Jak se vyvíjel RADAR [1947]

Kpt. Ing. C. V. MIKA (Autor mohl za války zblízka sledovat vývoj i výsledky radiolokačních zařízení ve Velké Britanii.)

Pojem i podstatu radiolokace nebo také radaru znají čtenáři z tisku i přednášek. Za dnešního stavu a rozsáhlého využití vyšla by definice radaru příliš široká. Je však účelné upozornit již zde, že není rozdílu mezi radiolokací a radarem. Obojí znamená v podstatě totéž, jen původem se názvy navzájem liší. Výraz radiolokace vznikl ve Velké Britanii asi roku 1935 ve spojení se zkratkou R. D. F. (Radio Direction Finding); toto označení nevystihuje zcela přesně podstatu zaměřování cestou radioelektrickou, měřením směru a času, za který elektromagnetické vlny v prostoru urazí dráhu při dané rychlosti. Od r. 1942, kdy byla sjednána úmluva Spojených národů o výměně patentů a spolupráci, přijali britští odborníci americký výraz radar vedle radiolokace jako uznání úsilí a pracovních výsledků svých amerických kolegů.

Vývoj.

Podobně, jako před první světovou válkou založilo několik nadšenců kroužek radioamatérů se záměrem pátrat po možnostech komunikací na krátkých vlnách, tak i tentokrát vznikl Radiolokační klub, jehož zakladateli bylo devět nejznámějších pracovníků v oboru radiolokačním. Vedle Watsona-Watta byli to A. P. Rowe, P. Cunliffo-Lister, Bowen a jiní. Watson-Watt se zmínil na radiolokační konferenci britských elektrotechnických inženýrů dne 26. března 1946, že připisuje značné zásluhy nečlenům, Adolfu Hitlerovi a Hermannu Göringovi. Je to ocenění humorné, ne však neoprávněné, neboť bez „přičinění“ jmenovaných by radar nedosáhl tak brzy dnešního stupně.

Obraz 1. Goniometrický zaměřovač ozvěn s obrazovkou, U. S. Navy.

Práce zmíněných členů klubu se rozvíjela na podkladě pokusů fysiků Appletona, Breita, Tuve a Eckersleye, kteří měřili výšky ionisovaných vrstev atmosféry s pomocí radiových signálů, vyslaných do prostoru a po odrazu opět zachycených. Doba od vyslání radioelektrického impulsu až do zachycení ozvěny byla porovnávána na stínítku obrazovky s časovou základnou o vhodném kmitočtu. V téže době podala zprávy o odrazech signálů z prostoru (rušily rychlotelegrafní radioelektrickou komunikaci) americká Bell Telephone Co. a ty daly podnět ke studiu fázových rozdílů mezi signály vyslanými a odraženými. Podle získaných poznatků stanovili si odborníci britských pošt studijní program pro hlubší vyšetření těchto zjevů a zřídili si observatoř (Post Office Research Station) v Cuparu. Radio Reseach Board zřídil druhou pokusnou stanici ve Slough (23 km západně od Londýna), kde postavil goniometrické zaměřovací zařízení pro zjišťování směru odražených signálů a pro jejich rozlišení od signálů jiných. Na podkladě výsledku pokusů byl na téže observatoři sestaven radioelektrický komparátor s obrazovkou pro studium polarisace odražených impulsových signálů, jejich směru odrazu v ionosféře a pro další účely.

 

Obraz 2. Současný fotografický záznam směru atmosférických skupin na stanici Leuchards a Ditton

Vývoj domácích návěštních stanic.

Použití cena radiolokace i v jiných oborech byly zřejmě, takže s pomocí britského průmyslu, který (máme na mysli jen evropský vývoj pro blízkost Velké Britanie) počínal již pracovat na televisi. Na podkladě vědeckých prací a techniky v televisi bylo lze přikročit ke studiu a řešení problémů, které se více méně jasně rýsovaly pro budoucí potřeby britského královského letectva (RAF). Bylo zapotřebí sestrojit radiolokační zařízení k zjišťování blízkosti nepřátelských letadel, jejich směru letu, výšky, rychlosti a po případě i počtu. Z počátku se zaměřovalo radiogoniometricky s použitím rámové antény, později s anténními řadami.

Při vlnových délkách 50 m, kterých bylo použito, byla echa, odražená ionosférou, daleko větší, než nepatrný díl energie, odražený letadlem, přes to, že vzdálenost letadla od místa pozorování činila asi 15 minut letu. Trvání impulsů a pásmová šířka přijímačů nedovolovala odděleni jednoho echa od druhého, které přicházelo ze zdroje ve vzdálenosti 20 nebo i více kilometrů, a přijímače samy trpěly zahlcením při zachyceni přímého svazku paprsků místního radiolokačního vysilače. To také bránilo pozorování do vzdálenosti více než 50 km.

Zvětšení energie bylo podmíněno současným zkrácením trvání impulsů. Poměr síly zachyceného signálů k hladině poruch musil být příznivý. Zahlcení přijímačů přímou vlnou vysilače bylo prakticky odstraněno použitím anténních řad, které soustředily vyzařování do žádaného směru. Přijímače mohly pak pracovat několik desítek metrů za vysilačem proti směru vyzařovaných svazků. Soustředěním energie v žádaný směr zlepšil se výkon radiolokačních stanic při omezeném výkonu vysílacích elektronek a při poměrně značné vlnové délce. Tím stoupl také dosah pozorování co do vzdálenosti.

Se stoupajícími úspěchy a z radiolokační techniky rostly i požadavky. Krytí prostoru „v úseku 120° nebo více"  v prostoru před směrovou anténou s minimální účinky nad ní nebo za ní a možnost změření azimutu [Azimut v hvězdářství je úhlová obdoba zeměpisné délky. Azimut v mathematice je úhel mezi radiusvektorem daného bodu a kladnou osou úseček zvolené rovinné soustavy.] a výšky letícího letadla v pozorovaném prostoru vyžádaly si použití soustavy směrových anténních řad, jak je zřejmé z obrazu 3, místo antén rámových nebo vertikálních soustav. Poněvadž stavba anténních systémů pro práci na dosavadních vlnách byla obtížná, nezbylo než pracovati s kmitočty kolem 20 až 24 Mc/s, které byly tehdejším zařízením ještě dosažitelné a stavbu antén a anténních věží značně zjednodušovaly. Tyto frekvence byly též hranicí, při které bylo možno z vf zesilovačů obdržeti ještě uspokojivé zesílení.

Zbývalo upravit časovací obvody tak, aby byla zvětšena přesnost čtení žádaných hodnot, zejména vzdálenost s přesností ± 500 m a 1 km, a zvětšit počet impulsů sledové frekvence vysílačů, aby byla od dělena echa pozorovaných předmětů od ozvěn, vracejících se od ionosféry.

Přesnější určování výšky známými methodami bylo možné, jen když povrch zemský v prostoru před anténami ve směru vysílání byl hladký a. zaručoval dobrou vodivost pro odraz vln, na němž přesnost měření výšky závisí. Byly objeveny velké rozdíly v pozorování elektrických ozvěn letadel, která za letu měnila svou výšku nad zemí. Nesnáz byla částečně odstraněna tak, že anténní věže byly zvýšeny, stavěny na vyvýšených místech pobřeží a vhodných skalních útesech, pokud zaručovaly dobrou vodivost. Výškový úhel osy polárního vertikálního diagramu vyzařovaného svazku paprsků se natolik zmenšil, že bylo možno pozorovat letadla ve výši 1200 m ve vzdálenosti 70 km. Zakřivení zemského povrchu však stále zkracuje dosah pozorování, poněvadž mezi vysílačem, místem pozorování a předmětem v prostoru musí být volný prostor ve směru optických spojnic.

Obraz 3. Yagiho anténová řada zlepšeného vzoru (C. H., to jest Chain Home) domácí návěštní radiolokační stanice.

Postranní, nežádané svazky vyzařovaných paprsků omezovaly účinnost vysilačů i anténových soustav, poněvadž neúčinně rozptýlenou energií se nepříznivě měnil (klesal) poměr signálu k hladině rušivého pozadí při pozorování letadel, pohybujících se v obvyklých výškách nad zemí. Methoda odměřování výšky nízko letících letadel s pomocí pevných anténních řad a porovnáváním úhlu přímé ozvěny s ozvěnou odraženou od země (viz obraz 5), byla nespolehlivá, zejména když odražený koeficient zemského povrchu se blížil jedničce a rozdíl fáze obou ozvěn činí až 180°, což má vzápětí zmenšení síly přijatého signálu. Přes tyto potíže vládl optimistický názor, že s prostředky, které jsou k disposici, bude možno záhy dosíci vzdálenosti 250 km.

Závěrem je možno říci, že po upuštění od zaměřovacích goniometrických způsobů s pomocí rámových antén, bylo možné již v r. 1935 určiti vzdálenost, směr a náměrný úhel letadla v prostoru bez možného omylu v určení světové strany s pomocí jediné radiolokační stanice o jednom vysilači a přijímači. Detekce letadel byla možná již ve vzdálenosti 1 km od stanice a chyba v zaměření činila 1,5 stupně. Krytí prostoru vyzařováním při nízkých úhlech (což je hlavním požadavkem) bylo uspokojivé, a poněvadž soustava anténních řad vzájemně k sobě kolmých, složených z vodorovných dipólů a reflektorů (obraz 6) zvýšila nápadně anténní zisk v žádaném směru, byla polarisační chyba, provázející anténní systém, cenou nepatrnou v porovnání s výsledky. Větší přesnosti v měření úhlu bylo dosaženo až v r. 1937.

Z těchto počátků se zrodil typ radiolokační stanice, zvaný C. H. (Chain Home); s jejich pomocí zachránila Velká Britanie sebe a civilisaci světa. Rozvoj sítě tohoto typu stanic, diktovaných mimořádnými poměry, počal na východním pobřeží Velké Britannie a pokračoval k severu a jihu; celá pobřežní síť byla později rozdělena na čtyři oblasti.

Obraz 4. Ukázka vlivu zakřivení zemského povrchu při detekci hledaných cílů.

Stanice C. H., které počaly svou práci s vlnou 50 m, později pevně zakotvily na 25 a 30 Mc/s. V téže době se již experimentovalo se zařízením, pracujícím na centimetrových vlnách pod vedením A. B. Woodse v Orfordness.

Rozpoznávací systém.

Při radiolokačních pozorovacích cvičeních bylo objeveno, že letadla, přeletující hranice, nemohou býti identifikována, pokud tak nečiní sama vlastními palubními radiotelekomunikačními přístroji. To byla vážná závada. Bylo navrženo řešení, aby detekované letadlo bylo vyzbrojeno resonující anténní řadou, v jistých intervalech klíčovanou, takže letadlo vyrobilo s pomocí energie, vysílané radiolokačními stanicemi, jakési zvětšené odražené elm. pole, čímž by jeho ozvěna se stala intensivnější než ta, která byla odražena od obyčejných letadel. Pro nedostatečný anténní zisk, snižovaný odpovídající frekvenční křivkou neladěného odrazového povrchu letadla, byl systém zavržen Wilkinsem a Carterem, kteří konali s tímto pasivním zařízením pokusy. Na popud Watsona Watta, který navrhl použití ,,odpovídajícího radioelektrického majáku“ na palubě letadel, byla myšlenka realisována již na sklonku r. 1936.

Obraz 5. Způsob měření u zdroje „ozvěny na podkladě příjmu vlny přímé a odražené. Obraz dokládá chybu zaměření, působenou nerovností zemského povrchu.

Obraz 6. Anténová soustava zkřížených dipólů pro zaměřování směru a výšky. (Starší typ stanice C. H.)

„Radioelektrický palubní odpovídající maják“ je kombinace přijímače a vysilače. Zařízení přijímá impulsy pozemní radiolokační stanice, za účelem „rozpoznání“ letadla zvláště vysílané, a připojený vysílač vysílá všesměrové vlastní impulsy do prostoru, vhodně kódovacím zařízením přerušované za účelem „ohlášení se“. Tak sestrojil Williams a jeho spolupracovníci tak zv. I.F.F. (Identification Friend or Foe) Mark I. a II. v r. 1939 ( Viz též RA Č. 6/1946, str. 155.).

Dělostřelecký radar.

Spojením britského a francouzského štábu před válkou vznikl požadavek pro vývoj přesnějších, účinnějších a hospodárnějších zbraní.

Mr. Lardner, O.B.E. z Ministry of Supply v Londýně, který byl pověřen koordinaci takových požadavků v oboru radiotechniky, pronesl přání, aby bylo zkonstruováno radarové zařízení o dvojitém nebo vícenásobném svazku vysílaných paprsků, kterého mělo býti použito jako doplňku světlometů a děl při zaměřování, a to tak, aby podle zesílené ozvěny svazku paprsků, do něhož letadlo vstoupilo, mohl býti zjištěn směr cílového letadla, chtějícího uniknout, na rozdíl od zeslabené ozvěny toho svazku, který letadlo již opustilo. V r. 1938-39 Mr. Butement nejen že úkol splnil, ale zvýšil přesnost zaměřování touto cestou o dva řády najednou. Jeho zařízení pracovalo s chybou 0,97 obloukové minuty při zaměřování nepohyblivého pozemního cíle, a přístroje, které byly již běžně zpracovány, dávaly přesnost až na 10 obloůkových minut při zaměřován kymácejících se lodí na moři.

Mr Pollard, spolupracovník Butementův, věnoval své úsilí zvýšení přesnosti při odměřování vzdálených cílů pro potřeby dělostřelecké. S radiolokačním zařízením G. L., MK. I. (Gun Lying - cílení děla) dosáhl autor přesnosti na 22 m, t. j. opět téměř o dva řády větší než byla přesnost optických zaměřovačů. Pro přesné řízení dálkové dělostřelecké palby je potřeba přesnosti časování poměru 1 :1000, při čemž přesnost přístrojů musí být dokonce většI. Lze míti za to, že přesnost šíření vln v radiolokaci při předpokládané rychlosti je také v témže poměru, je však těžko domnívati se, že konstanta by mohla být příznivější. Rychlost určení hodnot radarem je v dělostřelbě požadována ve sledu každých 10 vteřin. Pro požadovanou přesnost i rychlost světla je malá a proto od původních požadavků přesnosti musilo být upuštěno

PALUBNÍ RADIOLOKAČNÍ PŘÍSTROJE

 

 

 

Obraz 4 a 5. Palubní radiolokační vysilač typu ASV, vestavěný v letadle typu Hudson. Nahoře vysilač, pod tím přijímač s obrazovkou a řídicími prvky., uložený v přední části trupu.

 

Dole obraz 1. Tak se jeví na stínítku obrazovky záznam cíle u metrického typu radiolokačního přístroje A.I.

 

 

Obr. 2a. Obrazovka A.I.MK.VI. 2b. Obrazovka centimetr. A.I.

 

Obraz 3. Odvoz. max. dosahu.

 

Před válkou, asi v roce 1936, Mr. Whatson-Watt vytyčil program své skupiny spolupracovníků, jejímž úkolem bylo sestavit palubní letadlovou obdobu takového radiolokačního zařízení, kterého by bylo možno použít pro vyhledávání cílů na povrchu zemském, hlavně lodí. Dr Bowen sestrojil roku 1937 přístroj, který po dalším vývoji stal se známým pod označením A.I. (Air Interception) a po úpravě jako A. S. V (Air to Surface Vessel). Prvý druh se vyvinul během války ve zvláštní třídu přístrojů A.I. podle požadavků na ně kladených, zejména co do přesnosti detekce cíle v prostoru určení jeho polohy, vzdálenosti a příslušné interpretace pro pozorování na stínítku obrazovky. Na připojených obrázcích je znázorněn způsob čtení vzdálenosti cíle na jedné obrazovce a jeho výšky na obrazovce druhé.

Obrazovky měly stínítka 9 cm a pracovalo se s vlnou 1 m. Poslední model tohoto druhu metrových délek bylo A.I.V a A.I. MK. VI, dané do provozu v roce 1942. Cíl byl zachycen jen na jedné obrazovce s kombinovanou vertikální a horizontální časovou základnou. Cíl v prostoru se jevil jako světelný bod přeťatý horizontální přímkou (viz obraz 2a), takže detekované letadlo se jevilo téměř „realisticky“. Bod se pohyboval po stínítku mezi oběma svislicemi. Vzdálenost určovala vzdálenost bodu, resp. „křídel“ od spojnice obou svrchních konců ramen písmena U. Okamžik, kdy se „křídla“ cíle dotkla těchto ramen, značil okamžik zahájení palby na cíl.

Jiným druhem téže třídy A bylo za řízení centimetrové A.I. MK VII, a A.I. MK VIII A, ve kterém se používalo spirálové časové základny. Vzdálenost cíle byla určena vzdáleností kruhového echa od středu, při čemž. tvar echa (kružnice) odpovídal dílem vzdálenosti cíle a dílem jeho poloze v prostoru. Na obraze 2b je znázorněna průsvitná maska před stínítkem obrazovky, a echo, pozorované průhledem masky na obrazovce. Vystínovaná dolní část obrazovky představuje odraz impulsů od země. Jak je patrno z obrázku, čím bylo letadlo blíže k zemi, tím větší se jevil odraz na obrazovce za současného přibližování ke středu. To znamená prakticky, že čím byla výška letadla nad zemí menší, tím kratší byl dosah zařízení v příslušném směru. To také vyznačuje obraz 3. Toto zařízení vznikalo souběžně, ale nezávisle na A.I. MK V a A.I. MK VI ve stejnou dobu, a bylo rovněž uplatněno roku 1942, zejména proti německým nízko letícím letadlům s úspěchem, přes zmíněnou nevýhodu.

Vlevo obraz 7. Anténové řady typu Štěrba na „létající pevnosti B 17.             Vpravo obraz 9. Anténní systém „Rebecca“ na letadle Ausson.

Je třeba se ještě zmínit, že k metrovým, prve popsaným zařízením patří A.S.V., které vidíte zamontované v letadle na obraze 4 a 5. Soustava anténních systémů je na obrázku 6 a 7. Anténní řady, montované na boku letadla typu B 17, jsou systému Štěrba. A.S.V. zůstalo přes různá zlepšení v původním tvaru. Anténová soustava měla za úkol poskytnoutí přehled o situaci na moři nejen před letadlem, ale také po stranách. Časová základna je vertikální. Vzdálenost cíle je udávána vzdáleností echa od jejího počátku, a cíl napravo nebo nalevo určuje nesouměrnost echa na časové základně. Počátek časové základny je zatížen vlastními impulsy vysílače, takže čtení vzdálenosti od cíle je omezeno na 1/2 až 3/4 km.

      Obraz 6. Zaměřovací anténové řady na letadle typu B 17. - Vpravo obraz 8. Přijímač a vysilač radiolokačního přístroje Rebecca.

 

Obraz 10. Polární diagram v rovině vertikální anténní soustavy H2S.

V kroužcích: vlevo na hoře obraz 11. Obraz staršího typu H2S. Pod tím obraz 12. Záznam na obrazovce nového typu H2S s moderním druhem obrazovky VCR530.

Vpravo nahoře obraz 13. Snímek obrazovky zařízení P.P.I. ve stanici druhu GCI. -      Pod tím obraz 14. Obrazovka P.P.I. moderního centimetrového zařízení.

Později A.S.V. prodělalo změnu v přijímání impulsů, vysílaných radioelektrickým impulsovým majákem (pozemním, nebo umístěným v bóji na moři, nebo shozeným v týlu nepřítele, nebo na moři v místech plovoucího záchranného člunu atd.), na něž se letadlo „zaměřilo“ a zahájilo přibližovací manévr. Způsob měl pro letadla mnoho výhod, z nichž největší byla, že letadla, vracející se od nepřátelského území, mohla se přiblížit ke svému letišti na domácím území v noci i za mlhy, aniž bylo třeba udržovat spojení s pozemní stanicí. Aby i menší letadla mohla využít této výhody, byla sestrojena „Rebecca“, podobná A.S.V., o jednodušším anténním systému. Protějškem Rebeccy byl pozemní impulsový radiomaják zvaný Eureka, jehož rázy byly vysílány v takových časových intervalech, že zachycený impuls na časové základně obrazovky kmital napříč základny ve smyslu klíčovaných Morseových značek. Byl-li každý radiomaják charakterisován vždy jinou dvojicí značek, bylo snadné, aby letadla, patřící jednomu letišti, zachytila „svůj“ signál a zamířila k němu až do přistání. Stojí za zmínku, že v roce 1944 v létě jistý důstojník, radarový specialista v britském Transport Command, upravil Rebeccu tak, že výstup z přijímače vedl do pneumaticko-hydraulického robota s vyrovnávacími elektrickými motorky, čímž dosáhl automatického řízení letadla směrem k majáku. Rebeccu (přijímač a vysilač) lze spatřiti na obraze 8, a antenní systém, namontovaný v čele trupu a na náběžné hraně křídel letadla Anson XII na obr. 9.

Navigační radar.

Zkušenosti z obrazovkou P.P.I. (Plan Position Indicator = ukazatel zeměpisné polohy) na pozemních pozorovacích stanicích vedly ke konstrukci palubního zařízení pro pozorování zemského povrchu z výšky za letu, které se nazývá H2S. Přístroje pracovaly s frekvencí 3000 Mc/s s parabolickou anténou pro příjem a vysílání o šířce vysílaného paprsku 10 stupňů. Polární diagram paraboloidu viz na obraze 10.

Zařízení bylo zasazeno do operací koncem roku 1942 a stalo se tehdy hlavní zbraní proti ponorkám, později ho bylo používáno k nalétávání a bombardování cílů skrze mraky. Systému nebylo užito v původní formě, jak se dálo při náhradě za A.S.V. při operacích námořních, poněvadž způsob promítání na stínítko obrazovky působil značné skreslení pozorovaného povrchu zemského. Teprve v roce 1944 bylo skreslení prakticky odstraněno s pomocí hyperbolického tvaru ohledávacího svazku obrazovky. Na obraze 11 je schematicky zachycen vzhled obrazu na stínítku obrazovky podle systému staršího a na obraze 12 je věrné „mapové“ znázornění pozorovaného povrchu zemského, které nutí pozorovatele k opatrnému „čtení“. Ještě další zlepšení a konstrukce vytvořil Dr Brown pro zdokonalení systémů A.I., avšak podrobnosti by čtenáře zbytečně unavovaly.

Obraz 15. Přístroje gee pro zjišťování polohy, vestavěné v letadle. 

Pří této příležitosti zmíníme se o přístrojích pro přesnou navigaci letadel a plavidel, které pracují ve spojení se zařízeními pozemními. Jsou to tak zv. Gee a Loran. Systém Gee je původu britského a byl navržen již v roce 1938. Přístroj pracuje na frekvencích do 85 Mc/s a vzdálenosti za obvyklých atmosférických podmínek 500 až 700 km. Obraz 15 ukazuje Gee, zamontované v letadle.

Loran je původu amerického. V podstatě je to obdoba Gee s tou výjimkou, že se při zobrazování signálů na obrazovce používá jemnějšího dělení časové základny. Pracovní frekvence je v oblasti 2 Mc/s. Výhodou Loranu je, že pracuje na velké vzdálenosti (1000 až 2500 km), využívaje odrazu od vrstvy E ionosféry, což je v telekomunikacích naopak na závadu.

Ukazatel zeměpisné polohy.

Vpravo obraz 16. Vzhled signálů na stínítku obrazovky navigačního přístroje gee.

V roce 1935 skupinka pracovníků naznačila požadavek i pravděpodobnou možnost konstrukce zařízení, které by ukazovalo přímo polohu pozorovaného cíle v prostoru nebo na povrchu zemském vzhledem k zemským souřadnicím. Toto revoluční zařízení spočívá na lineární stupnici (časové základně) pro měření vzdáleností cílů (otáčejících se) kolem své nuly, umístěné ve středu obrazovky a synchronované s otáčením směrového polárního diagramu antenního systému.

Objekt jest vyznačen intensitní modulací se zpožděným dohasínáním, stopy na obrazovce, na které se ozvěna jeví jako oblouková úseč se středem, kterým je nulový počátek časové základny. Dílo se podařilo a dalo vznik novému druhu radiolokačních stanic s kontinuálně otáčivým systémem anténových řad o značně ostrém úhlu svazku paprsků. Soustavy bylo použito s úspěchem pro kontrolu leteckých operací v roce 1940. Pracovní frekvence systémů s obrazovkou P.P.I. byla u typu G.C.I. kolem 200 Mc/s, u typů 14 a H2S asi 3000 Mc/s i více. V to je zahrnout i zabezpečovací zařízení pro kontrolu civilního leteckého provozu na letištích, které vesměs pracuje s centimetrovými ‘vinami.

Automatické sledovací cíliče.

Je hodné pozoru, že první vývoj a konstrukce cíličů, sledujících automaticky vybraný cíl v prostoru, byly započaty dříve než se objevila jejich nezbytná potřebnost. Návrh byl učiněn v Anglii roku 1941, ale konstrukce a návrh pozemního zařízení, které přineslo úspěch britským dělostřelcům v boji proti létajícím pumám v roce 1944, byly původu amerického.

Podstatnou pomůckou ve sledování cílů je tak zv. „strobe“. Je to vlastně vyrobené napětí, které ve formě impulsu o malé časové konstantě aplikujeme na časovou základnu, podél které lze je posouvat s pomocí děliče napětí. Toto napětí je současně přenášeno na další obrazovky, jejichž funkce může býti jiná než funkce obrazovky původní (na př. PP.I. a obrazovka výšková). Pohyby „strobu‘ jsou na obrazovkách synchronovány slouží v prvé řadě ‘k identifikaci voleného gnálu anebo k ýběru jednoho ze spleti několika jiných, t. j. k signálové separaci. V roce 1940 Williams a Ritson vy nalezli „pohybující 58 strobe“, který se stal neodlučitelnou pomůckou pro automatické sledování a cílení v dělostřelbě.

Radar ve válečné soutěži

Je známo, že Němci prohráli válku po několika stránkách, nejenom vojensky a hospodářsky. Z tohoto hlediska je zajímavé porovnat data podle informací o německém radaru s údaji americkými, které po malých dávkách pronikají do různých zahraničních časopisů.

Němci měli již roku 1939 podél hranic řadu zařízení „Dete“ V. roce 1940 přibyly další úpravy Dete I II, III a další. Do konce roku 1940 byla vykonstruována a v činnosti řada zařízení, označovaných „FuMG“ Funkmessgerät - radiové zaměřovací přístroje pro účely protiletecké obrany, zjišťování lodí atd. Tehdy také Angličané i Američané, před vypuknutím války s Německem, začínali se stavbou prvých obraných zařízení (viz článek v letošním 5. čísle t. r. „Jak se vyvíjel radar“) a tak v roce 1941 byli oba soupeři vyzbrojeni asi stejně.

Tehdejší největší německé pevné radary „Hoarding“ vyráběné v sériích od roku 1942, měly výkon impulsů 20 kW dosah zaměřování asi 290 km. V téže době byl sestrojen nejlepší a nejpřesnější z německých radarů, i nám známý, „Würzburg“, s parabolickým reflektorem, 3 nebo 7,5 m používaný u protiletadlových baterii k řízení palby z kulometů. Výkon v impulsu byl 10 kW frekvence 550 až 590 Mc/s. Byl posledním sériově dodávaným zařízením. Mimo ně byla řada dalších přístrojů podobných, pevných, přenosných, pojízdných nebo montovaných v letadlech. Výkon nebyl však větší, rovněž nebylo použito (mimo ,,pokusných zařízení) kratších vlnových délek.

Anglo-americká zařízení z té doby používala vysilačů s impulsy 200 kW při frekvenci 200 Mc/s. Výkon byl stupňován pro větší dosah. Podle dostupných informací bylo pracováno s výkony v impulsu 1000 kW pro 200 Mc/s, dvě triody v protitaktu a 560 kW při 600 Mc/s, jedna trioda. Do vývoje zasáhl v zimě roku 1942-43 „geniálně“ německý generální štáb, který pod dojmem tehdejších úspěchů rozhodl, že není třeba vyvíjet další radarová zařízení, poněvadž s těmi, která již jsou, dovede válku k vítěznému konci. V roce 1943 na podzim se ovšem zase pracovalo dále.

To však již Spojenci pracovali s výkonnými magnetrony na 3000 Mc/s, a později i 10 000 Mc/s. Taková zařízení se Němcům nepodařilo z počátku ani napodobiti, ba neuměli ani přítomnost takových vln zjišťovat (Koncem války pracovali pokusně se 4000 Mc/s, impuls 5 W.)

Spojenci naopak měli vypracovány dokonale zjišťovací methody, mimo známé staniolové proužky měli řadu rušících zařízení, která byla tak účinná, že Němci svých radarů v posledních fázích války (r. 1944, 1945 Sicílie - Itálie - invase) vůbec prakticky nemohli používat. Ukázalo se, že vojensky jsou tato zařízení platná jedině, když protivník není s to použitou frekvenci vyrobit s dostatečným výkonem.

Pod název „Radar countermeasures equipments“ zahrnovali Spojenci řadu zajímavých, doposud zejména po konstrukční stránce tajených zařízení. Jsou to přístroje složené ze zvláštních přijímačů a vysilačů, které na rozdíl od obyčejného rušení radarového zaměřováni (radar jamming),. pozměňují jeho výsledek (udají odlišnou vzdálenost nebo i jiný směr), nebo ukáží cíl i tam, kde není.

Jejich důležitost vysvitá ze sporadických zpráv, které pronikly na veřejnost. Za invase v Normandii zjistily německé pobřežní radary v časných ranních hodinách silný svaz spojeneckých plavidel v nejsevernějších částech průlivu. Na jejich zničeni vyslaná letadla, která dlouho marně hledala. Lodi neexistovaly, záznam německých radarů vykouzlila technická zdatnost Spojenců. Vylodění se začalo zcela jinde, tam ovšem zase dokonalé fungovala rušící radarová zřízení.

Málo zpráv bylo dosud uveřejněno o velmi důležitém radioelektrickém přístroj, který vedle radarů pomohl Spojencům k vítězství.

Byl to SCR-291. Automatic direction finder, t. j. samočinný goniometr, který samočinně našel a po případě zaznamenal směr, ze kterého se ozval jakýkoliv, i velmi krátký signál. Novější typy prohledávaly i přidělené frekvenční pásmo. Zařízení mělo své krycí jméno HF-DF, vyslovované Huff-Duff, odvozené z anglického názvu Přístroje zachránily za války řadu letadel a lodí tím, že včas určily automaticky směr (a dvě úpravy i polohu), ze kterého byl vyslán nouzový signál, i když na jeho vyslání nezbylo postiženému letadlu nebo lodi více než několik vteřin. Největší zásluhu si vydobylo v bitvě o Atlantik. V posledních fázích války bylo použito tohoto zařízení umožnilo sledovat a zjišťovat skupiny ponorek Osy zejména v Atlantiku, a to tak dokonale, že již v prvním měsíci po zavedení byl počet potopených spojeneckých lodí omezen na desetinu a brzy poté na padesátinu, ač ponorky používaly k dorozumívání zvláštních, velmi krátkých signálů.

Je to skutečně toto zařízení, o němž Němci sami přiznali, že umožnilo Spojencům omezit činnost ponorek, a zůstalo tajemstvím.

Přístroje byly stále zdokonalovány, a na konci války byla činnosti řada úprav které pracovaly v rozsahu 200 kc až 3000 Mc a zjišťovaly i polohu radarů.              M.M


RADIOAMATÉR 5/8/10/1947

pro web OK2KKW přepsal a upravil Matěj, OK1TEH