Радар самолетов

Б1920-1930-х гг. в США и Европе стали замечать, что пролетающие самолеты вносят помехи в радиосвязь, поскольку радиосигналы частично отражаются от аэропланов. Ученые поняли, что это физическое явление может быть полезным для обнаружения летательных аппаратов и других удаленных объектов, например кораблей и айсбергов. В результате были созданы радиолокационные станции.

Сокращенное название радиолокационной станции (РЛС) -радар - аббревиатура английского « radio detecting and ranging», что означает «радиообнаружение и определение дальности». Передатчик радиолокатора посылает радиоимпульсы с очень высокой частотой (в микроволновом диапазоне), а приемная антенна улавливает любое поступившее эхо радиосигнала. Направление, откуда поступил отраженный сигнал, называется азимутом цели (любые объекты, за которыми ведется наблюдение при помощи радара, называются целями). Расстояние до цели можно вычислить, исходя из времени прохождения сигнала до цели и обратно.

Патент на такое устройство получил в 1904 г. немецкий инженер Кристиан Хюльсмайер. Однако в Германии новый прибор не нашел себе применения. В 1922 г. инженеры ВМС США ставили опыты по передаче радиосигналов через реку Потомак и обнаруживали проходящие суда, когда те преграждали путь радиоизлучению. В Британии шотландский физик Роберт Уотсон-Уатт исследовал возможность использования направленного радиоизлучения для обнаружения аэропланов. Патент на свой радар Уотсон-Уатт получил в 1935 г. Предвидя скорое начало 2-й мировой войны, британцы к сентябрю 1938 г. установили вдоль восточного и южного побережья Англии цепочку РЛС.

Инженеры также научились использовать радар для наведения на цель зенитных и (в Германии) дальнобойных морских орудий. Пионером практической радиолокации в Германии стал физик Рудольф Кюхнольд, в США - инженер Лоуренс Хайленд.

Чрезвычайно высокая частота излучения paдиолокатора требовала особого электронного оборудования. В первых передатчиках использовался магнетрон - электровакуумный прибор, изобретенный американским физиком Альбертом Халлом в 1921 г.

14 лет спустя немецкий инженер Ханс Хольман изобрел и запатентовал многорезонаторный магнетрон. В СССР аналогичный прибор был создан в 1936-1937 гг. под руководством Михаила Бонч-Бруевича, а в Британии -в 1939 г. физиками Джоном Рэндаллом и Генри Бутом. Новое устройство генерировало радиоволны длиной всего 9 см, благодаря чему радар мог обнаружить перископ подводной лодки на расстоянии 11 км. Другой прибор для усиления радиосигнала - клистрон - был изобретен в 1938 г. американскими радиоинженерами Расселлом Варианом и его братом Сигурдом.

После 2-й мировой войны радиолокатор стал широко применяться в мирных целях. В 1946 г. астрономы приняли радиосигнал, отраженный от Луны, а в 1958 г. - от Венеры. Советские астрономы проводили радиолокационное исследование Меркурия (1962), Марса и Юпитера (1963). Национальное агентство по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) использовало орбитальные космические аппараты для картографирования дна океанов Земли и даже поверхности Венеры. Радиолокаторы помогают метеорологам предсказывать погоду, а полицейским - обнаруживать любителей слишком быстрой езды.

В преддверии 2-й мировой войны вдоль английского побережья были установлены высокие башни радиолокационных станций, которые должны были загодя предупреждать о приближении вражеских самолетов.

В конце 2-й мировой войны широко применялись радиолокационные станции, связанные с зенитными прожекторами. Радар обнаруживал приближавшийся самолет, вслед за тем включался прожектор.