Радар пайда болу тарихы
Радар пайда болмай тұрып 1886 жылы Г.Герц радиотолқындар мен диэлектрик металл денелердің байланысын ашқан. 1897 жылы А.Попов радиотолқындардың кеме корпустарының металл бөлшектеріне шағылысатынын байқаған. Бірақ сол уақытта ол көріністі ғалымдар аса мән бермеген еді. Радар құрудың нағыз идеясын Дюссельдорфтағы Хюльсмайер өнертапқышы ойлап тапқан. Ол өз құралын 1904 жылы патентеген. Оны “телемобильскоп” деп атаған. Өнертапқыш радиотолқындардың шағылысу эффектісі арқылы қашықтықтағы кемелерді анықтау үшін қолданатынын айтқан. Бұл құрал арқылы кемелердің соқтығысуын алдын алуға болатынын аңғарған.
Жұмыс істеу принципі
Құралдың жұмыс істеу принципі өте қарапайым. Құрал арқылы жіберілген сигнал (радиотолқын эффектісі арқылы) кемелермен шағылысып және қайта оралып, жеткен ақпаратты өңдейді. Аппарат көптеген бөлшектерден тұрады. Олар радио жіберетін бөлшек, екі айналатын антенна, радиоқабылдағыш дыбыс арқылы немесе түсті индикаторлы. Хюльсмайер патентінде ол шағылысатын объектке дейінгі қашықтықты қалай есептеу керектігін сипаттады. Өкінішке орай, оның өнертабысын ешкім түсінбеді. Телемобильскоптың нақты радиолокацияға айналуына 30 жылдай уақыт керек болды.
Тәжірибелер
1924 жылы Ағылшын ғалымдары Эпплтон мен Барнет Хюльсмайер мен Поповтың зерттеулерін қолданып көптеген тәжірибелер жүргізген. Олар Хевисайд қабатын өлшеді. 1925 жылы Брейт және Тьюв американдықтар импульс әдісімен Хевисайд қабатын өлшеген. Радиоинтерференциялық өлшеу теориясы 1930 жылы кеңестік ғалым Папалекси мен Мандельштам ұсынылған. 1922 жылы Тейлор мен Юнг теңіз зертханасының қызметкерлері ультрақысқа толқындарының ауқымында радиолакация құбылысын байқады. Олар АҚШ-тың Әскери-теңіз министрлігіне қарсылас кемелерді анықтауға арналған құрылғыны жасау туралы баяндамасын жіберді. Бірақ олардың ұсынысы қолдау алмады.
1930 жылы қысқа толқындар бойынша эксперименттер жүргізіп, Хайланд инженері (Тейлордың зерттеушісі) ұшақ қабылдағыш пен таратқыш орналасқан сызықты кесіп өткенде бұрмалануларды анықтады. Хайланд әуе кемесінің орналасуы қысқа толқынды радио қабылдағыш пен радио таратқыш арқылы анықталуы мүмкін деген қорытындыға келді.
1933 жылы Хайланд, Tейлор және Юнг бұл идеялары үшін патент алды. Бұл жолы барлық техникалық алғышарттар радар құру үшін пайда болды. Күн сайын кемелер мен ұшақтардың жылдамдығы өсті. Олардың орналасуын анықтауға қажеттілік туындады.(Әсіресе әскери тапсырмаларда). Идеяны іске асыру бірқатар техникалық және ғылыми қиындықтарға байланысты болды.
Радар алғашқы түрлері
1938 жылы XAF сигнал радары (8 шақырымға жететін) АҚШ-та ойлап табылды. 1941 жылы Америка Құрама Штаттарында осындай радарлар 19 болды. 1935 жылы Англияда импульстік радиолокациялық станциясы құрылды. Толқын ұзындығы 140 шақырым, ұзындығы 4,5 км және диапазоны 10-13 м болды. 1937 жылы Англияда мұндай 20 станция болды.
1941 жылы Англияда айналмалы көріністің панорамалық радиолокациялық станцияларының (RLS) жаппай өндірісі басталды. Айналмалы антеннасы барлық бағытта қозғалады. Бұл Британияға Германиямен соғысқан кезде үлкен көмек берді. Германияда бірінші тәжірибелі радар 1934 жылдың қазанында құрылды. Бірақ радиусы 12 км ғана болды. 1936 жылы бірінші кемені радар батальонға орнатылды. Соғыс кезінде ағылшын радары неміс тілінен гөрі әлдеқайда жақсы және тиімді болды. Бірақ жолдардағы жылдамдықты бақылау мақсатында тасымалданатын радар алғаш рет 1959 жылы Германияда қолданылған. Айта кету керек, Екінші дүниежүзілік соғыстың соңына қарай радарлар барлық армия мен флотта болды.
Даму жолы
Бірінші таратқыш радиолокациялық станциясы секундына 25 импульсті жіберді. Импульстік режим импульсті объектіден көрінгеннен кейін оны қайтару уақытын өлшеу үшін қажет. Таратқыш радиотолқындардың «бөлігін» жібергеннен кейін, ол өшеді және сол уақытта радио қабылдағыш жұмыс істей бастайды. Ғарышта жіберілген радио толқындар өз жолында кедергіге тап болып, әртүрлі бағыттарда, толқындардың бір бөлігі, объекттен көрініп, радарға оралады. Бұл процесс эхо-құбылысқа ұқсас.
Радиолокациялық станцияда радиолокациялық импульстар қабылданады. Оларды катодты сәулелік түтікке жібереді. Көптеген күшейтілген импульс түтіктің электронды пучкасын басқаратын тік пластиналарға бағытталған. Бұл сәуле радар экранында тігінен оралуға себеп болды. Экранның сол жағында секундына 25 рет электронды импуль пайда болды. Алынған ақпарат «сүзгі орталығына» келді.