Lotnicze naziemne radionamierniki. Część 1. Marek Kaiper

2020-08-11

Lotnicze naziemne radionamierniki.

Część 1.

Marek Kaiper

Wstęp.

Radionamiernik jest odbiornikiem radiowym przeznaczonym do określania kierunku (namiaru) na pracującą radiostację. Mierzonego jako wartość kąta między kierunkiem północy magnetycznej a kierunkiem na radiostację. Radionamierniki stosowane były w żegludze morskiej i lotnictwie do celów nawigacji i ratownictwa oraz w wojskach lądowych jako element walki radioelektronicznej. W żegludze morskiej pozwalały uzyskać namiary na umieszczone na brzegu radiolatarnie. Namiary te wykreślane na mapie służyły do określenia pozycji statku. Radionamierniki okrętowe pracowały na falach średnich o częstotliwości 263,5 – 325 kHz. W czasach PRL używano rosyjskich automatycznych okrętowych radionamierników ARP-50 i ARP-53 oraz polskich RADMOR OG-131 i ARC-1402 a także odbiorników radiowych MORS OK-102 z obrotową anteną i skalą namiarową mierzącą kąty kursowe. Odbiorniki te strojone były na słuch na minimum sygnału. Radionamiernik RADMOR OG-131 wyposażony był w nieruchomy system antenowy składający się z 2 anten ramowych i jednej prętowej. Połączenie z repetytorem żyrokompasu umożliwiało namiary liczone od kierunku północy. Automatyczny RADMOR ARC-1402 był jednym z niewielu radionamierników okrętowych pokazujących jednocześnie cyfrowo namiar i kąt kursowy. Czyli kąt zawarty między kursem statku a kierunkiem na pracująca radiolatarnie. Obecnie radionamierniki morskie zastąpiły urządzenia GPS.

Naziemne lotnicze radionamierniki wchodziły w skład systemu lądowania według przyrządów USL-48 we wszystkich jego wersjach oraz systemów SP-1s i SP-2s. W lotnictwie namiar podawany pilotowi przez operatora naziemnego radionamiernika był namiarem odwrotnym, to znaczy wartość namiaru na pracująca radiostację samolotową była powiększona o kąt 180 stopni. Namiar odwrotny jest wartością kursu, jaki musi przyjąć pilot, by powrócić na lotnisko (namiar odwrotny = namiar prosty + 180°). Podczas lotniczej łączności radiowej na falach krótkich do namierzania używano w lotnictwie WP stacjonarne radionamierniki krótkofalowe PKW-45 oraz samochodowe R-301.

W Polsce do początku lat 60 ubiegłego wieku stosowano w łączności lotniczej pokładowe radiostacje krótkofalowe (RSI-3M1, RSI-4, R-805) od końca lat 50 XX wieku przechodzono w polskich wojskach lotniczych na łączność w paśmie fal ultra krótkich (R-800 (RSIU-3M), R-801W (RSIU-4), R-802 (RSIU-5M)) a pod koniec XX wieku rozpoczęto przechodzenie na zakres fal decymetrowych (R-803, R-863). W paśmie UKF używane były w Polsce radionamierniki produkcji rosyjskiej serii ARP ( awtomaticzewskij radiopelengator) ARP-4, ARP-5, ARP-6, ARP-11. Radionamierniki rozwijano w osi pasa startowego w odległości od jego początku 3500 m i 500 m przed dalszą radiolatarnią, o ile warunki terenowe na to pozwalały. Ze względu na takie odległe ustawienie zmiana dyżurna radionamiernika uzbrojona była do końca lat 60-tych w dwa pistolety maszynowe wz. 43 i dwa magazynki z nabojami (70 szt.) potem wymienione na kbk AK. Broń tą przekazywały sobie zmiany dyżurne. Operatorami radionamierników byli żołnierze służby zasadniczej.

Radionamierniki UKF w lotnictwie WP pracowały na ogólnej częstotliwości namierzania (4 kanał), pilot chcąc otrzymać namiar przełączał radiostację samolotową na kanał namierzania i wywołując kryptonimem odpowiedni radionamiernik, ustalonym sygnałem „daj priboj”, w późniejszym okresie „daj namiar” prosił o namiar. Otrzymywał w odpowiedzi wartość namiaru na lotnisko podaną głosem przez operatora radionamiernika. Kryptonim radionamiernika był kryptonimem lotniska z dodaną cyfrą 4 np. „Benzol 4”. Był jeszcze sygnał „polus” oznaczający utratę orientacji geograficznej, na który operator radionamiernika podawał pilotowi wartość namiaru, a następnie podawał indeks pilota, wartość namiaru i czas jego podania na stanowisko dowodzenia (kierownikowi lotów). W przypadku sygnału „jestem w niebezpieczeństwie” operator podawał kierownikowi lotów indeks pilota, wartość namiaru oraz wszystkie informacje uzyskane od niego.

Dwukanałowe radionamierniki UKF mogły pracować na ogólnej częstotliwości namierzania I kanał radionamiernika lub na przydzielonej częstotliwości II kanał. Radionamierniki dublowały, więc własne namierzanie załogi samolotu na pracującą radiolatarnię przy pomocy średniofalowego automatycznego radiokompasu. Naziemne radionamierniki UKF mogły także namierzać awaryjną radiostację pilota R-855 „Komar”, pozwalało to określić namiar na pilota, który awaryjnie opuścił samolot w odległości 20-30 km od radionamiernika. Wymagało to przejścia na kanał 1 radiostacji radionamiernika.

Radionamierniki występowały też w radiolokacyjnych systemach lądowania (RSP). W zestawie RSP-4 występował radionamiernik ARP-4, w RSP-5 radionamiernik ARP-5 systemy RSP-6, RSP-7, RSP-10 wyposażone były we własny wbudowany automatyczny radionamiernik w RSP-7/RSP-7T ARP-7 w RSP-6M2 i RSP-10 ARP-7/ARP-11. Radionamierniki te służyły do identyfikacji samolotu. Operator radaru obserwacji okrężnej (radiolokator dyspozytorski) np. DRŁ-7 sytemu RSP-7 widział na ekranie kilka samolotów, nie wiedział, który z nich go wywołuje. Włączenie radionamiernika i przełączenie go na wskaźnik DRŁ-7 powodowało powstanie na ekranie promieniowej linii namiaru wskazującej samolot wywołujący. Możliwe było też przełączenie wskazań na wskaźnik radiolokatora lądowania PRŁ-7 lub podawanie namiarów z własnego wskaźnika na lampie oscyloskopowej radionamiernika. ARP-7 wyposażony był w główkę antenową A-10 radionamiernika ARP-6. Także nowe rosyjskie radiolokacyjne systemy lądowania RSP-27s i mobilny RSP-28 wyposażone są w automatyczny radionamiernik ARP-RS. Radiolokacyjna stacja meteorologiczna MRŁ-1G wyposażona była w burzonamiernik PAG-1 pracujący na częstotliwości 7kHz, wskazujący namiary na wyładowania atmosferyczne.

Radionamierniki samolotowe nazywane automatycznymi radiokompasami (ARK) wykorzystywane są w nawigacji do namierzania lotniskowych radiolatarń. Konstrukcyjnie różnią się od radionamierników naziemnych anteną ramową i wskaźnikiem wskazówkowym. Nawigacyjne automatyczne radiokompasy samolotowe pracowały na zakresie częstotliwości ARK-9 150-1300 kHz, ARK-11 120-1340 kHz, ARK-22 150-1740 kHz, co mieściło się w zakresie częstotliwości radiolatarń naziemnych 150-1300 kHz dla APR-7 i 150-2000 kHz dla RL 3301 „Krokus. Radiokompasy poszukiwawczo- ratunkowe ARK-U2 na zakres UKF służyły do wskazania kierunku na drugi samolot, z którym prowadzono korespondencję radiową i chciano do niego dołączyć oraz do odnajdywania lotniczych radiostacji osobistych R-855 „Komar” pracujących w reżimie radiolatarnia na częstotliwości 121,5 MHZ lub 243 MHz (R-855A2). Także w lotnictwie Marynarki Wojennej używany jest ratowniczy radiokompas DF-430 F skanujący częstotliwości 121.5 MHz, 243 MHz i 406 MHz oraz CHELTON skanujący częstotliwości 121.5 MHz, 243MHz, 156.8 MHz, 406 MHz a także ARK-U2 i ARK-UD (121,5 MHz). W lotnictwie Marynarki Wojennej używano także radionamiernik A-100 do namierzania pław hydroakustycznych służących do zwalczania okrętów podwodnych. Radionamiernik miał 18 kanałów z ich wskaźnikami na 18 lampkach koliście rozmieszczonych. Zakres częstotliwości 49,2 MHz (kanał 1) do 53,45 MHz (kanał 18), po wykryciu na którymś kanale sygnału z pławy zapalała się odpowiednia lampka a po włączeniu rodzaju pracy „ARK” wskaźnik wskazówkowy ARK wskazywał kierunek na pławę.

Obecnie w lotnictwie NATO naziemne radionamierniki lotnicze nie są używane, zastępuje je GPS i radiotechniczne systemy nawigacyjne PRMG-4 lub TACAN. W Rosji nadal używane są radionamierniki w lotnictwie wojskowym (ARP-11, Je-553 Pichta 3 i Je 554 Pichta 4) oraz cywilnym. Te ostatnie na pasmo 118-136 MHz z główkami antenowymi o 16 dipolach, ARP-75 (wskaźnik wskazówkowy), ARP-80 (wskazówkowo – cyfrowy), ARP-95 (monitor komputerowy), ARP-AS, ARP „Platan” oraz na pasmo 100- 400 MHz ADF-2000.

Jedynym rodzajem wojsk używającym w Polsce nadal radionamierników naziemnych są wojska lądowe używające ich do namierzania nieprzyjacielskich lub szpiegowskich radiostacji. W czasach PRL-u używano radionamierników lądowych produkcji ZSRR typu Orieł-1M na samochodzie GAZ-69, R-301 na 2 samochodach ZiŁ-157, R-359 na dwóch samochodach ZiŁ-157, R-359M na dwóch samochodach STAR-266, R-363 na samochodzie ZiŁ-157, TK-5 na dwóch samochodach Ural -375 i dwóch przyczepach.

Krótkofalowe radionamierniki PKW-45 i R-301.

Radionamiernik stacjonarny PKW-45 był dalszym rozwojem radionamiernika PKW-43. Aparatura tego radionamiernika umieszczona była w małym murowanym domku zbudowanym na planie kwadratu. Z każdego boku domku umieszczona była jedna antena systemu antenowego. Czyli wyposażony był w 4 dipole (system Adcoc’a) umieszczone na masztach o wysokości 12 m. Domki wyposażono w elektryczne ogrzewanie i parkietową podłogę. Po wycofaniu radionamierników PKW-45 domki te przez długie lata służyły, jako pomieszczenia dla załóg radionamierników przewoźnych lub pełniły funkcję agregatowni dla nowych radionamierników UKF. Krótkofalowy radionamiernik PKW-45 pracował na częstotliwości 1,5 – 16,8 MHz. Zakres ten podzielony był na 4 podzakresy: 1; 1,5 - 2,7 MHz; 2; 2,7 - 4,9 MHz; 3; 4,9 - 9,0 MHz; 4; 9,0 - 16,3 MHz. Namiary operator podawał za pomocą radiostacji krótkofalowej RAF-KW-5 umieszczonej na samochodzie GAZ-63. W konstrukcji radionamiernika szeroko wykorzystano znane z czasów wojny lampy elektronowe 2K2M (12 szt.). Operator namiernika określał namiar na radiostację samolotową na słuch (na minimum sygnału).

Ostatnim używanym w lotnictwie wojskowym radionamiernikiem KF był adoptowany z wojsk lądowych radionamiernik R-301 (początek produkcji w 1948 roku) o zakresie częstotliwości 1,5MHz- 12MHz. Radionamierniki te nie były wyposażone w radiostację korespondencyjną. Łączność z samolotami zapewniała dodatkowa samochodowa radiostacja krótkofalowa np. RAW-KW lub R-820 (RAS-KW). Zestaw radionamiernika zamontowany był na 2 samochodach ZiŁ 157. Na jednym znajdowała się aparatownia radionamiernika, a w drugim zespoły spalinowo elektryczne. Radionamiernik R-301 wyposażony był w 3 anteny typu „H” ustawiane dookólnie w azymutach 30°; 90°; 150°, 210°; 270° i 330° oraz w antenę otwartą (dookólną). Dipole anten typu „H” umieszczone były na masztach o wysokości 13 m, wysokość anteny otwartej 9,3 m. Sygnał z anten typu „H” podawany był na cewki goniometru. Goniometr przekształcał trzy wejściowe sygnały w dwa sygnały podawane na płytki odchylające lampy oscyloskopowej. Wersja R-301A wyposażona była w 4 anteny typu „H”, dipole ich rozstawione były w azymutach 0°; 45°; 90°; 135°; 180°; 225°; 270° i 315°. W tej wersji zakres częstotliwości wynosił 1,5- 25 MHz. Namiar zobrazowany był na ekranie lampy oscyloskopowej w postaci linii średnicy. Takie zobrazowanie namiaru może być jednak obarczone błędem 180°. Operator ma namiar na pracującą radiostację samolotową nie wie jednak, z której strony linii namiaru znajduje się samolot. W celu ustalenia strony należało nacisnąć znajdujący się na pokrętle goniometru przycisk „STRONA”. Po naciśnięciu przycisku linia podstawy czasu startuje z środka ekranu w kierunku na pracującą radiostację samolotową. Namiar na pracującą radiostację samolotową otrzymuje się przez obracanie pokrętła goniometru do chwili uzyskania na ekranie lampy oscyloskopowej maksymalnej linii średnicy. Odczyt namiaru naprzeciw górnego znacznika na skali znajdującej się wokół lampy oscyloskopowej. Skala obracała się razem z obrotami pokrętła goniometru. Dodatkowo radionamiernik ma możliwość określenia namiaru na słuch. Operator obracając pokrętłem goniometru ustawiał go na minimum sygnału słyszanego w słuchawkach. Zasilanie napięciem trójfazowym 230 V, 50 Hz sieci lub z dwóch zespołów prądotwórczych 3EPZ-4.

Prawdopodobnie ostatni w lotnictwie wojskowym radionamiernik R-301A stał rozwinięty na poligonie Ośrodka Szkolenia Służby Ubezpieczenia Lotów (OSSUL) w Grudziądzu jeszcze w 1966 roku. Nie prowadzono już na nim szkolenia operatorów.

Radionamiernik R-301. Źródło: Naziemne i pokładowe urządzenia radionawigacji i łączności lotniczej

Radionamierniki UKF ARP-4 i ARP-5.

Przejście lotnictwa wojskowego na zakres łączności na falach UKF spowodowało wprowadzenie nowych radionamierników. Były one całkowicie automatyczne, oznaczało to, że operator nie musiał wykonywać żadnych czynności by uzyskać linię namiaru. Linia podstawy czasu (namiar) startowała automatycznie ze środka ekranu lampy oscyloskopowej, w chwili naciśnięcia przez pilota przycisku nadawania. Operator radionamiernika na linię tę naprowadzał ruchomą linijkę planszetu i odczytywał na mechanicznej skali odpowiedni namiar. Skala planszetu wyposażona była w ruchomą przesłonę umożliwiającą odczyt namiaru prostego (kierunek na radiostację samolotową) lub odwrotnego (kierunek do radionamiernika). Radionamiernik współpracował z nowymi UKF radiostacjami samolotowymi oraz był w nie wyposażony (R-800 (RSIU-3M) i R-801 (RSIU-4)).

Radionamiernik ARP-4 był przewoźną wersją stacjonarnego jednokanałowego radionamiernika ARP-1p, zamontowano go na samochodzie ciężarowym ZiS - 151. Wyposażony był w bez odciągowy maszt teleskopowy umieszczony wewnątrz aparatowni radionamiernika. Maszt ten podnoszony był do pozycji roboczej (w górę) przy pomocy silnika elektrycznego. Po naciśnięciu przycisku zapalała się lampka kontrolna „Do góry”, która świeciła się do chwili zakończenia podnoszenia. Analogicznie przebiegało opuszczanie masztu z tą różnicą, że zapalała się lampka „Na dół”. Obrót główki antenowej na maszcie realizowany był także za pomocą silnika elektrycznego. Sterowanie podnoszeniem i obrotami główki antenowej realizowano z aparatowni radionamiernika przyciskami na tablicy sterowania anteną. Po opuszczeniu masztu główka antenowa składana była na dach aparatowni. W czasie transportu (jazdy) radionamiernika główka antenowa umieszczana była w specjalnym pojemniku umieszczonym na dachu kabiny kierowcy i mocowanym do ściany nadwozia. Górna część masztu przykrywana była wtedy brezentowym pokrowcem. Główka antenowa składała się z dwóch anten typu „H” z dipolami pętlowymi i takiego centralnego dipolu. Łączność z samolotami zapewniała radiostacja R-800. W celu zwiększenia zasięgu używano dodatkowej samochodowej radiostacji UKF RAS-UKW (R-815), RAS-UKW-M (R-824), której pulpit wynośmy ustawiano w aparatowni radionamiernika. Do zorientowania anteny służył teodolit i generator kontrolno pomiarowy KIP-AP lub KIG-AP-1 z wbudowanym nadajnikiem radiostacji R-800.

W skład zestawu radionamiernika wchodziły: magnetofon szpulowy „Dniepr”, odbiornik radiowy US-9; nadajnik kontrolny KIP-AP lub KIG-AP-1; bateria akumulatorów 5 NKN-45; zespół prądotwórczy ŻES-9 lub EP-1 na jednoosiowej przyczepie. Zasilanie 220V/380V z sieci trójfazowej lub zespołów prądotwórczych.

Radionamiernik ARP-5 był uproszczoną wersją radionamiernika ARP-4. Główną różnicą było zastosowanie masztu składanego stawianego za pomocą ręcznej wyciągarki, w miejsce teleskopowego, co zmniejszyło wagę masztu z 1100 kg do 200 kg. Usunięta została także tablica sterowania anteną. Rezygnacja z masztu teleskopowego wydłużyła i utrudniła wymianę lamp 6F11 w główce antenowej ARP-5. Kolejną różnicą było usunięcie z pulpitu operatora stacjonarnego oscyloskopu i zastąpieniu go oscyloskopem przenośnym EO-6 oraz panelu sterowania generatorem kontrolnym KIP-AP-1, w ich miejsce wstawiono pojemnik na części zapasowe.