Rádiové vybavení prvních typů A6M Zero
Napsal: 8/2/2009, 19:14
Rádiové systémy letadel Zero A6M2 a A6M3
Jakmile v 1. světové válce začaly letecké boje mezi skupinami letadel, objevila se nutnost taktického řízení jednotlivých strojů. I když v té době už byla realizována technologie bezdrátového spojení, byla nepoužitelná pro stíhací letadla-byla těžká, nepohotová a nepraktická. Použité dlouhé vlnové délky vyžadovaly dlouhou anténu, řešenou jako vlečná. Téměř výlučně používaný telegrafní provoz vyžadoval rádiového operátora. Z těchto důvodů zůstávaly velitelům leteckých formací jen prostředky vizuální komunikace. Signály rukou, křídly letadla a raketové pistole byly užitečné, ale omezené prostředky pro signalizaci záměru vedoucího před zahájením boje a shromáždění skupiny po boji.
Když byly mezi válkami vyvinuty malé a spolehlivé krátkovlnné radiotelefonní soupravy, letecké síly hlavních mocností usilovaly o přijetí hlasové komunikace.
Japonské rádiové soupravy byly dobře navrženy a na začátku 2. světové války dobře stavěny. Jak válka pokračovala, kvalita rádiových součástek byla ovlivněna nedostatkem surovin. Jedním z prvních problémů byl nedostatek koordinace mezi výrobci radiostanic a staviteli letadel. V počátečních návrzích kokpitů letadel nebylo často počítáno s místem pro radiostanice. Ty byly montovány dodatečně do jakéhokoli prostoru, který byl k dispozici. Tak vznikaly v některých typech letadel problémy s přístupností ovládacích prvků radiostanic.
Největší problém, na který se narazilo, byla korektní instalace radiostanic se správným kabelováním, stíněním a uzemněním zařízení. Nedostatečné stínění zapalování motoru letadla a ochrana před statickými výboji, vznikajícími při pronikání trupu letadla atmosférou, působily rušení příjmu signálu ve velkém stupni. Problémy se spojením vedly stíhací piloty k tomu, že přestali rádio užívat a uchýlili se ke starým vizuálním metodám; u několika pozemních skupin bylo rádiové zařízení odstraněno s tím, že se sníží váha a zvýší výkony letadel. U letadel, umístěných na letadlových lodích, bylo ale nutno radiostanice ponechat kvůli navigaci a navádění.
V bojích nedostatek radiostanic vážně omezil možnosti taktického řízení letadel veliteli skupin. Saburo Sakai psal o smrti svého druha pilota Yoshia Miyazakiho a hrozícím přepadení poručíka Junichiho Sasaie za okolností, kdy formace letadel byla rozptýlena a on nebyl schopen varovat piloty odloučených letadel, že budou zaskočeni. Tyto incidenty se objevily nad Novou Guineou v květnu 1942. Později, během leteckých bojů nad Guadalcanalem, měly japonské stíhací formace velké obtíže při koordinaci eskortních akcí v obtížných mrakových podmínkách, snižujících viditelnost v různých výškách.
Rádiové systémy instalované v prvních variantách letadel Zero A6M2 a A6M3 byly Typ 96 ku (letectvo) Model 1 hlasový/telegrafní systém a Typ 1 ku Model 3 radiokompas nebo rádiový zaměřovač (RDF-Radio Direction Finder). Typ 1-3 byla standardní jednotka RDF pro většinu letadel, umístěných na letadlových lodích IJN. Systém Typ 96-1 byl předtím užit u stíhačů sérií A5M4. Sestával ze tří částí. Vysílač a přijímač byly oddělené jednotky, které byly umístěny dole na pravé straně kokpitu. Byly zavěšeny ve standardní protiotřesové montáži na elastických šňůrách (bungees); šňůry chránily přístroje před otřesy při nárazech. Moduly dynamotorů, které napájely radiostanici, byly namontovány v levém zadním koutě kokpitu za pilotním opěradlem.
Dynamotory jsou generátory poháněné elektrickými motory. Byly to běžné prostředky napájení rádiových zařízení letadel různých států během 2. světové války, jelikož vyloučily kolísání proudu, které nastávalo v hlavním elektrickém systému letadla.
Typ 96-1 pracoval ve frekvenčním pásmu 3,8 ÷ 5,8 MHz, frekvence byly generovány krystalovými oscilátory. Výkon vysílače byl 8 ÷ 10 W ve fónickém módu a 30 W v telegrafním (CW) módu. Jeden z problémů, se kterými se setkalo IJN při přípravě útoku na Pearl Harbour, byl, že operující stíhači nebyli nikdy dál než 90 mil od svých nosičů. Praktický dosah fónického rádia v optimálních podmínkách byl 50 mil. Protože by se stíhači mohli odvážit vzdálit při misi až 250 mil, bylo nutné začít cvičný program v užití telegrafní komunikace na delších pásmech. Podle některých nálezů (Zero A6M2 AI-154 pilota Takashiho Hirana, které havarovalo ve Fort Kamehameha) nebyli všichni stíhací piloti cvičeni v telegrafním přenosu, možná byli vybaveni nutným zařízením jen velitelé jednotek. Přijímač byl superheterodynového typu. Celková váha systému byla 16,5 kg.
Řídící skříň pro radiokompas Typ 1-3 byla umístěna nad radiostanicí. Směrová smyčková anténa byla montována na trupu pod krytem kabiny za ochranným sloupkem při převrácení. Její nosná část se skládala ze dvou lisovaných kruhových kovových rámů se středním sloupkem. Vlastní anténa byla vyrobena z izolovaného drátu, navinutého mezi rámy. Drát byl ovinut látkou, která byla nalakována. Pohonný motor pro otáčení smyčkové antény byl ve skříni uvnitř trupu pod anténou a velká centrální jednotka pro zpracování rádiových signálů byla umístěna v zadní části trupu za zadní přepážkou kokpitu. Dynamotor pro systém RDF byl také umístěn v zadní části trupu. Vizuální indikátor pro let podle směrového rádiového signálu byl montován v dolním levém rohu přístrojového panelu. Ciferník tohoto přístroje měl namalovaný oblouk se znaky pro „vpravo“ a „vlevo“. Ručka indikovala relativní polohu letadla k signálu. Další ovládač byla kruhová přepínací skříň, montovaná vedle pilotova pravého ramene; přepínala přijímací anténu mezi rádiovou komunikací a systémem RDF. Tak mohl operátor RDF užít anténu k monitorování AM rádiového vysílání. Velitel Fučida užil tuto možnost 7. prosince 1941, když se blížil k Oahu. Pravidelné hudební vysílání z Honolulu jej ujistilo, že americké síly nevěděly o hrozícím útoku. Existují informace, že mnoho pilotů tiše provozovalo tuto praxi v boji s nudou na dlouhých letech.
Zajímavé o Typu 1-3 je, že je to kopie Fairchild Aero Compassu, vyrobeného Fairchild Aircraft Company v New Yorku. Zero AI-154, sestřelené ve Fort Kamehameha, mělo instalovaný Fairchildem vyrobený radiokompas Model RC-4, sériové číslo 484; Fairchildův radiokompas mělo i Zero, ukořistěné na Aleutských ostrovech o sedm měsíců později. Toto zařízení pracovalo v pásmu od 160 do 385 kHz; volicí přepínače na ukořistěném zařízení byly označeny od 170 do 1200 kHz. V IJN byl Typ 1-3 znám jako „Kruesi“ podle jeho návrháře, Geoffreye Kruesiho z Daytony v Ohiu.
Směrové vyhledávání funguje takto: když je zamířena na zdroj signálu osa smyčkové antény (přímka v rovině rámu), anténa signál nepřijímá. Když je na zdroj zamířena plocha smyčky, bude anténa přijímat nejsilnější signál. Pilot našel úhel, ze kterého neslyšel signál, a viděl tento kurs na svém „traťometru“ (route meter) na přední straně řídící jednotky. Podle kompasu uvedl své letadlo do tohoto kursu. Tento systém má však nevýhodu. Když je nalezena zóna bez signálu, jde o orientaci v obou směrech-ke zdroji a pryč od zdroje. Když má pilot dobré povětrnostní podmínky, může být schopen určit podle slunce směr, ve kterém potřebuje letět. Když je zataženo nebo tma, může nedopatřením letět v opačném kursu-od zdroje. To se přihodilo mnohokrát s často tragickými následky.
Neuctivá poznámka: rámová anténa má směrový diagram dvouokruhový (osmičkový)-při jednom zdroji signálu má dvě maxima a dvě minima signálu. Přidáním pomocné všesměrové vertikální antény a sloučením signálů obou antén vznikne směrový diagram srdcovkový (kardioidní) s jedním minimem a jedním maximem signálu.
Literatura:
http://www.j-aircraft.com
Po dlouhých letech se vracím k tomuto článku; mohou za to, jak jinak, vzducholodě. Po prostudování řady literatury a důkladném fyzikálním i praktickém vysvětlení opravuji věty
"Směrové vyhledávání funguje takto: když je zamířena na zdroj signálu osa smyčkové antény (přímka v rovině rámu), anténa signál nepřijímá. Když je na zdroj zamířena plocha smyčky, bude anténa přijímat nejsilnější signál."
takto:
"Směrové vyhledávání funguje takto: když je zamířena na zdroj signálu osa smyčkové antény (přímka v rovině rámu), přijímaný signál je nejsilnější. Když je na zdroj zamířena kolmice k ploše smyčky, přijímaný signál je nejslabší, prakticky nulový."
Jakmile v 1. světové válce začaly letecké boje mezi skupinami letadel, objevila se nutnost taktického řízení jednotlivých strojů. I když v té době už byla realizována technologie bezdrátového spojení, byla nepoužitelná pro stíhací letadla-byla těžká, nepohotová a nepraktická. Použité dlouhé vlnové délky vyžadovaly dlouhou anténu, řešenou jako vlečná. Téměř výlučně používaný telegrafní provoz vyžadoval rádiového operátora. Z těchto důvodů zůstávaly velitelům leteckých formací jen prostředky vizuální komunikace. Signály rukou, křídly letadla a raketové pistole byly užitečné, ale omezené prostředky pro signalizaci záměru vedoucího před zahájením boje a shromáždění skupiny po boji.
Když byly mezi válkami vyvinuty malé a spolehlivé krátkovlnné radiotelefonní soupravy, letecké síly hlavních mocností usilovaly o přijetí hlasové komunikace.
Japonské rádiové soupravy byly dobře navrženy a na začátku 2. světové války dobře stavěny. Jak válka pokračovala, kvalita rádiových součástek byla ovlivněna nedostatkem surovin. Jedním z prvních problémů byl nedostatek koordinace mezi výrobci radiostanic a staviteli letadel. V počátečních návrzích kokpitů letadel nebylo často počítáno s místem pro radiostanice. Ty byly montovány dodatečně do jakéhokoli prostoru, který byl k dispozici. Tak vznikaly v některých typech letadel problémy s přístupností ovládacích prvků radiostanic.
Největší problém, na který se narazilo, byla korektní instalace radiostanic se správným kabelováním, stíněním a uzemněním zařízení. Nedostatečné stínění zapalování motoru letadla a ochrana před statickými výboji, vznikajícími při pronikání trupu letadla atmosférou, působily rušení příjmu signálu ve velkém stupni. Problémy se spojením vedly stíhací piloty k tomu, že přestali rádio užívat a uchýlili se ke starým vizuálním metodám; u několika pozemních skupin bylo rádiové zařízení odstraněno s tím, že se sníží váha a zvýší výkony letadel. U letadel, umístěných na letadlových lodích, bylo ale nutno radiostanice ponechat kvůli navigaci a navádění.
V bojích nedostatek radiostanic vážně omezil možnosti taktického řízení letadel veliteli skupin. Saburo Sakai psal o smrti svého druha pilota Yoshia Miyazakiho a hrozícím přepadení poručíka Junichiho Sasaie za okolností, kdy formace letadel byla rozptýlena a on nebyl schopen varovat piloty odloučených letadel, že budou zaskočeni. Tyto incidenty se objevily nad Novou Guineou v květnu 1942. Později, během leteckých bojů nad Guadalcanalem, měly japonské stíhací formace velké obtíže při koordinaci eskortních akcí v obtížných mrakových podmínkách, snižujících viditelnost v různých výškách.
Rádiové systémy instalované v prvních variantách letadel Zero A6M2 a A6M3 byly Typ 96 ku (letectvo) Model 1 hlasový/telegrafní systém a Typ 1 ku Model 3 radiokompas nebo rádiový zaměřovač (RDF-Radio Direction Finder). Typ 1-3 byla standardní jednotka RDF pro většinu letadel, umístěných na letadlových lodích IJN. Systém Typ 96-1 byl předtím užit u stíhačů sérií A5M4. Sestával ze tří částí. Vysílač a přijímač byly oddělené jednotky, které byly umístěny dole na pravé straně kokpitu. Byly zavěšeny ve standardní protiotřesové montáži na elastických šňůrách (bungees); šňůry chránily přístroje před otřesy při nárazech. Moduly dynamotorů, které napájely radiostanici, byly namontovány v levém zadním koutě kokpitu za pilotním opěradlem.
Dynamotory jsou generátory poháněné elektrickými motory. Byly to běžné prostředky napájení rádiových zařízení letadel různých států během 2. světové války, jelikož vyloučily kolísání proudu, které nastávalo v hlavním elektrickém systému letadla.
Typ 96-1 pracoval ve frekvenčním pásmu 3,8 ÷ 5,8 MHz, frekvence byly generovány krystalovými oscilátory. Výkon vysílače byl 8 ÷ 10 W ve fónickém módu a 30 W v telegrafním (CW) módu. Jeden z problémů, se kterými se setkalo IJN při přípravě útoku na Pearl Harbour, byl, že operující stíhači nebyli nikdy dál než 90 mil od svých nosičů. Praktický dosah fónického rádia v optimálních podmínkách byl 50 mil. Protože by se stíhači mohli odvážit vzdálit při misi až 250 mil, bylo nutné začít cvičný program v užití telegrafní komunikace na delších pásmech. Podle některých nálezů (Zero A6M2 AI-154 pilota Takashiho Hirana, které havarovalo ve Fort Kamehameha) nebyli všichni stíhací piloti cvičeni v telegrafním přenosu, možná byli vybaveni nutným zařízením jen velitelé jednotek. Přijímač byl superheterodynového typu. Celková váha systému byla 16,5 kg.
Řídící skříň pro radiokompas Typ 1-3 byla umístěna nad radiostanicí. Směrová smyčková anténa byla montována na trupu pod krytem kabiny za ochranným sloupkem při převrácení. Její nosná část se skládala ze dvou lisovaných kruhových kovových rámů se středním sloupkem. Vlastní anténa byla vyrobena z izolovaného drátu, navinutého mezi rámy. Drát byl ovinut látkou, která byla nalakována. Pohonný motor pro otáčení smyčkové antény byl ve skříni uvnitř trupu pod anténou a velká centrální jednotka pro zpracování rádiových signálů byla umístěna v zadní části trupu za zadní přepážkou kokpitu. Dynamotor pro systém RDF byl také umístěn v zadní části trupu. Vizuální indikátor pro let podle směrového rádiového signálu byl montován v dolním levém rohu přístrojového panelu. Ciferník tohoto přístroje měl namalovaný oblouk se znaky pro „vpravo“ a „vlevo“. Ručka indikovala relativní polohu letadla k signálu. Další ovládač byla kruhová přepínací skříň, montovaná vedle pilotova pravého ramene; přepínala přijímací anténu mezi rádiovou komunikací a systémem RDF. Tak mohl operátor RDF užít anténu k monitorování AM rádiového vysílání. Velitel Fučida užil tuto možnost 7. prosince 1941, když se blížil k Oahu. Pravidelné hudební vysílání z Honolulu jej ujistilo, že americké síly nevěděly o hrozícím útoku. Existují informace, že mnoho pilotů tiše provozovalo tuto praxi v boji s nudou na dlouhých letech.
Zajímavé o Typu 1-3 je, že je to kopie Fairchild Aero Compassu, vyrobeného Fairchild Aircraft Company v New Yorku. Zero AI-154, sestřelené ve Fort Kamehameha, mělo instalovaný Fairchildem vyrobený radiokompas Model RC-4, sériové číslo 484; Fairchildův radiokompas mělo i Zero, ukořistěné na Aleutských ostrovech o sedm měsíců později. Toto zařízení pracovalo v pásmu od 160 do 385 kHz; volicí přepínače na ukořistěném zařízení byly označeny od 170 do 1200 kHz. V IJN byl Typ 1-3 znám jako „Kruesi“ podle jeho návrháře, Geoffreye Kruesiho z Daytony v Ohiu.
Směrové vyhledávání funguje takto: když je zamířena na zdroj signálu osa smyčkové antény (přímka v rovině rámu), anténa signál nepřijímá. Když je na zdroj zamířena plocha smyčky, bude anténa přijímat nejsilnější signál. Pilot našel úhel, ze kterého neslyšel signál, a viděl tento kurs na svém „traťometru“ (route meter) na přední straně řídící jednotky. Podle kompasu uvedl své letadlo do tohoto kursu. Tento systém má však nevýhodu. Když je nalezena zóna bez signálu, jde o orientaci v obou směrech-ke zdroji a pryč od zdroje. Když má pilot dobré povětrnostní podmínky, může být schopen určit podle slunce směr, ve kterém potřebuje letět. Když je zataženo nebo tma, může nedopatřením letět v opačném kursu-od zdroje. To se přihodilo mnohokrát s často tragickými následky.
Neuctivá poznámka: rámová anténa má směrový diagram dvouokruhový (osmičkový)-při jednom zdroji signálu má dvě maxima a dvě minima signálu. Přidáním pomocné všesměrové vertikální antény a sloučením signálů obou antén vznikne směrový diagram srdcovkový (kardioidní) s jedním minimem a jedním maximem signálu.
Literatura:
http://www.j-aircraft.com
Po dlouhých letech se vracím k tomuto článku; mohou za to, jak jinak, vzducholodě. Po prostudování řady literatury a důkladném fyzikálním i praktickém vysvětlení opravuji věty
"Směrové vyhledávání funguje takto: když je zamířena na zdroj signálu osa smyčkové antény (přímka v rovině rámu), anténa signál nepřijímá. Když je na zdroj zamířena plocha smyčky, bude anténa přijímat nejsilnější signál."
takto:
"Směrové vyhledávání funguje takto: když je zamířena na zdroj signálu osa smyčkové antény (přímka v rovině rámu), přijímaný signál je nejsilnější. Když je na zdroj zamířena kolmice k ploše smyčky, přijímaný signál je nejslabší, prakticky nulový."