VT-158 - VT-158

VT-158 на выставке Исследовательская лаборатория армии США штаб-квартира

В VT-158, также известная как трубка Зала, была вакуумной трубкой, изобретенной американским физиком. Гарольд А. Заль в 1930-е годы и использовались во время Вторая Мировая Война и Корейская война. Это позволило радар технология в то время для обнаружения низколетящих самолетов путем выработки энергии, достаточной для производства энергии сверхвысоких частот.[1][2]

Фон

VT-158 был основным компонентом облегченного радара AN / TPS-3, известного как «Типси Тройка», и комплекта обнаружения минометов TPQ-3. Изобретение сделало возможными системы с одной антенной для радаров раннего предупреждения армии и авиации и продвинуло радары в рабочий диапазон мегациклов.[3] Он состоял из четырех триод трубки, соединенные параллельно, и две эллиптические цепи, заключенные в цилиндрическую стеклянную оболочку. В катод был цилиндр, сделанный из подходящего катодного металла, такого как лист никель который был закреплен соосно с катодным выводом. Коаксиальное расположение катода и катодного вывода было тем, что позволяло эффективно проводить высокочастотную энергию. С другой стороны, аноды были цилиндры из листового металла, сделанные из жаропрочного металла, такого как тантал. Кроме того, выводы анода проходили через направленные вверх стеклянные стержни, а выводы катода проходили вниз через стеклянные стержни, делая два вывода сетки удаленными друг от друга. Большая площадь цилиндрического катода также позволила увеличить электронная эмиссия. Однако, чтобы нагреть катод, оксидное покрытие из барий, стронций или комбинация этих соединений использовалась для обеспечения того, чтобы катод мог работать при относительно низкой температуре и, таким образом, не требовал большего, чем простая внутренняя нить нагревателя для нагрева.[2] В качестве импульсного генератора VT-158 имел рабочую частоту от 590 до 610 мГц и пиковую выходную мощность от 200 до 250 кВт. Работа проводилась при напряжении пластины около 20 кВ с импульсами от 1 до 2 микросекунд с частотой повторения 240 импульсов в секунду.[1][4][5]

История

Происхождение

В первые годы вступления Америки во Вторую мировую войну американские военные установили радар раннего предупреждения вдоль побережья из-за опасений относительно защиты страны от вражеских бомбардировщиков.[6] После внезапное нападение на Перл-Харбор, чиновники были обеспокоены тем, что противник может нацелить Панамский канал в частности, из-за его важности в соединении военных и морских путей через Атлантический и Тихий океан. Поскольку западный вход в Зона канала поблизости не было земельных участков, которые можно было бы использовать в качестве радиолокационных станций, вход охранялся пикетировать корабли несущие радары.[7] К 1942 году мысли сместились с пассивной противовоздушной обороны на наступление союзников, и военное руководство в Воздушные силы подчеркнули необходимость портативных детекторов самолетов дальнего действия во время их боев в Тихом океане.[6][8] Однако американское радиолокационное оборудование в то время имело потолок частоты в 200 мегагерц, что делало их не только уязвимыми для внезапных налетов низколетящих самолетов, но и чрезвычайно громоздкими, и их было трудно уменьшить.[3][6]

Выступая в качестве Сигнальный корпус майор в Сигнальной лаборатории Эванса (которая позже стала частью Инженерные лаборатории корпуса связи ), Гарольду Залу было поручено увеличить частоту использования существующих радиолокационных технологий и уменьшить размер громоздкого оборудования, а также разработать новые радиолокационные трубы для сухопутных войск и авиакорпуса.[3][9] По предложению генерал-майора Роджер Б. Колтон Заль работал над VT-158 в течение нескольких лет, пока он не был закончен в 1939 году, а затем официально представлен в 1941 году.[6][9][10] В результате его изобретения американская радарная технология потенциально может достичь высокой частоты в 600 мегациклов, что позволит использовать антенны меньшего размера.[9] По словам Зала, испытания вакуумная труба были настолько успешными, что оборудование могло достигать чрезвычайно больших расстояний и малого угла обзора даже с высоты 15 футов над уровнем моря. В частности, с использованием VT-158 может быть сконструирован очень легкий радар средней дальности.[6]

Реализация в SCR-602

По запросу ВВС США, Корпус связи получил задание разработать легкий радар штурмового типа, который можно было бы переносить как по воздуху, так и вручную, а также иметь дальность действия более 100 миль на бомбардировочной авиации противника.[6] До этого запроса ВВС полагались на британский радар облегченного предупреждения (LW), который Корпус связи изучил в поисках идей.[8] После тестирования VT-158 в различных существующих наборах, таких как SCR-268, команда во главе с капитаном Джон Маркетти включил VT-158 в новую систему, обозначенную как SCR-602.[7][8] Оригинал SCR-602, известный как SCR-602-T1 для «Тип 1», был почти точной копией британской РЛС LW. С внедрением VT-158 команда Маркетти разработала SCR-602-T8 (Type 8), который был основан на модифицированном SCR-268, используемом в зоне канала.[7][11] Чтобы доказать, что вновь разработанный SCR-602-T8 можно транспортировать по воздуху, Корпус связи совершил полет на первой лабораторной модели в Дуглас Б-18 Боло от аэропорта Ньюарка до испытательного полигона в Орландо, Флорида, 27 февраля 1943 года. По прибытии в пункт назначения SCR-602-T8 был настроен и откалиброван для испытаний. В конце испытаний инженеры определили, что модель имеет дальность полета более 110 миль и может производиться серийно.[1][6]

SCR-602-T8, получивший обозначение AN / TPS-3, вскоре стал наиболее успешным вариантом модели SCR-602.[11] Состоит из 10-футовой параболической рефлекторной антенны с горизонтально поляризованным дипольным излучателем в фокусе и консоли с A-scope AN / TPS-3 стал широко использоваться в армии и морской пехоте для раннего предупреждения на плацдармах, изолированных районах и захваченных авиабазах.[7][11][12] Кроме того, AN / TPS-3 мог быть собран и поставлен в воздух экипажем из четырех человек за тридцать минут, что облегчало развертывание.[3] Многие японцы камикадзе Сообщается, что этот радар предотвратил атаки самолетов.[7] К 1944 г. было изготовлено 900 комплектов SCR-602-T8. Зенит Радио Корпорация, и сопутствующие VT-158 были произведены Eitel-McCullough, Inc., производителем высокочастотных передающих трубок, расположенным недалеко от Сан-Франциско.[7][13] Однако точное количество VT-158, выпущенных за всю войну, остается неизвестным.[1]

Помимо отправки в Тихий океан, 200 комплектов AN / TPS-3 были доставлены в Великобританию по запросу вице-маршала авиации Королевских ВВС Р. Б. Мэнселла, который сказал генерал-майору Роджеру Колтону из корпуса связи:

«[T] его разработка является одной из самых важных в технике наземных радаров за последние годы, и мы должны поздравить разработчиков с созданием приемника, дисплея и передатчика большой мощности в одном устройстве размером всего 42 дюйма на 20 дюймов на 20 дюймов. дюймы."[8]

В течение Вторжение дня Д в Нормандии 24 единицы АН / ТПС-3 защищали солдат от Люфтваффе истребитель атак.[3]

Реализация в AN / TPQ-3

В 1944 году сигнальная лаборатория Эванса приняла участие в программе по разработке и внедрению радиолокационной системы, способной обнаруживать и определять местонахождение вражеского оружия с достаточной скоростью и точностью, чтобы обеспечить быстрое и эффективное противодействие дружественным силам. Хотя это была задача, Радиационная лаборатория Массачусетского технологического института считалось невозможным закончить до конца войны, инженеры из лаборатории сигналов Эванса модифицировали AN / TPS-3 в ступка - радар обнаружения, известный как AN / TPQ-3. По словам Зала, инженеры лаборатории работали почти 96 часов без остановки, чтобы вовремя подготовить AN / TPQ-3 к развертыванию в Тихом океане. AN / TPQ-3 считается первым прототипом РЛС для минометной защиты.[3][8][9] После Второй мировой войны VT-158 использовался во время Корейской войны как часть AN / TPQ-3, прежде чем его производство было остановлено.[3]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d Орр, Уильям (март 1964 г.). «Секретная труба, которая изменила войну» (PDF). Популярная электроника. С. 57–59, 103–105. Получено 12 февраля, 2020.
  2. ^ а б Патент США 2454298A, Захл, Гарольд; Гленн Роуз и Джон Горхэм, "Электронная трубка", опубликованная 23 ноября 1948 г. 
  3. ^ а б c d е ж грамм Реджан, Венди; Крисси, Рейли; Мелисса, Зиобро, ред. (2009). История армейской связи и электроники в Форт Монмаут, Нью-Джерси, 1917-2007 гг.. Департамент армии. С. 14–16. ISBN  978-0160813597.
  4. ^ Нортон, Р. (октябрь 1969 г.). "Письма" (PDF). 73 Журнал. п. 135. Получено 12 февраля, 2020.
  5. ^ Уилсон, Норм. «ВТ158». Музей передающих трубок N6JV. Получено 12 февраля, 2020.
  6. ^ а б c d е ж грамм Заль, Гарольд; Маркетти, Джон (январь 1946 г.). «Радар» (PDF). Электроника. Получено 12 февраля, 2020.
  7. ^ а б c d е ж Ватсон, Раймонд; Ланге, Роби (16 февраля 2012 г.). Номинация на национальный исторический памятник: лагерь Эванс (PDF) (Отчет). Служба национальных парков. 1024-0018.
  8. ^ а б c d е Томпсон, Джордж; Харрис, Дикси; Оукс, Полина; Терретт, Дулани (1966). «Сигнальное оборудование: радар (июнь – октябрь 1942 г.)». Армия США во Второй мировой войне: технические службы. Корпус связи: испытание. Армия Соединенных Штатов.
  9. ^ а б c d Томпсон, Джордж; Харрис, Дикси (1966). «Оборудование: разработки и разработки к Дню Победы». Армия США во Второй мировой войне, Технические службы. Корпус связи: результат (с середины 1943 г. по 1945 г.). Армия Соединенных Штатов.
  10. ^ Епископ Анастасия. «Знаменитый Форт Монмаут и команда C4ISR - первые». DocPlayer. Получено 12 февраля, 2020.
  11. ^ а б c «АН / ТПС-3». Учебник по радарам. Кристиан Вольф. Получено 12 февраля, 2020.
  12. ^ «Компоненты и аксессуары». Техническое руководство по эксплуатации радиостанции АН / ТПС-3. Военное министерство США. 1944 г.
  13. ^ Браун, Луи (1999). Технические и военные императивы: радарная история Второй мировой войны. CRC Press. п. 262. ISBN  9781420050660.