Mid-Canada Line - Mid-Canada Line
| Mid-Canada Line | |
|---|---|
 A Piasecki H-21 upustí zásoby před radarovou věží Mid-Canada Line. Antény v horní a dolní části hromádky odkazují na další stanice v řadě, tři uprostřed posílají data na jih do sítě protivzdušné obrany. | |
| Aktivní | 1956–1965 |
| Země | Kanada |
| Větev | Královské kanadské letectvo United States Air Force |
| Typ | Radar včasného varování |
| Role | Kontinentální protivzdušná obrana |
| Část | Velitelství severoamerické letecké obrany |
The Mid-Canada Line (MCL), také známý jako McGill plot, byla řada radar stanice běžící na východ – západ přes střed Kanada, slouží k včasnému varování před a sovětský bombardér útok na Severní Ameriku. Byl postaven jako doplněk pro méně pokročilé Pinetree Line, který se nacházel jižněji. Většina stanic Mid-Canada Line byla používána jen krátce od konce padesátých do poloviny šedesátých let, protože hrozba útoku se změnila z bombardérů na ICBM. Když byla MCL uzavřena, role včasného varování přešla téměř úplně na schopnější DEW Line dále na sever.
MCL byl založen na bistatický radar principu, pomocí oddělených vysílačů a přijímačů. Letadlo letící kdekoli mezi stanicemi by odráželo část vysílaného signálu směrem k přijímači, kde by se mísilo se signálem cestujícím přímo z vysílače. Smíchání dvou signálů vytváří obrazec, který je velmi snadno detekovatelný pomocí jednoduché elektroniky, a vysílač není pulzní, takže nevyžaduje vysoké napětí a je také velmi jednoduchý. To vede k velmi levnému systému, který dokáže pokrýt obrovské oblasti za cenu neposkytnutí informací o přesném umístění cíle.
Během své historie trpěl MCL problémem, který nebyl nikdy vyřešen; kvůli způsobu práce bistatického radaru vydává jakýkoli objekt mezi stanicemi velký signál, na rozdíl od konvenčních monostatických (jednoplošných) radarů, kde je tento účinek omezen na oblast bezprostředně kolem místa. V případě MCL to způsobilo problémy, když hejna ptáků poletovala kamkoli poblíž kterékoli stanice a bažila po signálu vzdálenějšího letadla. Řešení tohoto problému pomocí Dopplerův jev bylo hlavním kritériem designu pro AN / FPS-23 "Fluttar" který naplnil podobnou roli v řádku DEW.
Dějiny
Impuls
Stavba Pinetree Line teprve začalo, když letečtí plánovači začali mít obavy z jeho schopností a umístění. V době, kdy zjistil potenciální útok uživatele proud - s motorem poháněným letadlem, bylo by málo času udělat cokoli, než by útok dorazil do měst v Kanadě nebo na severu USA.[1] Systémy Pinetree navíc používaly pulzní radary, které se poměrně snadno zasekávaly a nebyly schopné detekovat cíle blízko země kvůli rozptylu. Sovětské bombardéry by sice mohly být nákladné z hlediska spotřeby paliva, ale mohly by se vyhnout detekci letem níže a plánováním kurzu mezi stanicemi.
Bennett Lewis, vedoucí AECL Chalk River Laboratories a bývalý vrchní dozorce Spojeného království Založení telekomunikačního výzkumu (TRE) navrhl Rada pro obranný výzkum (DRB) systém, který se vyhnul oběma těmto problémům.[2] Dnes známý jako bistatický radar s dopředným rozptylem, používalo dvě antény, vysílač a přijímač, oddělené určitou vzdáleností. Antény byly umístěny a zaměřeny tak, aby signál z vysílače vyplňoval prostor nad linkou mezi dvěma stanicemi. Letadlo letící do této oblasti by odráželo nějaký signál zpět k přijímači, což by umožnilo detekci ve výškách až 65 000 ft.[1]
Hlavní výhodou systému je, že pro efektivní fungování vyžaduje mnohem méně energie. U konvenčního radaru musí rádiový signál cestovat k cíli a zpět. Protože každá část cesty podléhá zákon inverzního čtverce, výsledný radarová rovnice obsahuje závislost čtvrté síly. Naproti tomu radarový signál dopředu rozptyl vždy cestuje přibližně stejnou celkovou vzdálenost od vysílače k přijímači, upravenou pouze nadmořskou výškou cíle. To znamená, že je závislá na druhé odmocnině rozsahu, a nikoli na čtvrté odmocnině, a tudíž dodává do přijímače podstatně více energie než konvenční radar ve stejném rozsahu. Na rozdíl od konvenčního „monostatického“ radaru se také vysílač nemusel vypínat, aby mohl přijímač naslouchat signálu. Jelikož celkové množství energie přijímané přijímačem je funkcí jak špičkového výkonu, tak délky impulzu, pomocí kontinuálního signálu se bude ukládat stejná celková energie s mnohem nižším špičkovým výkonem vysílače. Ve výsledku by Lewisův systém vyžadoval menší místa a mnohem méně energie než konvenční radary, jako jsou ty v Pinetree.[3]
Hlavní nevýhodou systému je, že neindikoval polohu letadla v paprsku, na rozdíl od pulzního systému, kde lze k určení dosahu použít časování impulzů. To znamená, že koncept dopředného rozptylu je užitečný pro výrobu „radarového plotu“ nebo „vypouštěcího drátu“[1] to naznačuje, že se něco blíží, ale ne přesně tam, kde to je. Aby se pomohlo určit lokalizaci cíle do určité míry, měl návrh postavit dva vzájemně propojené ploty, takže každá dvojice stanic byla od sebe možná vzdálená 30 kilometrů (19 mil), což je dostatečně krátká vzdálenost, aby radar na stíhací letadlo by byl schopen najít cíl v této oblasti. Použití dvou překrývajících se sad také umožnilo jednomu páru pokrýt mrtvou zónu přímo nad věžemi druhého.
Lewisův počáteční koncept byl umístit vysílače a přijímače telefonní sloupy a přenos elektrické energie věže, které poskytovaly jak výhodné umístění, tak i malé množství energie potřebné k provozu elektroniky. V případě telefonních sloupů by se linky používaly také k odesílání dat zpět do sledovacích stanic. Tento koncept vyvolal značné množství zájmu, ačkoli byl opuštěn z důvodů, které nejsou zcela jasné. Willis a Griffiths spekulují, že by mohla být potřeba 1 000 takových radarů,[4] ale je také pravděpodobné, že žádoucí lokalizovat linii dále na sever, než jsou silně osídlené oblasti v jižní Kanadě, bylo pravděpodobně také významné. V každém případě jednoduchost koncepce pomohla dostat ji do pozornosti leteckých plánovačů.[4]
Pavoučí síť
DRB se rozhodlo pokračovat v Lewise myšlence v letech 1950–51 tím, že nasměrovalo smlouvu o výzkumu do Eaton Electronics Research Laboratories McGill University, v čele s profesorem Garfieldem Woontonem. Lewis navrhl DRB a Woontonovi, aby dal projekt do rukou docenta J. Rennie Whiteheada jako vedoucího projektu, bývalého jeho kolegy z doby TRE ve Velké Británii, který nedávno zaujal místo v laboratoři. Některé předběžné testy byly provedeny v roce 1952 s prkénko na prkénko hardware postavený postgraduálním studentem Hughem Hamiltonem za účelem potvrzení platnosti nápadu.[2]
Mezitím DRB Victor přivedl DRB, aby navrhl a vyrobil přijímače, vysílače a antény pro testování v podstatném měřítku. Testování proběhlo v létě roku 1953, kdy Whitehead a jeho tým pracovníků RCA Victor a RCAF instalovali a provozovali řadu sedmi stanic táhnoucích se od Ottawa na Mattawa[A] podél Řeka Ottawa údolí. Známý pod krycím názvem "Pavoučí síť" na návrh Hamiltona byly zkoušky provedeny s letadly z CFB St. Hubert poblíž Montrealu. Všechna pozorování byla přenášena na linku HQ, která byla zřízena v chatrči zařízení jedné ze sedmi stanic umístěných v Deep River.[2]
Flight Lieutenant Andrew Matthews of the 104 Communications Flight at RCAF St. Hubert zajistil sérii různých letadel proletět sítí, včetně Auster lehká letadla, a Padající hvězda T-33, an Avro Lancaster bombardér a dokonce i nedávno získaný de Havillandská kometa trysková doprava. Testy odhalily hodně o spektrálních „podpisech“ letadel překračujících čáru v různých bodech a prokázaly schopnost detekovat všechny velikosti letadel od výšky 100 ft do výšky přes 40 000 ft. Během této doby Dr. Ross Warren z RCA Victor a Dr. Whitehead společně vyvinuli teoretické základy pro práci v hlavní zprávě pro DRB.[2]
V roce 1954 následovaly po zkouškách Spider Web intenzivní testy na jediném spoji o šířce 48 mil, který byl postaven v Východní černošské čtvrti pro Bell, který do té doby dostal zelenou pro implementaci Mid-Canada Line. Když se Whitehead zeptal, proč RCA nedostala smlouvu, kolega odpověděl: „Kdo podle vás řídí Kanadu?“[2] Pokusy na tomto prototypovém spoji také provedl Whitehead a malý tým ve spolupráci s velením protivzdušné obrany St. Hubertem, tentokrát jménem Bell. Pokusy zahrnovaly přelet čísel B-52 bombardéry po dohodě s Strategické vzdušné velení a místní jednotku bombplot. Také měli plný úvazek používat Avro Lancaster z CFB Greenwood pro důležité testy na nízké úrovni.[2]
Studie nasazení
V únoru 1953 byla kanadsko-americká vojenská studijní skupina (MSG) požádána, „aby studovala ty aspekty severoamerického systému protivzdušné obrany obecně, a zejména systému včasného varování, které se obou zemí vzájemně týkají.“[5] MSG poté požádala velitele protivzdušné obrany Kanady a Spojených států, aby o tomto tématu připravili nezávislé instruktáže. Do července 1953, RCAF Velitelství protivzdušné obrany dokončilo svůj briefing a krátce poté jeho USAF protějšek. Obě zprávy navrhovaly vybudovat Dopplerův plot dále na sever, podél 55. rovnoběžka, zhruba u vchodu do James Bay do Hudson Bay.[5]
V říjnu 1953 MSG doporučila oběma vládám, „aby byla co nejdříve zavedena linie včasného varování, která se nachází obecně podél 55. rovnoběžky mezi Aljaškou a Newfoundlandem“,[5] a nastínil jejich minimální provozní požadavky. Do konce listopadu 1953 byla v zásadě schválena linka Mid-Canada. Na rozdíl od společně provozované linky Pinetree a budoucí linky DEW byla linka Mid-Canada financována a provozována výhradně RCAF. DRB odhaduje, že systém bude stát přibližně 69 700 000 $, zatímco nezávislá zpráva RCAF jej stanovila na 85 000 000 $, což odpovídá 206 500 000 $ v roce 2018.[5]
V prosinci se začalo snažit pochopit, s jakými druhy problémů se při stavbě setkáme. Několik „vlaků“ sestávajících ze saní tažených traktorem vyrazilo na běžky. Jeden s posádkou RCAF vyrazil na východ od Fort Nelson, BC aby se spojil s druhým pohybujícím se na západ od Flin Flon, Manitoba, zatímco třetí posádkou armády odešel Jezero Nipigon u Thunder Bay, Ontario pro Lansdown House asi 200 kilometrů dále na sever. Mise prokázaly, že je možné postavit novou linii, ale pouze během zimy, kdy muskeg byla zmrzlá pevná látka.[5] Tyto mise také inspirovaly americká armáda investovat do účelových pozemní vlaky s nimiž experimentovali v 60. letech, ale nikdy se nedostali do výroby.[6]
Zatímco k tomu došlo, probíhala snaha zahájit studie primárního umístění. Rychle vyšlo najevo, že dotyčné oblasti, přinejmenším ve východní Kanadě, byly tak vzdálené, že neexistovaly skutečně přesné topografické informace. Obrovské úsilí o zmapování oblasti v pásmu širokém 15 mil po celé zemi zahájilo dopravní velení téměř okamžitě a skončilo na jaře roku 1954. S touto informací v ruce byla vytvořena stavební divize, Systems Engineering Group (SEG), v únoru 1954, měla za úkol vypracovat závěrečnou zprávu o systému, který má být předložen 1. června.[5]
Dokončení plánů
Jak experimenty pokračovaly, bylo jasné, že použitím vyšších stožárů vysokých 350 stop (110 stop) by mohly být radarové stanice umístěny dále od sebe, až 90 kilometrů (56 mi). Tím se snížil počet požadovaných stanic. Cena přesto vzrostla, nyní se odhaduje na přibližně 120 000 000 USD. Ačkoli jejich závěrečná zpráva ještě nebyla připravena, SEG předložila v červnu průběžnou zprávu a do konce měsíce ji schválil kabinet.[5]
Ve své zprávě nastínili systém, který bude postaven téměř přesně. Vyžadovalo to osm hlavních Sektorová kontrolní centra, číslovaných od 200 do 900, z nichž každý řídí až třicet bezpilotních radarových stanovišť pro celkem 90 radarových stanic.[5] Každá z radarových stanic se skládala z jednoho vysokého stožáru s množstvím malých talířů ve stálých polohách nahoře (obvykle čtyř, dvou nasměrovaných v obou směrech), s energií a elektronikou umístěnou v budově pod stožárem.
Sektorová kontrolní centra byla propojena pomocí pokročilého mikrovlnná trouba komunikační systém vyvinutý částečně společností KARTA, který se rozptýlil z troposféra pro dálkovou komunikaci. Nejjižnější místo podél východní části čáry na mysu Henrietta Maria dále Hudson Bay, byl použit jako hlavní komunikační bod a tři další opakovací stanice přenášely data z linky na jih do NORAD velitelské centrum v North Bay, Ontario. Nejvýchodnější stanice v Hopedale, Labradore byla umístěna společně se stávající stanicí Pinetree Line, aby se ušetřily stavební náklady.[5]
Všechna letadla procházející linkou by musela podat letový plán přes Střední identifikační zónanebo MIDIZ, se středem na plot. Plány rovněž požadovaly výstavbu několika leteckých základen známých jako Letištní odbavení linek jen na sever od linie, kde stíhací letadlo mohl fungovat v době zvýšené pohotovosti.[5]
Přibližně v této době další obrovský stavební inženýrství v Kanadě probíhal projekt výstavby telefonního systému pro mikrovlnné relé napříč Kanadou. Protože mnoho z logistika problémy byly podobné, stavební skupina vedená Bell Kanada, byl vybrán jako hlavní dodavatel základní konstrukce. Podrobný výběr stránek byl zahájen v roce 1955, přičemž hlavní průzkumné úsilí probíhalo po celé Kanadě na 55. rovnoběžce. Místa byla tak vzdálená, že RCAF musela zformovat svoji první vrtulníkovou letku, aby poskytla letovou podporu průzkumným týmům.[5]
Stavba a servis
Stavba začala v roce 1956 a pokračovala rychle. V dubnu 1957 byla východní polovina v provozu a linka byla prohlášena za plně funkční 1. ledna 1958. Provoz byl krátce integrován do nově vytvořeného NORAD. Dokonce i revidované odhady SEG se ukázaly jako příliš nízké a konečné náklady plotu se odhadují na 224 566 830 USD, což odpovídá 1 970 900 000 USD v roce 2018.[5]
Jakmile byly jednotky uvedeny do provozu, došlo k vážnému problému. Kvůli velkému průřezy radaru při pohledu na radary rozptylující dopředu vytvářely detekovatelné signály i malé cíle. To se znásobilo, pokud byly cíle zhruba stejné velikosti jako vlnová délka radaru, nebo v tomto případě měly tendenci se rozprostírat ve vzorcích, které byly násobky této vlnové délky. Tento problém byl spuštěn velkými hejny migrujících vodních ptáků během jara a pádu, které vytvářely signály tak silné, že to dělalo radary zbytečnými. Testování na systémech Spider Web a Eastern Townships probíhalo v létě, takže si toho nikdo nevšiml.[7]
Ještě předtím, než linka začala fungovat, v opakování dřívější historie již byla studována nová a schopnější linka, která by kombinovala schopnost vykreslování systému Pinetree s schopnostmi MCL překonávat linii a byla umístěna mnohem dále na sever k dramaticky zlepšit dobu detekce a odezvy. Rozvíjející se jako Vzdálená linka včasného varování nebo DEW, stavba začala dříve, než MCL začala fungovat. Když byla v roce 1957 uvedena do provozu linka DEW, hodnota MCL byla narušena a RCAF začala usilovat o její demontáž.[5]
Ačkoli to bylo technicky schopné, MCL poskytlo málo informací pro vektorování antiraket k jejich cílům, takže tyto úkoly stále vyžadovaly radary Pinetree mnohem dále na jih. Čas navíc nabízený MCL se nepovažoval za problém udržet linku v provozu. USAF nesouhlasily, ale navzdory jejich námitkám byla západní polovina linky v lednu 1964 odstavena a východní polovina byla ponechána na obranu průmyslových oblastí Kanady a USA. Jako Sovětský svaz přesunuli své útočné schopnosti na ICBM a vyšlo najevo, že systémy MCL i Pinetree byly omezené a v dubnu 1965 byla odstavena celá linka Střední Kanady. Cranberry Portage, Manitoba například byla přeměněna na střední školu a bydliště od doby, kdy byly v polovině 60. let ukončeny aktivní operace v areálu.[5]
Stanice linek DEW byly umístěny tak, aby poskytovaly nejlepší možný výhled na horizont, ale zůstal minimální detekční úhel, pod kterým se mohla letadla vplížit, aniž by byla vidět. Během časného plánování byl systém jako věže MCL považován za výplň mezer mezi stanicemi, aby se zabránilo těmto druhům průniků. Vzhledem k tomu, že MCL byl online a problém s ptáky byl jasný, byl původní koncept dopředného rozptylu nahrazen jedním použitím Dopplerova filtrace ignorovat vše, co letí pod rychlostí 125 mil za hodinu (201 km / h). Tyto AN / FPS-23 Systémy „Fluttar“ skutečně odfiltrovaly ptáky, ale nedokázaly odfiltrovat letadlo všeobecného letectví létání v oblasti, včetně těch, kteří létají od základny k údržbě a rotaci posádky.[8] Výsledkem bylo, že míra falešného poplachu způsobila, že byla stejně neúčinná jako MCL, a trvala dokonce i kratší dobu a byla ukončena v roce 1963.[9]
Stanice
Z výpisu z prosince 1956:[10]
POL dodavatelská místa
Odběrná místa pro ropu, oleje a maziva (POL) byla distribuční centra pro spotřební ropné materiály používané k zásobování a údržbě středisek DDS Mid-Canada Line. Společně s kontrolními stanicemi sektoru, pokud to bylo možné, byly ropné produkty hromadně přijímány a letecky přepravovány z těchto míst.
(dokumentováno v prosinci 1956)
Viz také
Poznámky
Reference
Citace
- ^ A b C McCamley 2013, str. 34.
- ^ A b C d E F G Whitehead 1995.
- ^ Willis & Griffiths 2007, str. 37.
- ^ A b Willis & Griffiths 2007, str. 36.
- ^ A b C d E F G h i j k l m n Thorne 1979.
- ^ Orlemann, Eric (2001). LeTourneau Earthmovers. MBI Publishing. str.66. ISBN 0-7603-0840-3.
- ^ Skolnik 2007, str. 38.
- ^ Skolnik 2007, str. 45.
- ^ Wolff, Christian. „AN / FPS-23“.
- ^ „Mid Canada Line“.
Bibliografie
- Thorne, D.H. (1979). „Mid Canada Line, 1958 - 1965“. Cite magazine vyžaduje
| časopis =(Pomoc)CS1 maint: ref = harv (odkaz) - Whitehead, James Rennie (1995). Memoirs of a Boffin - Ch. 7.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Willis, Nicholas; Griffiths, Hugh (2007). Pokroky v bistatickém radaru. Nakladatelství SciTech. ISBN 978-1-891121-48-7.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- McCamley, Nick (2013). Cold War Secret Nuclear Bunkers: The Passive Defense of the Western World. Pero a meč. ISBN 9781844155088.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Skolnik, Merrill (2007). „Fluttar DEW-Line Gap-Filler“. Ve Willis, Nicholas; Griffiths, Hugh (eds.). Pokroky v bistatickém radaru. Nakladatelství SciTech. str. 35–46. ISBN 9781891121487.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
externí odkazy
- Mid-Canada Line: zahrnuje mapy a fotografie z většiny stanic
| Události | |
|---|---|
| Defektory | |
| Údajní sovětští agenti | |
| Válečný | |
| Vláda | |
| jiný | |
Kategorie
WikiProject
Kanadský portál • 
Válečný portál
| |
|
Letecký portálVelení vzdušné obrany (ADC) | |||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Základny |
|  | |||||||||||
| Stanice |
| ||||||||||||
| Vzduch Obrana Jednotky |
| ||||||||||||
| Hlavní, důležitý zbraň systémy |
| ||||||||||||
| Smíšený |
| ||||||||||||