Würzburg radar - Würzburg radar

Würzburg-Riese (Giant Würzburg) radar
Würzburg-Riese på Gatow.JPG
Würzburg-Riese vid Militärhistoriska museet, Gatow flygplats, Berlin
Ursprungsland Tyskland
Introducerad 1940
Nej byggt c.  4 000
Typ Gun om radar
Frekvens 560 MHz
PRF 1875 per sekund
Pulsbredd 2 μs
Räckvidd upp till 70 km (43 mi)
Diameter 7,5 meter (25 fot)
Azimut 0–360 °
Elevation 0–90 °
Precision ± 15 meter (49 fot)
Kraft 8 kW

Låg- UHF -bandet Würzburg radar var den främsta markbaserade pistol om radar för Wehrmacht s Luftwaffe och Heer (tyska armén) under andra världskriget . Den första utvecklingen ägde rum innan kriget och apparaten togs i bruk 1940. Så småningom producerades över 4000 Würzburgs av olika modeller. Det tog sitt namn från staden Würzburg .

Det fanns två huvudmodeller av systemet. Den första Würzburg var en bärbar modell som kunde vikas för transport och sedan tas i drift snabbt efter placering och utjämning. A-modellerna började användas i maj 1940 och såg flera uppdaterade versioner under nästa år för att förbättra noggrannheten, särskilt tillägget av konisk skanning i D-modellen 1941. Den större Würzburg-Riese var baserad på D-modellen men använde mycket större parabolisk reflektor för att ytterligare förbättra upplösningen på bekostnad av att inte längre vara mobil.

Som en av Tysklands primära radar ägnade britterna stora ansträngningar för att motverka den. Detta kulminerade i Operation Biting i februari 1942 som tog ett fungerande exempel på en D -modell. Med hjälp av informationen från denna enhet introducerade Royal Air Force en rad radarstoppare med vitt brus som kallas "Carpet" för att störa deras funktion. Sent i kriget introducerades de första jammare som använde den mer avancerade jammingtekniken för vinkelbedrägeri .

Utveckling

I januari 1934 träffade Telefunken tyska radarforskare, särskilt Dr. Rudolf Kühnhold vid Kommunikationsforskningsinstitutet för Kriegsmarine och Dr. Hans Hollmann , expert på mikrovågor , som informerade dem om deras arbete med en radar för tidig varning . Telefunkens forskningsdirektör, Dr Wilhelm Runge , var ointresserad och avfärdade idén som science fiction . Utvecklarna gick sedan sin egen väg och bildade GEMA ( Gesellschaft für Elektroakustische und Mechanische Apparate ) eventuellt samarbeta med Lorenz på utvecklingen av Freya och Seetakt system.

Vid våren 1935 gjorde GEMAs framgångar klart för Runge att idén trots allt var användbar, så han startade ett kraschprogram på Telefunken för att utveckla radarsystem. Eftersom Lorenz redan gör framsteg på enheter för tidig varning, fick Runge Telefunken-teamet att koncentrera sig på ett kortdistanspistolläggningssystem istället. Ledningen tyckte tydligen att det var lika ointressant som Runge hade ett år tidigare och gav det en låg prioritet för utveckling. På sommaren hade de byggt en fungerande experimentell enhet i 50 cm -bandet som kunde generera stark avkastning från ett mål Junkers Ju 52 . Nästa sommar hade den experimentella uppsättningen utvecklats till en prototyp som kallas Darmstadt , som erbjöd en räckvidd på 50 m (160 fot) vid 5 km (3,1 mi), inte tillräckligt nära för vapenläggning. Attityderna förändrades i slutet av 1938, då ett fullt utvecklingsavtal mottogs från Luftwaffe .

Det resulterande systemet, känt som FuMG 62 , liksom prototypsystemet FuMG 39T Darmstadt demonstrerades för Hitler på Rechlin i juli 1939. Telefunken -teamet utvecklade ett exakt system baserat på ett klystron -mikrovågsrör som arbetar i intervallet 54–53. cm (553–566 MHz) - en extremt kort våglängd för tiden - med en pulslängd på 2 mikrosekunder, en toppeffekt på 7–11 kW och en pulsrepetitionsfrekvens ( PRF ) på 3750 Hz. Den hade en maximal räckvidd på cirka 29 km (18 mi) och var exakt till cirka 25 m (82 fot) i räckvidd. Würzburg använde en 3 m (10 fot) paraboloid maträttsantenn, som kunde "vikas" längs den horisontella mittlinjen för färd på en släpvagn med hjul. Systemet togs i bruk första gången 1940 och 4000 av denna grundläggande layout levererades.

Operativa modeller

Würzburg D i bruk. Den virvlande koniska skanningsantennen är framträdande.

Flera versioner av det grundläggande Würzburg -systemet användes under krigets gång. Den första, Würzburg A , manövrerades manuellt och krävde att operatörerna identifierade målet genom att behålla en maximal signal på deras oscilloskopdisplay . Eftersom signalstyrkan förändrades av sig själv av olika anledningar, såväl som att vara på eller utanför målet, var detta felaktigt och krävde i allmänhet att man använde en strålkastare för att upptäcka målet när radaren hade lagt sig på en ungefärlig position. Ändå hjälpte en av de första Würzburgarna i tjänst direkt till nedskjutningen av ett flygplan i maj 1940 genom att muntligt vidarebefordra kommandon till en flakenhet. En experimentell Würzburg B lade till en infraröd detektor för finjustering, men i allmänhet visade sig dessa enheter vara oanvändbara och produktionen avbröts.

Würzburg A vikt för resor. Lägg märke till det enkla antennsystemet.

Würzburg C presenterade lobbyte för att förbättra siktnoggrannheten. Den skickade ut signalen från en av två något utanför centrumantenner i mitten av reflektorn, varvid signalen växlades snabbt mellan dipolerna. Efter att något fördröjt signalen från en av dipolerna skickades returerna till en oscilloskopdisplay. Resultatet framstod som två tätt separerade blipp som operatören försökte hålla på samma höjd på displayen. Detta system gav mycket snabbare feedback på förändringar i målpositionen. Förändringar i signalstyrka, på grund av förändringar i målets reflektion, påverkade båda loberna lika mycket, vilket eliminerade vanliga läsfel. Ett nästan identiskt system användes i USA: s första vapenläggningsradar, SCR-268 .

Detaljer om den roterande virveldipolen . Den platta skivan till vänster, reflektorn, vetter mot målet. Den roterande dipolen sänder mot reflektorn, som reflekterar signalen till höger. Huvudantennskålen skulle placeras utanför ramen till höger, där den skulle fokusera signalen till en smal stråle som vetter mot målet.

Den Würzburg D infördes 1941 och lagt till en lobrotation system som använder en offset mottagare foder kallas en Quirl (tysk för visp ) som spanns vid 25 Hz. Den resulterande signalen förskjutits något från skålens mittlinje, roterar runt axeln och överlappar den i mitten. Om målflygplanet befann sig på ena sidan av antennens axel, skulle signalens styrka växa och blekna när strålen svepte över den, så att systemet kunde flytta skålen i riktning mot den maximala signalen och därigenom spåra målet. Vinkelupplösningen kan göras mindre än antennens strålbredd, vilket leder till mycket bättre noggrannhet, i storleksordningen 0,2 grader i azimut och 0,3 grader i höjdled. Tidigare exempel uppgraderades i allmänhet till D -modellen på området.

Till och med D -modellen var inte noggrann nog för direkt nedläggning av vapen. För att ge systemet mycket större noggrannhet utvecklades FuMG 65 Würzburg-Riese (känd som "Giant Würzburg"). Baserat på samma kretsar som D -modellen, innehöll den nya versionen en mycket större 7,4 m (24 fot) antenn och en kraftfullare sändare med en räckvidd på upp till 70 km (43 mi). Azimut och höjdnoggrannhet var 0,1-0,2 grader, vilket var mer än tillräckligt för direkt vapenläggning. Systemet var för stort för att transporteras på en släpvagn och anpassades för drift från en järnvägsvagn som Würzburg-Riese-E , varav 1500 producerades under kriget. Den Würzburg-Riese Gigant var en mycket stor version med en 160 kW-sändare, som aldrig in produktionen.

Motåtgärder

Eftersom radarn var en av de vanligaste i tysk användning, ägnade britterna stora ansträngningar för att motverka systemet under kriget. I februari 1942 fångades ett Würzburg -system vid Bruneval på Frankrikes kust av brittiska fallskärmsjägare i Operation Biting . Flera nyckelkomponenter returnerades till Storbritannien, vilket gjorde att systemparametrarna kunde fastställas exakt. Detta ledde till modifiering av befintliga sändarsystem för att producera "Mattan" -systemet som sänder brus på frekvenser som används av särskilda Würzburg -system. Flera uppdaterade versioner av Mattan introducerades; Carpet II var den primära brittiska versionen medan Carpet III var dess USA-byggda motsvarighet.

Operation Bellicose bombade den misstänkta Würzburg -radarfabriken. Den Operation Hydra bombningen av Peenemünde påverkade inte den närliggande Giant Würzburg i Lubmin styrning och kontroll station som används för V-2 raketen .

Efterkrigstidens användning inom astronomi

Nederländska forskare tog med flera av de överskjutande tyska kustnära Würzburg -radarna till Radiosändstationen i Kootwijk, Nederländerna i början av 1950 -talet. Där användes de i experiment som var viktiga för utvecklingen av tidig radioastronomi , särskilt upptäckten av vätelinjen och efterföljande kartläggning av spiralarmarna i Vintergatan .

Tysk radarutrustning inklusive två Würzburg -antenner (erhållna från RAE Farnborough ) användes av Martin Ryle och Derek Vonberg vid Cavendish Laboratory från 1945 för att observera solfläckar .

Två FuSE 65 Würzburg -radar installerades omkring 1956 vid Ondřejov -observatoriet i Tjeckoslovakien . Den första radaren tjänade fram till 1994 för att mäta solstrålningsflöde, senare flyttades den till Militärmuseet Lešany . Den andra radarn användes för att mäta solspektrum inom intervallet 100-1000 MHz. Sedan 1994 har den endast använts för tillfälliga experiment.

Se även

Anteckningar

Referenser

  • Swords, Sean S. (1986). Teknisk historia för radarnas början . London: IEE/Peter Peregrinus. ISBN 0-86341-043-X.

externa länkar