Радар Green Satin - Green Satin radar

Зеленый атлас был Доплеровский радар система, разработанная королевские воздушные силы как аэронавигация помогать. Система обеспечивала прямые измерения скорости и направления дрейфа и тем самым позволяла точно рассчитывать скорость ветра на высоте. Эти значения затем были введены в Система навигации и бомбометания.

Первоначально он был указан в 1949 году как OR.3015 для Английский Electric Canberra бомбардировщик. Первые образцы прибыли в 1953 г.[1] и вскоре он был готов к эксплуатации. Впоследствии он был использован на V-бомбардировщик флот. Он продолжал использоваться на V-бомбардировщиках до Avro Vulcans 1969, когда его заменили на Decca 73.Хэндли Пейдж Викторс возможно, использовали его, пока они не покинули службу в 1993 году

Название происходит от эпохи, когда Министерство снабжения использовал случайные комбинации цветов и кодовых слов чтобы предотвратить их кодовые имена быть слишком буквальным. Версия, известная как Синий шелк с более низкими ограничениями максимальной скорости использовалась в некоторых марках Канберры и Королевский флот самолет.

Фон

В аэронавигация есть шесть значений, представляющих интерес; воздушная скорость, курс (угол компаса, на который указывает нос), путевая скорость, курс (угол компаса фактического движения), скорость ветра и направление ветра. Используя любые четыре из этих значений и основные векторное сложение, остальные значения могут быть определены через треугольник ветра. После определения путь самолета можно точно рассчитать, используя счисление по сравнению с исходной фиксированной точкой.

Воздушную скорость и курс можно измерить с достаточной степенью точности с помощью бортовых измерений, а именно: указатель воздушной скорости и гирокомпас. Поскольку самолет летит в воздушной массе, невозможно напрямую измерить значения ветра, поэтому их определение должно производиться с учетом некоторых внешних мер. На протяжении большей части истории аэронавигации это достигалось обратным счисление процесса, рассчитывая время прохождения объектов по земле для измерения путевой скорости, и либо оценивая смещение, либо измеряя его с помощью простых оптических инструментов, таких как измеритель дрейфа. Оба по своей сути неточны, ВМС США предполагая, что такие меры имеют точность только 10%.

Green Satin обеспечил точные и немедленные измерения истинной путевой скорости и угла сноса. В сочетании с воздушной скоростью и курсом сложность аэронавигации была значительно снижена. Однако точный исчисление мертвых точек также требует точного исходного «исправления», на основании которого определяются будущие перемещения. На практике, Ну и дела будет использоваться для исправления положения после того, как самолет достигнет крейсерской высоты и скорости, и будет использоваться для точной настройки навигации до тех пор, пока он не выйдет за пределы диапазона Джи, возможно, от 300 до 450 морских миль.

Разработка

Green Satin появился в 1949 году в рамках эксплуатационных требований (OR) 3015. Для этого требовалось устройство для точного измерения путевой скорости самолета с точностью до 0,2 процента при полете с любой скоростью от 100 до 700 узлов на всех высотах до 60 000 ноги. Он также должен был измерить угол сноса до 20 градусов по обе стороны от курса с точностью менее 0,1 градуса. Эти измерения приходилось проводить над сушей или водой в любую погоду.[2]

Решение для измерения путевой скорости уже было хорошо изучено в то время с использованием Доплеровский радар система для сравнения возвращенных частота из двух или более сигналов. Компания Green Satin использовала четыре таких сигнала для определения как путевой скорости, так и угла сноса, которые передавались одновременно одной крестообразной антенной с четырьмя фидерами. В нейтральном положении, обращенными вперед, один набор антенн посылал два сигнала, слегка выровненных вперед и назад, а другой - немного по левому и правому борту. Каждая пара сигналов отправлялась на отдельную частоту. компаратор, где на выходе получается разность частот, представленная Напряжение.[3]

Представьте себе самолет, летящий над землей без ветра. В этом случае скорость в сторону равна нулю, поэтому сигналы левого и правого борта будут возвращаться к летательному аппарату с той же частотой. При передаче через их компаратор на выходе получается нулевое напряжение, что указывает на отсутствие бокового дрейфа. Теперь рассмотрим случай, когда самолет уносится вправо. В этом случае сигнал правого борта будет сдвинут вверх по частоте, а сигнал левого борта - вниз. Не интересует скорость движения, только угол. Для измерения угла вся антенная решетка была установлена ​​на моторизованном шарнире и вращалась вперед и назад, пока выходной сигнал снова не стал нулевым.[3]

После точного измерения угла дрейфа антенна будет направлена ​​прямо в направлении дрейфа. Таким образом, любая разница в частоте между сигналами наведения вперед и назад в этой точке является мерой путевой скорости.[3]

Green Satin была импульсной системой, хотя и не была импульсно-доплеровский радар в типичном понимании. Импульсы использовались для того, чтобы одна антенна могла использоваться как для радиовещания, так и для приема, а не для измерения расстояния (или, в данном случае, высоты) с помощью синхронизации импульсов. Частоты сравнивались в пределах одного импульса (a моноимпульсный радар ), поэтому не требовалась высокая стабильность частоты в течение более длительного времени многоимпульсов. Таким образом, Green Satin был основан на простом резонаторный магнетрон генератор, а не более стабильные по частоте решения, такие как клистрон.[4]

Электроника была размещена в двух герметичных контейнерах, установленных на больших объединительных платах, которые включали источники питания и различные электрические соединения. Они были установлены над кабиной на задней переборке «Канберры».[4] Некоторые из них сохраняли герметичность спустя десятилетия после вывода из эксплуатации.

Данные из Green Satin были введены в Система навигации и бомбометания (NBS), а механический компьютер который рассчитал текущее местоположение самолета посредством постоянного точного счисления входных данных. Большая часть этих входных данных поступала автоматически с различных бортовых приборов, но данные Green Satin обычно вводились вручную. Результатом NBS были вычисленная широта и долгота, основанные исключительно на воздушной скорости и курсе, значения от Green Satin были затем добавлены к ним, чтобы получить окончательные результаты в навигационном компьютере. Эти выходы также управляли схемами коррекции в H2S Mk. IX бомбардировочные радары и Бомбовый прицел Mark XIV для корректировки прогнозируемых траекторий полета бомбы.[3]

Тестирование

Чтобы определить эксплуатационную точность Green Satin, из ранней Канберры была проведена длительная серия испытательных полетов над сушей и водой. Однако для этих тестов гирокомпас G4B оказался слишком неточным, поскольку требовал постоянной коррекции дрейфа. И хотя Джи был достаточно точен для этой цели, исправление потребовало длительного ручного расчета оператором. Программа испытаний требовала дополнительного оборудования для решения обеих этих проблем.[5]

Точная информация о курсе была предоставлена ​​прибором Azimuth Datum Instrument (ADI), звездный трекер установлен на перископ так что он проецировал свой дисплей на пластину перед навигатором.[6] Используя угловые измерения, аналогичные тем, которые были сделаны с помощью секстант можно было точно определить курс самолета. Для начального исправления положения Gee был заменен на Система Decca Navigator (Пометка 6), которые напрямую выводят измерения на трех дисках.[7]

Обнаружив на навигационной консоли выходы ADI и Decca вместе с выходами Green Satin, кинокамера смог записывать все в реальном времени для последующего анализа данных на местах. Это заключалось в том, чтобы каждые шесть секунд делать снимок настроек, а затем усреднять положения инструментов.[8] Испытания показали, что точность Green Satin над землей при прямом и горизонтальном полете составляла менее ± 0,1% пройденного расстояния и менее ± 0,1 градуса при сносе.[9]

В использовании

Изначально Green Satin использовался с простой системой отображения с двумя большими циферблатами, показывающими истинную путевую скорость в узлах слева и угол сноса справа. Выходные данные этой системы обычно отправлялись вместе с выходными данными компаса G4 на индикатор положения на земле Mark 4 (GPI). GPI был простым механический компьютер который интегрировал входные данные для получения смещения от исходного местоположения, предоставленного пользователем (например, взятого из Gee), и представил это как широту и долготу или ссылочные числа сетки на двух одометр -подобные дисплеи.

Green Satin первоначально оснащал силы Канберры, но вскоре был использован на большинстве более крупных самолетов RAF. Проблемы с привязкой к спокойной морской поверхности привели к тому, что во время полета пришлось использовать навигационное оборудование Decca. Схватить бомба нацелена из Доблестный самолет.

Другие приложения

Green Satin также использовался в сочетании со второй радиолокационной системой для производства бортовой радиолокатор (SLAR) система.[а] При этом использовались антенна и электроника от H2S Марка IXA, но выключил двигатель сканирования, чтобы он обычно указывал на одну сторону самолета. Угол сноса от Green Satin подавался в двигатель, чтобы внести незначительные изменения, чтобы антенна оставалась выровненной под прямым углом к ​​траектории полета самолета, независимо от курса.[3]

ЭЛТ-дисплей, используемый в обычном H2S, был оснащен пленочной системой с моторизованной приемной бобиной. Двигатель был подключен к выходу путевой скорости Green Satin, поэтому пленка проходила через переднюю часть дисплея с заданной скоростью, не зависящей от воздушной скорости. При выключенном двигателе сканирования дисплей на ЭЛТ представлял собой одну строку, яркость которой модулировалась за счет отражений на разных расстояниях от самолета. Это экспонировало пленку, создавая двумерное изображение земли сбоку от самолета.[3]

Пленка прошла через систему быстрого проявителя, произведенную Кельвин Хьюз, которые создали подобные системы для самых разных целей. Фильм был обработан и готов к просмотру после небольшой задержки.[3]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Ловелл утверждает, что это было известно как «Red Neck», но это название было для другой системы SLAR.

Рекомендации

Цитаты

  1. ^ Фурнер 1997, п. 93.
  2. ^ Фурнер 1997, п. 92.
  3. ^ а б c d е ж грамм Ловелл 1991, п. 259.
  4. ^ а б Ламберт 2005.
  5. ^ Фурнер 1997 С. 93-94.
  6. ^ Фурнер 1997 С. 94-95.
  7. ^ Фурнер 1997, п. 94.
  8. ^ Фурнер 1997 С. 97-98.
  9. ^ Фурнер 1997, п. 98.

Библиография

  • Панну, Анандип. "Канберра: фоторазведывательные знаки PR.57 и PR.67". Архивировано из оригинал на 2013-05-10. Получено 2012-05-17.CS1 maint: ref = harv (связь)
  • Фернер, Джек (1997). «Глава 9: События начала 1950-х» (PDF). История аэронавигации в RAF. С. 92–97.CS1 maint: ref = harv (связь)
  • Ламберт, Малкольм (март 2005 г.). «Канберра PR.3 WF922 в Музее авиации Мидленда». Музей авиации Мидленда.CS1 maint: ref = harv (связь)
  • Ловелл, Бернард (1991). Эхо войны: история радара H2S. CRC Press. ISBN  9780852743171.CS1 maint: ref = harv (связь)