VT-158 - VT-158

VT-158 na displeji u Výzkumná laboratoř americké armády hlavní sídlo

The VT-158, také známá jako Zahlova trubice, byla vakuová trubice vynalezená americkým fyzikem Harold A. Zahl ve třicátých letech minulého století a používáno během roku druhá světová válka a Korejská válka. Umožnilo to radar technologie v té době k detekci nízko letících letadel generováním dostatečného množství energie k výrobě ultravysokofrekvenční energie.[1][2]

Pozadí

VT-158 byl hlavní součástí lehkého radaru AN / TPS-3, známého jako „Tipsy Three“, a soupravy pro lokalizaci malty TPQ-3. Vynález umožnil použití jediných anténních systémů pro radary včasného varování pro armádní a letecké sbory a posunul radar do provozního dosahu megacyklu.[3] Skládalo se ze čtyř trioda trubice zapojené paralelně a dva eliptické obvody obsažené ve válcovém skleněném obalu. The katoda byl válec vyrobený z vhodného katodového kovového listu nikl který byl zajištěn v koaxiálním vztahu s katodovým vývodem. Koaxiální vztah mezi katodou a katodovým vedením vedl k efektivnímu vedení vysokofrekvenční energie. Na druhou stranu anody byly plechové válce vyrobené ze žáruvzdorného kovu, jako např tantal. Kromě toho anodové vývody prošly vzhůru nasměrovanými skleněnými stonky, zatímco katodové vývody prošly dolů dolů skleněnými stonky, čímž byly dva mřížkové vývody od sebe vzdáleny. Velká plocha válcové katody rovněž umožňovala více elektronová emise. Aby se však katoda zahřála, byl vyroben oxidový povlak baryum, stroncium, nebo byla použita kombinace těchto sloučenin, aby bylo zajištěno, že katoda může pracovat při relativně nízké teplotě, a tudíž nevyžaduje zahřátí více než jednoduchého vnitřního ohřívacího vlákna.[2] Jako pulzní oscilátor měl VT-158 pracovní frekvenci od 590 do 610 mHz a špičkový výkon přibližně 200 až 250 KW. Provoz byl při deskovém napětí přibližně 20 KV s 1 až 2 mikrosekundovými pulzy s opakovací rychlostí 240 pulsů za sekundu.[1][4][5]

Dějiny

Počátky

V prvních letech vstupu Ameriky do druhé světové války americká armáda zřídila podél pobřeží radarové zařízení včasného varování kvůli obavám ohledně obrany země před nepřátelskými bombardéry.[6] Po překvapivý útok na Pearl Harbor, úředníci se obávali, že by nepřítel mohl cílit na Panamský průplav zejména kvůli svému významu při spojování vojenských a námořních tras v Atlantiku a Tichomoří. Od západního vstupu do Zóna kanálu neměla poblíž žádné pozemní oblasti, které by mohly být použity jako radarová stanoviště, vchod hlídal demonstrační lodě nesoucí radary.[7] V roce 1942 se myšlenky přesunuly z pasivní protivzdušné obrany na spojenecké útoky a vojenské vůdce v Letectvo zdůraznil potřebu přenosných detektorů letadel dlouhého dosahu během jejich bitev v Pacifiku.[6][8] Americké radarové zařízení však v té době mělo frekvenční strop 200 megacyklů, což je dělalo nejen zranitelnými, aby překvapily nálety nízko letících letadel, ale také extrémně objemné a obtížně zmenšitelné.[3][6]

Slouží jako Spojovací sbor major v Evansově signální laboratoři (která se později stala součástí Signal Corps Engineering Laboratories ), Harold Zahl byl pověřen zvýšením frekvence stávající radarové technologie a snížením velikosti objemného zařízení, jakož i vývojem nových radarových trubic pro pozemní síly armády a letecké sbory.[3][9] Na návrh generálmajora Roger B. Colton Zahl pracoval na VT-158 několik let, dokud nebyl dokončen v roce 1939 a později oficiálně představen v roce 1941.[6][9][10] V důsledku jeho vynálezu mohla americká radarová technologie potenciálně dosáhnout vysoké frekvence 600 megacyklů, což by umožnilo použití menších antén.[9] Podle Zahla byly testy elektronka byly tak úspěšné, že zařízení dokázalo dosáhnout extrémně velkých dosahů a pokrytí nízkého úhlu i ze sady pouhých 15 stop nad mořem. Nejpozoruhodnější je, že pomocí VT-158 lze postavit velmi lehký středně výstražný radar.[6]

Implementace v SCR-602

Na žádost amerického letectva byl signální sbor požádán, aby vyvinul lehký útočný radar, který by mohl být jak letecky přepravitelný, tak i ručně nesený, stejně jako mít dosah více než 100 mil na nepřátelském bombardovacím letadle.[6] Před touto žádostí se letectvo spoléhalo na britský výstražný radar s nízkou hmotností (LW), který signální sbor studoval ohledně nápadů.[8] Po testování VT-158 v různých existujících sadách, jako je SCR-268 tým vedený kapitánem John Marchetti začlenil VT-158 do nového systému označeného jako SCR-602.[7][8] Originál SCR-602, známý jako SCR-602-T1 pro „Type 1“, byl téměř přesnou kopií britského radaru LW. S implementací VT-158 vyvinul Marchettiho tým SCR-602-T8 (typ 8), který byl založen na upraveném SCR-268 používaném v zóně kanálu.[7][11] Aby bylo možné prokázat, že nově vyvinutý SCR-602-T8 je přepravitelný vzduchem, letěl Signal Corps první laboratorní model v Douglas B-18 Bolo z letiště Newark na testovací místo v Orlandu na Floridě 27. února 1943. Po příjezdu na místo určení byl SCR-602-T8 nastaven a kalibrován pro testování. Na konci testů technici zjistili, že model měl dojezd přesahující 110 mil a mohl být vyráběn sériově.[1][6]

SCR-602-T8, který byl označen jako AN / TPS-3, se brzy stal nejúspěšnější variantou modelu SCR-602.[11] Skládá se z 10 stopové parabolické reflektorové antény s horizontálním polarizovaným dipólovým zářičem v ohnisku a konzoly s Rozsah A a rozsahem PPI se AN / TPS-3 stal široce používaným armádními a námořními silami pro včasné varování před předmostím, izolovanými oblastmi a zajatými leteckými základnami.[7][11][12] Kromě toho mohla být AN / TPS-3 sestavena a uvedena do vzduchu posádkou čtyř mužů za třicet minut, což usnadňuje její nasazení.[3] Mnoho Japonců kamikadze útoky letadel byly údajně zmařeny tímto radarem.[7] V roce 1944 vyrobilo 900 sad SCR-602-T8 Zenith Radio Corporation a doprovodné VT-158 byly vyrobeny společností Eitel-McCullough, Inc., výrobcem vysokofrekvenčních vysílacích trubic umístěných poblíž San Franciska.[7][13] Přesný počet VT-158 vyrobených během války však zůstává neznámý.[1]

Kromě vyslání do Pacifiku bylo do Velké Británie dodáno 200 souprav AN / TPS-3 na žádost viceprezidenta letectva královského letectva R. B. Mansella, který generálmajorovi Rogerovi Coltonovi ze signálního sboru řekl:

„[T] jeho vývoj je jedním z nejdůležitějších v technice pozemního radaru v posledních letech a že konstruktérům je třeba poblahopřát k výrobě přijímače, displeje a vysílače vysokého výkonu v jediné jednotce o rozměrech pouze 42 palců x 20 palců o 20 palce. “[8]

Během Invaze v den D. v Normandii chránilo vojáky 24 jednotek AN / TPS-3 Luftwaffe stíhací útoky.[3]

Implementace v AN / TPQ-3

V roce 1944 se Evansova signální laboratoř podílela na programu vývoje a nasazení radarového systému schopného detekovat a lokalizovat nepřátelské zbraně s dostatečnou rychlostí a přesností, aby umožňovaly rychlou a účinnou palbu přátelskými silami. Ačkoli to byl úkol, který Radiační laboratoř MIT považováno za nemožné dokončit před koncem války, inženýři v Evans Signal Laboratory upravili AN / TPS-3 na minomet - lokalizační radar známý jako AN / TPQ-3. Podle Zahla inženýři v laboratoři pracovali téměř 96 hodin nepřetržitého úsilí, aby připravili AN / TPQ-3 včas na nasazení v Pacifiku. AN / TPQ-3 je považován za první prototyp radarové jednotky pro ochranu malty.[3][8][9] Po druhé světové válce byl VT-158 používán během korejské války jako součást AN / TPQ-3, než byla zastavena jeho výroba.[3]

Viz také

Reference

  1. ^ A b C d Orr, William (březen 1964). „Tajná trubka, která změnila válku“ (PDF). Populární elektronika. str. 57–59, 103–105. Citováno 12. února 2020.
  2. ^ A b US patent 2454298A Zahl, Harold; Glenn Rouse a John Gorham, „Electronic Tube“, publikováno 23. listopadu 1948 
  3. ^ A b C d E F G Rejan, Wendy; Chrissie, Reilly; Melissa, Ziobro, eds. (2009). Historie armádní komunikace a elektroniky ve Fort Monmouth v New Jersey, 1917-2007. Odbor armády. str. 14–16. ISBN  978-0160813597.
  4. ^ Norton, R. (říjen 1969). "Písmena" (PDF). Časopis 73. p. 135. Citováno 12. února 2020.
  5. ^ Wilson, Norm. „VT158“. Muzeum vysílacích trubek N6JV. Citováno 12. února 2020.
  6. ^ A b C d E F G Zahl, Harold; Marchetti, John (leden 1946). "Radar" (PDF). Elektronika. Citováno 12. února 2020.
  7. ^ A b C d E F Watson, Raymond; Lange, Robie (16. února 2012). Nominace na národní kulturní památku: Camp Evans (PDF) (Zpráva). Služba národního parku. 1024-0018.
  8. ^ A b C d E Thompson, George; Harris, Dixie; Oakes, Pauline; Terrett, Dulany (1966). „Signální zařízení: radar (červen – říjen 1942)“. Armáda Spojených států ve druhé světové válce: Technické služby. Signální sbor: Test. Armáda Spojených států.
  9. ^ A b C d Thompson, George; Harris, Dixie (1966). „Vybavení: Zpracování a vývoj ke dni VJ“. Armáda Spojených států ve druhé světové válce, The Technical Services. Signální sbor: Výsledek (polovina roku 1943 až 1945). Armáda Spojených států.
  10. ^ Bishop, Anastasia. „Slavná Fort Monmouth a tým C4ISR první“. DocPlayer. Citováno 12. února 2020.
  11. ^ A b C „AN / TPS-3“. Výukový program pro radary. Christian Wolff. Citováno 12. února 2020.
  12. ^ „Komponenty a příslušenství“. Technická příručka k rádiovému přijímači AN / TPS-3. Ministerstvo války USA. 1944.
  13. ^ Brown, Louis (1999). Technické a vojenské imperativy: Radarová historie 2. světové války. CRC Press. p. 262. ISBN  9781420050660.