- 海天浩渺,何以制防:雷达与不明海空情处置
- 小之
- 1805字
- 2022-05-06 19:40:35
新的研发任务
跟随研发任务的推进,英国空军又提出了新的作战需求,即除了空袭预警,样机还应该有能力将战斗机引导到足以发现轰炸机的位置。为了满足这一作战需求,不仅要提供空中目标的距离,还要同时提供空中目标的高度和方位。对于获取空中目标的高度信息,威尔金斯想出了一种对策,即使用一对设置于不同高度的接收天线,通过比较接收到的空中目标回波信号的不同相位,来获取空中目标的俯仰角,再用三角公式换算成高度。对于获取空中目标的方位信息,瓦特提出了三角交叉定位的设想,即运用部署在不同位置的2个站或3个站的探测波束的交叉点来确定空中目标的方位。但是,因难以解决同时跟踪多个空中目标时遇到的问题而不得不放弃。经过不断尝试,研究团队决定采用另一种方法来实现瓦特的设想。他们设计了一对正交偶极子天线,且一副天线略高于另一副,以等效模拟两个接收站,使用角度计来分选回波信号,以确定空中目标的方位。
1935年7月25日,丘吉尔出席了防空科学研究委员会举行的第4次会议,这也是他首次出席会议。与会人员听取了蒂泽德所做的关于无线电定位的报告。报告建议空军部拟制计划,在多佛尔至奥福特尼斯一线建立若干试验站。1935年9月,英国政府批准了关于构建防空本土链,首期建设5个无线电定位站的计划。5个站将沿着泰恩河到南安普敦东岸部署,从上往下每隔40千米建一个。这条防空本土链建成后,可以成为保护泰晤士河口、伦敦,以及重要设施和交通枢纽的门户。
首批5个站的建设工作全面铺开后,研究团队在奥福特南边16千米处新获得一块名叫鲍兹的地产,那里地势平坦,适宜做无线电定位设备的整架和联调。已经扩大了的研究团队分成了两个组,防空本土链无线电定位设备的研发工作放在了鲍兹,无线电定位设备小型化及机载科研项目留在了奥福特尼斯。
空军之所以提出机载无线电定位的科研项目,是基于以下考虑:防空本土链无线电定位设备在112千米的探测距离内,其距离测量精度为1.6千米,方位测量精度只能达到12度,俯仰角测量精度更差。在白天良好的气象条件下,上述误差可以依赖飞行员的目视来弥补,但是,到了晚上或在能见度不好的情况下,就必须依靠无线电定位设备将飞机引导到距离目标500米的范围内,飞行员才有可能靠目视截获目标。
博文在继续承担发射机研发工作的同时,开始把更多的精力投向无线电定位设备的小型化及机载科研项目上。不过,对于机载科研项目,多数人并不看好。在奥福特尼斯,单单发射机就占满了一大间屋子,质量也达到了吨级的数量级。接收机也占满了另一间小屋。此外,飞机上装满了各种设备,已经十分拥挤,可以腾出装新设备的空间很有限。空军要求机载无线电定位设备的体积不能超过0.22立方米,重量不得超过90千克。还有供电问题,机上只能提供500瓦功率的电源,而且早已为其他设备所占用。飞机的空气动力因素也必须考虑,天线尺寸必须大幅缩小,这意味着工作波长不能大于1米,这远远短于当时可实现的工作波长。最后,还需满足操纵简便的要求,不然飞行员在高速、激烈的空战中就难以使用。
1936年下半年,瓦特的研究团队遭遇了研发的瓶颈。在机载无线电定位项目方面,博文设计出一部按地面设备缩小比例的样机,然而工作波长最短只能做到6.8米,距离波长1米的要求还有很大差距。在防空本土链无线电定位项目方面也遭遇波折。1936年9月的一个星期四,在已经是战斗机司令部司令的道丁等一大群高官面前,研究团队组织的汇报演示出了岔子。演示过程中,围在显示器周围的高官们什么也没有看到,一直到在接收机房内,已经可以听见参试飞机轰鸣声时,显示器上才出现反映。几天后,蒂泽德给瓦特写了封措辞非常严厉的信:“星期四让我感到失望的措辞已经是很温和的了。正如你自己所言,你不得不面对这样一个现实,也就是一年来研发工作几乎毫无进展。除非你能在短时间内给出完全不同的结果,否则,我只能建议空军另谋他途。”
瓦特不得不恳求这位老板,再给几个月的时间,并称汇报演示中出现的问题主要是由新改进的发射机引起的,因时间仓促,演示前,还没有完全调整到位。为了破解研发瓶颈问题,瓦特顶着呼啸的大风,爬上了75米高的新建塔架,和另外几个人一起寻找解决问题的方法。经过一段时间的爬坡过坎,研究团队终于走出了低谷。1937年4月,无线电定位设备的探测距离达到了160千米。4个月后,在第一批建设的防空本土链5个站中,已经有3个站建成,开始担负起对海面上空进行探测的试运行任务。在世界防空史上,开创了由无线电定位设备担负防空预警任务的先河。