Хроника истории радиолокации
Георгий Члиянц (UY5XE)
Термин локация (и его всевозможные производные) произошел от латинского слова
locatio - размещение, распределение и означает определение местоположения
объекта по сигналам (звуковым, тепловым, оптическим, электромагнитным волнам
и др.), излучаемым самим объектом (пассивная локация) иои отраженным от него
сигналом, излучаемым самим устройством (активная локация).
Следует отметить, что свойствами локации (способностью определять положение
количественного объекта по отношению к себе или свое положение в пространстве)
обладают многие животные и человек - бинауральный эффект или т.н. биолокация.
В зависимости от применяемых методов и технических средств различают звуковую
локацию (гидро-, звуко-, эхо-), радиолокацию (электромагнитную) и, позднее
появившиеся: оптическая (лазерная) локация, планетная (радиолокационная
астрономия) и загоризонтная (ионосферная) радиолокации.
Первоначально, в годы Первой мировой войны, появились гидролокаторы (приборы,
которые могут обнаруживать самолет по звуку двигателей) - т.н. «звукоулавливатели».
Над созданием т.н. «звукоулавливателей» и «теплообнаружителей», которые вошли в состав приборов управления артилллерийским зенитным огнем (ПУАЗО), в СССР работали: Центральная радиолаборатория (ЦРЛ), Всесоюзный электротехнический институт (ВЭИ), Военная артиллерийская академия (ВАУ) им.Ф.Э. Дзержинского и Научно-исследовательская лаборатория артиллерийского приборостроения Главного артиллерийского управления (НИЛАП ГАУ). Образцы первых звукоулавливателей испытывались на подмосковном полигоне в 1929-30 гг. В 1931 г. были созданы опытные образцы системы «Прожзвук» (крупногабаритный «звукоулавливатель» и полутораметровый электрический прожектор).
Предпосылками работ по созданию и дальнейшему развитию радиолокации послужили
несколько исторических фактов:
- явление отражения радиоволн наблюдал еще Генри Герц в 1886-89 гг., а в 1897 г. А.С. Попов (во время опытов по радиосвязи на Балтийском море) зарегистрировал
влияние корабля, пересекающего трассу радиоволн, на силу сигнала (передатчик
был установлен на верхнем мостике транспорта "Европа", а приемник - на крейсере
"Африка");
- в 1904 г. немецкий ученый-изобретатель Кристиан Хюльсмайер (Christian
Hulsmeyer) [1881-1957] в своей авторской заявке (патент N165546 от 30 апреля
1904 г.) четко сформулировал идею обнаружения корабля по отраженным от него
радиоволнам и содержащей также подробное описание устройства для ее реализации.
Позднее, в 1904 г., им был получен и второй патент (N169154) на усовершенствование своего устройства для радиолокации.
- в 1914 г. росиянин Иван Иванович Ренгартен [1819-1882] проводил работы по макетированию
радиопеленгатора;
- в 1916 г. французами Полем. Ланжевеном [1872-1946] и Константином Шиловским [1880-1958] был создан ультразвуковой гидролокатор;
- в сентябре 1922 г. два экспериментатора, служившие в ВМФ США, - Э. Хойт Тейлор
и Лео К. Янг проводили опыты по радиосвязи на декаметровых волнах (3-30 МГц)
через реку Потомак. В это время по реке прошел корабль, и связь
прервалась - что натолкнуло их на мысль о применении радиоволн (метод
интерференции незатухающих колебаний) для обнаружения движущихся объектов;
- в 1921 г. америкаец А.У. Хэлл изобрел магнетрон (промышленный его вариант был
готов к 1928 г.) - что дало возможность последующего развития радиолокационных
станций (РЛС) на СВЧ.
- в 1924 г. английский ученый Э. Эплтон провел на декаметровых волнах измерения
высоты слоя Кеннелли-Хевисайда (слой "Е" ионосферы, от которого отражаются
радиосигналы);
- в 1925 г. английские ученые Г. Брейт и М. Тьюв опубликовали результаты работ по
определению высоты слоя Кеннелли-Хевисайда измерением времени запаздывания
импульсного сигнала, отраженного от слоя, относительно сигнала, пришедшего
вдоль поверхности Земли;
- в июне 1930 г. моряк ВМФ США Лоренс Э. Хайленд, проводя эксперименты по
определению направления с помощью декаметровых волн, обнаружил, что когда над
передающей антенной пролетает самолет, поле радиосигнала сильно искажается, и в
результате чего, Хайленд предложил использовать декаметровые волны для
предупреждения о приближении вражеских самолетов;
- в январе 1931 г. Авиационная радиолаборатория ВМС в Вашингтоне приступила к
выполнению проекта, имевшего целью "обнаружение вражеских судов и самолетов с
помощью радио";
- в начале 1931 г. проводились (к сожалению неудачные) опыты по установлению
связи между городами - английским Дувром и французским Кале при помощи волн
длиною 18 см;
- в 1932-33 гг. английское морское ведомство стало применять приборы АСДИК,
регистрирующие ультразвуки высокой частоты, создаваемые шумом винтов подводных
лодок;
- в 1932 г. большой объем работ по изучению интерференции при отражении
радиоволн от самолета выполнили американские инженеры Б.Тревор и П. К артер;
- в 1934 г. сотрудник Морской исследовательской лаборатории США Роберт Пейдж
первым зарегистрировал (сфотографировал) отраженный от самолета сигнал на
частоте 60 МГц.
- в 1935 г., независимо друг от друга, работы по импульсной радиолокации
проводили: Павел Кодратьевич Ощепков [1908-1992] (СССР) и сэр Роберт Уотсон-Уотт [1892-1973] (Великобритания. Изготовленная им аппаратура получила отраженный сигнал от самолета на расстоянии 15 км).
- в 1935 г. радиолокация получила первое коммерческое применение: во Франции
фирма "Societe Francaise Radioelectrique" установила на лайнере "Нормандия"
т.н. "Детектор препятствий", а в 1936 г. в порту Гавра был установлен т.н.
"Радиопрожектор" для обнаружения судов, входящих в гавань и покидающих ее;
- в 1936 г. американцами - Р. Колвеллом и А. Френдом были зафиксированы
отражения радиоимпульсов от турбулентных и инверсионных слоев в тропосфере.
В 1936 г. американская РЛС, работавшая на частоте 80 МГц, обнаружила
самолет на расстоянии 65 км (в 1937 г. у немцев была достигнута дальность 35
км).
2 июля 1936 г. в США была изготовлена первая небольшая РЛС, работавшая на
частоте 200 МГц, которая в апреле следующего года была установлена на борту
эсминца "Лири". РЛС получили название РАДАР (сокращенное обозначение от "Radio
Detection And Ranging", т.е. "Прибор для радиопеленгации и измерения"). Hа базе
данной РЛС в 1938 г. была разработана модель XAF, прошедшая широкие бортовые
испытания в 1939 г. (прототип модели 1940 г. - CXAM, которая была установлена
на 19 военных кораблях).
Первые пять импульсных РЛС (работали на метровых волнах) для обнаружения
самолетов были установлены на юго-западном побережье Великобритании в 1936 г.
Первые работы по радиолокационному обнаружению самолетов в СССР были начаты в
1933 г. по инициативе Михаила Михайловича Лобанова [1901-1984]. С 1934 г. данные работы возглавили Ю.К. Коровин, П.К. Ощепков (Ленинградский электрофизический институт) и Б.К. Шембель. Первая серийная РЛС («РУС-1»; условное название при разработке – «Ревень») появилась в 1938 г. в КБ, которым руководил Д.С. Стогов. «РУС-1» были применены во время финской военной кампании 1939-1940 гг.
Во второй половине 30-х годов велись работы и по созданию для зенитной артиллерии (т.н. «радиоискатели» «Б-2» и «Б-3»).
В сентябре 1936 г. проходил испытания «радиоискатель» «Буря»
В 1937 г, в Лениградском ФТИ под руководством Ю.Б. Кобзарева был разработан
импульсный метод радиолокации.
В 1940 г, было начато серийное производство первой импульсной радиолокационной
станции дальнего обнаружения самолетов «РУС-2» («Порфир»), разработкой которой с
1935 г, занимались П.А. Погорелко и Н.Я. Чернецов.
В начале 1941 г. для самолётов была разработан радиолокатор «Гнейс-1» (в июле 1942 г. – «Гнейс-2», а к концу ВОВ – «Гнейс-5»).
Примечание: Устанавливались локаторы и на немецких бомбардировщиках, которые использовались при ночных полётах.
.
21 июля 1942 г. проводились испытания станции дальнего обнаружения под условным наименованием «Порфир».
Применялась радиолокация и в ПВО. Наиболее эффективно работал радиодальномер «Стрелец».
В конце ноября 1942 г. была изготовлена первак партия станций орудийной наводки «СОН-2а», а ее серийный выпуск был начат с начала 1943 г..
4 июля 1943 г, вышло Постановление Государственного Комитета Обороны (ГКО) об
учреждении при нем Совета по радиолокации. Практическое руководство
повседневной деятельностью Совета осуществлял Аксель Иванович Берг
(впоследствии - академик), а ответственным секретарем Совета был Александр
Александрович Турчанин.
В 1943 г,, по инициативе Совета по радиолокации, был создан Институт локационной
техники, который возглавил П.З. Стась. Главным инженером стал профессор
А.М. Кугушев.
В 1944 г. прошла испытания локационная станция дальнего обнаружения «П-3».
В 1944 г. была разработана станция орудийной наводки «Нептун».
Во время ВОВ было развернуто производство импульсной РЛС «Пегматит», которые в начале 1942 г. была принята на вооружение под названием «РУС-2с».
В июне 1947 г, Совет по радиолокации был преобразован в Комитет по радиолокации
при СHК СССР и его председателем стал М.З. Сабуров.
Загоризонтная радиолокация базируется на открытии в 1947 г, советским ученым
H.И. Кабановым явления дальнего рассеянного отражения от Земли декаметровых
волн (с их возвратом после отражения от ионосферы к источнику излучения).
Hеоценимый вклад в создание и разработку советской радиолокационной техники
также внесли: В.Д. Калмыков, А.И. Шокин (в течении ряда лет был министром
электронной промышленности СССР), А.Н. Щукин и мн. др.
После окончания Второй мировой войны начался этап активной разработки
планетной радиолокации и первыми ее объектами стали Луна и метеоры. Первые
эхо-сигналы от солнечной короны были получены в 1959 г. (США), а от Венеры - в
1961 г. (Великобритания, СССР и США). В СССР радиолокацию Венеры, Меркурия,
Марса и Юпитера выполнил в 1961-63 гг. коллектив ученых во главе с В.А. Котельниковым.
Большой вклад в развитие отечественной оптической локации внесли учёные:
Н.Г. Басов, Ф.М. Прохоров, А.Л. Микаэлян и др.
Литература и источники:
1. "Труды Института радиоинженеров - ТИРИ" (Proceedings of the IRE). (М.: "ИЛ", 1962, две части - 1517 c.).
2. "Электроника: прошлое, настоящее, будущее". Перевод с английского под
ред. члена-корреспондента Академии Наук СССР В.И. Сифорова (М.:"Мир", 1980 - 296 c.).
3. М.М. Лобанов. "Мы - военные инженеры" (М.: Из-во МО, 1977 - 222 с.).
4. Лобанов М. М. “Развитие советской радиолокационной техники” (М.: Воениздат, 1982.- 239 с.).
5. Людвик Соучек. "Туда, где не слышно голоса" (Прага; 1968 - 240 с.).
6. Советская военная энциклопедия (м.: Из-во МО, 1976-80: т. 5, - с. 23-24, т. 7 - с. 10-13).
7. БСЭ, третье изд. (М: "СЭ", 1975, т. 21 - с. 366-337).
8. Г.Члиянц (UY5XE). "Из истории радиолокации" ("Радиомир"; 2002: #4 - с.37; #5 - с.37; #6 - с.34-35).
9. О.H. Партала. "Ранняя история радиолокации" ("Радiоаматор"; #6/2002 - с. 30).
10. Prof. Dr. Dr.-Ingeh Berthold Bosch (DK6YY). "Radartechnik im Jahre 1904". ("CQ DL", #1/2000 - p. 57-59)
11. http://vvkure.com/history2.html
