SCR-268レーダー

SCR-268
	1942年8月にガダルカナル島に配備されたSCR-268レーダー
原産国	アメリカ合衆国
紹介された	1940
タイプ	2D空中捜索
頻度	205MHz
パルス幅	7～15マイクロ秒
範囲	22.7マイル（36.5 km）
力	50kWピーク

SCR -268（信号部隊無線第268）は、アメリカ陸軍初のレーダーシステムでした。1940年に導入されたこのレーダーは、対空砲兵の正確な照準情報を提供するために開発され、また、砲座システムや航空機へのサーチライトの誘導にも使用されました。第二次世界大戦中、このレーダーは陸軍と海兵隊の防空部隊および早期警戒部隊で広く使用されました。第二次世界大戦終結時には、このシステムは既に時代遅れとみなされ、はるかに小型で精度の高いSCR-584 マイクロ波ベースのシステムに置き換えられました。

発達

通信部隊は、ニュージャージー州フォート・モンマスの通信部隊研究所所長ウィリアム・R・ブレア大佐の指揮の下、1920年代後半から既にいくつかのレーダー構想の実験を行っていた。通信部隊の取り組みの大部分は、当時人気のあった赤外線探知システムと、より新しい世代の音響探知機の開発に集中していたが、航空機が2つの信号を干渉させる「ビート原理」に基づくマイクロ波レーダーの研究プログラムも小規模に維持していた。しかし、発電機の効率が低く、測距能力も不足していたため、これらの取り組みは非現実的であった。

1935年、ブレア元帥の元に赴任したばかりのロジャー・B・コルトンは、規格局が航空機の無線探知に関する提案を要請したことを受け、ブレア元帥を説得して米海軍のCXAMレーダー計画を調査する技術者を派遣させた。海軍のシステムは、1920年代初頭にアメリカ海軍研究所でアルバート・H・テイラーとレオ・C・ヤングが行った実験に端を発していた。ウィリアム・D・ハーシュバーガーは彼らの調査に赴き、非常に肯定的な報告書を提出した。^[¹^]

通信主任のジェームズ・B・アリソンの支援を得て、彼らはなんとか少額の資金を集め、さらに他のプロジェクトから資金を「盗み」ました。1936年12月までに3メートルの試作機を完成させ、その後も開発と改良を続けました。1938年11月には、ハップ・アーノルドに1.5メートルの試作機を迫力あるデモンストレーションで披露することができました。目標のマーティンB-10爆撃機が本来あるべき場所に見つからなかったため、彼らは「捜索」を開始し、コースから10マイル（約16キロメートル）外れた地点で発見しました。レーダーはサーチライトを操作するチームに指示データを送信し、サーチライトを点灯させると、爆撃機がビームの中心に捉えられたことが確認されました。後に目標はコースから外れていたことが判明し、このデモンストレーションはさらに印象的なものとなりました。^{[ 1 ]}

このシステムの開発は、長距離早期警戒レーダーの優先度が高まり、試作機の部品が当時開発中だったSCR-270に再利用されたことで、ある程度遅延しました。しかしながら、このシステムは1939年、SCR-270とほぼ同時期にウェスタン・エレクトリック社で生産開始されました。このレーダーは1940年に運用を開始し、終戦までに約3100台が生産されました。

1944年、SCR-268レーダーユニットはSCR-584レーダーに置き換えられ始めました。SCR-268は、単一の装置で砲やサーチライトの光を捕捉し、目標に向けることができました。^{[ 1 ]}

説明

SCR-268アンテナシステムは、3つのグループに分かれて配置された多数のダイポール素子で構成され、各素子は受動反射器の前にあり、大きな照準可能なクロス上に設置されていました。クロスは、大きなベースプラットフォームの上に置かれた短い直立台座と、その中央から伸びる長いクロスアームで構成されていました。アンテナシステム全体の幅約40フィート、高さ約10フィートでした。台座とクロスアームはどちらも、それぞれ方位角と高度の照準のために軸を中心に回転することができました。

背面から見ると、十字型のアームの左側には、角度には敏感だが仰角にはほとんど鈍感なダイポールアンテナが一組設置されていました。幅6個、高さ4個のダイポールアンテナが配置され、それぞれに反射器が備え付けられていました。右端にも、角度ではなく仰角に敏感になるように90度回転した、同様の小型のアンテナが配置されていました。この部分は幅2個、高さ6個のダイポールアンテナが配置され、対応する反射器が備え付けられていました。最後に、十字型の「中央」、垂直の台座と仰角アンテナの間には、約10度の幅の円形ビームを生成する放送用アレイが設置されていました。

3人のレーダー操作員は、アンテナのクロスアームのすぐ下の台座に設置されたコンソールの前に座り、それぞれにオシロスコープのディスプレイが備わっていた。1人が方位角、1人が仰角、そして3人目が距離を計測した。アンテナの向きは大きなハンドルを回すことで操作され、距離も同様のハンドルで表示された。

アンテナ自体の精度はそれほど高くなく、9～12度程度でした。そのため、アンテナを回転させて最大値を探すだけでは、正確な方向を定めることはできませんでした。これを補うため、アンテナは意図的に2つの高感度方向、つまり「ローブ」を持つように設計されていました。両方のローブからの信号は、わずかに離れてレイヤーのディスプレイに表示されます。両方のローブからの反射が同等の強さになるようにアンテナを調整することで、約1度の精度を実現できました。

距離情報は仰角アレイから取得され、当時のほとんどのレーダーと同様に、「Aライン」オシロスコープのトレースをトリガーし、下部の目盛りと照らし合わせて読み取る方式でした。また、測距儀のハンドホイールに取り付けられた装置によって、2番目のブリップも生成されました。ハンドホイールを回転させて、基準ブリップがアンテナから返されるブリップと重なるようにすることで、ホイールからタイミングを読み取ることができました。距離精度は約±200ヤードでした。

このシステムには、方向情報をサーチライトに、方向と距離（測距儀のハンドホイールで設定された値）を砲に送信する2組の「リピーター」も含まれていました。精度は直接砲撃するには不十分でしたが、サーチライトと組み合わせることで、砲に搭載されている既存の光学装置でレーダーの誘導を「微調整」することができました。

このレーダーは205MHzで動作し、PRFは毎秒4098パルス、パルス幅は6μS（マイクロ秒）、パルス間隔は240μSでした。電波（光）の往復速度は約0.093マイル/μSであるため、システムの最大到達距離は22マイル（35km）（240 × 0.093）でした。レーダーは約75kWの電力を放射しており、理論上はより長い距離をカバーするには十分すぎるほどでした。

このレーダーは移動式で、支援のために4台の牽引車が必要でした。2台はレーダー基地とアンテナを牽引し、もう1台は電力を供給するK-34トレーラーバンを牽引し、4台目は電力を無線機器用の高電圧に変換するバンを牽引しました。これらのトラックを含めたSCR-268の総重量は82,315ポンド（約35,000kg）でした。このシステムが移動可能であったことは、レーダー自体の性能というよりも、アメリカの圧倒的な工業力の証でした。

SCR-268はスペリーM-4砲座誘導装置と組み合わせられ、自動レーダー制御による砲座誘導を実現した。しかし、比較的長い波長（1.5メートル）のため、精度は低かった。このシステムは、イギリス製の3GHzマグネトロン発振器、完全自動追尾、ベル電話研究所製の M9電子砲座誘導装置を搭載したSCR-584に取って代わられた。^[²^]

SCR-268は、受信アンテナのローブスイッチングを利用して対空サーチライトビームを航空機に照射する最初のレーダー装置の一つでした。送信信号はローブスイッチングを行わなかったため、初期のLORO（受信時のみローブを照射する）レーダーの一つに分類されます。

生き残った例

この配列の現存例は知られていない。

参照

注記

^ ^a ^b ^cブラウン、ルイス（1999年）『技術的・軍事的要請：第二次世界大戦のレーダー史』ニューヨーク：テイラー・アンド・フランシス・グループLLC、pp. 69– 73、ISBN 9780750306591。
^ミンデル、デビッド・A.、「オートメーションの最高の時間」、IEEE制御システムマガジン15(6)

参考文献

SCR-268 レーダー、エレクトロニクス誌、1945 年 9 月。システムの詳細な説明。
TM 11-1106,1306,1406,1506

外部リンク

[lb-1] ブラウン、ルイス（1999年）『技術的・軍事的要請：第二次世界大戦のレーダー史』ニューヨーク：テイラー・アンド・フランシス・グループLLC、pp. 69– 73、ISBN 9780750306591。

[2] ミンデル、デビッド・A.、「オートメーションの最高の時間」、IEEE制御システムマガジン15(6)

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