Początki sowieckiej radiolokacji

Władimir Bieszanow

Początki sowieckiej radiolokacji

Pierwsze urządzenie dla określenia miejsca znajdowania się niewidocznego celu za pomocą odbitego sygnału elektromagnetycznego opatentował w 1904 r. niemiecki wynalazca, pracownik firmy Siemens, Christian Hulsmeyer. Jego daleki od doskonałości „telemobilskop”, przeznaczony dla uprzedzenia o możliwości zderzenia się statków, faktycznie był systemem odbiorczo-nadawczym dla określenia odległości do przedmiotów metalowych za pomocą fal radiowych z zasięgiem działania 3000 m. Pierwsza jego demonstracja miała miejsce w Kilonii 18 maja. Jednak potencjalnych nabywców urządzenie to nie zainteresowało. Idea radiolokacji została sformułowana, ale nie mogła być jeszcze zrealizowana ze względu na słabość bazy technicznej i elementowej. Armia i flota wolały bardziej proste i niezawodne optyczne i akustyczne środki wykrywania.

Prymitywne brzegowe aparaty nasłuchowe były wykorzystywane dla określenia miejsca statku we mgle jeszcze w latach osiemdziesiątych dziewiętnastego wieku. W 1909 r. porucznik lejb-gwardii Preobrażenski z pułku N. A. Benua stworzył pierwszy wzór stacji pomiaru dźwięku, której praca została oparta na metodzie „różnicy czasów”. Stacja składała się z czterech rozwiniętych w pewnej odległości od siebie elektrycznych membranowych odbiorników dźwięku, akumulatorów i przyrządu mierzącego okresy między przyjściem dźwięku do każdego z „mikrofonów” (fala dźwiękowa, dochodząc domembrany, otwierała obwód elektryczny). Na podstawie tak otrzymanych danych można było metodą graficzną ustalić miejsce nieprzyjacielskiej baterii artylerii. Aparatura pozwalała obliczyć współrzędne celu na odległości 6–8 km.

Urządzenie WŻ, zaproponowane w 1915 r. przez inżynierów Wołodkiewicza i Żełtowa, było prostsze. W nim rolę odbiorników pełnili znajdujący się na czterech punktach pomiaru dźwięku żołnierze-nasłuchiwacze, którzy słysząc dźwięk strzału naciskali guzik, zamykający obwód elektryczny. Otrzymywane w ten sposób sygnały były rejestrowane na przesuwającej się taśmie papierowej. Dokładność naciśnięcia w znacznej mierze zależała od reakcji obserwatora. Jak nierzadko bywało, Rosjanie wyznaczywszy nowy priorytet, ze swoich opracowań nie skorzystali: możliwe że technika okazała się zbyt złożona, może nie była tak dobra jak nam się dzisiaj o tym mówi, a może jest prawdą, że stało się tak z powodu zacofania kierownictwa armii, które nie doceniło perspektyw rozpoznania dźwiękowego.

W każdym razie, historyk artylerii Jewgienij Barsukow stwierdza: Rosyjskie stacje rozpoznania dźwiękowego posiadały dużą dokładność i według opinii specjalistów, były nawet bardziej nowoczesne, niż niemieckie, ale też bardziej złożone. Ale, mimo teoretycznej doskonałości i dokładności przyrządów pomiaru dźwięku, artyleria rosyjska praktycznego pożytku z nich prawie nie miała; ponadto mało też ich miała, ponieważ formowanie etatowych drużyn rozpoznania dźwiękowego zaczęło się dopiero w 1917 r. Ogólnie trzeba przyznać, że pomiary dźwięku nie tylko nie miały szerokiego zastosowania w artylerii rosyjskiej w czasie wojny, ale też pozostawały do samego końca wojny w stadium prób.

W innych armiach biorących udział w pierwszej wojnie światowej ilość specjalnych drużyn rozpoznania dźwiękowego, zdolnych określać współrzędne nieprzyjacielskich baterii z dokładnością do 50 m, co nie przekraczało wielkości rozrzutu pocisków, nieustannie rosła: w 1916 r. u Francuzów było ich 18, u Niemców – 60; w 1918 r. każdej nacierającej niemieckiej dywizji przydzielano połączoną drużynę rozpoznania dźwiękowego i świetlnego.

Na takiej samej zasadzie fizycznej była oparta praca stacji nasłuchowych, które rozpowszechniły się wraz z pojawieniem się lotnictwa wojskowego. Były one przeznaczone do określenia na podstawie pomiaru dźwięku kierunku na nieprzyjacielski samolot w warunkach złej widoczności i naprowadzenia na niego reflektorów i armat przeciwlotniczych albo myśliwców. Urządzenie takie miało dwie pary namierników akustycznych: za pomocą jednej określało ono azymut, za pomocą drugiej – kąt wzniesienia. W swej istocie, były to ogromne „uszy”, podające dźwięk w nauszniki nasłuchiwaczom, którzy wykonywali naprowadzanie na wyczucie „potyliczną równowagą”. Zasięg działania zależnie od warunków atmosferycznych wynosił od 4 do 12 km, uprzedzenie o zagrożeniu z powietrza można było otrzymać kiedy nieprzyjaciel znajdował się w odległości 20–30 km. Dokładność zależała od wielkości bazy i przygotowania operatora. Z czasem stacje nasłuchowe zaczęto wyposażać w korektory, automatycznie wprowadzające poprawki na opóźnienie dźwięku, prędkość wiatru, refrakcję temperaturową, i elektryczną synchronizację łączności z reflektorami i armatami przeciwlotniczymi.

W 1928 r. bataliony reflektorów przeciwlotniczych RKKA otrzymały stacje nasłuchowe ZP-2 (Zwukowyj Pelengator) z czterema kielichami, będące „udoskonalonym angielskim wzorem.” Były one montowane na dwuosiowych wózkach albo na niskopodwoziowych czterokołowych przyczepach, przewoziły je lub holowały zwykłe ciężarówki. W 1931 r. stworzono stację Prożzwuk-1, w której reflektor został synchronicznie związany z namiernikiem akustycznym. Cztery lata później pułki reflektorów przeciwlotniczych otrzymały udoskonalone stacje Prożzwuk-4, składające się z namiernika akustycznego ZP-5 i zsynchronizowanego z nim przez specjalne stanowisko dowodzenia reflektora 3-15-4.

Wraz ze zwiększeniem wysokości i prędkości lotu samolotów bombowych możliwości przyrządów optycznych i akustycznych stały się niewystarczające. Oprócz tego, dla kontroli przestrzeni powietrznej były potrzebne środki mniej zależne od czynników naturalnych.

Do początku lat trzydziestych ubiegłego wieku możliwość wcielenia idei radiolokacji w życie u specjalistów nie wywoływała już wątpliwości, jednak jej praktyczna realizacja wymagała jeszcze rozwiązania szeregu problemów naukowych i technicznych. W 1930 r. pracownicy amerykańskiego Laboratorium Badań Morskich Albert H. Taylor i Leo C. Yung przedstawili możliwość wykrywania samolotu za pomocą fal ultrakrótkich i zdołali przekonać władze do sfinansowania dalszych prac w tym kierunku.

W tym samym roku Zarząd Techniczny RKKA, opracowując plan zaopatrzenia Armii Czerwonej w nowe środki łączności, techniki inżynieryjnej i środki obrony przeciwlotniczej, zaplanował zbadanie metod akustycznych, podczerwonych i radiotechnicznych dla wykrywania samolotów w locie na zasadzie aktywnego stosowania fal radiowych.

W styczniu 1934 r. w leningradzkim porcie Wioślarskim zakończyły się doświadczenia z aparaturą wykrywania, stworzoną w Leningradzkim Instytucie Elektrofizycznym i grupę Jurija Korowina z Centralnego Laboratorium Radiowego. W skład aparatury wchodziły: radionadajnik promieniowania ciągłego, pracujący na falach 50–60 cm, o mocy 0,2 W, superregeneracyjny odbiornik i paraboliczne lustro-anteny o średnicy 2 m. Sygnał odbity, pojawiający się przy przejściu samolotu przez strefę promieniowania, był ustalany za pomocą nauszników, w których były słyszane charakterystyczne pulsacje dźwięku. Eksperyment przekonywująco potwierdził, że fale elektromagnetyczne nie tylko odbijają się od celu, ale też mogą zostać odebrane przez naziemne urządzenie odbiorcze. Co prawda „usłyszenie” samolotu było możliwe jedynie z odległości 600–700 m, jednak najważniejsze zostało zrobione: dowiedziono praktycznej możliwości radiowykrywania.

Pełna wersja artykułu w magazynie TW Historia Spec 2/2014