O SCR-584 (abreviação de Set, Complete, Radio # 584 ) era um radar de microondas de rastreamento automático desenvolvido pelo Laboratório de Radiação do MIT durante a Segunda Guerra Mundial . Foi um dos radares terrestres mais avançados de sua época e se tornou um dos radares principais de colocação de armas usados em todo o mundo até os anos 50. Uma versão móvel montada em trailer foi o SCR-784 .
Em 1937, o primeiro radar de controle de incêndio da América, o SCR-268 , provou ser insuficientemente preciso devido em parte ao seu longo comprimento de onda. Em 1940, Vannevar Bush , dirigindo o Comitê de Pesquisa de Defesa Nacional , estabeleceu o "Comitê de Microondas" (seção D-1) e a divisão "Controle de Incêndio" (D-2) para desenvolver um sistema antiaéreo de radar mais avançado a tempo de auxiliar o esforço de defesa aérea britânico. Em setembro daquele ano, uma delegação britânica, a Missão Tizard , revelou a pesquisadores americanos e canadenses que havia desenvolvido um oscilador de magnetron operando na extremidade superior da banda UHF (comprimento de onda de 10 cm / 3 GHz)), permitindo uma precisão muito maior. Bush organizou o Laboratório de Radiação (Rad Lab) no MIT para desenvolver aplicativos usando-o. Isso incluiu um novo radar de defesa aérea de curto alcance.
Alfred Lee Loomis , dirigindo o Rad Lab, defendia o desenvolvimento de um sistema de rastreamento totalmente automático controlado por servomecanismos. [1] Isso facilitou muito a tarefa de rastrear metas e reduziu a mão de obra necessária para isso. Eles também foram capazes de tirar proveito de um interruptor de microondas recém-desenvolvido que lhes permitiu usar uma única antena para transmissão e recepção, simplificando bastante o layout mecânico. O design resultante se encaixava em um único trailer, poderia fornecer pesquisa em todo o céu e rastreamento de um único alvo, e seguiu os alvos automaticamente. Em contato próximo com o Rad Lab, a Bell Telephone Laboratories estava desenvolvendo um diretor de armas analógico eletrônico que seria usado em conjunto com o radar e com armas antiaéreas de 90 mm servo-atuadas.
O radar deveria ser introduzido no final de 1943, mas os atrasos significaram que o SCR-584 não chegou às unidades de campo até o início de 1944. Eles começaram a substituir o SCR-268 anterior e mais complexo como principal arma antiaérea do Exército dos EUA . sistema o mais rápido possível. Eles se mostraram mais fáceis de usar em campo do que os menos avançados canadenses / britânicos GL Mk. O radar III e muitos SCR-584 foram enviados às pressas para a Inglaterra, onde constituíam uma parte importante das defesas desenvolvidas para combater a bomba voadora V1 . No final da guerra, eles haviam sido usados para rastrear projéteis de artilharia em voo, detectar veículos e reduzir a mão de obra necessária para guiar armas antiaéreas.
Fundo [ editar ]
| Características técnicas do SCR-584 | |
| Comprimento de onda | 10 cm |
|---|---|
| Frequência | (quatro bandas em torno de 3.000 MHz) |
| Magnetron | 2J32 |
| Potência de pico | 250 kW |
| Largura do pulso | 0.8 microssegundo |
| Frequência de repetição de pulso | 1707 pulsos por segundo |
| Diâmetro da antena | 6 pés |
| Largura do feixe a meia potência | 4 graus |
| Faixa Máxima | |
| Pesquisa PPI | 70.000 jardas (39,7 milhas estatutárias) |
| Rastreamento automático | 32.000 jardas (18,2 milhas estatutárias) |
| Dados do potenciômetro (controle de artilharia) | 28.000 jardas (15,9 milhas estatutárias) |
| Intervalo mínimo | 500 - 1000 jardas |
| Limite de elevação mais baixo | -175 mils (-9,8 graus) |
| Limite de elevação superior | +1.580 mils (+88,9 graus) |
| Cobertura de azimute | 360 graus |
| Taxa de varredura azimutal no modo de pesquisa | 5 rotações por minuto |
| Erro de intervalo | 25 jardas |
| Erro de azimute | 1 mil (0,06 graus) |
| Precisão da elevação. | 1 mil (0,06 graus) |
| Requerimentos poderosos | 115 V, 60 Hz, trifásico, 10 kVA máximo (sem IFF) |
| O SCR-584 está embutido em um trailer K-78 . Seu peso bruto é de 10 toneladas curtas . O comprimento total é 19,5 pés, largura é 8 pés, altura 10 pés, 4 polegadas | |
Dados dos Manuais Técnicos do Departamento de Guerra dos EUA TM11-1324 e TM11-1524 (publicados em abril de 1946 pelo Departamento de Impressão do Governo dos Estados Unidos )
| |
Em setembro de 1940, um grupo de físicos e engenheiros britânicos visitou seus colegas nos EUA no que ficou conhecido como Missão Tizard . O objetivo das reuniões era trocar informações técnicas que poderiam ser úteis para o esforço de guerra. Os britânicos hesitaram em dar muita informação sem receber nada em troca, e o progresso inicial foi lento. Quando eles mudaram para o tópico radar, a equipe britânica ficou surpresa ao saber que os EUA estavam desenvolvendo dois sistemas semelhantes ao Chain Home existente , o CXAM da Marinha e o SCR-270 do Exército . Isso começou a quebrar o gelo entre os dois grupos.
Duas tentativas anteriores de colocação de armas controladas por radar foram notáveis. Na Grã-Bretanha, o GL Mk de 75 MHz . O radar I foi usado em conexão com um preditor de Vickers; e nos EUA, o SCR-268 de 200 MHz foi combinado com o preditor Sperry M-4. [2] Nem os sistemas dos EUA nem do Reino Unido tinham a precisão necessária para instalar diretamente suas armas associadas, devido a seus longos comprimentos de onda. Os delegados dos EUA mencionaram o trabalho da Marinha em um radar de 10 cm de comprimento de onda, que poderia fornecer a resolução necessária com antenas relativamente pequenas, mas o tubo de Klystron tinha baixa potência e não era prático.
Este era o momento que a equipe britânica estava esperando. Edward George Bowen produziu um dos primeiros magnetrons de cavidade de uma caixa e o mostrou aos outros pesquisadores. Ele explicou que também funcionava com 10 cm de comprimento de onda, mas oferecia maior potência - não apenas os klystrons da Marinha, mas também os radares de ondas longas existentes nos EUA. Um historiador dos EUA descreveu-a posteriormente como a "carga mais valiosa já trazida para nossas costas". [3]
O potencial do dispositivo era óbvio, e o grupo americano, informalmente conhecido como Comitê de Microondas, imediatamente transferiu seus esforços para o magnetron. Eles tiveram seus próprios exemplos construídos nos laboratórios dos EUA em poucas semanas. Eles também começaram a desenvolver as outras tecnologias apresentadas naquela reunião, incluindo um radar de interceptação aérea e um sistema de radionavegação que se tornou LORAN . A expansão do Comitê levou à renomeação do Laboratório de Radiação (RadLab) em 1940.
Desenvolvimento [ editar ]
Uma proposta formal para uma substituição do SCR-268 foi feita pelo Signal Corps em janeiro de 1941, momento em que o RadLab já havia formado o que eles conheciam como Projeto 2 para desenvolver esse avançado radar de colocação de armas. O MIT propôs um sistema avançado com busca automática, rastreamento e capacidade de apontar diretamente as armas. Este era um campo em que o MIT tinha conhecimento especial devido ao trabalho em seu Laboratório de Servomecanismos . Ao mesmo tempo, equipes britânicas e canadenses começaram a trabalhar em versões de um sistema mais simples que eles esperavam implantar em 1942 - o GL Mk. III, que era uma versão de microondas dos conjuntos de radares VHF de comutação de lóbulos anteriores. [4] O Laboratório de Radiação manteve contato próximo com a equipe canadense durante esses desenvolvimentos.
A equipe do RadLab, supervisionada por Lee Davenport , tinha um protótipo de sistema de radar em abril de 1941. [5] Para testar o sistema de mira automática, eles conectaram as saídas do radar a uma torre de armas tirada de um bombardeiro Boeing B-29 , removendo as armas e substituindo-as por uma câmera. Um amigo então voou com seu avião de luz pela área enquanto a câmera tirava fotografias periodicamente e, em 31 de maio, o sistema conseguiu rastrear a aeronave com precisão. Em seguida, começou o trabalho de tornar o sistema adequado para uso em campo, montando todo o sistema em um único trailer com a antena de 1,8 m na parte superior. Conhecido como XT-1 , para o eXperimental Truck-1 , o sistema foi testado em Fort Monroe em fevereiro de 1942.
Também começaram os trabalhos em um computador para colocação de armas adequado que pudesse usar entradas elétricas, ao contrário de mecânicas, para apontar dados. A Bell Labs entregou um computador analógico conhecido como Diretor M9 para esta função. O M9 tinha quatro conjuntos de saídas, permitindo que um único M9 controle quatro dos canhões M1 padrão de 90 mm do Exército . Todo o sistema, incluindo o M9, foi demonstrado de forma completa em 1 de abril de 1942. Um contrato para mais de 1.200 sistemas chegou no dia seguinte. Bell também trabalhou em seu próprio radar de microondas como um projeto de backup.
O SCR-584 foi extremamente avançado para sua época. Para obter alta precisão e medir o azimute e a elevação com uma antena, ele usou um sistema de varredura cônica , no qual o feixe é girado em torno do eixo da antena para encontrar o ponto máximo do sinal, indicando assim em qual direção a antena deve se mover para apontar diretamente no alvo. A idéia foi proposta por Alfred Loomis, diretor da seção D-1 do Comitê de Pesquisa em Defesa Nacional . Em outubro de 1940, foi adotado para o projeto de radar "rastreamento totalmente automático". A varredura cônica também foi adotada em 1941 para o sistema de radar de controle de incêndio da Marinha de 10 cm, [6] e foi usado no radar alemão de Würzburg.em 1941. O SCR-584 desenvolveu o sistema muito mais e adicionou um modo de rastreamento automático. [7] Assim que o alvo fosse detectado e estivesse dentro do alcance, o sistema manteria o radar apontado para o alvo automaticamente, acionado por motores montados na base da antena. Para detecção, em oposição ao rastreamento, o sistema também incluiu um modo de varredura helicoidal que lhe permitiu procurar aeronaves. Esse modo tinha seu próprio monitor PPI dedicado para facilitar a interpretação. Quando usada neste modo, a antena girava mecanicamente a 4 rpm enquanto era empurrada para cima e para baixo para varrer verticalmente.
O sistema poderia ser operado em quatro frequências entre 2.700 e 2.800 MHz (comprimento de onda de 10 a 11 cm), enviando pulsos de 300 kW de 0,8 microssegundos de duração com uma frequência de repetição de pulso (PRF) de 1.707 pulsos por segundo. Poderia detectar bombardeirode tamanho médio a cerca de 40 milhas de alcance e geralmente era capaz de rastreá-los automaticamente a cerca de 18 milhas. A precisão dentro desse intervalo era de 25 jardas e 0,06 graus (1 mil) no ângulo do rolamento da antena (consulte a Tabela "Características técnicas do SCR-584"). Como a largura do feixe elétrico era de 4 graus (para os pontos de -3db ou meia potência), o alvo seria manchado em uma parte do cilindro, de modo a ser mais largo no rolamento do que no alcance (ou seja, na ordem de 4 graus, em vez de 0,06 graus implicados pela precisão da mira mecânica), para alvos distantes. As informações de faixa foram exibidas em dois " escopos J ", semelhantes à exibição mais comum da linha A, mas dispostas em um padrão radial cronometrado para o atraso de retorno. Um escopo foi utilizado para alcance grosseiro, o outro para multa.
Uso operacional [ editar ]
Embora a primeira unidade operacional tenha sido entregue em maio de 1943, vários problemas burocráticos levaram ao atraso na entrega às tropas da linha de frente. O SCR-584 foi usado pela primeira vez em combate em Anzio em fevereiro de 1944, onde desempenhou um papel fundamental na ruptura da Luftwaffeataques aéreos concentrados na cabeça de praia confinada. O SCR-584 não era estranho à frente, onde seguia as tropas, sendo usado para direcionar aeronaves, localizar veículos inimigos (um radar teria pegado veículos alemães a uma distância de 26 quilômetros) e rastrear as trajetórias de cartuchos de artilharia, para ajustar as tabelas balísticas dos canhões de 90 milímetros e para identificar a localização das baterias alemãs para disparar contra as baterias. Após o dia D, o SCR-584 foi utilizado nas linhas de frente muito rápidas, para guiar os aviões até seus alvos com maior precisão. Por exemplo, o Grupo de Sistemas de Rede de Controle do 508º Sq do 404º Grupo de Bombardeiros de Caça, 8ª Força Aérea executou o SCR-584. De 14 de julho de 1944 a 27 de outubro de 1944, eles foram anexados ao Sec 1 Co A, 555º Batalhão de Aviso de Aeronaves Sig e servidos em fluido,
O SCR-584 foi tão bem-sucedido que foi adaptado para uso pela Marinha dos Estados Unidos . O CXBL , um protótipo da versão marinha, foi montado na transportadora USS Lexington em março de 1943, enquanto a versão de produção, a SM , construída pela General Electric , estava operacional nas transportadoras USS Bunker Hill e USS Enterprise em outubro de 1943. Um isqueiro Também foi desenvolvida a versão do sistema, o SCR-784 . A única diferença real era que o novo design pesava 12.000 libras , enquanto o original era 20.000.
Davenport impermeabilizada uma série de conjuntos de radar para que pudessem ser transportada a bordo da armada Allied lançamento do desembarque na Normandia no Dia D .
A arma de fogo automática (usando, entre outros, o radar SCR-584) e o espingarda de proximidade desempenharam um papel importante na Operação Diver (a operação britânica para combater as bombas voadoras V1 ). Ambos foram solicitados pelo Comando AA e chegaram em número, a partir de junho de 1944, quando as armas atingiram suas posições de tiro livre na costa sudeste da Inglaterra. Dezessete por cento de todas as bombas voadoras que entraram no 'cinto de armas' costeiras foram destruídas por armas na primeira semana na costa. Isso aumentou para 60% em 23 de agosto e 74% na última semana do mês, quando em um dia extraordinário 82% foram abatidos. A taxa aumentou de um V-1 para cada 2.500 projéteis disparados para um para cada cem.
Após a guerra, o radar foi adaptado para uso nos sistemas AN / MPQ-12 e AN / MPM-38 , um sistema de mísseis de artilharia de campanha do Exército dos EUA ( MGM-5 Corporal ). Uma versão modificada também foi usada para controlar e rastrear (usando um transponder a bordo) o satélite espião CORONA .
Em 1953, o SCR-584-Mod II foi usado para rastrear o Redstone (foguete) , seu alcance estendido para 740 km com o uso de um transceptor a bordo. [8]
Apesar de usar tubos de vácuo e ser alimentado por um computador analógico, algumas amostras do SCR-584 ainda estão operacionais hoje. Em 1995, o primeiro radar Doppler sobre rodas (DOW) adaptou o pedestal MP-61 de um SCR-584 para uso em um radar meteorológico móvel. [9] Usando esse pedestal, as DOWs criaram os primeiros mapas de ventos de tornados, descobriram rolos da camada limite de furacões e foram pioneiros em muitos outros estudos observacionais. O pedestal abrigava primeiro uma antena de 6 'e depois uma de 8'. Mais tarde, os motores originais foram substituídos por versões sem escova mais potentes para uma digitalização mais rápida em ventos fortes. Três DOWs agora são operadas como instalações da National Science Foundation pelo Center for Severe Weather Research. Um deles é encontrado no Laboratório Nacional de Tempestades Graves em Norman, Oklahoma, onde o pedestal 584 é a plataforma para o novo Radar de Ensino e Pesquisa Atmosférica Móvel Compartilhada, ou SMART-R.
Dolly K-83 [ editar ]
A General Electric construiu um carrinho para o SCR-584, designado K-83. O K-83 foi projetado para ser acoplado a um engate de semi-reboque , permitindo que veículos menores movam o SCR-854
Nenhum comentário:
Postar um comentário
Observação: somente um membro deste blog pode postar um comentário.