эскадрой. Немедленно, итальянское командование выделило значительные средства на завершения работ по РЛС Gufo, которая, в то время, все еще находились в стадии экспериментальной разработки в Ливорно.
Однако, наиболее важный вклад в разработку РЛС был сделан двумя американскими физиками — Грегори Брейтом и Мерле Туве в 1924 году. Они провели серию экспериментов, в которых использовали радиоимпульсы для определения высоты слоя ионизированного газа, который окружает Землю. Измеряя время задержки отраженного от газового слоя импульса и его возвращения к Земле, они обнаружили, что ионизированный газовый слой находится на высоте примерно 110 км и, что он отражает радиоволны.
В Германии, в начале 1930 года, доктор Рудольф Кунхольд, руководитель Управления исследований германских ВМС, пытался разработать аппарат способный обнаруживать под водой цели методом отражения от них звуковых волн; в настоящее время такой аппарат называется сонаром. Проводя свои эксперименты, доктор Кунхольд понял, что то, что достижимо под водой может быть также, достигнуто и в воздухе при помощи радиоволн. Он провел в этой новой области серию экспериментов и применил в своем приборе новую электронную лампу производства голландской компании Philips, способную генерировать мощность 70 Вт на частоте 600 МГц — что было довольно внушительно в то время. Кунхольд закончил постройку своей РЛС в 1934 году в научно-исследовательских лабораториях германских ВМС в Пелзерхакене. Представление нового аппарата высокопоставленным военно-морским офицерам имело большой успех, поскольку кроме способности обнаруживать корабль на дальности 11 км РЛС также, обнаружила и небольшой самолет, который случайно появился в том месте.
В Соединенных Штатах, исследования по РЛС велись и в Управлении Signal Corps, и в исследовательской лаборатории ВМС, работавших независимо. В 1936 году, исследовательская лаборатория ВМС разработала опытный образец РЛС, которая работала на частоте 200 MГц. Первая серия этих систем, под торговой маркой CXAM, в 1941 году была установлена на кораблях основных соединений ВМС. В 1939 — 1941 годах Signal Corps разработало большой дальности РЛС под обозначением SCR-270. Одна из таких систем принимала участие в отражении атаки японцев на Перл-Харбор утром 7 декабря 1941 года. Однако, хотя оператор РЛС и получил ответные сигналы от приближающихся самолетов, никто не привел корабли, стоявшие в порту, в боевую готовность.
Первоначально, в Великобритании, исследования в области коротких волн велись исключительно в научных целях, типа определения высоты некоторых слоев ионосферы, обнаруженных в 1926 году британским физиком Е.В.Апплетоном (слои Апплетона). Однако, на горизонте собирались грозовые тучи войны и понимание того, что Великобритания особенно уязвима для воздушных налетов, привело к значительному стимулированию научных работ в попытке наверстать упущенное время.
Первые результаты этих работ были получены, когда физику Роберту А. Уотсону-Ватту — потомку известного Джеймса Ватта, давшего свое имя единице измерения электрической энергии, удалось визуализировать радиосигналы при помощи катодно-лучевой трубки Брауна и определить электро-оптическим способом время распространения излучения. Через несколько лет, в 1935 году, Уотсон-Ватт разработал первое практически применимое оборудование для обнаружения присутствия самолетов.
РЛС, как считается, не является инструментом РЭБ; это, скорее, главная цель РЭБ — противник, которому следует противодействовать. РЛС — электронный глаз, который может видеть в темноте и тумане и, который может проникать через дымовые завесы. Она может обнаруживать приближение противника на намного больших расстояниях, чем не вооруженный человеческий глаз; она может наводить орудийный огонь в условиях плохой видимости и может даже обеспечить информацией о топографических особенностях местности.
Радиолокационная станция состоит из передатчика, приемника, антенны и экрана или электронно-лучевой трубки. Передатчик излучает импульс электромагнитной энергии посредством узко направленной антенны ориентированной в определенном направлении. Если импульс встречает цель, например летящий самолет, то он "отскочит" или отразится обратно к приемнику. Время прошедшее между излучением импульса и приемом ответного сигнала измеряется специальным устройством, входящим в состав РЛС и, поскольку известно, что электромагнитные волны распространяются со скоростью 300 000 км/сек, то легко вычислить расстояние до цели. Оператор, таким образом, может видеть на экране ЭЛТ и курс, и расстояние до цели.
Потопление "Бисмарка"
В мае 1941 года, во время знаменитого и драматичного рейда по Атлантике линкора "Бисмарк", удача отвернулась от смелых немецких моряков.
Мощный немецкий линкор, в сопровождении крейсера "Принц Ойген" водоизмещением 10 000 тонн, вечером 22 мая 1941 года оставил норвежский порт Берген и направился в Атлантику, где должен был соединиться с крейсерами "Шарнхорст" и "Гнейзенау", базировавшимися в Бресте, и вместе с ними действовать в качестве рейдерной группы против британских торговых судов.
Эскадра кораблей во главе с "Бисмарком", под командованием адмирала Льюйтенса, оставила норвежский фьорд и пошла Датским проливом курсом между Исландией и островом Гренландия. На следующий день, однако, британский разведывательный самолет обнаружил выход кораблей из норвежского фьорда, и командование британского флота немедленно отдало приказ остановить корабли на входе в Атлантику.
Британские крейсера "Норфолк" и "Саффолк", патрулировавшие у западного выхода Датского пролива, действовали в качестве радиолокационных пикетов (корабли — оснащенные обзорной РЛС и выдвинутые перед основной эскадрой для максимизации ее РЛ-обзора). "Норфолк" был оборудован РЛС типа 286P работавшей на длине волны 1,5 метра, однако ее антенна не вращалось и это сильно ограничивало сектор обзора РЛС. "Саффолк" был оборудован двумя РЛС: типа 279, работавшей на той же самой частоте, что и РЛС "Норфолка", но имевшей вращающуюся антенну, что особенно подходило для наблюдения за воздухом, а также пригодной для наблюдения за поверхностью моря; и новейшей — типа 284MKV, работавшей на длине волны 50 см, дальностью обнаружения 24 км, также имевшей вращающуюся антенну, которая, однако имела слепой сектор с кормы.