机载雷达初显神通
雷达,人称“飞机的眼睛”,雷达在航空史的发展中起着十分重要的作用。
雷达这词是个外来语,它是根据英文名词音译过来的,英文名词的原意是“无线电探测和测距”的意思。从这个英文的名词中,我们多少可以了解雷达的作用,它的主要作用就是用无线电来探测目标。
在飞机发明之初,飞机的速度不快,机上的飞行员可以用眼睛来观察周围的目标,地面上的观察员则用眼睛看和耳朵听来发现飞机的行踪。
后来,飞机的速度不断增大,特别是飞机投入了战争,战争中的情况千变万化,飞机需要有一种仪器能远距离发现目标,而地面上的人员为防备敌方的空击,也需要及早发现从空中飞来的飞机。
人们想到了蝙蝠。
原来早在1793年,意大利生理学家斯帕兰札尼在研究蝙蝠的夜间视力时,发现夜晚飞行出来捕捉蚊虫等小飞虫吃的蝙蝠,视力极差,它的视力差却照样能自由行动,于是他推测蝙蝠不是靠眼睛而是靠耳朵来辨认周围的事物。
这个发现当时提不出足够的论证,又不能被动物学方面的权威们所接受。
一直到100多年后的20世纪初,物理学界发明了“声波检测器”,能够测出各种听不见的声波,这才证实了蝙蝠确实是靠耳朵来辨认周围事物的:蝙蝠一边飞行,一边张大着嘴发出一种人耳听不见的超声波,超声波传到蝙蝠飞行前方的物体上,被物体反射回来,蝙蝠的耳朵接受到这些反射回来的声波,就辨认出周围的物体了。
根据这个发现,人们发明了“超声波回声检测仪”,它不断向四周发出声波,再根据接收到的回波去检测水下是否有鱼群、有潜艇、有冰山等等。
根据这个原理,人们想到,无线电电磁波也是一种波,也具有遇到障碍物就反射回来的特性,而且电波的传递的速度为每秒30万公里,声波传递的速度才只有大约每秒340米;电波在空气中传播的距离也比声波要远得多,采用无线电波来代替声波,效率不是更高更快吗?于是发明了“无线电探测和测距”仪器,它就是雷达。
雷达由发射机不断向空中发出无线电波,电波在前进时遇到障碍物后会反射回来,通过天线被接收机接收,显示在类似电视的屏幕上。
雷达的研制是从20世纪初开始的。1904年,德国的一位科学家提出了一种雷达设计方案,并申请了专利。但一直到30年代才研制出作用距离大于声波探测器的雷达。
在1936年之前,只有一种办法可以发现视距(眼睛能看到的距离)之外的飞机,就是使用声波定位器。这种定位器体积庞大,如果工作正常,最大作用距离为13公里,这个距离对于老式的双翼机来说,也只要4分多钟就能飞到。
单翼机的发展,使飞机的设计发生了革命,许多飞机都提高了速度。很显然,防御者要使自己的飞机尽快地进入作战位置,截击前来袭击的敌机,就需要提前预警。
1936年6月,一个英国的研究小组在罗伯特·沃森·瓦特的领导下,研制出第一部试验型地面雷达,探测飞机的作用距离为27公里。几经改进,同年9月,雷达的作用距离达到88公里。
1939年,英国在地面部署了由20部雷达组成的雷达网,这就是最早的预警网。这时,雷达的最大作用距离达到177公里,发现飞行高度为4570米。这些雷达每部都重达数吨,发射天线塔高达100多米。这样的雷达效率虽高,却不能在飞机上使用。为了减少雷达的体积,减轻雷达的重量,早就有人开始了不懈的努力。
1937年底,第一部机载雷达安装到英国的“安森”型侦察教练机上,它可以探测到16公里之外的舰船。这种机载雷达经过改进之后,称为AI机载截击雷达,并于1940年夏天开始服役。
1940年7月23日凌晨,大地正处在黎明前的黑暗之中,英国中尉飞行员阿什费尔德和雷达操纵员拉·莱兰中士,驾驶“布伦海姆”战斗机起飞了。
很快,莱兰中士从雷达的荧光屏上发现了情况,他立即向中尉飞行员报告:“发现敌机,是轰炸机,航向××,高度××。”阿什费尔德向莱兰提供的航向和高度飞去,果然发现了一架轰炸机,一阵猛烈的炮火向敌轰炸机射去,顿时,轰炸机冒出了一股浓烟,向地面坠去。
这是世界上第一次飞机借助于雷达的帮助,击落敌机。
随着战争的发展,雷达的使用更为广泛,英国的飞机装有空对地、空对海雷达,后者用于发现潜艇。在大西洋作战中,飞机借助雷达,击沉了敌方40多艘潜艇。
1944年6月8日,一位飞行员和他的机组,驾驶装有雷达的“解放者”飞机,在20分钟内连续击沉了两艘德国潜艇。机载雷达初试锋芒就是显示了强大的威力。英国空军还用装有雷达的飞机为轰炸机群指示目标的位置。代号“鹰攻击”雷达的出现,使许多国家建立起了很好的防空体系,这个体系一般包括严密的空袭预报系统和战斗机控制系统。
防空体系中最关键的是雷达网的建立,空军部队有了强有力的雷达网,就能使战斗力不太强的战斗机中队能够十分有效地使用兵力,雷达使指挥员们能够看见空中的情况,空战变得更为激烈,也更为残酷了。
1940年8月15日星期四。这一天,德国与英国在空中展开了一场激烈的空战。德国出动了大批战斗机和轰炸机,实施代号为“鹰攻击”的计划,对英国进行了空袭。德国的飞机黑压压一片,尤如一个鹰群,直奔英国的机场飞来,这些飞机时而佯攻,时而真打;时而侦察,时而猛攻滥炸。到了下午,德国的飞机对英国机场进行了地毯式的轰炸。
英国的战斗机飞行员并没有被德国法西斯的气势汹汹所吓倒,他们驾驶着战斗机一次又一次起飞,与德军展开了激烈的搏斗。有些英国飞行员驾驶着机翼受伤的飞机,晃晃悠悠地飞回机场,再换上一架新的战斗机,又升上蓝天。天空中不时传来炸弹的爆炸声和航炮的射击声。这天的空战进行了一天,一直到日落,德军损失75架飞机,英军损失28架飞机,另有13架飞机受伤。德军把这一天称为“黑色的星期四”。
德军的许多飞行员抱怨:他们的飞机经常遇到燃油不足的威胁,损失的飞机有一些并不是被英军的飞机和地面炮火所击中,而是由于燃油耗尽,自己坠入英吉利海峡黛色的波涛中。
德军统率部又调整了战术,向空军下达了命令:鹰,鹰,第二攻击波开始!接到命令的德国轰炸机出发了。数百架涂有黑十字标记的轰炸机沿着泰晤士河嗡嗡地飞向伦敦。一颗颗炸弹落在伦敦的大街上,落在街上的食品店上,顷刻间,食品店化为一片废墟。燃烧弹使大街小巷变成一片火海,到处都是残垣断壁,满地都是被炸得粉碎的玻璃。
飞机变得越来越先进,战争却变得越来越残酷。