|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
SEJARAH TEKNOLOGI, TEKNOLOGI, OBJEK DI SEKITAR KITA
Radar. Sejarah ciptaan dan pengeluaran
Buku Panduan / Sejarah teknologi, teknologi, objek di sekeliling kita Stesen radar (radar), radar (radar Inggeris dari pengesanan dan jarak radio - pengesanan dan jarak radio) - sistem untuk mengesan objek udara, laut dan darat, serta untuk menentukan julat, kelajuan dan parameter geometrinya. Ia menggunakan kaedah berdasarkan pancaran gelombang radio dan pendaftaran pantulannya daripada objek.
Salah satu aplikasi radio yang paling penting telah menjadi radar, iaitu, penggunaan gelombang radio untuk menentukan lokasi sasaran yang tidak kelihatan (serta kelajuan pergerakannya). Asas fizikal radar ialah keupayaan gelombang radio untuk memantul (menyebarkan) daripada objek yang sifat elektriknya berbeza daripada sifat elektrik persekitaran. Kembali pada tahun 1886, Heinrich Hertz mendapati bahawa gelombang radio boleh dipantulkan oleh badan logam dan dielektrik, dan pada tahun 1897, bekerja dengan pemancar radionya, Popov mendapati bahawa gelombang radio dipantulkan dari bahagian logam kapal dan badan kapal, tetapi kedua-duanya tidak. mula mengkaji secara mendalam fenomena ini. Idea radar pertama kali diilhamkan oleh pencipta Jerman Hülsmeier, yang pada tahun 1905 menerima paten untuk peranti di mana kesan pemantulan gelombang radio digunakan untuk mengesan kapal. Hulsmeier mencadangkan menggunakan pemancar radio, antena arah berputar, penerima radio dengan penunjuk cahaya atau bunyi yang melihat gelombang yang dipantulkan oleh objek. Untuk semua ketidaksempurnaannya, peranti Hülsmeier mengandungi semua elemen asas pengesan moden. Dalam paten yang dikeluarkan pada tahun 1906, Hülsmeier menerangkan kaedah untuk menentukan jarak ke objek reflektif. Walau bagaimanapun, perkembangan Hülsmeier tidak mendapat aplikasi praktikal. Ia mengambil masa tiga puluh tahun sebelum idea menggunakan gelombang radio untuk mengesan pesawat dan kapal dapat diterjemahkan ke dalam peralatan sebenar. Ini adalah mustahil sebelum ini atas sebab-sebab berikut. Kedua-dua Hertz dan Popov menggunakan gelombang pendek untuk eksperimen mereka. Dalam amalan, kejuruteraan radio sehingga 30-an abad XX menggunakan gelombang yang sangat panjang. Sementara itu, pantulan terbaik berlaku di bawah syarat panjang gelombang sekurang-kurangnya sama dengan atau (lebih baik) kurang daripada dimensi objek pemantulan (kapal atau pesawat). Akibatnya, gelombang panjang yang digunakan dalam komunikasi radio tidak dapat memberikan refleksi yang baik. Hanya pada tahun 20-an bahawa amatur radio AS, yang dibenarkan menggunakan gelombang pendek untuk eksperimen mereka dalam komunikasi radio, menunjukkan bahawa sebenarnya gelombang ini, atas sebab yang tidak diketahui pada masa itu, merambat pada jarak yang luar biasa jauh. Dengan kuasa pemancar radio yang boleh diabaikan, amatur radio berjaya berkomunikasi merentasi Lautan Atlantik. Ini menarik perhatian saintis dan profesional kepada gelombang pendek. Eksperimen radar aktif Jerman pertama telah dijalankan pada Mac 1935. Semasa percubaan ini, banyak pemancar dan penerima dapat mengesan isyarat lemah yang melantun kapal perang Jerman sejauh satu batu. Perkembangan yang sama juga dilakukan di Perancis, Itali, USSR dan, pada skala yang lebih kecil, di Jepun. Sistem itu, yang ditunjukkan di Pelzenhaken pada 26 September, adalah hasil langsung penyelidikan yang diketuai oleh ahli fizik Jerman yang cemerlang Rudolf Kuhnold. Pada pertengahan 30-an, Kunold memiliki sebuah syarikat kecil yang dipanggil "Gesellschaft fur Elektroakustische und Mechanische Apparate" (GEMA), yang mengkhusus dalam pembangunan pemancar dan penerima radio yang kompleks. GEMA mempunyai hubungan rapat dengan Institut Penyelidikan Tentera Laut Jerman. Dari pertengahan tahun 1935, GEMA, walaupun tidak dikaitkan secara rasmi dengan kompleks industri ketenteraan Jerman, mula mengambil bahagian aktif dalam persiapan perang.
Pada tahun 1922, pekerja jabatan radio Makmal Penyelidikan Marin Taylor dan Jung, yang bekerja dalam julat gelombang ultrashort, memerhatikan fenomena radar. Mereka segera datang dengan idea bahawa adalah mungkin untuk membangunkan peranti sedemikian di mana pemusnah, yang terletak pada jarak beberapa batu antara satu sama lain, dapat segera mengesan kapal musuh "tanpa mengira kabus, kegelapan dan asap." Taylor dan Jung menghantar laporan mereka mengenai perkara ini kepada Jabatan Tentera Laut AS, tetapi cadangan mereka tidak mendapat sokongan. Pada tahun 1930, salah seorang pembantu penyelidik Taylor, jurutera Hyland, semasa menjalankan eksperimen pada komunikasi radio gelombang pendek, menyedari bahawa herotan muncul apabila pesawat melintasi garisan di mana pemancar dan penerima berada. Daripada ini Hyland menyimpulkan bahawa dengan bantuan pemancar dan penerima radio yang beroperasi pada gelombang pendek, lokasi pesawat dapat dikesan. Pada tahun 1933, Taylor, Jung, dan Hyland mengeluarkan paten untuk idea mereka. Kali ini radar ditakdirkan untuk dilahirkan - untuk ini terdapat semua prasyarat teknikal. Perkara utama ialah ia menjadi perlu untuk tentera. Teknologi pertahanan udara antara dua perang dunia tidak menerima perkembangan yang sepadan. Seperti sebelum ini, peranan utama dimainkan oleh pos pemerhatian udara, amaran dan komunikasi, belon, lampu carian, dan pikap bunyi. Disebabkan oleh peningkatan kelajuan pengebom, tiang amaran terpaksa diletakkan ke hadapan 150 atau lebih kilometer dari bandar yang ingin mereka lindungi, dan talian telefon yang panjang terpaksa diletakkan kepada mereka. Walau bagaimanapun, jawatan ini masih tidak memberikan jaminan keselamatan yang lengkap. Walaupun dalam cuaca cerah yang baik, pemerhati tidak dapat mengesan pesawat terbang pada ketinggian rendah. Pada waktu malam atau dalam kabus, dalam cuaca mendung, jawatan sedemikian tidak melihat pesawat sama sekali dan terhad kepada laporan "bunyi enjin". Kami terpaksa menyusun siaran ini dalam beberapa tali pinggang, menyelerakannya dalam corak papan dam untuk menampung semua pendekatan yang jauh dengannya.
Dengan cara yang sama, lampu carian hanya boleh dipercayai terhadap pesawat pada malam yang cerah. Dengan awan rendah dan kabus, mereka menjadi tidak berguna. Pengesan bunyi yang direka khas juga merupakan cara pengesanan yang lemah. Bayangkan pesawat itu berada 10 km dari pos pemerhatian. Bunyi motor menjadi kedengaran ke telinga pikap bunyi selepas 30 saat. Pada masa ini, pesawat terbang pada kelajuan 600 km / j berjaya terbang 5 km, dan pikap bunyi, oleh itu, menunjukkan tempat di mana pesawat itu berada setengah minit yang lalu. Di bawah keadaan ini, tidak ada gunanya menggunakan pikap bunyi untuk mengarahkan lampu carian atau senjata anti-pesawat dengannya. Itulah sebabnya di semua negara Eropah dan di Amerika Syarikat, 6-7 tahun sebelum Perang Dunia Kedua, pencarian yang lebih intensif bermula untuk sistem pertahanan udara baharu yang boleh memberi amaran tentang serangan udara. Akhirnya, peranan paling penting di sini diberikan kepada radar. Seperti yang anda ketahui, kabus, awan, kegelapan tidak menjejaskan penyebaran gelombang radio. Pancaran lampu carian cepat malap dalam awan tebal, dan tiada halangan sedemikian untuk gelombang radio. Ini menjadikan idea untuk menggunakannya untuk keperluan pertahanan udara sangat menjanjikan. Walau bagaimanapun, pelaksanaan praktikal idea radar memerlukan penyelesaian beberapa masalah saintifik dan teknikal yang kompleks. Khususnya, adalah perlu untuk mencipta penjana gelombang ultra pendek dan penerima sensitif isyarat yang sangat lemah yang dipantulkan daripada objek. Sehingga tahun 1938, Makmal Penyelidikan Tentera Laut AS membangunkan radar isyarat XAF dengan jarak 8 km, yang telah diuji di kapal perang New York. Menjelang 1941, 19 radar sedemikian telah dihasilkan. Kerja lebih produktif di England, yang kerajaannya tidak berhemat dalam perbelanjaan. Sudah pada tahun 1935, di bawah pimpinan Watson-Watt, radar amaran awal berdenyut pertama CH telah dicipta. Ia beroperasi dalam julat gelombang 10-13 m dan mempunyai jarak 140 km pada ketinggian penerbangan pesawat 4 km. Pada tahun 5, 1937 stesen sedemikian telah dipasang di pantai timur England. Pada tahun 20, mereka semua memulakan tugas sepanjang masa, yang berterusan sehingga tamat perang. Walaupun peranti mana-mana radar sangat rumit, prinsip operasinya tidak sukar difahami. Stesen radar tidak beroperasi secara berterusan, tetapi dengan kejutan berkala - impuls. Pemancar stesen radar CH Inggeris pertama menghantar denyutan 25 kali sesaat. (Menghantar nadi berlangsung selama beberapa persejuta saat dalam pencari moden, dan jeda antara nadi ialah beberapa perseratus atau perseribu saat.) Mod nadi digunakan untuk mengukur masa antara menghantar nadi dan mengembalikannya daripada objek yang dipantulkan. Setelah menghantar "bahagian" gelombang radio yang sangat singkat ke angkasa, pemancar secara automatik dimatikan dan penerima radio mula berfungsi. Setelah menghadapi beberapa halangan dalam perjalanan penyebarannya, gelombang radio bertaburan ke semua arah dan sebahagiannya dipantulkan kembali darinya, ke tempat gelombang dihantar, iaitu, ke stesen radar. Proses ini serupa dengan pantulan gelombang bunyi - fenomena gema. Cukuplah dengan berteriak atau bertepuk tangan di gaung gunung di kaki tebing - dan dalam beberapa saat gema samar akan kedengaran - pantulan bunyi itu. Oleh kerana kelajuan gelombang radio hampir sejuta kali lebih besar daripada kelajuan gelombang bunyi, maka dari batu yang terletak pada jarak 3500 m, gema akan kembali dalam 20 saat, dan gelombang radio - dalam dua ratus ribu sesaat. Oleh itu, ciri utama stesen radar haruslah ukuran pantas bagi tempoh masa terpendek dengan ketepatan sepersejuta saat. Adalah jelas bahawa jika stesen radar secara berterusan menghantar isyaratnya, maka antara isyarat pemancar yang berkuasa adalah mustahil untuk menangkap gelombang radio pantulan yang sangat lemah yang kembali semula. Antena radar adalah arah. Tidak seperti antena stesen penyiaran, yang menghantar gelombang radio ke semua arah, denyutan yang dipancarkan oleh radar tertumpu kepada pancaran yang sangat sempit yang dihantar ke arah yang ditentukan dengan ketat. Setelah menerima denyutan yang dipantulkan, radar mengarahkannya ke tiub sinar katod. Di sini, nadi ini (jelas dikuatkan berkali-kali) digunakan pada plat menegak yang mengawal rasuk elektron tiub (lihat perantinya dalam bab sebelumnya) dan menyebabkan lontaran menegak rasuk pada skrin radar. Apa yang boleh dilihat pada skrin ini? 25 kali sesaat, nadi elektronik muncul di sebelah kirinya (lonjakan ini disebabkan oleh fakta bahawa sebahagian kecil daripada tenaga nadi yang dipancarkan mengenai penerima), dan garis imbasan menyusuli ke kanan. Ini berterusan sehingga dorongan mencapai sasaran, tidak dipantulkan daripadanya dan tidak kembali semula.
Andaikan bahawa garisan yang dilukis oleh pancaran elektron bergerak merentasi skrin selama 1 milisaat. Pada masa ini, impuls bergerak sejauh 150 km ke sasaran, dipantulkan daripadanya, kembali semula ke stesen dan dipaparkan pada skrin dalam bentuk lontaran kedua. Di tempat skrin tiub di mana lontaran pertama muncul, mereka menetapkan 0, dan pada penghujung garisan - 150 km. Oleh kerana kelajuan perambatan gelombang adalah malar, keseluruhan garisan ini boleh dibahagikan kepada bahagian yang sama dan dengan cara ini adalah mungkin untuk membaca (dalam 150 km) sebarang jarak ke sasaran, nadi yang dipantulkan dapat dilihat pada skrin tiub. Disebabkan kemunculan imej yang begitu kerap pada skrin, ia kelihatan pada mata pengendali seolah-olah tidak bergerak dan tidak hilang. Hanya impuls yang dipantulkan dari sasaran bergerak perlahan ke kiri sepanjang garisan jika pesawat terbang menuju ke stesen.
Semua maklumat mengenai pesawat musuh yang dikesan telah dihantar oleh stesen radar ke apa yang dipanggil "pusat penapisan". Di sini, menurut laporan stesen individu, perbandingan dan penghalusan data mengenai keadaan udara telah dijalankan. "Pusat penapisan" menyerahkan maklumat yang dipilih dan disahkan kepada arahan. Terdapat peta besar di pos arahan pusat. Pengendali khas mengalihkan model kecil pesawat di sekitar peta. Oleh itu, arahan itu boleh terus memantau keadaan udara dan, dengan itu, membuat keputusan yang diperlukan. Selepas itu, ternyata stesen amaran awal juga boleh memberikan maklumat tambahan tentang bilangan pesawat musuh, laluan dan kelajuan mereka. Berdasarkan maklumat ini, pos arahan pertahanan udara boleh menyimpulkan bilangan pengebom yang mengambil bahagian dalam operasi, menentukan ke titik mana mereka menuju dan bila mereka akan tiba. Walau bagaimanapun, radar pertama juga mempunyai kelemahan utama. Memandangkan mereka bekerja pada gelombang 10 meter atau lebih, antena mereka adalah besar dan tidak bergerak. Sebagai contoh, antena pemancar CH digantung dari tiang setinggi 120 m. Berdekatan adalah stesen penerima dengan antena pada ketinggian 80 m. Mempunyai kesan arah, antena ini memancarkan gelombang radio dalam kon lebar ke hadapan dan agak jauh dari arah utama. Di sebelah kanan, ke kiri dan belakang, antena ini tidak memancar, dan, akibatnya, radar tidak dapat mengesan pesawat ke arah ini. Oleh kerana ombak mereka melantun dari tanah dan air, sasaran terbang rendah berada di luar jangkauan mereka. Jadi pesawat yang menghampiri England pada ketinggian kurang daripada 100 m boleh terbang tanpa disedari oleh radar. Kelemahan ini hanya boleh dihapuskan dengan penciptaan stesen radar baharu yang beroperasi pada panjang gelombang yang lebih pendek. Pada tahun-tahun awal pembangunan radar, gelombang 10-15 m panjang digunakan, tetapi kemudiannya ternyata lebih mudah untuk menggunakan gelombang seribu kali lebih pendek untuk tujuan ini - mengikut urutan beberapa sentimeter. Peranti yang beroperasi dalam julat ini, sebelum permulaan perang, pada dasarnya adalah reka bentuk makmal, sangat berubah-ubah dan mempunyai kuasa yang boleh diabaikan. Jenis tiub vakum yang diketahui pada masa itu berfungsi dengan sangat buruk atau hampir tidak berfungsi pada panjang gelombang sentimeter. Semua peralatan yang diperlukan untuk radar yang lebih maju telah dicipta dalam masa yang singkat pada permulaan perang. Pertama, mereka beralih kepada gelombang 1 m, yang memungkinkan untuk segera meningkatkan prestasi radar dan secara drastik mengurangkan saiz antena. Kemudian timbul idea bahawa antena sedemikian boleh diputar dalam arah mendatar dan menghantar denyutan radar ke semua arah, dan bukan hanya ke hadapan. Selanjutnya, adalah dicadangkan bahawa jika radar menghantar denyutan secara bergantian dan menerima pantulannya, maka tidak perlu sama sekali untuk meletakkan stesen pemancar dan penerima secara berasingan: ia adalah mungkin dan harus menghantar dan menerima pada antena yang sama, secara bergantian menyambungkannya ke pemancar, kemudian kepada penerima. Pada tahun 5, stesen CHL telah dibangunkan untuk mengesan pesawat terbang rendah dan kapal permukaan dengan jarak 1939 km. Stesen sedemikian terletak pada jarak 100 km antara satu sama lain, melindungi mulut Sungai Thames dan menghampirinya. Selepas itu, bilangan stesen telah ditambah sehingga meliputi seluruh pantai timur England. Pengenalan beberapa penambahbaikan memungkinkan untuk meningkatkan julat radar sehingga 40-160 km. Semua langkah ini lebih daripada membenarkan diri mereka sendiri pada 1939-1940, apabila pertempuran hebat untuk England berlaku. Tidak dapat memindahkan tenteranya ke England, Hitler menghantar armada pengebomnya terhadapnya. Pejuang Inggeris tidak tahu keamanan siang atau malam, menolak satu demi satu serangan udara Jerman. Pada masa itu, stesen radar amaran awal memainkan peranan yang besar dalam keseluruhan sistem pertahanan udara. Juruterbang Jerman tidak lama kemudian menjadi yakin bahawa pancaran radar yang tidak kelihatan lebih mengerikan bagi mereka daripada pejuang dan senjata anti-pesawat. Penggunaan radar tidak lama kemudian membawa British kepada idea untuk menyasarkan pejuang mereka ke arah pengebom musuh dengan bantuan radar. Untuk melakukan ini, stesen radar kecil (GCI) telah dicipta. Mereka mempunyai jarak yang lebih pendek, tetapi lebih tepat menentukan kedudukan pesawat musuh. Radar ini dipasang berhampiran lapangan terbang pejuang. Selepas menerima mesej dari stesen amaran awal, mereka mula memantau musuh yang menghampiri, memberikan juruterbang pejuang data tepat mengenai lokasi musuh. Untuk stesen jenis ini, tiub sinar katod lama dengan garis pengimbasan mendatar adalah menyusahkan, kerana ia boleh memerhatikan hanya satu pesawat pada satu masa dan perlu sentiasa beralih dari satu sasaran ke sasaran yang lain. Sehubungan dengan ini, peningkatan besar dalam teknologi radar berlaku - apa yang dipanggil tiub tontonan serba boleh muncul, yang tidak lama kemudian menjadi meluas di banyak jenis stesen. Pada skrin tiub sedemikian, garis pengimbasan cahaya tidak bermula dari tepi kiri skrin, seperti dalam reka bentuk sebelumnya, tetapi dari tengah. Talian ini berputar mengikut arah jam pada masa yang sama dengan antena berputar, mencerminkan pada skrin lokasi sasaran di sekitar stesen. Skrin sedemikian mencipta, seolah-olah, peta keadaan udara. Titik cahaya di tengah skrin menandakan lokasi stesen radar. Cincin sepusat di sekeliling tempat ini membantu menentukan jarak ke denyutan yang dipantulkan, yang kelihatan sebagai titik yang lebih terang. Pegawai stesen bimbingan itu serentak melihat pada skrin sedemikian untuk semua sasaran yang diminatinya. Pelaksanaan bimbingan telah dipermudahkan. Adalah jelas bahawa pada radar sedemikian kaedah operasi penunjuk yang diterangkan di atas tidak sesuai, kerana semua isyarat yang dipantulkan dari objek serta-merta hilang dari skrin. Di sini, skrin digunakan yang mempunyai apa yang dipanggil "cahaya selepas", iaitu, mereka mengekalkan cahaya untuk tempoh masa tertentu. Dalam tiub sedemikian, rasuk elektron dipesongkan menggunakan gegelung di mana arus berubah secara linear mengikut masa. Penggunaan semua sistem pertahanan radar sudah dalam tempoh pertama perang memberikan hasil yang ketara. Dalam empat bulan 1940, lebih daripada 3000 pesawat Jerman telah musnah di langit di atas England, dan 2600 daripadanya ditembak jatuh oleh pejuang yang dipandu oleh stesen radar mereka. Disebabkan kerugian besar, orang Jerman terpaksa menghentikan serbuan pada waktu siang. Walau bagaimanapun, ini tidak menyelamatkan mereka. British segera membangunkan stesen radar AI kecil, yang terletak di atas pesawat itu. Dia boleh mengesan sasaran pada jarak 3-5 km. Pejuang malam khas dilengkapi dengan radar baharu. Sebagai tambahan kepada juruterbang, mereka menempatkan pengendali radio penembak. Pada hujung dari tanah, pesawat sedemikian menghampiri pengebom Jerman dalam jarak penglihatan radar mereka. Selepas itu, pengendali itu sendiri, yang mempunyai tiub pencari di hadapan mukanya, memberi arahan juruterbang pada interkom dalaman, di mana untuk mengarahkan kereta untuk mendekati pengebom. Menjelang musim bunga tahun 1941, sistem pertahanan radar malam sudah pun membenarkan tujuannya. Jika pada bulan Januari British menembak jatuh hanya 4 pengebom malam Jerman, maka pada 58 April, dan pada Mei 102. Pengarang: Ryzhov K.V.
▪ selular
Kulit tiruan untuk emulasi sentuhan
15.04.2024 Petgugu Global kotoran kucing
15.04.2024 Daya tarikan lelaki penyayang
14.04.2024
▪ Memulakan penghantaran sampel memori magnetoresistif ST-MRAM ▪ Tongkang dengan pendorong elektrik hidrogen ▪ Solar Impulse 2 melengkapkan penerbangan keliling dunia ▪ Potongan tiruan ditanam dan dimakan ▪ Standard Wi-Fi sehingga 4,6 Gbps
▪ bahagian penguat kuasa RF tapak. Pemilihan artikel ▪ artikel Hanya ada perempuan dalam jazz. Ungkapan popular ▪ artikel Apa yang Atlas pegang di bahunya? Jawapan terperinci ▪ artikel Penghias tingkap. Deskripsi kerja ▪ artikel Meter kapasitansi pada cip logik. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik ▪ artikel Mesin gerudi. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik
Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web
www.diagram.com.ua |
Kami mengesyorkan artikel yang menarik bahagian 
Lihat artikel lain bahagian 
Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:
Semua bahasa halaman ini