タイプ271レーダー – 日本語百科事典辞書

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タイプ271はでし表面検索レーダーで使用される海軍の間、および同盟国の第二次世界大戦。最初の広く使用されている海軍のマイクロ波-周波数システムは、それがアンテナ十分に小さいことが様小型船舶に搭載できるように装備されたコルベットとフリゲートその改善し、解像度早いレーダ上はそれが浮上ピックアップさせU-ボートで約3マイル（4.8 km）で、潜望鏡だけで900ヤード（820 m）に
タイプ271
タイプ271は、HMCSサックビルの主要なサブハンティングレーダーでした
。その灯台のようなレドームは橋の上に見ることができます。原産国イギリス
メーカー
アレンウェストアンドカンパニー、マルコーニ
デザイナー ASRE 紹介された
1941年（1941）
タイプ
海面調査、早期警戒
周波数
2950±50MHz（Sバンド）PRF 00 pps
ビーム幅
水平8.6度、垂直85度
パルス幅
1.5 µsRPM rpm
範囲
1〜11 NM（1.9〜20.4 km）
直径
28インチ（0.71 m）
方位角
220〜360º
精度
〜2º、250ヤードの範囲力 5 kW、70 kW
他の名前
タイプ272/3、CD Mk IV、V、VI、チェーンホームエクストラロー
関連している
タイプ277レーダー、276、293
プロトタイプの271Xは、1941年3月にHMS Orchisに取り付けられ、5月に運用可能と宣言されました。年間を通じて少数が利用可能になり、10月までに約30セットが稼働しました。デザインは2つのより大きなバージョン、生成された272種類のための駆逐艦と小型巡洋艦を、そして273を入力し、より大きな巡洋艦とするために戦艦を。272は成功したとは見なされず、広く使用されていませんでした。273は、より大きく、より焦点の合ったアンテナを備えている点で異なり、より高いゲインを提供し、したがってより長い距離を提供します。これは非常に成功し、広く使用されました。
QモデルまたはMarkIVとも呼ばれる改良版は、1943年初頭に導入されました。これらは、より広い範囲でより強力な70 kWマグネトロンを備え、迎撃を配置する作業を容易にする平面位置指示（PPI）表示を追加しました。ASV Mark IIIレーダー、ハフダフ、タイプ271のほぼ同時の到着と、ドイツ海軍のエニグマコードへの新たな侵入により、大西洋の戦いは明らかにイギリス海軍に有利になりました。その年の後半、HMSデュークオブヨークに乗った273Qは、夜にドイツの戦艦シャルンホルストを発見し、北岬沖海戦中に破壊されました。
戦後期までに、これらすべての設計の改良版が導入されました。当初はMarkVモデルとして知られていましたが、1943年3月に、タイプ277、276、および293に名前が変更されました。これらの新しいモデルは、船が整備のために到着したときに改造され、1944年後半までに普及しました。タイプ271Qモデルは、多くの船で使用され続けました。戦後、一般的にはそれらを搭載した船の運航を停止しました。

コンテンツ
1 歴史
1.1 バックグラウンド 1.2 マグネトロン 1.3 発達 1.4 271X 1.5 初期試験 1.6 271、272 1.7 273 1.8 Pモデル 1.9 PPIディスプレイ 1.10 新しいレドーム 1.11 Qモデル 1.12 動作中のQモデル 1.13 277シリーズ
2 その他の用途
2.1 沿岸防御 2.2 チェーンホームエクストラロー
3 説明
3.1 アンテナレイアウト 3.2 エレクトロニクス 3.3 表示と解釈
4 参考文献
4.1 引用 4.2 参考文献

歴史

バックグラウンド
イギリス海軍はで学んだロバート・ワトソン=ワット1935年のレーダー実験と非常に迅速に海軍の用途のためのレーダーの使用を模索し始めました。対照的に航空省時点で正式なエレクトロニクスの確立を持っていた、海軍の実験部門でのポーツマスは、エレクトロニクス設計の原動力だったとすぐに海軍用のレーダーのシリーズを開発することができました。1938年、彼らのタイプ79レーダーは、就役した最初の海軍レーダーでした。
当時、波長がメートル単位で測定された短波帯で動作する唯一の高出力無線周波数電子機器。既存のバルブ（真空管）は絶対最大600 MHz（50 cm波長）で動作できますが、この範囲に近い場所で動作すると、効率と出力電力が非常に低くなります。ほとんどの努力は、短波放送用の商用電子機器がすでに存在していた、はるかに長い波長、数メートル以上で機能しました。
さまざまな理由から、アンテナは信号の波長に対して特定のサイズである必要があり、半波長ダイポールが一般的な設計です。これは、この時代のレーダーアンテナが妥当な性能を発揮するためにはメートル単位でなければならないことを意味しました。実験的に取り付けられたプロトタイプのタイプ79X、掃海 HMS Saltburn 1936年10月には、アンテナは船のマストの間に張らする必要が4メートルの波長を用います。それは船全体を回すことによってのみ狙うことができました。電力を改善するために、15〜20kWの電力を提供するHMSSheffield用にさらに長い7m波長のバージョンが開発されました。そのアンテナは回転させることができましたが、巨大で重いものでした。

マグネトロン

空洞マグネトロンはレーダー開発に革命をもたらしました。
キャビティマグネトロン
1940年2月、ジョン・ランドールとハリー・ブートは作業空洞マグネトロンを製造しました。これはすぐに、靴箱ほどの大きさの装置からわずか10cmの波長で1kWの電力を生成しました。この波長の半波長ダイポールの長さはわずか5センチメートル（2.0インチ）で、ほとんどすべての船や航空機に簡単に取り付けることができました。それはパフォーマンスの大きな飛躍を表しており、すべての部隊によるマイクロ波レーダーの開発がすぐに始まりました。マグネトロンは高出力で短波長信号を生成する問題を解決しましたが、それだけでは完全なレーダーシステムを作ることはできません。また、同じように高い周波数で動作できる無線信号検出器、その信号をアンテナに効率的に運ぶことができるケーブル、および他の多くの開発が必要です。
海軍は、実験部門の一部がバルブ研究所であったため、マグネトロンを利用するのに特に適した立場にありました。1939年、バルブ研究所はバルブ開発調整委員会（CDV）を担当し、英国のすべての軍隊向けの新しいバルブ技術の開発を主導しました。バルブ研究所は、マイクロ波周波数で動作するスーパーヘテロダイン受信機に必要な中間周波数信号を提供する調整可能な反射型クライストロンの開発を主導し、航空省の研究部門である電気通信研究機関（TRE）は、シリコンタングステン鉱石検波器を導入しました。反射型クライストロンに適した高周波信号を生成しました。
1940年7月までに、これらすべてのデバイスのサンプルが、5〜10kWで動作するより強力なマグネトロンとともにTREの実験ショップに到着しました。ハーバートスキナーは、テーブル上のさまざまな部品を組み合わせて、最初に機能するマイクロ波レーダーを製造しました。これは、5kWの電力を生成する更新されたNT98マグネトロンを使用しました。彼らは、誰かが金属板を持ってデバイスの前で自転車に乗ることによってそれを示しました。このテストは、ターゲットが地平線に非常に近い場合でも、新しいレーダーがターゲットを拾う能力を実証しました。これは、以前の設計では不可能でした。この基本設計を使用した生産レーダーの開発は、空軍省と海軍本部によって直ちに着手されました。
1940年から、実験部門への空襲の可能性は深刻であると考えられていましたが、移動が開始されたのはその年の終わりになってからでした。1941年3月、実験部門はアドミラルティ信号確立（ASE）になりました。これは、戦争期間の残りの期間、その名前を保持していました。8月には、ASEは中ライスヒルハウスに移動ハスルメールに近い、ロンドン。

発達
海軍のレーダー開発は大きな進歩を遂げていましたが、大西洋の戦いでの彼らのパフォーマンスは悲惨でした。1940年の夏と秋にもかかわらず、北大西洋での損失は持続不可能なレベルにまで上昇しました。
9月に進行中のUボート戦争の状況に関する報告によると、Uボートによるすべての成功した攻撃の70％は、夜間および水上で行われた。これが可能だったのは、アスディックが浮上した潜水艦を検出できず、当時利用可能なレーダーが大きすぎて、最も一般的な護衛に取り付けることができなかったためです。この広範囲にわたる「貿易保護会議」の間に、「対潜水艦の水上および空中護衛のための効率的なレーダーセットを開発しなければならない」という呼びかけが首相によって承認され、国家の最優先事項が与えられた。
1940年10月、Stenhard Landaleの指揮下にあるASEのチームが、スワネージにあるTREのラボに派遣され、ラッシュアップデバイスを研究しました。この時点で、TREには2つのシステムが稼働しており、2つ目はトレーラーに取り付けることができました。実験室近くの海辺の崖でテストしたところ、このレーダーはスワネージベイの小型船を検出することに成功しました。海軍チームは、1940年12月8日にトレーラーで初めてテストされた「装置C」としてのみ知られる独自のバージョンのプロトタイプを開発しました。
2つのパラボラ反射鏡で構成されるアンテナは、崖の上ではうまく機能しましたが、船に取り付ける場合のように、表面近くではうまく機能しませんでした。この場合、アンテナと海の波の間の角度が小さいと、ターゲットを隠す可能性のあるスプリアスリターンまたは「クラッター」が発生します。TREでアンテナ開発を主導していたHerbertSkinnerは、さまざまな高度で既存の設計をテストすることにしました。12月15日から17日までの一連のテスト中に、スキナーはTREの「装置B」を小型船ティトラークに対して使用し、250フィート（76 m）の崖の頂上で9マイル（14 km）、5マイル（ペヴェリルポイント60フィート（18 m）で8.0 km）、20フィート（6.1 m）で3.5マイル（5.6 km）。
もう1つの問題は、船が海を転がり、ピッチングするときに、ターゲットにしっかりと焦点を合わせたペンシルビームからの信号を維持することです。Bernard Lovellは、解決策は、使用している放物線のように水平方向のビームが狭く、垂直方向の焦点がほとんどないアンテナを使用することであると提案しました。これにより、垂直方向に約80度に広がる扇形のビームが作成され、レーダーを搭載した船が波の中で動いたときにターゲットをペイントし続けます。出来上がったデザインは、チーズホイールから切り取った部分のように見えるため、「チーズアンテナ」として知られるようになりました。プロトタイプは12月19日にアドミラルティトレーラーに取り付けられ、テストのためにビーチに牽引されました。

271X
イーストニー（ポーツマス郊外）にあるアドミラルティの通信研究所に12セットの注文がすでに出されているという事実から、開発プログラムの緊急性がある程度感じられます。当初は単にタイプ271と呼ばれていましたが、これらのモデルは後にプロトタイプのステータスを示すために271Xと呼ばれていました。
同軸ケーブルは、マイクロ波周波数で長さ100フィート（30メートル）当たり22デシベルについて失われた受信機へのレーダからの信号を搬送するために使用されます。短い距離でも、これは許容できない損失をもたらします。解決策は、送信機と受信機の初期段階をアンテナの背面にある金属製の箱に配置し、配線の長さを約1フィート（0.30 m）に短縮することでした。ただし、手動調整のために、局部発振器である反射クライストロンをオペレーターのステーションに取り付ける必要がありました。これにより、メインレシーバーとアンテナ間の最大距離が約20フィート（6.1 m）に制限されました。この問題は、アンテナの真下に運転室を設置することで解決しました。
装置Cと271Xの間の他の唯一の重要な変更は、アンテナの小さな変更であり、外側のエッジを切り取って幅を狭め、上部プレートと下部プレートの間の距離を9から10インチ（230から250 mm）にわずかに増やしました。）クリッピングによるパフォーマンスのわずかな低下を相殺します。この新しいアンテナ設計はOutfitANAとして知られていました。アンテナは、レーダー運転室の屋根を通り、自動車から取ったハンドルで終わるドライブシャフトを使用して垂直軸を中心に手動で回転する回転プラットフォームに配置されました。信号をキャビンに運ぶ同軸ケーブルはあまり遊びがなかったので、アンテナは約200度の回転に制限され、後方を指すことができませんでした。
システムを要素から保護するために、パースペックスを使用して円筒形のレドームが構築されました。パースペックスは、当時、十分な機械的強度を備えた唯一の既知のマイクロ波透過材料でした。このシステムは、チーク材のフレーミングで一緒に保持された多数のフラットパネルを使用していました。結果として得られた配置は、すぐにそのニックネームになったランタンに非常によく似ていました。

初期試験

HMS Orchisには、橋の上にある最初のプロダクション271が搭載されていました。
1941年2月11日の会議で、イーストニーでのプロトタイプの注文がさらに12ユニット増加し、アレンウェストアンドカンパニーに100台の生産セットが注文されました。同会議では、新たに完成したフラワー級コルベット艦蘭は海の臨床試験のために取っておきました。プロトタイプの最初のバッチは1941年2月末までに完成し、さらに150セットの後続注文が発生しました。
このシステムはオーキスに急速に取り付けられ、1941年3月25日にクライド湾で試験が開始されました。マストの高さ36フィート（11 m）に取り付けられたシステムは、4，000ヤード（3，700 m）の小さな潜水艦を追跡でき、ある程度の帰還が見られました。 5，000ヤード（4，600 m）まで。高海域では、最大航続距離は4，400ヤード（4，000 m）に減少しました。これはSwanageの実験システムで達成された範囲よりも短かったものの、運用上有用であると考えられ、いずれにしても夜間の視覚範囲よりもはるかに長かった。アレンウェストは、生産モデルの現在の設計を進めるように言われました。
Orchisでのテストが成功した後、Eastneyは元の注文を作成し続け、製造モデルについてAllenWestとますます連絡を取りました。1941年9月までに、32隻のコルベットが装備され、戦艦HMSキングジョージ5世、巡洋艦HMSケニア、海軍トロール漁船アバロンを含む少数の他の船が装備されました。このシステムは、受信機がアンテナの真下にある必要があり、そのサイズのほとんどの船には適切な屋根領域を占める大きなマストがあったため、ほとんどの駆逐艦や巡洋艦に取り付けるには適していませんでした。

271、272
1941年の間、マイクロ波電子機器は大きく進歩し、問題に対する新しい解決策が絶えず導入されていました。プロトタイプシリーズが終了するにつれ、そのような多くの変更が実動モデルに組み込まれました。
そのような改善の1つは、271Xの以前のNR89に取って代わったCV35反射クライストロンでした。CV35の効率は元の1％と比較して3〜4％であったため、任意の入力に対して約3倍の出力信号が生成されました。これにより、アンテナと受信機の間の距離を最大40フィート（12 m）まで延長でき、取り付けオプションの柔軟性が大幅に向上しました。CV35は電気的にも安定しており、システムの調整がはるかに簡単になりました。 CV35を使用したセットは、当初271X Mark IIとして知られていましたが、1942年3月に、271 Mark IIに再指定され、Xが削除されました。
元のアンテナ配置は生産271のために保持されましたが、取り付けはOutfitANBを生産するために変更されました。オペレーターがアンテナを回すために使用したダイレクトドライブシャフトをボーデンケーブルに置き換えて、キャビンをアンテナから遠ざけることができるようにするためのさらなる実験が行われました。同時に、アンテナに取り付けられたままの電子機器は、可能な限り小型になるように再パッケージ化され、軽量化されました。これらの変更により、アンテナをリモートで取り付けることが可能になり、駆逐艦での使用に適したものになりました。通常の使用では、アンテナはマストの55フィート（17 m）の高さに取り付けられました。 1941年8月、この種のドライブを備えたユニットはタイプ272に改名されました。
タイプ272も巡洋艦に搭載されていましたが、この役割で新しい問題が発見されました。主砲からの爆風は十分に強かったので、レドームのパースペックスを割る傾向がありました。これは、まったく新しいレドームが導入された1943年まで完全には解決されませんでした。

273

HMS ナイジェリアは、運用可能なタイプ273を搭載した最初の船であり、タイプ284の暗い長方形の上のマストに表示されていチーズアンテナへの移動は性能の低下をもたらしましたが、船のピッチとロールのために避けられなかったものでした。大型船ではそうではなく、波の動きが遅いため、機械式スタビライザーを使用して影響を相殺することができました。これにより、大型船で使用するためにTREセットで使用されていた元の直径3フィート（0.91 m）の放物面鏡を使用した実験が行われました。これらは、チーズアンテナよりはるかに大きい250のゲインを提供しました。マストのより高い位置に取り付けることと組み合わせると、このシステムは大幅に広い検出範囲を提供することが期待されていました。タイプ273という名前の6つのプロトタイプシステムが1941年8月に納入されました。最初の生産フィッティングは、年末にHMSナイジェリアで行われました。
1941年10月、地中海司令部は、ジブラルタルとアレクサンドリアで船を攻撃していたイタリアの人間魚雷を検出する問題の解決策を求めました。タイプ273の修正バージョンが提供され、安定化システム（陸上では不要）が削除され、リフレクターがさらに4.5フィート（1.4 m）に増加し、ゲインが575に向上しました。このようなシステムのいくつかはタイプ273S（ショア）そして1942年に配達されました。アイスランドのセボルの場所で強風が発生したため、その場所にさらに1回限りの変更が加えられました。このタイプ273Mは、安定性を高めるために銃架に取り付けられました。1942年9月29日のテストで、273Mはトロール船に対して92，000ヤード（84，000 m）の範囲を示しました。これは、レーダーの地平線である96，000ヤード（88，000 m）よりわずかに短い1，520フィート（460 m）の高さからです。

Pモデル
1941年の秋までに、新しいレーダーの需要が予想される生産率をはるかに超えていることは明らかでした。海軍艦艇の需要に加えて、英国陸軍は沿岸防衛レーダーの目的でそれらを採用しており、航空省はそれらを短距離航空交通管制と早期警戒に使用することに関心を持っていました。アレンウェストでの最初の150ユニットの注文は350に増加しました。
生産をスピードアップするために、Metropolitan-Vickersは、電子機器ユニットを再設計して製造を容易にする契約を結びました。元のシステムは、2つの垂直スタックにある3つの大きなキャビネットで構成されていました。モデル番号「P」が付けられた新しいデザインでは、1つの垂直スタックに取り付けられた2つのキャビネットのみが使用されていました。
Pモデルの船への取り付けを高速化するために、定期的なボイラーの清掃のために海から戻ると予想される船ごとに、まったく新しいレーダーキャビンが事前に製造されました。設置は2段階で行われました。1回の清掃中に、船の新しいエリアがレーダー用に準備され、次の訪問時に、完成したユニットがクレーンで吊り上げられました。

PPIディスプレイ
1941年、空軍省は、レーダーステーション周辺の空間の2D画像を生成する新しいタイプのレーダーディスプレイである平面位置インジケーター（PPI）の作業を開始しました。PPIは、円形の面とその周りを回転する可視ビームを備えたレーダーディスプレイと通常考えられているものです。このディスプレイは、対象の航空機と迎撃機の両方が同じディスプレイに表示され、オペレーターが迎撃機を簡単に指示できるようにするため、空中迎撃をプロットする作業を容易にするために使用されていました。
1941年の終わりに、イーストニーのラボはタイプ271で使用するためにPPIを適応させ始めました。オペレーターがアンテナを前後に振ることができ、ディスプレイがスイープ全体を単一のディスプレイとして表示するため、ディスプレイは表面のスキャンを劇的に容易にしました。以前は、アンテナを振るときにディスプレイの「ブリップ」を注意深く監視し、正確な角度を決定するために、アンテナをさらに小さな動きで前後に回転させる必要がありました。これで、1回のスイングで領域全体の画像を作成し、ディスプレイの表面から離れたターゲットまでの角度を測定できます。
1942年2月、12インチ（300 mm）のブラウン管（CRT）ディスプレイを使用した実験的なPPIがキングジョージVに搭載されました。この実験では、アンテナを回転させるモーターがフレキシブルシャフトに追加され、アンテナが限界の間で自動的に前後に回転しました。以前はオペレーターが手動でアンテナを振るために使用していたケーブルのもう一方の端は、代わりに、アンテナが現在向いている方向を示すシンクロに接続されていました。これは、リモート表示コンパスからの信号と混合されました。混合出力信号の結果の位相は、アンテナと北の間の角度をエンコードし、CRTの偏向板上の別のシンクロを駆動するために使用されました。その結果、安定したノースアップディスプレイが得られました。
テストでは、システムはすぐに非常に貴重であることが証明され、「OutfitJE」として知られるようになったものについてEMIと契約が結ばれました。プロトタイプモデルと製品モデルの唯一の違いは、より小さな9インチ（230 mm）のCRTを使用したことで、結果として得られる機器キャビンの大部分が削減されました。

新しいレドーム

HMS Hesperusは、ここに表示されている新しいフレームレスレドームをテストしました。
1941年後半に271の設置が普及するにつれ、オペレーターは、護送船団内の大型船からの反射により、ディスプレイの広い領域が使用できなくなり、船よりもはるかに大きくなるという奇妙な問題に気づき始めました。これらは「サイドエコー」として知られており、初期の操作ではその兆候は見られませんでした。
テストは、HMS使用して1942年2月に始まったのGuillemot、カワセミクラスのスループを、そして後に271Pの生産モデルに移動HMSのベテラン月インチこれらはすぐに問題がランタンスタイルの囲いの屋根を支えていた柱によるものであることを明らかにしました。完全なレドームを製造するために垂直に積み重ねられたいくつかの厚いシリンダーからなる、完全にパースペックスの新しいデザインが開発されました。
最初の例は1942年11月にHMSヘスペルスに取り付けられ、艦隊全体が1943年末までに改造されました。タイプ273のレドームははるかに重く、爆風に耐えなければならなかったため、設計に時間がかかりました。砲を発射しましたが、1943年末までに改造されました。

Qモデル
マイクロ波技術の開発は1941年まで猛烈なペースで続き、年末までにいくつかの重要な改善が生産品質に進歩しました。これらの中には、マイクロ波信号を2本のワイヤー間で切り替えることができるソフトサットンチューブがあり、これにより、単一のアンテナを送信と受信の両方に使用できます。もう1つの改善点は、米国からの大量生産された半導体結晶の最初の納品でした。これは、英国のモデルよりも小型で堅牢でした。
すべての中で最も驚くべきことは、新しい「ストラップ付き」マグネトロン設計でした。これは、パフォーマンスを大幅に向上させた一見マイナーな変更であり、元のNT98と同じサイズのユニットが40％、さらには50〜新しくより強力なマグネトロンと併用すると60％。これにより、対応する出力の向上がもたらされ、電源に変更を加えることなく、レーダーは500kWもの電力を生成できるようになりました。
海軍はすでにNT98マグネトロンの出力を上げることで既存のセットの性能を向上させようとしていました。彼らは、NT98が1MWの入力パルスを使用して100kWもの出力を生成できることを発見しました。しかし、これはパワーハンドリングのNT100テトラードの限界にありました。中間の目標は、1941年9月にイーストニーのトレーラーでテストされた25 kWの設計を作成することでした。これは、必要な電力パルスを生成するためにサイラトロンによってトリガーされた新しい変調器に基づいていました。
この新しいユニットがテストされていたのとほぼ同時に、最初のストラップ付きマグネトロンがイーストニーに到着しました。CV56です。これは実験用トレーラーに取り付けられ、標準ターゲットであるナブタワーを狙っていました。驚いたことに、結果として得られた信号は非常に強力でした。唯一の結果は、送信アンテナのダイポールを溶かすことでした。これにより、同時に開発されていた導波管とフィードホーンが採用されました。ほんの数週間後、さらに強力なマグネトロン、CV76が到着しました。CV76は500kWを生成しました。
新しいマグネトロンをできるだけ早く配備するために、既存のアンテナ設備を維持し、70〜100 kWでCV56を使用し、最終的には70に落ち着くことが決定されました。送信機のみが導波管で変更され、受信機は続行されます同軸フィードを使用します。イーストニーでは、マルコーニとアレンウェストからそれぞれ10個の生産プロトタイプを注文するとともに、新しい機器シャーシの3つの手作りプロトタイプが作成されました。新しい問題が発生しました。システムは別々の送信機と受信機のアンテナを使用していましたが、送信は非常に強力であったため、十分なリーク信号が受信機のアンテナに到達して結晶を焼き尽くしました。これには、送信機の信号からさらに分離するために、受信機にソフトサットンチューブを追加する必要がありました。
最初のテストは、1942年5月にトバモリー沖でHMSマリーゴールドで実施され、4インチ艦砲弾からの飛沫を確認する能力もテストされました。2台目のユニットはキングジョージの273アンテナに取り付けられ、7月にスカパフローでテストされました。 271Qを受信するための第2エスコートであったHMS Itchen新しいレドームを受信する最初でした。トランスミッションのパワーの増加によりサイドローブの反射が圧倒的になるため、これはQモデルでは特に重要でした。
これらのテストフィットは、別の問題を示しました。近距離のターゲットは非常に多くの信号を返したため、より遠いターゲットを圧倒し、護送船団の近くでUボートを追跡することが困難になりました。この問題は、近接オブジェクトからの信号をミュートダウンするスイープゲインシステムの導入によって最終的に解決されました。これらは1943年後半に到着しました。

動作中のQモデル

HMS デューク・オブ・ヨークがシャルンホルストとの戦いから戻ってきました
。273Qはマストの上部近くに見ることができます。
レーダーの式によれば、レーダーの検出性能は送信電力の4乗根によって変化するため、新しいシステムで約45倍の出力を提供しても、有効範囲は約2.6倍になります。これは、Uボートが護衛からレーダーの地平線まで検出されることを可能にし、それを超えるととにかく検出が不可能になるため、依然として重要な改善を表しています。より重要な違いは、より短い範囲から返される信号がより強く、ディスプレイ上ではるかに安定していることでした。
このシステムの最も有名な行動は、1943年12月26日の北岬沖海戦で、HMSデュークオブヨークの273Qが45，500ヤード（41.6 km）の範囲でドイツの戦艦シャルンホルストを検出し、その時点から継続的に追跡しました。。 17.5海里（32.4 km; 20.1 mi）から始まり、タイプ284が目標を獲得し、タイプ281が12.75海里（23.61 km; 14.67 mi）から始まりました。この早期発見は、タイプ284レーダーからの正確なブラインドファイアと組み合わされて、ヨーク公がシャルンホルストに最初の一斉射撃を行い、前方の砲台を動かさなくなった。シャルンホルストは、自分のゼータクトレーダーが損傷していたため、ヨーク公に気づいていなかった。イギリスとノルウェーの駆逐艦が魚雷で彼女を閉じて終わらせることができるまで、ヨーク公の14インチ砲からのヒットは彼女を遅くしました。
シャルンホルストからの2発の砲弾がマストエリアを飛んだとき、ヨーク公の273が一時的にノックアウトされました。これにより、273のアンテナを誘導する安定したプラットフォームの向きが失われ、アンテナが空中に向けられることになりました。レーダーキャビンの司令官であるベイツ中尉はマストを登り、アンテナの向きを変えることに成功しました。その瞬間から、彼は「ベアハンドベイツ」として知られていました。
司令官本国艦隊は、システムのパフォーマンスを称賛しました。
a）タイプ273Qによって提供された表面警告は完全に満足のいくものであり、PPIに交戦中の状況の明確な全体像を与えました。船自体のブロードサイドからの爆風がオフィスを揺さぶったため、パネルのオーバーヘッドサポートの一部が持ち去られましたが、セットは全期間を通じて機能し続けました。
b）空中のジャイロ安定化はその価値を証明し、主力艦にそのようなギアを取り付けることを初めて正当化した。
c）戦術的状況のPPIに関するプレゼンテーションの成功は、ほぼ完全に、円筒形のパースペックスランタンを取り付けてからセットのパフォーマンスが向上したことによるものでした。これは、サイドエコーを無視できる割合に削減することで、セットの価値を100％向上させました。
d）シャルンホルストのピックアップ範囲は45，500ヤードで、ヨーク公のレーダーアンテナの高さからシャルンホルストのディレクタータワーのほぼ全視覚範囲でした。
e）タイプ281は、シャルンホルストを最大12.75海里まで保持することができました。これは、このセットが地表警告の待機として果たすことができる有用な役割を思い出させるものです。
潜水艦に対する性能はそれほど明白ではありませんでした。なぜなら、潜水艦のプロファイルが低いため、大きな波の後ろで潜水艦が消えてしまったからです。しかし、戦後の分析では、271Qが目撃の点で大幅な改善をもたらしたことが示されました。レーダーが最初に一般的になった1943年から、最初の照準範囲は平均3マイルから5マイル（4.8から8.0 km）に増加し、50％も増加しました。

277シリーズ
タイプ277レーダー
CV76マグネトロンを使用した271シリーズのさらなる開発やその他の多くの改良は、もともとMarkVの名前で行われていました。主な改善点は、500kWのマグネトロンと単一の送信/受信アンテナでした。時間の経過とともに、これらの変更は非常に重要であると見なされ、独自の名前が付けられ、タイプ277レーダーおよび関連する276および293になりました。これらのバージョンは1944年半ばから、271に取って代わり始め、 1945年。
たとえば、1944年に271Qを受け取ったHMCSハイダを含め、船は移行期間を通じて271Qを受け取り続けました。これらの戦後の設備は、戦後まで生き残った船に取って代わられる傾向がありました。ハイダは1946年にタイプ293を受け取りました。

その他の用途
タイプ271は時代を先取りしていたため、最前線での戦争に貢献した無関係な役割で多くの用途が見つかりました。

沿岸防御
271の重要な役割は、イギリス陸軍が沿岸防御の役割に適応したことでした。これらのレーダーは、イギリス海峡で敵の船を探すためにイギリス諸島の東海岸に沿って配置されました。1.5 m波長のVHFシステムに基づく初期のユニットでは、Eボートを見つけるのに問題があり、271のより短い波長とはるかに高い解像度が排除されたという問題がありました。
開発の非常に早い段階で、271Xユニットの1つが、ドーセット州クライストチャーチにある陸軍のレーダー研究サイトであるADRDEに送られました。273の場合のように、チーズアンテナの扇形のビームは不要であり、放物面反射鏡に置き換えられました。これらは、テストモデルの元の3フィートの設計よりもさらに大きく、直径7フィート（2.1 m）に増加しました。これらの改善されたゲインは、271と比較して約25倍、273の約5倍です。
運転室を含むシステム全体は、対空砲車に搭載されていました。アンテナはキャビンの側面に直接取り付けられ、キャビンと一緒に回転しました。これには、アンテナと内部の機器との間の同軸ケーブルが非常に短いという大きな利点がありました。最初の例は1941年7月にリデンスパウトバッテリーに設置されました。非公式にタイプNT271Xと呼ばれ、後に正式名称はレーダー、沿岸防御、ナンバー1マーク4、または略してCD No.1Mk.4になりました。
8月末までに、テストチームは次のように報告しました。
運用上、NT271Xは、最大範囲、識別、カウント、および精度において、以前のセットを大きく進歩させました。初めて、チャネル全体で信頼できるカバーが得られたため、Eボートでさえも検出されずにカレーとブローニュの間を行き来することはできませんでした。ブローニュの外港に停泊している大型船を見ることができます。
テストは非常に成功したため、プロトタイプは運用ユニットとしてそのまま残され、ADRDEを使用してさらに12台の手作りユニットをすぐに注文しました。モバイルトレーラーに搭載された50の生産モデルがさらに注文され、沿岸防御ネットワークの「K」ステーションが形成されました。
271が新しい機器と技術で変更され続けたので、陸軍はそれに続きました。ソフトサットンチューブを使用することで、2番目のアンテナを取り外すことができ、導波管を追加することでパッケージングの可能性が向上しました。新しいバージョンのレーダー、沿岸防御、ナンバー1マーク5は、現在は単一のアンテナを別のはるかに小さいトレーラーに取り付け、残りの電子機器は回転しないセミトレーラーに取り付けました。いくつかは恒久的なマウントにマウントされていました。その場合、それらはレーダー、沿岸防御、ナンバー1マーク6として知られていました。

チェーンホームエクストラロー
陸軍がCDMk.4レーダーの配備を開始すると、英国空軍（RAF）は、チェーンホームローシステムで検出されなかったドイツの航空機による新たな攻撃に気づき始めました。これらの襲撃は、後に裏庭のクリケットのルールにちなんで「チップアンドラン」と呼ばれ、フォッケウルフFW190のような高速戦闘爆撃機を使用しました。航空機は非常に低い高度、おそらく水上100フィート（30 m）で飛行し、海側の標的を爆撃し、すぐに家に向かった。航空機は、目標を上回り、その後向きを変えた瞬間だけレーダーから見えました。
これらの攻撃に対処するために、1942年12月にRAFは11台のCDユニットを引き継ぎ、それらの名前をAMES Type 52に変更しましたが、Chain Home ExtraLowとしてよく知られています。1943年5月にさらに3つがネットワークに追加されました。これらは陸軍モデルと同じ開発に従い、時間の経過とともにタイプ52からタイプ56として知られていました。合計で38のステーションが最終的にネットワークに追加されました。

説明

アンテナレイアウト

271の「ダブルチーズ」アンテナは、HMSスウィフトシュアで見られるこのタイプ274アンテナに似ていました 271は、船がピッチングおよびローリングしたときに信号が水面に当たるように、上下に広いビームを持ちながら精度を提供するために、左右に細いビームを必要としました。これにより、上下にプレートが付いた放物面反射鏡から切り出されたスライスで構成される「チーズ」アンテナ設計が使用されるようになりました。結果として得られる設計は、2つのプレート間の信号を「絞り込み」、それらの間の領域を出るときに急速に広がります。さらに、アンテナの製品モデルでは、放物線部分の外縁をクリップしてアンテナを狭くしました。クリップされた部分には小さなエンドプレートが取り付けられていたため、側面反射が発生しました。
271は、マイクロ波周波数で動作する送信機と受信機の間でアンテナを切り替えるシステムが開発される直前に設計されたため、2つの別々のアンテナを重ねて使用しました。チーズの平らな上面と下面がこれを簡単にし、金属板が受信機を送信機からの漂遊信号から保護しました。
アンテナは、金属管を通る支柱に取り付けられました。チューブの上部には、アンテナが置かれているベアリングシステムがありました。ポストはレーダーオペレーターのキャビンの屋根を通り抜け、アンテナを手動で回すために使用される大きなホイールで終わりました。
標準のOutfitANBのゲインは約55でした。273のより大きな3フィート（0.91 m）のリフレクターはこれを約250に改善し、273Sの陸上モデルの4.5フィート（1.4 m）のリフレクターはこれをさらに575に改善しました。

エレクトロニクス
271の電子機器は、1940年代の最先端であり、当時そのようなシステムを製造することの難しさを示しています。元の271Xのレシーバーには20dBのノイズがありましたが、これは生産時にわずかに改善されて16〜18dBになりました。米国製の検出器結晶の導入により、14〜16dBにさらに改善されました。
初期のフィットでは、機器は2つの大きなキャビネットに詰め込まれ、一般的な冷蔵庫とほぼ同じ高さでしたが、やや幅が狭くなりました。生産ユニットの場合、これは、下部と中央に2つの大きなボックスがあり、上部にはるかに小さいユニットがある単一のキャビネットに縮小されていました。一番下のユニットは電源とパルス形成システムで、中央にレシーバーとディスプレイ、上部にチューナーが
PモデルはPPIディスプレイを追加しました。これは、以前のマークの後の製品モデルと同様でした。 Qモデルは、変換を容易にするために、意図的にPと同じレイアウトを使用しました。

表示と解釈
初期のモデル、AからMは、Aスキャンディスプレイを使用していました。これは、単一のブラウン管（CRT）を使用し、ビームは、送信パルスによってトリガーされるタイムベースジェネレーターによってディスプレイを左から右に引っ張られます。現在の視線、またはレーダー用語で知られている「シュートの線」に沿ったターゲットにより、ビームがわずかに偏向し、ディスプレイに「ブリップ」が形成されました。ビームの動きはレーダー信号の時間と同じになるように計時されたので、CRTの面を横切る位置はターゲットまでの距離の直接の類似物でした。システムには、5，000ヤード（4.6 km）と15，000ヤード（14 km）の2つの範囲設定がありました。CRTは、パルス形状の測定やその他のメンテナンス作業にも使用できます。
PモデルとQモデルは、表示を主に、より大きな9インチ（230 mm）のCRTを使用する平面位置インジケーターに変更しました。このディスプレイでは、磁北に対するアンテナの角度を使用して、「北を上」にして、ディスプレイ面の周りでビームを回転させます。タイムベースは、この角度に沿ってビームを中心から外側のリムに引っ張るために使用されます。ビームを偏向させてブリップを生成する代わりに、増幅された信号によって信号が明るくなります。アンテナがターゲットをスイープすると、暗い表示面に小さなブリップが点灯します。これを機能させるには、小さな信号をミュートせずにアンプの内部ノイズをミュートするために、オペレーターが注意深く調整する必要が

参考文献

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