|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
TEKNOLOJİ TARİHİ, TEKNOLOJİ, ÇEVREMİZDEKİ NESNELER
Radar. Buluş ve üretim tarihi
Rehber / Teknolojinin, teknolojinin, çevremizdeki nesnelerin tarihi Radar istasyonu (radar), radar (radyo algılama ve menzilden İngilizce radar - radyo algılama ve menzil) - hava, deniz ve yer nesnelerini tespit etmenin yanı sıra menzillerini, hızlarını ve geometrik parametrelerini belirlemek için bir sistem. Radyo dalgalarının yayılmasına ve nesnelerden yansımalarının kaydedilmesine dayanan bir yöntem kullanır.
Radyonun en önemli uygulamalarından biri radar olmuştur, yani görünmez bir hedefin konumunu (ve hareket hızının yanı sıra) belirlemek için radyo dalgalarının kullanılmasıdır. Radarın fiziksel temeli, radyo dalgalarının elektriksel özellikleri çevrenin elektriksel özelliklerinden farklı olan nesnelerden yansıma (dağılma) yeteneğidir. 1886'da Heinrich Hertz, radyo dalgalarının metal ve dielektrik cisimler tarafından yansıtılabileceğini keşfetti ve 1897'de radyo vericisi ile çalışan Popov, radyo dalgalarının gemilerin metal parçalarından ve gövdelerinden yansıdığını, ancak hiçbirinin olmadığını keşfetti. bu fenomeni derinlemesine incelemeye başladı. Radar fikri ilk olarak, 1905'te gemileri tespit etmek için radyo dalgalarını yansıtma etkisinin kullanıldığı bir cihaz için patent alan Alman mucit Hülsmeier tarafından tasarlandı. Hulsmeier, bir radyo vericisi, dönen yönlü antenler, nesnelerden yansıyan dalgaları algılayan ışıklı veya sesli göstergeli bir radyo alıcısı kullanılmasını önerdi. Tüm kusurlarına rağmen, Hülsmeier'in cihazı modern bir konum belirleyicinin tüm temel unsurlarını içeriyordu. 1906'da yayınlanan bir patentte Hülsmeier, yansıtıcı bir nesneye olan mesafeyi belirlemek için bir yöntem tanımladı. Ancak, Hülsmeier'in geliştirmeleri pratik olarak uygulanmadı. Uçakları ve gemileri tespit etmek için radyo dalgalarını kullanma fikrinin gerçek ekipmana dönüştürülmesi otuz yıl aldı. Bu, aşağıdaki nedenlerle daha önce imkansızdı. Hem Hertz hem de Popov deneyleri için kısa dalgalar kullandılar. Uygulamada, XX yüzyılın 30'lu yıllarına kadar radyo mühendisliği çok uzun dalgalar kullandı. Bu arada, en iyi yansıma, dalga boyunun en azından yansıtıcı nesnenin (gemi veya uçak) boyutlarına eşit veya (hatta daha iyi) boyutlarından daha küçük olması koşuluyla gerçekleşir. Sonuç olarak, radyo iletişiminde kullanılan uzun dalgalar iyi bir yansıma verememiştir. Sadece 20'lerde, radyo iletişim deneyleri için kısa dalgaları kullanmalarına izin verilen ABD radyo amatörleri, aslında bu dalgaların, o zamanlar bilinmeyen nedenlerle, alışılmadık derecede uzun mesafelerde yayıldığını gösterdi. Radyo vericilerinin ihmal edilebilir gücüyle, radyo amatörleri Atlantik Okyanusu boyunca iletişim kurmayı başardı. Bu, bilim insanlarının ve profesyonellerin dikkatini kısa dalgalara çekti. İlk Alman aktif radar deneyi Mart 1935'te gerçekleştirildi. Bu deney sırasında birden fazla verici ve alıcı, bir mil ötedeki bir Alman savaş gemisinden yansıyan zayıf bir sinyali tespit edebildi. Benzer gelişmeler Fransa, İtalya, SSCB ve biraz daha küçük ölçekte Japonya'da da yaşandı. 26 Eylül'de Pelzenhaken'de gösterilen sistem, parlak Alman fizikçi Rudolf Kunold'un önderlik ettiği araştırmanın doğrudan bir sonucuydu. 30'ların ortalarında Kunold, karmaşık radyo vericileri ve alıcılarının geliştirilmesinde uzmanlaşmış Gesellschaft fur Elektroakustische und Mechanische Apparate (GEMA) adında küçük bir şirketin sahibiydi. GEMA'nın Alman Deniz Araştırma Enstitüsü ile yakın bağları vardı. GEMA, 1935'in ortalarından itibaren, resmi olarak Alman askeri-sanayi kompleksiyle ilişkili olmasa da, savaş hazırlıklarında aktif rol almaya başladı.
1922'de, ultra kısa dalga aralığında çalışan Deniz Araştırmaları Laboratuvarı Taylor ve Jung'un radyo departmanı çalışanları, radar fenomenini gözlemledi. Hemen, birbirinden birkaç mil uzakta bulunan muhriplerin "sis, karanlık ve dumandan bağımsız olarak" bir düşman gemisini hemen tespit edebileceği böyle bir cihaz geliştirmenin mümkün olduğu fikrini ortaya attılar. Taylor ve Jung bu konudaki raporlarını ABD Deniz Kuvvetleri Departmanına gönderdiler, ancak önerileri destek görmedi. 1930'da Taylor araştırmacılarından mühendis Hyland, kısa dalga radyo iletişimi üzerinde deneyler yaparken, uçak, verici ve alıcının bulunduğu çizgiyi geçtiğinde bozulmaların ortaya çıktığını fark etti. Bundan Hyland, kısa dalgalar üzerinde çalışan bir radyo vericisi ve alıcısının yardımıyla uçağın yerinin bulunabileceği sonucuna vardı. 1933'te Taylor, Jung ve Hyland fikirleri için bir patent aldı. Bu sefer radar doğmaya mahkum edildi - bunun için tüm teknik ön koşullar vardı. Ana şey, ordu için gerekli hale gelmesiydi. İki dünya savaşı arasındaki hava savunma teknolojisi buna uygun bir gelişme görmedi. Daha önce olduğu gibi, ana rol hava gözlem direkleri, uyarı ve iletişim, balonlar, projektörler ve ses alıcıları tarafından oynandı. Bombardıman uçaklarının hızlarının artması nedeniyle, korumaları amaçlanan şehirden 150 kilometre ve daha fazla mesafeye uyarı direkleri konulmalı ve bunlara uzun telefon hatları çekilmek zorunda kalınmıştır. Ancak, bu gönderiler hala tam bir güvenlik garantisi vermiyordu. İyi ve açık havada bile, gözlemciler düşük irtifada uçan uçakları tespit edemediler. Gece veya siste, bulutlu havalarda, bu tür gönderiler uçakları hiç görmedi ve "motor gürültüsü" raporlarıyla sınırlıydı. Bu direkleri birkaç kuşak halinde düzenlemek, tüm uzak yaklaşımları onlarla örtmek için dama tahtası şeklinde dağıtmak zorunda kaldık.
Aynı şekilde, projektörler sadece açık gecelerde uçaklara karşı güvenilirdi. Alçak bulutlar ve sisle birlikte işe yaramaz hale geldiler. Özel olarak tasarlanmış ses dedektörleri de zayıf bir algılama yöntemiydi. Uçağın gözlem noktasından 10 km uzakta olduğunu hayal edin. Motorun sesi 30 saniye sonra ses alıcısının kulağına duyulur hale geldi. Bu süre zarfında 600 km/s hızla uçan bir uçak 5 km uçmayı başardı ve bu nedenle ses alımı, uçağın yarım dakika önce olduğu yeri gösterdi. Bu koşullar altında, bir projektörü veya uçaksavar silahını yönlendirmek için bir ses alıcısı kullanmak anlamsızdı. Bu nedenle, İkinci Dünya Savaşı'ndan 6-7 yıl önce tüm Avrupa ülkelerinde ve ABD'de, hava saldırısını uyarabilecek yeni hava savunma sistemleri için yoğun bir arayış başladı. Sonunda burada en önemli rol radara verildi. Bildiğiniz gibi sis, bulutlar, karanlık radyo dalgalarının yayılmasını etkilemez. Bir projektör ışını kalın bulutlarda hızla kararır ve radyo dalgaları için böyle bir engel yoktur. Bu, onları hava savunma ihtiyaçları için kullanma fikrini çok umut verici hale getirdi. Bununla birlikte, radar fikrinin pratik uygulaması, bir dizi karmaşık bilimsel ve teknik sorunun çözümünü gerektiriyordu. Özellikle, nesnelerden yansıyan çok zayıf sinyallerin ultra kısa dalga üreticileri ve hassas alıcıları oluşturmak gerekiyordu. 1938 yılına kadar ABD Deniz Araştırma Laboratuvarı, New York zırhlısında test edilen 8 km menzilli XAF sinyalizasyon radarını geliştirdi. 1941'de bu tür 19 radar üretildi. Hükümeti harcama konusunda eksik olmayan İngiltere'de iş çok daha verimliydi. Zaten 1935'te Watson-Watt'ın öncülüğünde, ilk darbeli erken uyarı radarı CH oluşturuldu. 10-13 m dalga aralığında görev yaptı ve 140 km uçak uçuş irtifasında 4 km menzile sahipti. 5'de, İngiltere'nin doğu kıyısında bu tür 1937 istasyon kuruldu. 20'de hepsi, savaşın sonuna kadar devam eden 1938 saat göreve başladılar. Herhangi bir radarın cihazı çok karmaşık olmasına rağmen, çalışma prensibini anlamak zor değildir. Radar istasyonu sürekli değil, periyodik şoklarla - darbelerle çalışır. İlk İngiliz CH radar istasyonunun vericisi saniyede 25 kez darbe gönderdi. (Modern konumlandırıcılarda bir darbe gönderme, saniyenin birkaç milyonda biri kadar sürer ve darbeler arasındaki duraklamalar saniyenin birkaç yüzde biri veya binde biri kadardır.) Darbe modu, bir darbe gönderme ve yansıyan bir nesneden geri döndürme arasındaki süreyi ölçmek için kullanılır. Uzaya çok kısa bir "kısım" radyo dalgası gönderdikten sonra, verici otomatik olarak kapanır ve radyo alıcısı çalışmaya başlar. Yayılma yolunda herhangi bir engelle karşılaşan radyo dalgaları, her yöne dağılır ve kısmen ondan, dalgaların gönderildiği yere, yani radar istasyonuna geri yansır. Bu süreç, ses dalgalarının yansımasına benzer - yankı fenomeni. Bir uçurumun dibindeki bir dağ geçidinde bağırmak veya ellerinizi çırpmak yeterlidir - ve birkaç saniye içinde hafif bir yankı duyulacaktır - sesin bir yansıması. Radyo dalgalarının hızı, ses dalgalarının hızından neredeyse bir milyon kat daha fazla olduğundan, o zaman 3500 m mesafede bulunan bir kayadan, yankı 20 saniyede geri dönecek ve radyo dalgası iki yüz binde bir. ikinci. Bu nedenle, radar istasyonunun ana özelliği, en kısa sürelerin saniyenin milyonda biri hassasiyetle hızlı ölçümü olmalıdır. Radar istasyonu sürekli olarak sinyallerini gönderseydi, vericinin güçlü sinyalleri arasında geri dönen çok zayıf yansıyan radyo dalgalarını yakalamanın imkansız olacağı açıktır. Radar anteni yönlüdür. Her yöne radyo dalgaları gönderen bir yayın istasyonunun antenlerinden farklı olarak, radar tarafından yayılan darbeler, kesin olarak tanımlanmış bir yönde gönderilen çok dar bir ışında yoğunlaştırılır. Yansıyan darbeleri alan radar, onları katot ışın tüpüne yönlendirdi. Burada, bu darbe (belli ki birçok kez güçlendirildi), tüpün elektron ışınını kontrol eden dikey plakalara uygulandı (önceki bölümdeki cihazına bakın) ve ışının radar ekranında dikey olarak atılmasına neden oldu. Bu ekranda ne görülebilir? Saniyede 25 kez, sol tarafında bir elektronik darbe belirdi (bu dalgalanma, yayılan darbenin enerjisinin çok küçük bir kısmının alıcıya çarpmasından kaynaklandı) ve bir tarama çizgisi sağda peşinden koştu. Bu, dürtü hedefe ulaşana kadar devam etti, ondan yansımadı ve geri dönmedi.
Bir elektron ışını tarafından çizilen bir çizginin ekran boyunca 1 milisaniye boyunca hareket ettiğini varsayalım. Bu süre zarfında, darbe hedefe 150 km gitti, ondan yansıdı, istasyona geri döndü ve ekranda ikinci bir atış şeklinde görüntülendi. Tüp ekranın ilk atışın göründüğü yerde 0'ı ve hattın sonunda - 150 km'yi belirlediler. Dalga yayılma hızı sabit olduğundan, tüm bu çizgi eşit parçalara bölünebilir ve bu şekilde, yansıyan darbesi ekranda görülebilen hedefe olan herhangi bir mesafeyi (150 km içinde) okumak mümkün olabilirdi. tüp. Görüntünün ekranda bu kadar sık görünmesi nedeniyle, operatörün gözüne hareketsiz ve kaybolmuyormuş gibi görünüyordu. Uçak istasyona doğru uçuyorsa, yalnızca hedeften yansıyan dürtü hat boyunca yavaşça sola hareket etti.
Tespit edilen düşman uçağıyla ilgili tüm bilgiler, radar istasyonları tarafından "filtreleme merkezine" iletildi. Burada, bireysel istasyonların raporlarına göre, hava durumuyla ilgili verilerin bir karşılaştırması ve iyileştirilmesi gerçekleştirildi. "Filtreleme merkezi", seçilen ve doğrulanan bilgileri komuta teslim etti. Merkez komuta merkezinde büyük bir harita vardı. Özel operatörler, küçük uçak modellerini harita üzerinde hareket ettirdi. Böylece, komutanlık hava durumunu sürekli olarak izleyebilir ve buna göre gerekli kararları verebilir. Daha sonra, erken uyarı istasyonlarının düşman uçaklarının sayısı, rotaları ve hızları hakkında ek bilgi sağlayabileceği ortaya çıktı. Bu bilgilere dayanarak, hava savunma komutanlıkları operasyona kaç bombardıman uçağının katıldığı sonucuna varabilir, hangi noktaya gittiklerini ve ne zaman varacaklarını belirleyebilir. Ancak, ilk radarların da büyük dezavantajları vardı. 10 metre ve üzeri dalga üzerinde çalıştıkları için antenleri hantal ve hareketsizdi. Örneğin, CH verici anteni 120 m yüksekliğindeki direklerden askıya alındı.Yakınlarda 80 m yüksekliğinde bir antene sahip bir alıcı istasyon vardı.Yönlü bir etkiye sahip olan bu antenler, radyo dalgalarını geniş bir koni içinde ileri ve biraz uzakta yaydı. ana yön. Sağda, solda ve arkada bu antenler ışıma yapmıyor ve sonuç olarak radarlar bu yönlerdeki uçakları tespit edemiyordu. Dalgaları yerden ve sudan sektiği için alçaktan uçan hedefler ulaşamayacakları bir yerdeydi. Böylece İngiltere'ye 100 m'den daha az bir yükseklikte yaklaşan uçaklar radar tarafından fark edilmeden uçabilirdi. Bu eksiklikler ancak daha kısa dalga boylarında çalışan yeni radar istasyonlarının oluşturulmasıyla ortadan kaldırılabilir. Radarın geliştirilmesinin ilk yıllarında 10-15 m uzunluğunda dalgalar kullanıldı, ancak daha sonra bu amaç için bin kat daha kısa dalgaların kullanılmasının daha uygun olduğu ortaya çıktı - birkaç santimetre mertebesinde. Bu aralıkta çalışan cihazlar, savaş başlamadan önce, esasen laboratuvar tasarımlarıydı, çok kaprisliydi ve ihmal edilebilir bir güce sahipti. O zamanlar bilinen vakumlu tüp türleri, santimetre dalga boylarında çok kötü çalıştı veya neredeyse çalışmadı. Daha gelişmiş radarlar için gerekli tüm donanım, savaşın başlangıcında rekor sürede oluşturuldu. İlk olarak, radarın performansını hemen iyileştirmeyi ve antenlerin boyutunu büyük ölçüde azaltmayı mümkün kılan 1 m'lik bir dalgaya geçtiler. Daha sonra, böyle bir antenin yatay yönde döndürülebileceği ve sadece ileriye değil, her yöne radar darbeleri gönderebileceği fikri ortaya çıktı. Ayrıca, eğer radar dönüşümlü olarak darbeler gönderir ve yansımalarını alırsa, o zaman verici ve alıcı istasyonları ayrı ayrı yerleştirmenin hiç gerekli olmadığı önerildi: mümkün ve aynı anten üzerinde iletme ve alma, dönüşümlü olarak onu bağlamalı. önce vericiye, sonra alıcıya. 5'da, CHL istasyonu, 1939 km menzilli alçaktan uçan uçakları ve yüzey gemilerini tespit etmek için geliştirildi. Bu tür istasyonlar, Thames'in ağzını ve ona yaklaşmalarını koruyarak birbirinden 100 km uzaklıkta bulunuyordu. Daha sonra, istasyon sayısı İngiltere'nin tüm doğu kıyılarını kapsayacak şekilde artırıldı. Bir dizi iyileştirmenin getirilmesi, radarların menzilini 40-160 km'ye çıkarmayı mümkün kıldı. Tüm bu önlemler, İngiltere için görkemli savaşın ortaya çıktığı 1939-1940'ta kendilerini haklı çıkarmaktan daha fazlasıydı. Askerlerini İngiltere'ye transfer edemeyen Hitler, bombardıman uçaklarından oluşan donanmasını ona karşı gönderdi. İngiliz savaşçılar gece gündüz barışı bilmiyorlardı, birbiri ardına Alman hava saldırılarını püskürttüler. O zamanlar, erken uyarı radar istasyonları, tüm hava savunma sisteminde büyük rol oynadı. Alman pilotlar kısa süre sonra görünmez radar ışınlarının onlar için savaşçılardan ve uçaksavar silahlarından daha korkunç olduğuna ikna oldular. Radar kullanımı kısa sürede İngilizleri, avcılarını radar yardımıyla düşman bombardıman uçaklarına hedefleme fikrine götürdü. Bunu yapmak için küçük radar istasyonları (GCI) oluşturuldu. Daha kısa bir menzile sahiptiler, ancak düşman uçaklarının konumunu daha doğru bir şekilde belirlediler. Bu radarlar savaş uçaklarının yakınına kuruldu. Erken uyarı istasyonlarından bir mesaj aldıktan sonra, yaklaşan düşmanı izlemeye başladılar ve savaş pilotlarına düşmanın konumu hakkında doğru veriler verdi. Bu tip istasyonlar için, yatay bir tarama hattına sahip eski katot ışın tüpü, bir seferde yalnızca bir uçağı gözlemleyebildiği ve sürekli olarak bir hedeften diğerine geçmek zorunda kaldığı için elverişsizdi. Bununla bağlantılı olarak, radar teknolojisinde büyük bir gelişme gerçekleşti - çok yönlü görüntüleme tüpü adı verilen ve kısa sürede birçok istasyon türünde yaygınlaşan ortaya çıktı. Böyle bir tüpün ekranında, ışık tarama çizgisi önceki tasarımlarda olduğu gibi ekranın sol kenarından değil, merkezden başlamaktaydı. Bu hat, antenin dönmesiyle aynı anda saat yönünde döndü ve istasyon etrafındaki hedeflerin konumunu ekrana yansıttı. Böyle bir ekran, sanki hava durumunun bir haritasını yarattı. Ekranın ortasındaki bir ışık noktası, radar istasyonunun yerini gösteriyordu. Bu noktanın etrafındaki eşmerkezli halkalar, daha parlak noktalar olarak görünen yansıyan darbelere olan mesafeyi belirlemeye yardımcı oldu. Rehberlik istasyonu görevlisi, aynı anda, ilgilendiği tüm hedefler için böyle bir ekranda izledi. Kılavuzun uygulanması büyük ölçüde basitleştirilmiştir. Nesnelerden yansıyan tüm sinyaller anında ekrandan kaybolduğundan, yukarıda açıklanan göstergenin çalışma yönteminin böyle bir radar için uygun olmadığı açıktır. Burada, "sonradan parlama" denilen, yani parıltıyı belirli bir süre koruyan ekranlar kullanıldı. Bu tür tüplerde, elektron ışını, akımın zamanla doğrusal olarak değiştiği bobinler kullanılarak saptırıldı. Zaten savaşın ilk döneminde tüm radar savunma sistemlerinin kullanılması somut sonuçlar verdi. 1940'ın dört ayında, İngiltere üzerinde göklerde 3000'den fazla Alman uçağı imha edildi ve 2600'ü radar istasyonları tarafından yönlendirilen savaşçılar tarafından vuruldu. Ağır kayıplar nedeniyle, Almanlar gündüz baskınlarını durdurmak zorunda kaldı. Ancak bu onları kurtarmadı. İngilizler acilen uçakta bulunan küçük bir AI radar istasyonu geliştirdi. 3-5 km mesafedeki hedefleri tespit edebilir. Özel gece savaşçıları yeni radarlarla donatıldı. Pilota ek olarak, bir topçu-telsiz operatörü barındırdılar. Yerden bir uçta, bu tür uçaklar Alman bombardıman uçaklarına radarlarının görüş mesafesi içinde yaklaştı. Bundan sonra, yüzünün önünde bir tespit tüpü bulunan operatörün kendisi, pilota dahili interkomda, bombardıman uçaklarına yaklaşmak için arabayı nereye yönlendirmesi gerektiğini söyledi. 1941 baharında, gece radar savunma sistemi zaten amacını haklı çıkarıyordu. Ocak ayında İngilizler sadece 4 Alman gece bombardıman uçağını düşürdüyse, o zaman 58 Nisan'da ve Mayıs 102'de. Yazar: Ryzhov K.V.
▪ Daksil
Dokunma emülasyonu için suni deri
15.04.2024 Petgugu Global kedi kumu
15.04.2024 Bakımlı erkeklerin çekiciliği
14.04.2024
▪ Manyetorezistif bellek ST-MRAM örneklerinin teslimatlarına başlandı ▪ Hidrojen elektrik tahrikli mavna ▪ Solar Impulse 2, dünya turu uçuşunu tamamladı ▪ Yetiştirilen ve yenen yapay pirzola ▪ 4,6 Gbps'ye kadar Wi-Fi standardı
▪ sitenin RF güç amplifikatörleri bölümü. Makale seçimi ▪ makale Cazda sadece kızlar vardır. Popüler ifade ▪ makale Atlas omuzlarında ne tutuyor? ayrıntılı cevap ▪ makale Pencere dekoratörü. İş tanımı ▪ makale Mantık çiplerinde kapasitans ölçer. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi ▪ makale Delme makinesi. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi
Ana sayfa | Kütüphane | Makaleler | Site haritası | Site incelemeleri
www.diagram.com.ua |
İlginç makaleler öneriyoruz bölüm 
Diğer makalelere bakın bölüm 
En son bilim ve teknoloji haberleri, yeni elektronikler:
Bu sayfanın tüm dilleri