Автор работы: Пользователь скрыл имя, 18 Декабря 2014 в 19:19, реферат
Цель работы - исследовать историю возникновения и применения системы радиолокации в период Великой Отечественной войны.
В процессе изучения поставленной цели, необходимо решить следующие задачи:
ознакомиться с хронологией возникновения радиолокации;
классифицировать основные типы РЛС;
Федеральное государственное автономное
образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Военно-инженерный институт
Применение Радиолокационных станций в период Великой отечественной войны
(Реферат)
Красноярск, 2014
СОДЕРЖАНИЕ
В век информационных технологий то, что еще вчера звучало как сказка и лишь выдумка писателя, сейчас все больше и больше становиться похожим на правду. Ведь наука в целом, и электросвязь в частности, развивается очень стремительно, настолько, что безо всякого волшебства можно с высокой достоверностью, вплоть до нескольких сантиметров, определить нахождение необходимого нам объекта.
Такими вопросами занимается область науки и техники под названием «радиолокация». Этот термин пришел к нам из латинского языка, и дословно переводиться как размещение (location) излучения (radio). Таким образом, уже в самом названии и определен предмет изучения радиолокации, это наблюдение радиотехническими методами различных объектов - их обнаружение, распознавание, определение местоположения и других характеристик посредством радиоволн. Эти волны излучаются радиолокационной станцией (РЛС), отражаются от объекта и возвращаются на станцию, которая анализирует их, чтобы точно определить место, где находится объект.
Цель работы - исследовать историю возникновения и применения системы радиолокации в период Великой Отечественной войны.
В процессе изучения поставленной цели, необходимо решить следующие задачи:
Актуальность мною выбранной темы заключается в применении знаний и опыта, полученного военными инженерами во время Великой Отечественной войны, в области применения радиолокации и радиолокационных станций в настоящее время.
Предпосылками работ по созданию и дальнейшему развитию радиолокации послужили несколько исторических фактов16:
- явление отражения радиоволн
наблюдал еще Г.Герц в 1886-1889 годах,
а в 1897 г А.С.Попов (во время
опытов по радиосвязи на Балтий
- в 1904 г немецкий ученый-
- в 1914 г россиянин И.И.Ренгартен проводил работы по макетированию радиопеленгатора;
- в 1916 г французами П.Ланжевеном и К.Шиловским был создан ультразвуковой гидролокатор;
- в сентябре 1922 г два экспериментатора,
служившие в ВМФ США, - Хойт
Э.Тейлор и Лео К.Янг
- 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
- в 1925 г английские ученые Г.Брейт и М.Тьюков 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
- в начале 1931 г проводились (к
сожалению неудачные) опыты по
установлению связи между
- в 1932-1933 годах английское морское
ведомство стало применять
- в 1932 г большой объем работ
по изучению интерференции при
отражении радиоволн от
- 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
Первые работы по радиолокационному обнаружению самолетов в СССР были начаты в 1933 г по инициативе М.М.Лобанова. С 1934 г данные работы возглавили Ю.К.Коровин, П.К.Ощепков (Ленинградский электрофизический институт ЛФТИ) и Б.К.Шембель. Первая серийная РЛС (РУС-1) появилась в 1938 г в конструкторском бюро (КБ), которым руководил Д.С.Стогов. РУС-1 были применены во время финской военной кампании 1939-1940 гг.
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 ("Редут"), разработкой которой с 1935 г занимались П.А.Погорелко и Н.Я.Чернецов. Во время ВОВ было развернуто производство портативных РЛС "Пегматит".
Своим появлением радиолокация обязана развитию средств борьбы в воздухе и на море. Разработки в радиосвязи были весьма интересны военным в нашей стране, так и по всему миру. Обнаружение вражеской военной техники становилось заметно легче, с помощью радиоволн.
К началу Великой Отечественной войны, в системах ПВО Москвы и Ленинграда имелось 30 РЛС РУС-2. Всего в 1940-1945 годах было построено 607 станций РУС-2 различных модификаций, в том числе и одноантенных РЛС «Пегматит».
РЛС различают прежде всего по конкретным задачам, выполняемым ими автономно или в комплексе средств, с которыми они взаимодействуют, например: РЛС систем управления воздушным движением, РЛС обнаружения или наведения зенитных управляемых ракет систем ПВО, РЛС для поиска космических летательных аппаратов (КЛА) и сближения с ними, самолётные РЛС кругового или бокового обзора и т. д. Специфика решения отдельных задач и их широкий спектр привели к большому разнообразию типов РЛС. Например, для повышения точности стрельбы по самолётам в головках зенитных снарядов устанавливают миниатюрные РЛС, измеряющие расстояние от снаряда до объекта и приводящие в действие (на определённом расстоянии) взрыватель снаряда; для своевременного предупреждения самолёта о приближении со стороны его "хвоста" другого самолёта на нём устанавливают РЛС "защиты хвоста", автоматически вырабатывающую предупредительный сигнал. В зависимости от места установки РЛС различают наземные, морские, самолётные, спутниковые РЛС и т. д. РЛС подразделяют также по техническим характеристикам: по несущей частоте (рабочему диапазону длин волн) - на РЛС метрового, дециметрового (ДМ), сантиметрового (СМ), миллиметрового (ММ) и других диапазонов; по методам и режимам работы - на РЛС импульсные и с непрерывным излучением, когерентные и с некогерентным режимом работы и т. д.; по параметрам важнейших узлов РЛС - передатчика, приёмника, антенны и системы обработки принятых сигналов, а также по другим техническим и тактическим параметрам РЛС21.
РЛС точного измерения координат, называется станциями орудийной наводки (СОН), определяют с высокой степенью точности координаты (азимут, угол места, дальность) воздушных, морских и наземных объектов. Для зенитной артиллерии появление этих станций означало техническую революцию. Резкое повышение точности измерения координат, в первую очередь угловых, стало возможным после освоения СМ диапазона волн, позволившего формировать в СОНах посредством антенн высоконаправленное излучение радиоволн. При этом резко повысилось использование излучаемой мощности в нужных направлениях и удалось в значительной мере избавиться от влияния Земли, местных предметов и ряда других помех работе РЛС.
Использование СМ диапазона позволило создать панорамные самолётные РЛС кругового обзора земной поверхности, сыгравшие важную роль во время 2-й мировой войны при решении задачи "слепого" бомбометания, а также при поиске и уничтожении на море подводных лодок. Для этих станций характерна высокая степень различения отдельных деталей на земной поверхности (мостов, сооружений, железных дорог и т. д.) или на море (перископов подводных лодок и т. п.). Освоение СМ диапазона привело также к созданию РЛС обнаружения самолётов и наведения на них самолётов-перехватчиков, которые, используя данные, полученные от РЛС дальнего обнаружения, или работая автономно, обнаруживают самолёты и одновременно измеряют их координаты - дальность, азимут и высоту полёта (напр., т. н. методом V-луча). Для реализации этого метода применяют 2 антенны, одна из которых имеет диаграмму направленности, узкую по азимуту и широкую в вертикальной плоскости, а другая - диаграмму направленности такой же формы, по отклонённую от вертикальной плоскости на угол, равный 45°. При совместном вращении обеих антенн азимут и дальность объекта определяются посредством первой антенны, а высота - по промежутку времени, через который объект фиксируется второй антенной.
РЛС бокового обзора, предназначенные для картографирования земной поверхности, решения задач воздушной разведки и т. д., имеют высокую разрешающую способность, определяющую качество радиолокационного изображения, его детальность. Это достигается либо значительным увеличением размера антенны, располагаемой вдоль фюзеляжа самолёта, что позволяет увеличить разрешающую способность по сравнению с панорамными РЛС кругового обзора на порядок, либо применением метода искусственного раскрыва антенны, позволяющего приблизиться к разрешающей способности оптических средств наблюдения; при этом разрешающая способность не зависит от дальности наблюдения и длины волны зондирующего сигнала. В РЛС с искусственным раскрывом антенны часто используют сложные оптические системы многоканальной (по дальности) обработки сигналов с когерентным накоплением их в каждом канале. Сопряжение таких систем с фотографическими устройствами позволяет получать высококачественную запись информации.34
Для ПВО и зенитной артиллерии в районе Токсово с первых дней войны действовала экспериментальная станция дальнего обнаружения с дальностью действия до 200 км, созданная коллективом Ленинградского физико-технического института (ЛФТИ) еще в 1939 году.
Для усиления системы ПВО Москвы была создана стационарная станция с дальностью обнаружения до 225 км Научно-испытательским и исследовательским институтом Красной Армии (НИИИС КА) в первые месяцы войны. Коллектив НИИ радиопромышленности в считанные дни создал экспериментальную станцию «Гнейс-3», предназначенную для поиска самолетов, наведения прожекторов и обеспечения ведения заградительного огня. Станция имела импульсную передающую и приемную аппаратуру, работавшую на волне 1,5 м с мощностью излучения 10 - 20 кВт, смонтированную на тележке и поворотном устройстве зенитного прожектора. Антенной станции служила решетка с плоским зеркалом площадью 5,5 м2 с полуволновыми вибраторами и конусной диаграммой направленности 30-40° в обеих плоскостях. Оператор вел поиск целей вручную, пользуясь звуковой индикацией на головные телефоны (наушники), и по линии проводной связи передавал значения угловых координат на прожектор или на зенитную батарею, НИИ изготовил небольшую партию таких станций, которые использовались в Московской зоне и в Горьковском районе ПВО4.
Весьма существенным вкладом для системы ПВО Московской зоны явилось создание НИИ радиопромышленности стационарной станции с дальностью обнаружения предположительно 200-250 км. Экспериментальный образец этой станции, названной «Порфиром», был установлен под Можайском 21 июля 1941 г., в канун первого налета фашистской авиации на Москву. Станция имела двухъярусную антенну типа «волновой канал» длиной 7 м и высотой 25 м с коэффициентом направленного действия, превосходящим в несколько раз коэффициент станции «Редут»; передатчик на четырех лампах ИГ-8 (на двух у «Редута») с анодным контуром в виде коаксиального эндовибратора; приемник с каскадом усиления по высокой частоте, обладавший повышенной чувствительностью, что послужило основанием для применения его схемы в последующих станциях серийного выпуска РУС-2с («Пегматит»).
Информация о работе Применение Радиолокационных станций в период Великой отечественной войны