В начальный период существования ночной истребительной авиции, когда еще отсутствовала система управления ночными истребителями, пилоты координировали свои действия с наземными прожекторными частями. После получения кодового сигнала "Fazan", означавшего, что ожидается налёт союзных бомбардировщиков, пилоты поднимали свои самолёты в воздух и направлялись в определённые для них зоны ожидания, в которых и находились вплоть до включения прожекторов, указывающих на начало вражеского налёта. Ночные истребители имели возможность атаковать противника, пока он пересекал освещенную прожекторами полосу. Недостатком подобной тактики было то, что прожектора оказывались неэффективными в условиях плотной облачности. Поэтому командованию ночной истребительной авиации требовались средства, способные находить цели в любую погоду. Таким средством оказались радиолокационные станции.
Первоначально РЛС создавались для военно-морского флота Германии. Основным заказчиком радаров был исследовательский отдел средств связи (Nachrichtenmittelversuchsantalt, или сокращённо NVA). В соответствии с техническим заданием требовалось создать систему, способную гарантированно определить положение корабля противника на дистанции до нескольких тысяч метров, независимо от погодных условий. Эксперименты со звуковыми и инфракрасными волнами практического результата не дали, после чего было решено использовать электромагнитные волны. Руководил проектом доктор Рудольф Кюхнольд (Rudolf Kuhnold). Работы на радаром начались в 1933 году. В 1934 году NVA образовала собственную фирму GEMA, которая в 1935 году и выпустила РЛС с длиной волны 50 см.
В начале II Мировой войны фирмой GEMA был разработан радар "Seetalk" с длиной волны 80 см для установки на больших кораблях. Кроме этого радара была также разработана РЛС с длиной волны 1,8 м, позволявшая сопровождать самолёты на расстоянии до 28 км. Эта экспериментальная РЛС послужила основой для создания наземной РЛС FuMG80 "Freya" (FuMG - сокращение от FunkmeBgerat, что в переводе означает "радиоизмерительный аппарат") с длиной волны 2,4 м, способной обнаруживать самолёты в зависимости от высоты их полёта на расстоянии до 120 км.
Для зенитной артиллерии Люфтваффе фирмой "Lorenz" ("Лоренц) были разработаны РЛС FuMG39L и FuMG40L, имевшие длину волны 53 см, что позволяло им обнаруживать цели в диапазоне от 10 до 51 км. Несмотря на то, что подобные РЛС с короткой длиной волны не могли дать необходимый уровень точности при определении курса цели, фирма "Telefunken" ("Телефункен") приступила к созданию РЛС под кодовым наименованием "Wurzburg" ("Вюрцбург") с длиной волны 53,6 см. Работы над ней были закончены в апреле 1940 года, после чего наземные РЛС "Wurzburg" ("Вюрцбург") начали поступать в зенитные войска. С 1941 года началось производство усовершенствованной РЛС "Wurzburg" - FuG65 "Wurzburg-Riesen" (Вюрцбург-Гигант), имевшей дальность действия 80 км в поисковом режиме.
Также фирмой "Telefunken" ("Телефункен") была разработана и запущена в серию наземная РЛС FuMo51 (для ВВС)и FuMo52 (для ВМФ) "Mammut". В Люфтваффе её называли также "Кесарь" (Caesar), а в ВМС - "Густав". Союзники называли "Мамонта" "Афишной тумбой" и "Кладовкой", восновном из-за внушительных размеров данной РЛС. В управлении антенных решёток использовались вначале электромеханические программаторы, работающие по жёсткому алгоритму, а в более поздних моделях РЛС - электронные программаторы на электронно-вакуумных лампах.
Конструкция антенны РЛС "Mammut" была следующей. На четырёх бетонных основаниях устанавливались ажурные металлические конструкции в виде четырёх опор, к которым крепилась оснастка, необходимая для функционирования РЛС. В состав оснастки входили: две технологические пустотелые стойки с кабелями, два технологических балкона на всю длину апертуры антенны на высотах 3,5 и 8,5 м от нижнего края апертуры. На каждом балконе имелась площадка с лебедками для подъема аппаратуры или строительных материалов. Одновременно балконы использовались для монтажа и размещения оборудования: кабелей, делителей мощности, фазовращателей на основе отрезков коаксиальных кабелей, высокочастотных коммутаторов (реле) и т.д.
Обратная сторона апертуры антенны покрывалась металлической сеткой, выполняющей роль экрана (отражателя) в системе "вибратор-рефлектор". Высота поднятия нижнего края всей апертуры антенной системы могла быть различной, в зависимости от рельефа местности, и менялась в пределах от 4 до 10 м.
Требования к местности, окружающей позицию РЛС, были следующие: Для защиты РЛС от помех окружающего фона на специально рассчитанных расстояниях от антенны устанавливались заграждающие (экранирующие) сетки и заборы из металлических конструкций. Поверхность вблизи антенны тщательно выравнивали. Посторонние предметы (деревья и кусты) и строения (дома, столбы и т.п.) удалялись из поля ближней зоны до 500 метров. Все значительно упрощалось, если РЛС устанавливали на возвышенности, на берегу моря. Водная гладь даже увеличивала дальность обнаружения РЛС. Для осуществления контроля за излучением антенной системы, вблизи РЛС устанавливались специальные СВЧ-зонды.
Помимо фирм GEMA, "Lorenz" и "Telefunken", наземные РЛС производились фирмой "Сименс" - FuMG402 "Wassermann".
Успехи Германии в создании радиолокационных систем были таковы, что бывшие противники вынуждены были признать, что РЛС FuMG402 "Wassermann" и РЛС FuMo51-FuMo52 "Mammut" были чрезвычайно удачными системами для своего времени, а РЛС "Mammut" вообще представляла собой первую в мире РЛС с электронным управлением диаграммой направленности - ФАР (фазированная антенная решетка), по современной терминологии.
[править] Тактико-технические характеристики наземных РЛС
[править] FuMG80 "Freya"
Наземная мобильная РЛС для обнаружения самолётов противника и наземного управления действиями ночных истребителей. Разработана фирмой GEMA.
Оснащалась вращающейся антенной с сектором поиска в 360 градусов. Дальность действия зависела от высоты полета цели и местоположения РЛС. В среднем имела следующие значения:
Высота полёта цели Дальность обнаружения
50 метров 20 км
100 метров 30 км
1000 метров 60 км
3000 метров 100 км
8000 метров 120 км
Погрешность РЛС составляла:
определение дистанции до цели - 150 метров;
азимута - 0,5 градуса;
угла места - не определялась.
Размеры РЛС:
высота - 8-10 м (в зависимости от используемой антенны);
ширина - 6 м.
общий вес - 6200-6500 кг.
Для защиты от радиопомех в РЛС использовалась "плавающая" длина волны (Kontenwellen) посылаемых импульсов в диапазонах 1,8-4,8 метра и 1,5-1,8 метра. Кроме того, использовались волны фиксированной длины в диапазонах 2,32-2,48 метра (т.н. полоса А), 2,08-2,24 метра (полоса В) и 3,0-3,3 метра (полоса С). Для защиты от дипольных отражателей "Window" использовался прибор "Freya-Laus". Поздние модели РЛС FuMG80 "Freya" работали в связке с системой FuG25a "Erstling".
[править] FuMG401 "Freya Fahrstuhl"
Наземная стационарная РЛС для обнаружения противника и наземного управления ночными истребителями. Разработана фирмой GEMA совместно с опытным командованием службы связи Люфтваффе (Ln VersuchsKdo).
Оснащалась вращающейся антенной с сектором поиска в 360 градусов. Дальность действия зависела от высоты полёта цели и местоположения самой РЛС. В среднем имела следующие значения:
Высота полёта цели Дальность обнаружения
2000 метров 65 км
6000 метров 160 км
8000 метров 185 км
10000 метров 230 км
Погрешность РЛС составляла:
определения дистанции до цели - 200 метров;
азимута - 1,5-2,0 градуса;
высоты цели - от 50 до 1000 метров в зависимости от высоты полёта цели и дистанции до неё.
Размеры РЛС:
общий вес - 17000 кг.
Для защиты от радиопомех противника использовались две длины волны посылаемых импульсов: 1,8 и 2,8 метра. РЛС FuMG401 "Freya Fahrstuhl" с системой определения "свой-чужой" не работала.
[править] FuMo51 "Mammut"
РЛС ПВО Германии FuMo-51-FuMo52 "Mammut"Наземная стационарная РЛС дальнего радиуса действия. Создана фирмой "Telefunken" ("Телефункен"), совместно с опытным командованием службы связи Люфтваффе (Ln VersuchsKdo). Основой для FuMo51 "Mammut" послужила FuMG80 "Freya".
Оснащалась неподвижной антенной с сектором поиска 100 градусов. Дальность действия зависела от высоты полёта цели и местоположения самой РЛС. В среднем имела следующие значения:
Высота полёта цели Дальность обнаружения
50 метров 35 км
100 метров 50 км
1000 метров 100 км
3000 метров 170 км
6000 метров 250 км
8000 метров 300 км
Погрешность РЛС составляла:
определение дистанции до цели - 300 метров;
погрешность определения азимута на цель - 0,5 градуса.
Размеры РЛС:
высота антенны - 10 м;
ширина - 30 м;
общий вес - 22000 кг.
Поста управления и операторы находились в специальном бункере. Для защиты от радиопомех противника могла быть использована запасная длина волны посылаемых импульсов.
[править] FuMG402 "Wassermann"
Наземная стационарная РЛС дальнего обнаружения самолётов противника и наземного управления действиями ночных истребителей. Разработана фирмой "Сименс".
Оснащалась вращающейся антенной с сектором поиска 360 градусов. Дальность действия зависела от высоты полёта цели и местоположения РЛС. В среднем она имела следующие значения:
Высота полёта цели Дальность обнаружения
50 метров 35 км
100 метров 50 км
1000 метров 80 км
3000 метров 130 км
6000 метров 190 км
8000 метров 210 км
Максимальная высота обнаружения цели составляла 12000 метров.
Погрешность РЛС составляла:
определение дистанции до цели - 300 метров;
азимута - 0,25 градуса;
угла места - 0,75 градуса. Измерение угла места было возможно только в диапазоне от 3 до 18 градусов над линией горизонта.
Размеры РЛС:
высота антенны в зависимости от модификации - 37-57 метров;
ширина антенны в зависимости от модификации - 6-12,4 метра;
общий вес в зависимости от модификации - от 30 до 60 тонн.
Пост управления и расчёт из семи человек размещались в специальном бункере. Для защиты от радиопомех противника применялось изменение диапазона длины волны посылаемых импульсов: 1,2-1,9 метра, 1,9-2,5 метра, 2,4-4,0 метра.
РЛС FuMG402 "Wassermann" работала в связке с системой определения "свой-чужой" FuG25a "Erstling".
[править] FuMG404 "Jagdschloss"
Наземная стационарная панорамная РЛС раннего предупреждения. Разработана и производилась совместно фирмами GEMA, "Сименс" и "Lorenz" ("Лоренц").
Оснащалась вращающейся антенной с сектором поиска в 360 градусов. Дальность действия зависела от высоты полёта цели и местоположения самой РЛС. В среднем имела следующие значения:
Высота полёта цели Дальность обнаружения
100 метров 15 км
1000 метров 50 км
3000 метров 80 км
6000 метров 120 км
8000 метров 120 км
Погрешность РЛС составляла:
определения дистанции до цели - 150 метров;
азимута - 0,5 градуса;
угла места - не определялась.
Размеры РЛС:
высота антенны - 5 метров;
ширина антенны - 24 метра;
общий вес - 25000-30000 кг.
Для защиты от радиопомех противника могли использоваться различные длины волн посылаемых импульсов в диапазонах: 1,9-2,2 метра и 1,2-1,9 метра. Предполагалось, что РЛС FuMG404 "Jagdschloss" будет работать в связке с системой определения "свой-чужой".
[править] FuMG65 "Wurzburg-Riese"
РЛС ПВО Германии FuMG65 "Wurzburg-Riese"Наземная РЛС для определения высоты цели и наземного управления ночными истребителями. Устанавливалась как стационарно, так и на железнодорожных платформах. Разработана фирмой "Telefunken" ("Телефункен").
Оснащалась вращающейся антенной с сектором поиска: по азимуту в 360 градусов, по углу места - от -5 градусов до +95 градусов. Дальность действия в режиме поиска составляла 80 км, в режиме определения курса - 50-60 км.
Погрешность РЛС составляла:
определения дистанции до цели - 100 метров;
азимута - 0,2 градуса;
угла места - от 4 до 16 градусов.
Размеры РЛС:
высота - 7,9 метра;
ширина - 7,5 метра.
РЛС FuG65 "Wurzburg-Riese" в связке с системой определения "свой-чужой" не работала.