Yakınlık tapası - Proximity fuze

Yakınlık tapası MK53, 1950'lerde kabuktan çıkarıldı

Bir yakınlık tapası (veya sigorta[1][2][3]) bir fünye patlatan patlayıcı hedefe olan mesafe önceden belirlenmiş bir değerden daha az olduğunda cihaz otomatik olarak. Yakınlık tapaları, uçaklar, füzeler, denizdeki gemiler ve kara kuvvetleri gibi hedefler için tasarlanmıştır. Genelden daha gelişmiş bir tetikleme mekanizması sağlarlar. temas tapası veya zamanlı fünye. Ölümcüllüğü diğer tapalara göre 5 ila 10 kat artırdığı tahmin edilmektedir.[4]

Arka fon

Yakınlık tapasının icadından önce, doğrudan temas, fırlatma sırasında ayarlanan bir zamanlayıcı veya bir altimetre ile patlama tetikleniyordu. Bu eski yöntemlerin hepsinin dezavantajları vardır. Küçük hareketli bir hedefe doğrudan isabet olasılığı düşüktür; hedefi ıskalayan bir mermi patlamaz. Zamanla veya yükseklikle tetiklenen bir fünye, nişancı tarafından iyi bir tahmin ve fünye tarafından doğru zamanlama gerektirir. Herhangi biri yanlışsa, doğru nişan alınmış mermiler bile hedefe ulaşmadan önce veya geçtikten sonra zararsız bir şekilde patlayabilir. Başlangıcında Blitz, tek bir uçağın düşürülmesinin 20.000 mermi sürdüğü tahmin ediliyordu.[5] Diğer tahminler rakamı 100.000'e çıkarıyor[6] veya her uçak için 2.500 mermi kadar düşük.[7] Yakınlık tapasıyla, kabuk veya füzenin sadece uçuşu sırasında hedefin yakınından geçmesi gerekir. Yakınlık tapası, sorunu önceki yöntemlere göre daha basit hale getirir.

Yakınlık tapaları da üretim için kullanışlıdır hava patlamaları yer hedeflerine karşı. Bir temas tapası yere çarptığında patlayacaktır; şarapnel saçılmasında çok etkili olmayacaktır. Bir zamanlayıcı fünye, yerden birkaç metre yukarıda patlayacak şekilde ayarlanabilir, ancak zamanlama hayati önem taşır ve genellikle gözlemciler zamanlamayı ayarlamak için bilgi sağlamak için. Gözlemciler pek çok durumda pratik olmayabilir, zemin düzensiz olabilir ve her halükarda uygulama yavaş olabilir. Bu tür silahlara takılan yakınlık tapaları topçu ve Harç kabukları bu sorunu, bir dizi ayarlı patlama yüksekliğine [ör. Topçu ekipleri tarafından seçilen yerden 2, 4 veya 10 m (7, 13 veya 33 ft)]. Kabuk, yerden uygun yükseklikte patlar.

Dünya Savaşı II

Yakınlık sigortası fikri uzun zamandır askeri açıdan yararlı kabul ediliyordu. Bazen ışık saçan optik sistemler de dahil olmak üzere birkaç fikir düşünülmüştür. kızılötesi ve yansıma belirli bir eşiğe ulaştığında tetiklenir, radyo sinyallerini kullanan çeşitli yerden tetiklenen araçlar ve kapasitif veya a'ya benzer endüktif yöntemler metal dedektörü. Bunların tümü, İkinci Dünya Savaşı öncesi elektroniklerin büyük boyutlarından ve kırılganlıklarından ve gerekli devrenin karmaşıklığından muzdaripti.

İngiliz askeri araştırmacıları Telekomünikasyon Araştırma Kuruluşu (TRE) Samuel C. Curran, William A. S. Butement, Edward S. Shire ve Amherst F.H. Thomson, yakınlık tapası fikrini ilk aşamalarda tasarladılar. Dünya Savaşı II.[8] Sistemleri küçük, kısa bir menzil içeriyordu, Doppler radarı. Daha sonra İngiliz testleri, bu durumda roketler olan "döndürülmeyen mermiler" ile gerçekleştirildi. Bununla birlikte, İngiliz bilim adamları, roketlerden çok daha yüksek hızlanmalara dayanması gereken uçaksavar mermileri için bir tapa geliştirilip geliştirilemeyeceğinden emin değillerdi. İngilizler, bir fotoelektrik tapa ve bir radyo tapası da dahil olmak üzere, bir tapa tasarımı için çok çeşitli olası fikirleri ABD ile paylaştı. Tizard Görevi Mermilerde çalışmak için, bir fünye minyatürleştirilmesi, top fırlatmanın yüksek ivmesinden sağ çıkması ve güvenilir olması gerekiyordu.[9]

Ulusal Savunma Araştırma Komitesi görevi fizikçiye verdi Merle A. Tuve Karasal Manyetizma Departmanında. Ayrıca, en sonunda, Ulusal Standartlar Bürosu (NBS'nin bu araştırma birimi daha sonra Ordu Araştırma Laboratuvarı ). Ulusal Standartlar Bürosu araştırmacıları, teknik olarak daha kolay bomba ve roket görevlerine odaklanırken, Tuve'nin grubu mermiler için yakınlık tapaları üzerinde çalışırken 1942'de bölünmüştü. Telsiz kabuğu fünye üzerindeki çalışma, Tuve'nin T Bölümü olarak bilinen grubu tarafından, Johns Hopkins Üniversitesi Uygulamalı Fizik Laboratuvarı (APL).[10] 100'den fazla Amerikan şirketi, yaklaşık 20 milyon mermi fünye inşa etmek için seferber edildi.[11]

Yakınlık tapası, II.Dünya Savaşı'nın en önemli teknolojik yeniliklerinden biriydi. O kadar önemliydi ki, aynı seviyede korunan bir sırdı. atom bombası proje veya D Günü istila.[12][13][14] Yönetici Lewis L. Strauss bunu yazdı

"II.Dünya Savaşı'ndaki en özgün ve etkili askeri gelişmelerden biri yakınlık veya 'VT' fitiliydi. Hem Orduda hem de Donanmada kullanıldı ve Londra'nın savunmasında kullanıldı. Kimse bir icat kazanmazken savaş, yakınlık tapası, zaferin büyük ölçüde bağlı olduğu radar gibi çok küçük gelişmeler grubu arasında listelenmelidir. "[15]

Fünye daha sonra topçu mermilerini patlatabildiği bulundu. hava patlamaları anti-personel etkilerini büyük ölçüde artırıyor.[16]

Almanya'da 30'dan fazla (belki 50'ye kadar)[17] farklı yakınlık tapa tasarımları geliştirildi veya araştırıldı uçaksavar kullanın, ancak hiçbiri hizmet görmedi.[9] Bunlar, motor sesiyle tetiklenen, biri tarafından geliştirilen elektrostatik alanlara dayanan akustik tapaları içeriyordu. Rheinmetall Borsig ve radyo tapaları. 1939 Kasım'ının ortalarında, bir Alman neon lamba tüpü ve kapasitif etkilere dayalı bir prototip yakınlık tapası tasarımı Oslo Raporunun bir parçası olarak İngiliz İstihbaratı tarafından alındı.

İkinci Dünya Savaşı sonrası dönemde, radyo, optik ve diğer araçlar dahil olmak üzere bir dizi yeni yakınlık tapa sistemi geliştirildi. Modern havadan havaya silahlarda kullanılan yaygın bir biçimde, lazer optik bir kaynak ve uçuş süresi olarak.

İngiltere'de Tasarım

İngiltere'de radar kavramına ilk atıf, W. A. ​​S. Butement ve küçük bir yapı inşa eden P.E. Pollard devre tahtası 1931'de darbeli bir radarın modeli. Sistemin, sahil topçusu gece bile nakliye aralığını doğru bir şekilde ölçebilen birimler. Savaş Ofisi Konsepte ilgisiz olduğunu kanıtladı ve ikisine başka konularda çalışmalarını söyledi.[18][19]

1936'da Hava Bakanlığı devraldı Bawdsey Malikanesi gelecek yıl ortaya çıkacak prototip radar sistemlerini daha da geliştirmek Zincir Ana Sayfa. Ordu birdenbire radar konusuyla son derece ilgilendi ve Butement ve Pollard'ı "Ordu Hücresi" olarak bilinen şeyi oluşturmak için Bawdsey'e gönderdi. İlk projeleri, kıyı savunması konusundaki orijinal çalışmalarının yeniden canlandırılmasıydı, ancak kısa süre sonra, yardımcı olmak için yalnızca menzilli bir radar geliştirmek için ikinci bir proje başlatmaları söylendi. uçaksavar silahları.[20]

Bu projeler geliştirmeden prototip biçimine 1930'ların sonunda geçerken, Butement dikkatini diğer kavramlara çevirdi ve bunlar arasında yakınlık sigortası fikri vardı:

... Bu adımda W.A. S. Butement, radar setlerinin tasarımcısı CD / CHL ve GL, 30 Ekim 1939'da iki tür radyo tapası için bir teklifle: (1) bir radar seti mermiyi takip edecek ve operatör, nişancılar için zor olan menzil olduğunda, fünetteki bir radyo alıcısına bir sinyal gönderecekti. hedefinki ile aynıydı ve (2) bir fünye, hedefle etkileşime girecek ve hedef ve merminin yüksek nispi hızının bir sonucu olarak bir Doppler frekansı üreten yüksek frekanslı radyo dalgaları yayacaktı. Osilatörde sinyal algılandı.[21]

Mayıs 1940'ta Butement, Edward S. Shire ve Amherst F.H. Thompson'ın resmi bir teklifi, iki kavramın ikincisine dayanarak İngiliz Hava Savunma Kuruluşu'na gönderildi.[8] Bir devre tahtası devre inşa edildi ve konsept laboratuvarda bir teneke levha çeşitli mesafelerde hareket ettirilerek test edildi. Erken saha testi devreyi bir Tiratron tetiği, fünye fonksiyonunun mesafesini belirlemek için geçen uçağı fotoğraflayan kuleye monte edilmiş bir kamerayı çalıştırır.

Prototip fünye daha sonra Haziran 1940'ta inşa edildi ve "döndürülmemiş mermiler ", İngiliz katı yakıtlı kapak adı roketler ve balonlarla desteklenen hedeflere ateş edildi.[8] Roketler nispeten düşük hızlanmaya sahiptir ve dönüş oluşturmaz merkezkaç kuvveti bu nedenle hassas elektronik tapa üzerindeki yükler nispeten tehlikesizdir. Sınırlı uygulamanın ideal olmadığı anlaşıldı; bir yakınlık tapası her tür topçu ve özellikle uçaksavar topçuları için faydalı olacaktır, ancak bunlar çok yüksek ivmelenmeye sahipti.

Eylül 1939 gibi erken bir tarihte, John Cockcroft bir geliştirme çabası başlattı Pye Ltd. bu çok daha büyük kuvvetlere dayanabilecek tüpler geliştirmek.[22] Pye'nin araştırması, ABD'nin sunduğu teknoloji paketinin bir parçası olarak Amerika Birleşik Devletleri'ne aktarıldı. Tizard Görevi Birleşik Devletler savaşa girdiğinde. Pye'nin grubu, Amerikan grubunun başarılı testlerinin ardından 6 Ağustos 1941'e kadar sağlam pentotlarını yüksek basınçlar altında güvenilir bir şekilde çalıştırmayı başaramadı.[23][24]

Vana sorununa kısa vadeli bir çözüm arayan İngilizler, 1940'ta 20.000 minyatür tüp sipariş etti. Batı Elektrik Şirketi ve Amerika Radyo Şirketi kullanım için tasarlanmış işitme cihazları. Amiral yönetiminde bir Amerikan ekibi Harold G. Bowen, Sr. doğru bir şekilde tüplerin bombalar ve roketler için yakınlık tapaları ile deneyler için tasarlandığı sonucuna vardı.[9]

Eylül 1940'ta Tizard Görevi araştırmacılarına Birleşik Krallık'taki bir dizi gelişmeyi tanıtmak için ABD'ye gitti ve yakınlık sigortaları konusu gündeme geldi. İngiliz deneylerinin ayrıntıları, Amerika Birleşik Devletleri Deniz Araştırma Laboratuvarı ve Ulusal Savunma Araştırma Komitesi (NDRC).[8] Bilgiler de paylaşıldı Kanada 1940 ve Ulusal Araştırma Konseyi Kanada'dan, fünye üzerindeki çalışmayı, Toronto Üniversitesi.[25]

ABD'de gelişme

İngilizlerden devre tasarımlarının alınmasından önce ve sonra, NDRC Bölüm T Başkanı yönetiminde Richard B.Roberts, Henry H.Porter ve Robert B.Brode tarafından çeşitli deneyler gerçekleştirildi. Merle Tuve.[8] Tuve'nin grubu, savaş boyunca APL değil, T Bölümü olarak biliniyordu.[26] Tuve'nin daha sonra bir röportajda belirttiği gibi: "İngiltere'de roketlerde kullandıkları bazı dedikodular duyduk, sonra bize devreleri verdiler, ancak şeyi zaten roketlere, bombalara ve mermiye eklemiştim."[24][27] Tuve'nin anladığı gibi, füngenin devresi ilkeldi. Onun sözleriyle, "Bu durumda göze çarpan bir özellik, bu tür bir tapanın başarısının temel bir teknik fikre bağlı olmamasıdır - tüm fikirler basittir ve her yerde iyi bilinir."[24] Tapanın uçaksavar mermileri için uyarlanması konusundaki kritik çalışma, İngiltere'de değil, Amerika Birleşik Devletleri'nde yapıldı.[28] Tuve, sonuçtan memnun olmasına rağmen Butement vd. vs Varian patent davası (ABD Donanması'na milyonlarca dolar kazandıran), fünye tasarımı Tizard Görevi "çalışmak için yaptığımız kişi değildi!"[29]

Tarafından önemli bir iyileştirme getirildi Lloyd Berkner, ayrı verici ve alıcı devreleri kullanarak bir sistem geliştiren. Aralık 1940'ta Tuve, Harry Elmas ve Wilbur S. Hinman, Jr, ABD Ulusal Standartlar Bürosu (NBS), Berkner'ın geliştirilmiş tapasını araştıracak ve roket ve bombalar için Almanlara karşı kullanılacak bir yakınlık tapası geliştirecek. Luftwaffe.[8][30][31]

Diamond, sadece iki gün içinde yeni bir fünye tasarımı geliştirmeyi başardı ve Virginia, Dahlgren'deki Naval Proving Ground'da kapsamlı testler yaparak bunun uygulanabilirliğini kanıtlamayı başardı.[32][33] 6 Mayıs 1941'de NBS ekibi, havadan atılan bombalara yerleştirilen ve su üzerinde başarıyla test edilen altı fünye yaptı.[8]

Diamond ve Hinman, NBS'deki radyo ve radyo-sondalar üzerine yaptıkları önceki çalışmaları göz önüne alındığında, ilk katı hal[ne zaman? ][açıklama gerekli ] radyo doppler yakınlık tapası, Doppler etkisi tasarladıkları bir diyot detektör düzenlemesini kullanarak yansıyan radyo dalgalarının[31][34][35] Bu grup tarafından geliştirilen Doppler etkisinin kullanımı, daha sonra bomba, roket ve havan uygulamaları için tüm radyo yakınlık tapalarına dahil edildi.[30] Daha sonra, Ulusal Standartlar Bürosu'nun Mühimmat Geliştirme Bölümü ( Harry Diamond Laboratuvarları - ve daha sonra Ordu Araştırma Laboratuvarı - sonraki yıllarda eski şefinin onuruna) düşük bir maliyetle telsiz yakınlık tapaları üretmek için ilk otomatik üretim tekniklerini geliştirdi.[35]

1940'ların ortalarında bir savunma müteahhidi için çalışırken, Sovyet casusu Julius Rosenberg Amerikan yakınlık tapasının çalışan bir modelini çaldı ve Sovyet istihbaratına teslim etti.[36] En değerli tür olan uçaksavar mermileri için bir tapa değildi.[37]

ABD'de NDRC, hızlanmanın 20.000'e kadar çıktığı uçaksavar topçularıyla kullanılmak üzere radyo fünye üzerinde odaklandı.g yaklaşık 100'ün aksineg roketler için ve düşen bombalar için çok daha az.[38] Aşırı hızlanmaya ek olarak, top mermileri top namlularının yiviyle 30.000 rpm'ye yakın bir şekilde döndürülerek muazzam merkezkaç kuvveti yarattı. İle çalışan Batı Elektrik Şirketi ve Raytheon Şirketi minyatür işitme cihazı tüpleri bu aşırı strese dayanacak şekilde modifiye edildi. T-3 tapası, Ocak 1942'de test edildiğinde su hedefine karşı% 52'lik bir başarı elde etti. Amerika Birleşik Devletleri Donanması bu başarısızlık oranını kabul etti. 12 Ağustos 1942'de simüle edilmiş bir savaş koşulları testi başlatıldı. Kruvazördeki top pilleri USSCleveland (CL-55) üzerinde radyo kontrollü drone uçak hedeflerine karşı yakınlık destekli mühimmat test edildi Chesapeake Körfezi. Testler iki gün içinde yapılacaktı, ancak dronlar ilk günün erken saatlerinde imha edildiğinde test durduruldu. Üç dron, sadece dört mermi ile imha edildi.[8][39]

Özellikle başarılı bir uygulama, VT fünye ile 90 mm kabuk idi. SCR-584 otomatik izleme radarı ve M-9 elektronik ateş kontrol bilgisayarı. Bu üç icadın kombinasyonu, birçok kişiyi vurmada başarılı oldu. V-1 uçan bombalar Küçük boyutları ve yüksek hızları nedeniyle uçaksavar silahları için zor hedefler olan Londra ve Antwerp'i hedef aldı.

VT (Değişken Zaman)

Müttefik fünye yapıcı ve yıkıcı kullandı girişim hedefini tespit etmek için.[40] Tasarımın dört veya beş tüpü vardı.[41] Bir tüp, antene bağlı bir osilatördü; hem verici hem de Autodyne dedektör (alıcı). Hedef çok uzaktayken, osilatörün ilettiği enerjinin çok azı fünye yansıtılırdı. Yakınlarda bir hedef olduğunda, osilatör sinyalinin önemli bir bölümünü yansıtırdı. Yansıtılan sinyalin genliği, hedefin yakınlığına karşılık geldi.[notlar 1] Yansıyan bu sinyal, osilatörün plaka akımını etkileyecek ve böylece saptamayı mümkün kılacaktır.

Ancak faz ilişkisi osilatörün iletilen sinyali ile hedeften yansıyan sinyal arasında, fünye ve hedef arasındaki gidiş-dönüş mesafesine bağlı olarak değişmiştir. Yansıtılan sinyal fazda olduğunda, osilatör genliği artacak ve osilatörün plaka akımı da artacaktır. Ancak yansıyan sinyal faz dışı olduğunda, birleşik radyo sinyali genliği azalacak ve bu da plaka akımını azaltacaktır. Dolayısıyla, osilatör sinyali ile yansıyan sinyal arasındaki değişen faz ilişkisi, bu küçük yansıyan sinyalin genliğinin ölçümünü karmaşıklaştırdı.

Bu sorun, yansıyan sinyalin frekansındaki değişimden yararlanılarak çözüldü. Tapa ve hedef arasındaki mesafe sabit değildi, bunun yerine tapanın yüksek hızı ve hedefin herhangi bir hareketi nedeniyle sürekli değişiyordu. Tapa ile hedef arasındaki mesafe hızla değiştiğinde, faz ilişkisi de hızla değişti. Sinyaller bir anda faz içi ve birkaç yüz mikrosaniye sonra faz dışı idi. Sonuç bir heterodin hız farkına karşılık gelen vuruş frekansı. Başka bir şekilde bakıldığında, alınan sinyal frekansı Doppler kaydırmalı osilatör frekansından fünye ve hedefin nispi hareketi ile. Sonuç olarak, osilatörün plaka terminalinde, osilatör ile alınan sinyal arasındaki frekans farkına karşılık gelen düşük frekanslı bir sinyal geliştirilmiştir. VT füngesinde bulunan dört tüpten ikisi bu düşük frekanslı sinyali saptamak, filtrelemek ve yükseltmek için kullanıldı. Burada, bu düşük frekanslı "vuruş" sinyalinin genliğinin, hedeften yansıyan sinyalin genliğine karşılık geldiğine dikkat edin. Yükseltilmiş vuruş frekansı sinyalinin genliği, yakındaki bir nesneyi gösterecek kadar büyükse, o zaman 4. tüpü - gazla dolu Tiratron. Tiratron, tetiklendikten sonra elektrikli patlatıcıyı ateşleyen büyük bir akım iletti.

Son derece yüksek hızlanma ve merkezkaç kuvvetleri yaşayan top mermileriyle kullanılabilmesi için, tapa tasarımının birçok şokla sertleştirme tekniğini de kullanması gerekiyordu. Bunlar, düzlemsel elektrotları ve gerilimleri dengelemek için bileşenleri balmumu ve yağla paketlemeyi içeriyordu.

VT atama, değişken zaman anlamına gelir.[42] Ordnance Bürosu Araştırma ve Geliştirme Bölümü Direktörü Kaptan S. R. Shumaker, teknolojiye dair ipucu vermeden bu terimi açıklayıcı olacak şekilde icat etti.[43]

Geliştirme

Uçaksavar topçu menzili Kirtland Hava Kuvvetleri Üssü New Mexico, 1942'den 1945'e kadar yaklaşık 50.000 test ateşlemesinin gerçekleştirildiği yakınlık tapası için test tesislerinden biri olarak kullanıldı.[44] Test ayrıca şu saatte gerçekleşti Aberdeen Deneme Sahası yaklaşık 15.000 bombanın ateşlendiği Maryland'de.[34] Diğer yerler arasında Ft. Fisher, North Carolina ve Blossom Point, Maryland.

ABD Donanması geliştirme ve erken üretim, Wurlitzer şirket, onların varil organı fabrikası içinde Kuzey Tonawanda, New York.[45]

Üretim

Yeni fünye için ilk büyük ölçekli boru üretimi[8] bir Genel elektrik bitki Cleveland, Ohio eskiden Noel ağacı lambalarının üretiminde kullanılırdı. General Electric fabrikalarında tapa montajı tamamlandı Schenectady, New York ve Bridgeport, Connecticut.[46] Bitmiş ürünün muayeneleri tamamlandıktan sonra, her bir partiden üretilen fünye numuneleri, özel olarak inşa edilmiş Kontrol Test Laboratuvarı'nda bir dizi zorlu teste tabi tutuldukları Ulusal Standartlar Bürosu'na gönderildi.[34] Bu testler, düşük ve yüksek sıcaklık testleri, nem testleri ve ani sarsıntı testlerini içeriyordu.

1944'e gelindiğinde, Amerikan elektronik endüstrisinin büyük bir kısmı fünye yapımına odaklandı. Satın alma sözleşmeleri 1942'de 60 milyon dolardan 1943'te 200 milyon dolara, 1944'te 300 milyon dolara yükseldi ve 1945'te 450 milyon dolara yükseldi. Hacim arttıkça verimlilik devreye girdi ve fünye başına maliyet 1942'de 732 dolardan 18 dolara düştü. 1945. Bu, yaklaşık bir milyar dolara 22 milyondan fazla fünye satın alınmasına izin verdi. Ana tedarikçiler Crosley, RCA, Eastman Kodak, McQuay-Norris ve Sylvania. Toz üreticilerinden makine atölyelerine kadar iki binin üzerinde tedarikçi ve alt tedarikçi de vardı.[47][48] İlk seri üretim uygulamaları arasındaydı. baskılı devreler.[49]

Dağıtım

Vannevar Bush ABD başkanı Bilimsel Araştırma ve Geliştirme Dairesi (OSRD) savaş sırasında yakınlık tapasının üç önemli etkiye sahip olduğunu gösterdi.[50]

  • Japonlardan korunmada önemliydi Kamikaze Pasifik'teki saldırılar. Bush, etkinliğinde yedi kat artış tahmin etti 5 inç uçaksavar topçusu bu yenilik ile.[51]
  • Sonunda Almanları etkisiz hale getiren radar kontrollü uçaksavar bataryalarının önemli bir parçasıydı. V-1 İngiltere'ye saldırılar.[51]
  • Avrupa'da başlayarak kullanıldı. Bulge Savaşı Alman piyade oluşumlarına ateşlenen top mermilerinde çok etkili olduğu ve kara savaşı taktiklerini değiştirdiği yer.

İlk başta fünye sadece Almanlar tarafından ele geçirilemeyen durumlarda kullanılıyordu. 1944'te Güney Pasifik'te karadan topçu silahlarında kullanıldılar. Ayrıca 1944'te fünye tahsis edildi. İngiliz ordusu 's Uçaksavar Komutanlığı, Britanya'yı V-1 uçan bombaya karşı savunmakla meşguldü. İngiliz ağır uçaksavar silahlarının çoğu uzun, ince bir kıyı şeridinde konuşlandırıldığından, boş mermiler ele geçirilemeyecek şekilde denize düştü. Alman V-1 harekatı boyunca, imha edilen kıyı silah kuşağında uçan uçan bombaların oranı% 17'den% 74'e yükseldi ve bir günde% 82'ye ulaştı. İngilizlerin karşılaştığı küçük bir sorun, fünye bir deniz kuşuna çok yaklaştığında mermiyi patlatacak kadar hassas olması ve bir dizi deniz kuşu "ölümü" kaydedilmesiydi.[52]

Pentagon, 1944'te Müttefik sahra topçularının füzeleri kullanmasına izin vermeyi reddetti, ancak Birleşik Devletler Donanması Temmuz 1943'te yakın mesafeli füzeli uçaksavar mermileri ateşledi. Sicilya istilası.[53] Genelden Sonra Dwight D. Eisenhower fünye, VT fünye sahip 200.000 mermi veya (kod adı "POZIT") kullanmasına izin verilmesini talep etti[54]) kullanıldı Bulge Savaşı Aralık 1944'te. Müttefik ağır topçu silahlarını çok daha yıkıcı hale getirdiler, çünkü artık tüm mermiler yere düşmeden hemen önce patladı.[55] Zamana bağlı ateşe karşı kendilerini güvende hissettikleri için Alman tümenleri açıkta yakalandı çünkü kötü havanın doğru gözlemi engelleyeceği düşünülüyordu. ABD Genel George S. Patton tasarruf ile yakınlık tapalarının tanıtımı kredilendirildi Liege ve kullanımlarının kara savaşı taktiklerinde bir revizyon gerektirdiğini belirtti.[56]

Telsiz yakınlık tapaları ile donatılmış bombalar ve roketler, her iki USAAF ve USN WW2'nin sonunda. Bu yakın fünye patlatılmış bomba ve roketlerin ana hedefleri şunlardı: uçaksavar yerleştirmeler ve Havaalanları.[57]

Sensör türleri

Radyo

Topçu mermileri için radyo frekansı algılama temel algılama prensibidir.

İkinci Dünya Savaşı patentinde açıklanan cihaz[58] şu şekilde çalışır: Kabuk bir mikroverici kabuk gövdesini bir anten ve yaklaşık 180–220 MHz'lik sürekli bir dalga yayar. Kabuk, yansıtan bir nesneye yaklaştığında, bir girişim modeli oluşturulur. Bu model, küçülen mesafe ile değişir: uzaktaki her yarım dalga boyunda (bu frekanstaki yarım dalga boyu yaklaşık 0,7 metredir), verici rezonans içinde veya dışında. Bu, yayılan gücün küçük bir döngüsüne neden olur ve sonuç olarak osilatör yaklaşık 200-800 Hz akım kaynağı sağlar, Doppler Sıklık. Bu sinyal bir bant geçiş filtresi, belirli bir genliği aştığında patlamayı güçlendirir ve tetikler.

Optik

Optik algılama 1935'te geliştirildi ve 1936'da Büyük Britanya'da İsveçli bir mucit, muhtemelen Edward W. Brandt tarafından, Petoscope. İlk olarak Birleşik Krallık Hava Bakanlığı'nın "bombardıman uçakları" konseptinin bir parçası olan bombardıman uçaklarının üzerine atılacak bombalar için bir patlama cihazının bir parçası olarak test edildi. Yerden ateşlenen uçaksavar füzeleri ile kullanım için kabul edildi (ve daha sonra Brandt tarafından patentlendi). Daha sonra füzenin ana eksenine dik bir düzlemden gelen tüm ışığı bir foto hücresine yoğunlaştıran toroidal bir mercek kullandı. Hücre akımı belirli bir zaman aralığında belli bir miktar değiştiğinde patlama tetiklendi.

Biraz modern havadan havaya füzeler (ör. ASRAAM ve AA-12 Toplayıcı ) kullanmak lazerler patlamayı tetiklemek için. Füzenin uçuşuna dik dar lazer ışını huzmeleri yansıtırlar. Füze hedefine doğru ilerlerken, lazer enerjisi basitçe uzaya ışınlanır. Füze hedefinden geçerken enerjinin bir kısmı hedefi vurur ve füzeye yansıtılır, burada detektörler onu algılar ve savaş başlığını patlatır.

Akustik

Akustik yakınlık tapaları, bir hedeften (örneğin bir uçağın motoru veya geminin pervanesi) gelen akustik emisyonlarla harekete geçirilir. Çalıştırma, bir elektronik devre aracılığıyla olabilir. mikrofon veya hidrofon veya mekanik olarak diyafram ton filtresine bağlı rezonans eden bir titreşimli kamış kullanarak. [59] [60]

2.Dünya Savaşı sırasında, Almanların en az beş akustik fünye vardı. uçaksavar geliştirme aşamasında kullanım, ancak hiçbiri operasyonel hizmet görmedi. Alman akustik fünye tasarımlarının gelişimsel olarak en gelişmişi, Rheinmetall-Borsig Kranich (Almanca için Vinç ) bir elektrikli ateşleyiciyi ateşlemek için kullanılan rezonans eden bir titreşimli dilli anahtara bağlanan 140 ile 500 Hz arasındaki frekanslara duyarlı bir diyafram ton filtresi kullanan mekanik bir cihazdır. Schmetterling, Enziyen, Rheintochter ve X4 güdümlü füzeler tümü Kranich akustik yakınlık tapasıyla kullanılmak üzere tasarlanmıştır. [59] [61]

Sırasında WW2, Ulusal Savunma Araştırma Komitesi (NDRC), akustik yakınlık tapalarının kullanımını araştırdı. uçaksavar ancak daha umut verici teknolojik yaklaşımlar olduğu sonucuna vardı. NDRC araştırması, Sesin hızı özellikle füzeler ve yüksek hızlı uçaklarla ilgili olarak, akustik fünye tasarımında ve kullanımında büyük bir sınırlama olarak.[60]

Hidroakustik etki yaygın olarak bir patlama mekanizması olarak kullanılır. deniz mayınları ve torpidolar. Bir geminin suda dönen pervanesi, güçlü bir hidroakustik gürültü üretir ve bu gürültü hidrofon ve homing ve infilak için kullanıldı. Etki ateşleme mekanizmaları genellikle akustik ve manyetik indüksiyon alıcılar.[62] [63]

Manyetik

Su yerine yere inen Alman 2. Dünya Savaşı manyetik mayını.
Ana makale: Manyetik yakınlık tapası

Manyetik algılama, yalnızca gemiler gibi büyük demir kütlelerini tespit etmek için uygulanabilir. Mayınlarda ve torpidolarda kullanılır. Bu tür füzeler şu şekilde yenilebilir: manyetikliği giderme gemiler için metal olmayan gövdelerin kullanılması (özellikle mayın tarama gemisi ) veya tarafından manyetik indüksiyon uçağa takılan veya çekilen halkalar şamandıralar.

Basınç

Bazı deniz mayınları, basınç dalgası bir gemi havai geçen. Basınç sensörleri genellikle diğer fünye patlatma teknolojileri ile birlikte kullanılır. akustik ve manyetik indüksiyon.[63]

2.Dünya Savaşı sırasında, aşağıdaki çubuklar (veya trenler) için basınçla çalışan fünye geliştirildi. bombalar yerin üstünde yaratmak hava patlamaları. Çubuktaki ilk bomba bir darbeli tapa diğer bombalar basınca duyarlı diyaframla çalıştırılan patlatıcılarla donatılmıştır. İlk bombanın patlaması, yer üstünde patlayacak olan ikinci bombanın tapasını tetiklemek için kullanıldı ve bu sırada üçüncü bombayı patlatacak, işlem dizideki son bombaya kadar tüm yol boyunca tekrarlanacaktı. İleri hızdan dolayı bombacı, basınçlı patlatıcılarla donatılmış bombaların tümü, yatay bir yörünge boyunca yerden yaklaşık aynı yükseklikte patlayacaktır. Bu tasarım hem İngiliz No44 "Tabanca" hem de Alman Rheinmetall-Borsig BAZ 55A tapalar.[59] [60]

Fotoğraf Galerisi

  • 120 mm HE harç kabuğu yakınlık tapası ile donatılmış

  • 120mm HE havan kabuğu M734 yakınlık tapası

  • Yakınlık tapalı 60 mm HE havan kovanı

  • Nokta / yakınlık patlaması için seçicili 155 mm'lik bir topçu fünye (şu anda yakınlığa ayarlı).

Ayrıca bakınız

Notlar

  1. ^ Dönüş sinyali, mesafenin dördüncü kuvveti ile ters orantılıdır.

Referanslar

  1. ^ Hopkins Mühendisi Öldü. Washington post. ISSN  0190-8286. Alındı 9 Haziran 2020.
  2. ^ Sullivan, Walter (8 Şubat 1984). "Allen V. Astin 79 yaşında öldü; Headed Bureau of Standards". New York Times. ISSN  0362-4331. Alındı 9 Haziran 2020.
  3. ^ Huş ağacı, Douglas. "'İkinci Dünya Savaşı'nın gizli silahı 'Hopkins yakınlık sigortası geliştirdi ". baltimoresun.com. Alındı 9 Haziran 2020.
  4. ^ Hinman, Wilbur S (1957). "Harry Diamond'ın Portresi". IRE'nin tutanakları. 45 (4): 443. doi:10.1109 / JRPROC.1957.278430.
  5. ^ Kirby, M.W. (2003). Savaş ve Barışta Operasyonel Araştırma: 1930'lardan 1970'e İngiliz Deneyimi. Imperial College Press. s. 94. ISBN  978-1-86094-366-9.
  6. ^ Gazilerle Mücadele | Ölümcül Fuze, alındı 9 Haziran 2020
  7. ^ Baxter 1968, s. 221
  8. ^ a b c d e f g h ben Brennan, James W. (Eylül 1968), Yakınlık Tapası Kimin beyin çocuğu?, 94, United States Naval Institute Proceedings, s. 72–78
  9. ^ a b c Baxter 1968, s. 222
  10. ^ Brown, Louis (Temmuz 1993), "The Proximity Fuze", IEEE Havacılık ve Uzay ve Elektronik Sistemler Dergisi, 8 (7): 3–10, doi:10.1109/62.223933, S2CID  37799726
  11. ^ Klein, Maury (2013), Silahlanma Çağrısı: Amerika'yı İkinci Dünya Savaşı İçin Harekete Geçirmek, New York, NY: Bloomsbury Press, s. 651–2, 838n8, ISBN  978-1-59691-607-4
  12. ^ Thompson, Harry C .; Mayo, Lida (1960), Mühimmat Departmanı: Tedarik ve Tedarik, Washington, D.C., s. 123–4
  13. ^ Woodbury, David (1948), Battlefronts of Industry: İkinci Dünya Savaşında Westinghouse, New York, NY, s. 244–8
  14. ^ Parker, Dana T. (2013), Building Victory: II.Dünya Savaşı'nda Los Angeles Bölgesinde Uçak İmalatıSelvi, Kaliforniya, s. 127, ISBN  978-0-9897906-0-4
  15. ^ Baldwin 1980, s. 4
  16. ^ Baldwin 1980, s. xxxi, 279
  17. ^ Holmes, s. 272
  18. ^ Butement, W. A. ​​S. ve P.E. Pollard; "Kıyı Savunma Aparatı", Kraliyet Mühendisler Kurulu Buluşlar KitabıOcak 1931
  19. ^ Swords, S. S .; teknoloji. Radarın Başlangıçlarının Tarihi, Peter Peregrinus, Ltd, 1986, s. 71–74
  20. ^ Butement, W. A. ​​S., vd .; "Hassas Radar" J. Inst. Elekt. Engrs., cilt. 73, kısım IIIA, 1946, s. 114–126
  21. ^ Kahverengi, Louis (1999), İkinci Dünya Savaşı Radar Tarihi, bölüm 4.4 .: Inst. of Physics PublishingCS1 Maint: konum (bağlantı)
  22. ^ Uçaksavar Radyo Yakınlık Tapası (1939 - 1942) (kavramsal ve prototip tasarım çalışması)
  23. ^ Frankland, Mark (2002). Radyo Adamı: C.O.'nun Olağanüstü Yükselişi ve Düşüşü Stanley. IET. ISBN  978-0-85296-203-9.
  24. ^ a b c Holmes, Jamie (2020). 12 Saniyelik Sessizlik: Bir Mucit, Tamirci ve Casus Ekibi Nazi Süper Silahını Nasıl Düşürdü. Houghton Mifflin Harcourt. s. 304. ISBN  978-1-328-46012-7.
  25. ^ Friedland, Martin L. (2002). Toronto Üniversitesi: Bir Tarih (1. baskı). Toronto: Toronto Üniversitesi Yayınları. pp.354 –355. ISBN  9780802044297.
  26. ^ Baxter James Phinney (1946). Zamana Karşı Bilim Adamları. Küçük, Brown.
  27. ^ "Merle Tuve". www.aip.org. 17 Nisan 2015. Alındı 10 Haziran 2020.
  28. ^ Holmes, Jamie (2020). 12 Saniyelik Sessizlik: Bir Mucit, Tamirci ve Casus Ekibi Nazi Süper Silahını Nasıl Düşürdü. Houghton Mifflin Harcourt. s. 304–305. ISBN  978-1-328-46012-7.
  29. ^ Holmes, s. 306
  30. ^ a b Malzeme Mühendisliği Tasarım El Kitabı Mühimmat Serisi Araştırma ve Geliştirme: Tapalar, Yakınlık, Elektrik Birinci Bölüm (U) (PDF). ABD Ordusu Malzeme Komutanlığı. 1963.
  31. ^ a b Cochrane, Rexmond (1976). İlerleme önlemleri: Ulusal Standartlar Bürosu'nun geçmişi (PDF). Arno Press. s. 388–399. ISBN  978-0405076794.
  32. ^ Hinman, Jr., Wilbur (1957). "Harry Diamond'ın Portresi". IRE'nin tutanakları. 45 (4): 443–444. doi:10.1109 / JRPROC.1957.278430.
  33. ^ "Topçu Yakınlık Sigortaları". warfarehistorynetwork.com. Alındı 18 Haziran 2018.
  34. ^ a b c "Radyo Yakınlık Tapaları" (PDF). Alındı 18 Haziran 2018.
  35. ^ a b Johnson, John; Buchanan, David; Brenner, William (Temmuz 1984). "Tarihi Mülkler Raporu: Harry Diamond Laboratories, Maryland ve Uydu Kurulumları Woodbridge Araştırma Tesisi, Virginia ve Blossom Point Saha Test Tesisi, Maryland". Savunma Teknik Bilgi Merkezi.
  36. ^ Haynes, John Earl; Klehr, Harvey, Venona, Amerika'daki Sovyet Casusluğunun Kodunu Çözme, s. 303
  37. ^ Holmes, s. 274
  38. ^ Baxter 1968, s. 224
  39. ^ Howeth, Linwood S. (1963). Birleşik Devletler Donanmasında İletişim-Elektronik Tarihi. Amerika Birleşik Devletleri Hükümeti Baskı Ofisi. s. 498. LCCN  64-62870.
  40. ^ Ordnance Bürosu 1946, s. 32–37
  41. ^ Ordnance Bürosu 1946, s. 36, beşinci bir boruyu, bir diyot, düşük yörüngeli dalga bastırma özelliği (WSF) için kullanılır.
  42. ^ "Bölüm 4 Çalışmasının Özeti". Milli Savunma Araştırma Konseyi Özet Teknik Raporu (PDF) (Bildiri). 1946. s. 1.
  43. ^ Rowland, Buford; Boyd, William B. (1953). II.Dünya Savaşı'nda ABD Donanma Mühimmat Bürosu. Washington, D.C .: Bureau of Ordnance, Department of the Navy. s. 279.
  44. ^ ABD Ordusu Mühendisler Birliği (8 Ağustos 2008). "Isleta Pueblo Mühimmat Etki Alanı hakkında bilgi talebi" (PDF). Isleta Pueblo Haberleri. Cilt 3 hayır. 9. s. 12. Arşivlendi (PDF) 26 Mart 2017 tarihinde orjinalinden.
  45. ^ Donanma, Wurlitzer erkeklerine yüksek ödül veriyor. Billboard dergisi. 15 Haziran 1946.
  46. ^ Miller, John Anderson (1947), "Savaşta Erkekler ve Voltlar", Doğa, New York: McGraw-Hill Kitap Şirketi, 161 (4082): 113, Bibcode:1948Natur.161..113F, doi:10.1038 / 161113a0, S2CID  35653693
  47. ^ Sharpe 2003
  48. ^ Baldwin 1980, s. 217–220
  49. ^ Eisler, Paul; Williams, Mari (1989). Baskılı Devre ile Hayatım. Lehigh University Press. ISBN  978-0-934223-04-1.
  50. ^ Bush 1970, s. 106–112
  51. ^ a b Bush 1970, s. 109
  52. ^ Dobinson, Colin (2001). AA Komutanlığı: İngiltere'nin II.Dünya Savaşı Uçaksavar Savunmaları. Methuen. s.437. ISBN  978-0-413-76540-6.
  53. ^ Potter, E.B .; Nimitz, Chester W. (1960). Deniz gücü. Englewood Kayalıkları, New Jersey: Prentice-Hall. pp.589 –591.
  54. ^ Albert D. Helfrick (2004). Uçuşun Evrimindeki Elektronik. Texas A&M UP. s. 78. ISBN  9781585444137.
  55. ^ Rick Atkinson (2013). Son Işıkta Silahlar: Batı Avrupa'da Savaş, 1944-1945. s. 460–62, 763–64. ISBN  9781429943673.
  56. ^ Bush 1970, s. 112
  57. ^ "Bölüm 4 Çalışmasının Özeti". Milli Savunma Araştırma Konseyi Özet Teknik Raporu (PDF) (Bildiri). 1946. s. 8.
  58. ^ BİZE 3152547, Kyle, John W, "Radio Proximity Fuze", yayın tarihi 1950-12-04 
  59. ^ a b c Hogg Ian (1999). İkinci Dünya Savaşı'nın Alman Gizli Silahları. Ön Cephe Kitapları. s. 120–122. ISBN  978-1-8483-2781-8.
  60. ^ a b c "Bölüm 2 Yakınlık ve Zaman Füzeleri". Milli Savunma Araştırma Konseyi Özet Teknik Raporu (PDF) (Bildiri). 1946. s. 17–18.
  61. ^ Zaloga Steven (2019). II.Dünya Savaşı'nın Alman Güdümlü Füzeleri. Bloomsbury Publishing. ISBN  978-1-4728-3179-8.
  62. ^ Beloshitskiy, V.P; Baginskiy, Yu.M (1960). Oruzhiye Podvodnogo Udara (Sualtı Silahları) (Bildiri). Askeri Yayınevi.
  63. ^ a b Erickson, Andrew; Goldstein, Lyle; Murray William (2009). Çin Mayın Savaşı. Deniz Harp Koleji. sayfa 12–17. ISBN  978-1-884733-63-5.

Kaynakça

daha fazla okuma

  • Allard, Dean C. (1982), "Radio Proximity Fuze'un Geliştirilmesi" (PDF), Johns Hopkins APL Teknik Özet, 3 (4): 358–59
  • Bennett, Geoffrey (1976), "Yakınlık Tapasının Geliştirilmesi", Kraliyet Birleşik Hizmet Kurumu Dergisi, 121 (1): 57–62, ISSN  0953-3559
  • Collier, Cameron D. (1999), "Tiny Miracle: The Proximity Fuze", Denizcilik Tarihi, ABD Deniz Kuvvetleri Enstitüsü, 13 (4): 43–45, ISSN  1042-1920
  • Tapalar, Yakınlık, Elektrik: Birinci Bölüm (PDF), Engineering Design Handbook: Ammunition Series, United States Army Materiel Command, July 1963, AMCP 706-211
  • Tapalar, Yakınlık, Elektrik: İkinci Bölüm, Engineering Design Handbook: Ammunition Series, United States Army Materiel Command, AMCP 706-212
  • Tapalar, Yakınlık, Elektrik: Üçüncü Bölüm, Engineering Design Handbook: Ammunition Series, United States Army Materiel Command, AMCP 706-213
  • Tapalar, Yakınlık, Elektrik: Dördüncü Bölüm, Engineering Design Handbook: Ammunition Series, United States Army Materiel Command, AMCP 706-214
  • Tapalar, Yakınlık, Elektrik: Beşinci Bölüm, Engineering Design Handbook: Ammunition Series, United States Army Materiel Command, August 1963, AMCP 706-215
  • ABD 3166015, Tuve, Merle A. & Richard B. Roberts, "Radio Proximity Fuze", 19 Ocak 1965'te yayınlandı ve Amerika Birleşik Devletleri'ne atandı 
  • Allen, Kevin. "Topçu Yakınlık Sigortaları". Harp Geçmişi Ağı. Alındı 4 Haziran 2018.

Dış bağlantılar