Zarys historii nawigacji. 1940r.-1960r. 2013r.

Wstęp

W poprzednim rozdziale „Zarys historii nawigacji lotniczej 1919r.-1939r.” przedstawiłem najważniejsze problemy rozwoju lotnictwa komercyjnego i towarzyszącej mu nawigacji. Jak wykazałem, postęp był ogromny. Lotnictwo, a razem z nią nawigacja rozwijały się ewolucyjnie i systematycznie. Niestety ten rozwój został zahamowany rozpętaniem II wojny światowej przez zarazę germańską, po raz wtóry. Cywilne samoloty trafiły do wojska. Zamiast przynosić rozwój ludzkości, siały zniszczenie i śmierć. Fabryki budujące samoloty komercyjne, sportowe i turystyczne, musiały przestawić się na budowę myśliwców, szturmowców i bombowców.

Czy w takich warunkach, mogła się rozwijać nawigacja i powiązana z nią łączność? Oczywiście, że nie. W Europie, ruch pasażersko-towarowy został całkowicie wstrzymany. Wszystkie linie lotnicze zawiesiły swoją działalność lub zostały zmilitaryzowane. Nawet na terenie USA, który nie był objęty bezpośrednimi działaniami wojennymi, ruch towarowo-pasażerski (po ataku na Pearl Harbor 7.12.1941r.) zmniejszyły się o 85 %. Nie jest prawdą, że rozwój techniki wojennej popycha cywilizację do przodu. Wręcz przeciwnie. Cofa człowieka, wyzwala w nim najniższe instynkty i doprowadza do myślenia – Jak przedmiotami codziennego użytku, pozbawić drugiego człowieka wolności, a nawet jak go zabić? Nie jest prawdą, że II wojna światowa doprowadziła do powstania stacji radiolokacyjnych. Nie jest prawdą, że podczas wojny opracowano kabiny ciśnieniowe samolotów. I takich przykładów można mnożyć. Natomiast jest prawdą, że II wojna światowa doprowadziła do powstania bomby atomowej (jądrowej).

 

Stacja radiolokacyjna

Stacja radiolokacyjna powszechnie nazywana jest radarem. Do etymologii tego słowa jeszcze powrócę. Historia radaru zaczyna się z końcem XIX wieku. W tym czasie wielu naukowców pracowało nad zjawiskami towarzyszącymi energii elektrycznej i lampami próżniowymi. Jednym z nich był Nikola Tesla. W 1887r. potrafił on wytworzyć na tyle silne promieniowanie katodowe, że udało mu się zaobserwować jego negatywny wpływ na istoty żywe. W 1892r. udowodnił, że przy pomocy promieniowania katodowego można obserwować wnętrze ciała człowieka i utrwalić to na kliszy fotograficznej. Później promienie te nazwano promieniami X. Badania te i innych naukowców udowodniły, że można wytworzyć taki rodzaj fal, który jest przenikliwy przez niektóre materiały, a przez inne nie.

 

Inne istotne odkrycia i wynalazki;

W 1880r. amerykański profesor John Trowbridge wykorzystując przewodnictwo wody osiągał połączenia pomiędzy statkami i stacjami brzegowymi.

W 1882r. Dolbear otrzymuje patent na „bezprzewodowy indukcyjny system nadawania i odbioru” wykorzystujący cewkę indukcyjną i słuchawkę. Patent ten został potwierdzony w 1886r.

W 1885r. germański fizyk Heinrich Hertz prowadził eksperymenty mające praktycznie zweryfikować teorię pola elektromagnetycznego opracowaną przez Jamesa Clerka Maxwella i opublikowaną w 1864r.

W 1885r. Thomas Alva Edison opatentował system łączności poprzez indukcję elektrostatyczną pomiędzy dwiema stacjami zawierającymi anteny umieszczone na masztach. Wynalazek opatentował.

W 1888r. Hertz wytworzył, przesłał na odległość i wykrył fale radiowe o długości około 5 i 50 cm. Stwierdził, że odbijają się od różnych przedmiotów i ogniskował je za pomocą reflektorów.

W 1890r. Angielski inżynier John Ambrose Fleming opublikował artykuł opisujący działanie lampy elektronowej, tak zwanej diody.

W 1890r. Nikola Tesla opatentował swój transformator, który stanie się podstawą wielu wczesnych radiowych urządzeń nadawczych.

W 1891r. Francuski fizyk Édouard Branly skonstruował koherer, urządzenie umożliwiające wykrywanie fal radiowych.

W 1893r. Tesla prowadzi badania nad bezprzewodowym systemem przekazywania informacji. Obiektem była zdalnie sterowana łódź pływającą po rzece Hudson.

W 1894r. Oliver Lodge w trakcie publicznych wykładów kilkukrotnie demonstruje układ do radiowej transmisji informacji z odbiornikiem opartym o koherer. W trakcie prezentacji używał również alfabetu Morse'a.

W 1896r. Aleksander Popow, rosjanin nawiązał łączność przy pomocy elektromagnetycznych klucza telegraficznego i alfabetu Morse'a, między dwoma budynkami na odległość 250 m i przesłał pierwszy radiogram. Zauważył on także, że przedmioty ustawione na drodze między nadajnikiem a odbiornikiem mogą przerwać przepływ fali elektromagnetycznej. Podobne odkrycia dokonali inni uczeni i badacze.

W 1896r. Po Tamizie pływa zdalnie sterowana radiowo łódź zbudowana przez Wilsona i Evansa.

W 1897r. Marconi otrzymuje brytyjski patent na swój bezprzewodowy system telegraficzny. Po raz pierwszy demonstruje publicznie swoje urządzenia. Na Kanale Bristolskim uzyskuje łączność na odległość około 36 kilometrów. Uzyskuje poparcie ważnych brytyjskich instytucji: poczty i marynarki.

W 1897r. Lodge patentuje zasady dostrajania nadajnika i odbiornika do tej samej częstotliwości. To fundamentalna podstawa transmisji radiowej. Rozwijają się także systemy antenowe.

W 1900r. Tesla zaproponował system wykrywania ruchomych obiektów za pomocą fal radiowych (radar).

W 1901r. Landell de Moura, brazylijski ksiądz, po raz pierwszy demonstruje publicznie radiową transmisję głosu ludzkiego (na odległość 8 kilometrów, w São Paulo).

W 1904r. Inżynier Christian Hülsmeyer patentuje w Anglii okrętowy system unikania przeszkód i nawigacyjny oparty na urządzeniu wykorzystującym odbicie fal radiowych (radarze) nazwany Telemobiloscope.

W 1904r. Marconi podpisał umowę z liniami żeglugowymi Cunard Line na wyposażenie ich statków w radiotelegraficzne systemy łączności.

W 1904r. amerykański inżynier Frank Sprague wynalazł obwód drukowany.

W 1904r. amerykański inżynier Harry Shoemaker skonstruował torpedy sterowane radiowo.

W 1905r. Fessenden uruchomił pierwszy kanał radiowy – radiofoniczną transmisję mowy i muzyki.

W 1906r. amerykański fizyk Lee de Forest wynalazł triodę, trójelektrodową lampę elektronową posiadającą możliwość wzmacniania sygnału. Umożliwiła ona gwałtowny rozwój techniki radiowej i na pół wieku stała się podstawą elektroniki.

W 1907r. Duńczyk Valdemar Poulsen przeprowadził transmisję muzyki za pomocą swojego nadajnika iskrowego o mocy 1 kW i antenie o wysokości 60 m. Była słyszalna w odległości 600 km.

W 1910r. W.R. Ferris po raz pierwszy przesłał radiotelegram z samolotu.

W 1910r. T. Baker demonstruje metodę przesyłania obrazu fotograficznego za pomocą radiotelegrafii.

W 1911r. A. Blondel demonstruje samolot zdalnie sterowany radiowo.

W 1912r. Sinding i Larsen przeprowadzili radiową transmisję sygnału telewizyjnego używając trzech kanałów: jednego dla dźwięku, drugiego dla obrazu i trzeciego dla synchronizacji.

W 1913r. Zostaje uruchomiona transmisja stałych sygnałów czasu z wieży Eiffla dla celów nawigacji morskiej.

W 1914r. Hammond wykorzystuje pętlowe anteny kierunkowe do budowy radionamiernika dla celów nawigacji morskiej.

W 1915r. Spółka AT&T przesyła ludzki głos drogą radiową przez Atlantyk. Sygnał nadawany z Waszyngtonu był słyszalny na Hawajach i w Paryżu.

W 1919r. Robert Watson-Watt opatentował radar krótkofalowy.

W 1919r.  Pittsburgu (USA) rozpoczęto pierwsze regularne nadawanie programu radiowego.

W 1920r. C.E. Prince zainstalował nadajniki radiotelefoniczne na samolotach.

 

Z przytoczonych przykładów wynika, że za pomysłodawcę i wizjonera stacji radiolokacyjnej możemy uznać Nikola Tesla, genialnego i zarazem szalonego naukowca (1900r.). Wiele jego pomysłów się zmaterializowało, ale wiele czeka jeszcze na finał. Bez wątpienia Nikola Tesla został uznany za twórcę radia, wygrywając już po śmierci proces sądowy z Guglielmo Marconi. Guglielmo Marconi w swoim radiu wykorzystał 17 patentów Nikola Tesla. Pisząc o Nikola Tesla trudno nie wspomnieć, że nie dostał on nagrody nobla, co jest kolejnym dowodem na brak obiektywizmu Królewskiej Szwedzkiej Akademii.

Nikola Tesla udowodnił, że fale elektromagnetyczne mają właściwości identyczne jak fale świetlne, a różnią się jedynie częstotliwością. Wykazał również, że fale elektromagnetyczne mogą być odbijane przez metalowe przedmioty. Udowodnił, że ulegają one refrakcji podczas przejścia przez wykonany z dielektryka pryzmat. Odkrył fale, które zostały nazwane promieniami X. Zrealizował idee prądu przemiennego (zmiennego), który okazał się korzystniejszy niż prąd stały. 

Za twórcę pierwszego radaru powszechnie uznaje się germańca Christian Hülsmeyer. Zbudował on urządzenie służące do określania położenia okrętów w gęstej mgle, wykorzystujące fale radiowe. Na swoje urządzenie uzyskał patent w 1904r.. Zasięg urządzenie okazał się niewielki, 3 000 – 4 000 m, w zależności od warunków pogodowych. Czyli mniejszy niż widoczność okrętu w pogodny dzień i finansowanie programu wstrzymano. O projekcie szybko zapomniano. Urządzenie to obecnie możemy nazwać radarem impulsowym monoblokowym (monostatyczny), gdzie nadajnik i odbiornik umieszczono w jednym urządzeniu.

W 1907r. Nikola Tesla wysunął projekt zastosowania do wykrywania germańskich okrętów podwodnych ultrakrótkich fal radiowych w postaci bardzo krótkich impulsów o mocy rzędu kilku tysięcy kilowatów. Ówczesny poziom radiotechniki nie pozwalał na wytwarzanie impulsów o takiej mocy, jednak większość dzisiejszych radarów jest radarami impulsowymi.

 

Prace w USA
W okresie wielkiej wojny światowej w USA naukowcy wojskowi intensywnie pracowali na rozwojem łączności bezprzewodowej. Wykorzystali zarówno niskie jak i wysokie częstotliwości. Jednymi z nich byli; Hoyt Taaylor i Leo C. Young. W 1919r. los zetknął ich razem. W 1922r. zaobserwowali oni, że przepływające po rzece Potomac statki powodowały wahania przypadkowe fal radiowych, między radiowym nadajnikiem, a odbiornikiem, umieszczonych na przeciwnych brzegach. Dzisiaj urządzenie takie nazwalibyśmy radarem bistatycznym o fali ciągłej (termin bistatyczny oznacza, że nadajnik i odbiornik radaru umieszczone są w różnych miejscach, odległych nawet o kilkadziesiąt kilometrów).

Odkrycie to (jego stuprocentowa powtarzalność) spowodowało, że powołano specjalny Wydział Radia, którego szefem został Hoyt Taaylor, a Leo C. Young, jeden z jego czołowych naukowców.

Pierwsze było proste urządzenie, które służyło do zakłócania fal radiowych. Przy jego pomocy można było wykryć obiekt (statek, samolot), ale nie można było określić jego kursu, położenia lub prędkości. W grudniu 1934r. zbudowano aparaturę do wykrywania samolotu w odległości jednej mili (1,6 km) lecący nad rzeką Potomac. Chociaż zasięg detekcji był mały i wskazania na monitorze oscyloskopu niewyraźne, to wykazano słuszność tych założeń. Praca doprowadziła do budowy projektu radaru, o częstotliwości 200-MHz. W 1930r. amerykański radar po raz pierwszy wykrył lecący samolot.

Można także wspomnieć, że od 1930r. w USA pracowano nad sposobami wykrywania samolotów wykorzystując ich fale akustyczne i promieniowanie podczerwone. Szczególnie ten drugi temat był interesujący. Chciano wykorzystać promieniowanie cieplne emitowane przez silniki samolotu lub ich urządzenia pokładowe, ewentualnie wykorzystując reflektory naziemne o dużej moce wysyłające promieniowanie podczerwone (z użyciem filtrów) i odbierające odbite fale od lecącego samolotu.

Doświadczenia z impulsowego radaru były kontynuowane. Przede wszystkim udoskonalano odbiornik do obsługi krótkich impulsów. W czerwcu 1936r pierwszy prototyp radaru system KLR, pracujący na 28,6 MHz, umożliwił wykrycie samolotu z odległość do 25 mil (40 km). Radar został oparty na sygnałach

niskiej częstotliwości, (przynajmniej według dzisiejszych standardów), a tym samym wymagał anten dużych, co było niepraktyczne dla statku lub samolotu. W październiku 1936r. przeprowadzono kolejne udane eksperymenty. Nadajnik i odbiornik umieszczono na wybrzeżu USA. Nadajnik od odbiornika był oddalony o 1 milę. W dniu 14.12.1936r. udało się wykryć samoloty lecący z i do Nowego Yorku z odległości 7 NM (11 km).

W 1937r. zbudowano pierwszy radar funkcjonujący na pokładzie okrętu. W 1939r. rozpoczęto produkcję seryjną radarów instalowanych na pokładach okrętów US NAVY. Nazwę „radar” utworzyli oficerowie marynarki USA F.R. Furth i S.M. Tucker od pierwszych liter wyrazów: Radio Detection And Ranging, co oznacza wykrywanie i określanie odległości przy pomocy radia. Angielska wersja tego skrótu to Radio Aids for Defence And Reconaissance, co oznacza radiowe pomoce dla obrony i rozpoznania. Po 1945r., zaczęto objaśniać ten skrót wyrazami Radio Direction And Range lub Radio-Angle Direction And Range. W Polsce używamy nazwy Stacja Radiolokacyjna. Jeśli służyła tylko do celowania, to nazywano ją celownik radiolokacyjny.

W 1923r. Francuz M. Bravel zastosował obracaną antenę do określania kierunku obiektów. Wynalazek był niezwykle istotny. Dzięki niemu, można było w terenie określić swoje położenie, namierzając źródła promieniowania elektromagnetycznego, o znanych współrzędnych. To był początek radionamierzenia.

Prace w UK

Awanturnicza postawa germańców, w okresie dwudziestolecia międzywojennego, doprowadza w Wielkiej Brytanii do pomysłu wykorzystania radaru, jako elementu ostrzegania przed inwazją morską lub lotniczą. Radar bistatyczny nie bardzo się do tego nadawał. Rozwija się więc idea radaru monoststycznego. Drugim kierunkiem pracy było generowanie fal elektromagnetycznych w kierunku zakresu wysokich częstotliwości. Anglikom udało się unowocześnić lampę mikrofalową zdolną generować energię pola elektromagnetycznego o dużej częstotliwości i dużej mocy. Swój wynalazek udostępnili później USA.

W Anglii najbardziej jest znane nazwisko Sir Robert Watson-Watta. Problem nabrzmiał, kiedy w 1933r. zaraza germańska demokratycznie wybrała hitleta na swojego pana i władcę. Wielka Brytania zaczęła poważnie się obawiać powtórki sytuacji z przed wielkiej wojny światowej. W 1934r. Ministerstwo Lotnictwa powołało komisję pod przewodnictwem Sir Henry Tizarda. Perspektywa bombardowań z ciężkich bombowców cywilnych obszarów wysp brytyjskich powodował niepokój rządu. Zabezpieczenie artyleryjskie wydawało się niewystarczające. Germańskim bombowcom wystarczyłoby tylko 20 minut na dokonanie ataku, którego samoloty myśliwskie nie zdążyłyby odeprzeć. W tym czasie istniała plotka, że zaraza germańska posada już super broń, wykorzystującą fale radiowe zdolne do zniszczenia miast i ludzi. W UK zadano sobie wówczas pytanie – Czy możliwe jest stworzenie fal radiowych zdolnych spowodować śmierć załogi nadlatującego wrogiego samolotu? Pytanie to zrodziło się w Wydziale Badań Naukowych w Ministerstwie Lotnictwa, w styczniu 1935r.. Sprawą zajął się zespół Sir Robert Watson-Watta, który przeprowadził analizy i obliczenia i wykazał, że jest to możliwe, ale nie na obecnym stanie techniki. Jeden z pracowników, Arnold Wilkins zauważył jednak, że odpowiednia stacjonarna aparatura będzie w stanie wykryć nadlatujący samolot, chociaż go nie zniszczy, a nawet nie da znać załodze, iż została wykryta (namierzona). Dlatego programu nie przerwano, ale zmieniono jego założenia.

W dniu 12.02.1935r., Sir Robert Watson-Watt wysłał tajną notatkę proponowanego systemu do Ministerstwa Lotnictwa. Zaproponował w niej zbudowanie systemu wykrywania i lokalizacji samolotu metodami radiowymi. Chociaż nie było to tak ekscytujące, jak germańskie promienie śmierci, jednak koncepcja miał przyszłość. Zanim Ministerstwo Lotnictwa przekazało fundusze, poproszono o demonstracje możliwości i dowód, że fale radiowe wykryją nadlatujący samolot. Demonstrację przeprowadzono w dniu 26.02.1935r.. Wykorzystano do tego celu jedną ze stacji nadawczych krótkofalowych BBC w Daventry. W odległości około 10 000 m rozłożono dwie anteny w taki sposób, aby fale odbite od lecącego samolotu mogły zostać odebrane, jako mocniejszy sygnał i zobrazowane na wskaźniku CRT. Był to radar zwany obecnie radar pasywny. Do eksperymentu wykorzystano samolot Heyford Handley Page, który kilkakrotnie przeleciał dokładnie nakazaną mu trasą. Za każdym przelotem widoczny był wyraźny sygnał i eksperyment zakończył się sukcesem. Stuprocentowa powtarzalność eksperymentu. Cel eksperymentu był tak tajny, iż wiedziały o nim tylko 3 osoby; Sir Robert Watson-Watt, Arnold Wilkins oraz jedna osoba z Ministerstwa Lotnictwa. W dniu 2.04.1935r., Sir Robert Watson-Watt otrzymał patent na urządzenie radiowe do wykrywania i lokalizacji samolotu. W maju 1935r. program przeniesiono do ośrodka w Orford Ness. W czerwcu osiągnięto wykrywalność samolotów z odległości 27 km, co było już wystarczającym zasięgiem. Jednak już w grudniu 1935r.,  osiągnięto prawie 100 km.

Pierwsze radary postawiono przy ośrodku w pobliżu Orford Ness oraz w Bawdsey Manor. Zespół Sir Roberta Watson-Watt stworzył urządzenia przy użyciu istniejących i dostępnych składników. Dzięki temu prace posuwały się bardzo szybko i możliwa była produkcja seryjna. Radary umieszczono na wieżach. Tak powstał system 5 radarów dalekiego zasięgu typu CH (Chain Home) na wschodnim wybrzeżu Wielkiej Brytanii, który pracował od grudnia 1935r.. Pierwsze pełnoskalowe testy okazały się nieudane. Nie z powodu wad radarów, ale z powodu skomplikowanego systemu przesyłania informacji, w czego efekcie myśliwce były w powietrzu po tym jak bombowce dokonały już pozorowanego ataku. W efekcie prac stworzono system dowodzenia i kontroli obrony powietrznej, który wcześniej nigdzie na świcie nie istniał. W jego centrum był room map, do którego spływały wszystkie informacje i stąd wydano wszystkie rozkazy. W 1937r. wyniki były tak zachęcające, że zdecydowano się na postawienie kolejnych 17 radarów w systemie stałych wież radarowych wzdłuż wschodniego i południowego wybrzeża Anglii. System ten odegrał kluczowa rolę w Bitwie o Anglię. Do końca II wojny światowej system posiadał już ponad 50 stacji radiolokacyjnych.

Zaraza germańska wiedziała o powstawaniu systemu Chain Home, ale sadzili, że przeznaczony on jest do zapewnienia łączności dalekiego zasięgu z okrętami marynarki wojennej. Próbowali sprawdzić system za pomocą sterowca Zeppelin LZ 130, który mylnie potwierdził teorię, co było na rękę UK. Mało tego, już w czasie II wojny światowej germańcy ocenili, że brytyjskie radary są, ale nie pracują. Powodem takiego błędu, była nieświadomość, że radary UK pracowały już na wyższych częstotliwościach, których germańcy nie rejestrowali.

Największym osiągnięciem zespołu Sir Roberta Watson-Watt było zbudowanie magnetronu wnękowego, czyli lampy elektronowej, generującą precyzyjne fale radiowe o bardzo wysokiej częstotliwości.

Już w 1936r. zespół Sir Robert Watson-Watta pracował nad radarem pokładowym dla samolotów bombowych. Naukowcy ocenili, że w powietrzu radar pokładowy powinien mieć masę poniżej 90 kg (200 lb), kubaturę poniżej 216 litrów (8 ft3) oraz moc w impulsie nadawczym 500 watów. Wspomnę, że do nawiązania łączności radiowej na odległość do 40 km wystarcza moc 1 wata.

 

Prace we Francji

Trzecim krajem, który zdobył spore sukcesy w radiolokacji była Francja. Już od 1927r. francuscy fizycy eksperymentowali z magnetometrami i innymi urządzeniami emitującymi fale elektromagnetyczne. Cały czas próbowali zmaterializować układ zgodny z zasadami opracowanymi przez Tesla. Udało się im uzyskać fale o długości 16 cm. W 1934r. złożyli wniosek patentowy na urządzenie służące do wykrywania przeszkód przy użyciu ciągłego promieniowania ultra-krótkich długościach fal wytwarzanych przez magnetron. Urządzenie dokonywało pomiary azymutu i odległości, ale nie na ekranie, tylko przy pomocy przyrządów wskazówkowych. Testy prowadzono na wybrzeżu morskim i na okrętach. Okręty były wykrywane z odległości 10-12 NM. Z uwagi na zbyt niskie fundusze, badania się przeciągały i do wybuchu II wojny światowej system nie został wprowadzony na uzbrojenie. Jednocześnie w 1938r. we Francji trawiły intensywne prace nad radarami do wykrywania lecących samolotów. Udało się osiągnąć doskonały wynik wykrycia, aż 55 km (34 NM). Dalsze pracy trwały już w czasie II wojny światowej. Było już jednak za późno na stworzenie systemu obrony i wykrywania. Francuzom nie pozostało nic innego jak podzielenie się swoimi osiągnięciami z sojusznikami (UK i USA).

 

Prace w innych krajach

Prace nad radarami prowadzili także germańcy, Włosi i Japończycy, ale efekty ich pracy nie dorównywały wynikom UK i USA. Kraje te opracowały radary pracujące na niskich częstotliwościach, więc ich skuteczność była mniejsza.

Do 1939r. nie udało się wykorzystać radaru do celów komercyjnych i cywilnych.

 

II wojna światowa

I zaraza germańska wszczęła kolejną II wojnę światowa. W jej efekcie zamiast rozwijać systemy radiolokacyjne, germańcy spoczęli na dotychczasowych osiągnięciach. Natomiast w USA i UK stacje radiolokacyjne wciąż były udoskonalane. Udało się zmniejszyć rozmiary urządzenia, a szczególnie samej anteny, co umożliwiło umieszczenie radaru na pokładzie samolotu. Tak narodził się lotniczy radar pokładowy.

 

Wymuszony działaniami wojennymi postęp technologiczny doprowadził do zbudowania radarów montowanych na okrętach. Służyły one do wykrywania okrętów nieprzyjaciela i korygowania prowadzonego ognia artyleryjskiego. Tak narodził się celownik radiolokacyjny, który później trafił na pokład samolotów myśliwskich. Stosując radary pokładowe, zauważono, iż na ekranie radaru widać blady, ale wierny obraz terenu pod samolotem. Zjawisko to wykorzystano do zbudowania brytyjskiego radaru H2S, przeznaczonego do dokładnego oznaczania celów dla samolotów bombowych. Radar ten był do końca wojny jedną z najpilniej strzeżonych tajemnic.

Samolot bombowy Halifax V9977 z bombowym celownikiem radiolokacyjnym H2S. 1942r. Zdjęcie Wikipedia.

 

Po drugiej wojnie światowej

Po drugiej wojnie światowej radiolokacja zaczęła rozwijać się jeszcze intensywniej. Na przełomie 40/50 lat XX wieku wdrożono jeszcze cztery istotne odkrycia, które przyczyniły się do rozwoju radaru. Pierwszym było wykorzystanie zjawiska Dopplera, które poprawia wykrywanie obiektów ruchomych w obecności innych szumów pochodzących na przykład od obiektów naziemnych nieruchomych. Drugim było opracowanie w 1943r. radaru monoimpulsowego przez Roberta Page pracującego w zespole NRL w USA. Dzięki tej metodzie ewentualny błąd pochodzi z jednego impulsu. W drugim impulsie tego błędu już nie będzie. To znacznie poprawia dokładność śledzenia. Trzecie odkrycie to Phased-array radar. To jest tak jakby w jednym radarze i jego antenie było kilka radarów. Dzięki temu można znacznie szybciej przełączać śledzenie z jednego obiekt na drugi. To z kolei umożliwiło jednoczesne śledzenie kilku obiektów. Czwarte odkrycie to Synthetic-aperture radar (SAR). Został opracowany w 1950r. w Goodyear Aircraft Corporation. Metoda ta znacznie zwiększa rozdzielczość obserwowanych obiektów. SAR ma szerokie zastosowanie, szczególnie w mapowaniu i teledetekcji. Do 1960r. odkryto i zbudowano niemal wszystkie znane nam obecnie systemy i urządzenia; Nauczono się wykorzystywać zjawisko Dopplera. Wynaleziono tranzystor. Wynaleziono klistronu, lampy o fali bieżącej (lampy mikrofalowe). Zbudowano radary mapujące teren. Zbudowano pokładowy radar impulsowo-dopplerowski, wykrywające cele ruchome na tle ziemi. Zbudowano radar poza horyzontalny. Rozwinięto radary meteorologiczne. Powstały radary z cyfrowym przetwarzaniem danych.

 

USA. Jedno z lotnisk 1948r. Zdjęcie LAC.

Lotnisko Los Angeles, widok pola wzlotów. 1947r. Zdjęcie LAC

Płyta peronowa na jednym z lotnisk w USA. 1952r. Zdjęcie LAC

Płyta peronowa na lotnisku Los Angeles 1954r. Zdjęcie LAC

 

W 40-latach XX wieku system kontroli lotniczej w USA rozwijał się zgodnie z trendami naznaczonymi w 30-latach. Centra kontroli ruchu lotniczego się znacznie rozwinęły. Każdy samolot będący w powietrzu był pod stałym nadzorem. W ustalony sposób nawiązywano z załogą samolotu łączność radiową. Informowano o przewidywanych warunkach pogodowych na trasie przelotu i innych maszynach będących w pobliżu. Z kolei uzyskiwano informacje o bieżącej lokalizacji, zajmowanym pułapie, kursie i prędkości oraz o aktualnych warunkach pogodowych. W ten sposób śledzono ruchy samolotu. W razie konieczności wymieniano się dodatkowymi informacjami wynikłymi z; kłopotów technicznych, kończącego się paliwa, zmiany trasy przelotu, konieczności szybkiego lądowania, itp.

USA. Fragment stanowiska kontroli ruchu lotniczego. 1948r. Zdjęcie LAC

USA. Fragment stanowiska łączności. 1948r. Zdjęcie LAC

USA. Pilot samolotu DC-6 prowadzi łączność radiową z kontrolą naziemną. 1948r. Zdjęcie LAC

 

Kiedy samolot zbliża się do lotniska, załoga nawiązuje kontakt z kontrolerem pracującym w wieży kontroli lotów. Następuje wymiana informacji o aktualnych warunkach. Załoga po uzyskaniu zezwolenia od kontrolera o wolnej DS. sprowadza samolot na ziemie wykorzystując system ILS.

USA. Kontroler na WKL prowadzi korespondencje z załoga samolotu. 1948r. Zdjęcie LAC

USA. Kontroler na WKL obserwuje ruch samolotów na lotnisku. 1952r. Zdjęcie LAC

 

Lata po II wojnie światowej to okres wykorzystania systemów i urządzeń budowanych poprzednio do celów wojennych, w celach pokojowych. W USA Pierwsze cywilne użycie radarów wojskowych do celów cywilnych nastąpiło w 1945r.. Jako bazę wzięto radar AN/APQ-13 używany na pokładzie bombowca B-29 do celowania i mapowania. Opracowano wersję naziemną. System ten był zamontowany na lotnisku LaGuardia. Pozwalał on na prowadzenie kontroli (śledzenia) w pobliżu lotniska do 15 samolotów w ciągu godziny. Pozwalało to na śledzenie zbliżającego lub oddalającego się samolotu nieprzerwanie przez około 4 minuty. Drugim głównym celem używania radaru był monitoring pogody i ostrzeganie przed nadchodzącymi burzami. System ten jednak nie był w stanie precyzyjnie sprowadzić samolotu do lądowania. System ILS, znany obecnie, rozwinął się nieco później. Ostatecznie zbudowano około 30 egzemplarzy radarów i zamontowano na różnych lotniskach.

W 1946r. Civil Aeronautics Administration (CAA), poprzedniczka FAA, zaprezentowała publicznie eksperymentalny radar zamontowany na wieży kontroli lotów cywilnych. Był to początek przemian w kontroli ruchu lotniczego. Już nie tylko łączność radiowa, ale także radar. Próby trwały kilka lat.

W 1950r. radar AN/APQ-13 jako cywilny radar ASR-1 (Aiport Surveillan Radars) został przyjęty w lotnictwie cywilnym.

Antena radaru ASR-1 na lotnisku Los Angeles w 1954r. Zdjęcie LAC

Stanowisko operatora radaru ASR-1 na lotnisku Los Angeles w 1954r. Zdjęcie LAC

 

W 1954r. na bazie radaru AN/APQ-13 utworzono odmianę AN/CPS-9 przeznaczonego do monitorowania pogody. Naturalną konsekwencją było powstanie w 1957r. cywilnego radaru pogodowego WSR-57 (Weather Surveillance Radar).

W 1956r. Civil Aeronautics Administration zamówiła nowe radary dalekiego zasięgu, aby wykorzystać je do kontroli trasy atlantyckiej z USA do Europy. Wstępna specyfikacja mówiła o wykrywaniu samolotów na wysokich pułapach (do 10 000 m) i o zasięgu minimum 200 NM (370 km). Dalszy rozwój nastąpił już w 60-latach, co opisze w kolejnym rozdziale.

 

Europa po II wojnie światowej wyszła bardzo okaleczona. Powszechna nieufność do siebie poszczególnych narodów nie sprzyjała i nie sprzyja rozwojowi. Nastąpił istotny podział Europy na dwa przeciwstawne obozy polityczne. Doszło do blokady berlina zachodniego przez moskali poprzez likwidację wszystkich lądowych szlaków drogowych i kolejowych, które łączyły zachodnich germańców (RFN) z berlinem zachodnim. Pozostała tylko droga powietrzna. Aby zapewnić kontrolę i identyfikacje ruchu lotniczego z lub do berlina zachodniego, amerykanie użyli bardzo sprawny system oparty na radarze AN/TPS-44. Radar ten należał do mobilnych, a główne jego elementy były transportowane na dwóch samochodach lub koleją, ewentualnie transportem lotniczym (Herkules C-130). Dzięki temu, można było go instalować we wszystkich zapalnych rejonach świata, między innymi na Biskim Wschodzie, Ameryce Południowej i w Azji Południowo-Wschodniej.

Tak doszło do powstania pierwszego europejskiego systemu bezpieczeństwa, kontroli i identyfikacji cywilno-wojskowego ruchu lotniczego. Ten dziwny debiut nastąpił w 1948r..

 

Podstawowe przyrządy nawigacyjne

Okres 40-lat to powszechne wprowadzanie do użytku lotu po trasie według radiolatarni.

Zasada nawigacji z wykorzystaniem radiolatarni. USA 1950r. Zdjęcie Karol Placha Hetman

 

Zasada nawigacji (system LFB) z wykorzystaniem radiolatarni jest bardzo prosta i bardzo skuteczna. Na pokładzie samolotu znajduje się radiokompas, który ustawiano na sygnał radiolatarni nad którą samolot miał przelecieć. Wskaźnik radiokompasu obiema wskazówkami wskazuje tę radiolatarnię (Saint Louis). Pilot steruje samolotem zgodnie ze wskazaniem. W momencie przelotu nad radiolatarnią obie wskazówki przemieszczają się, a jednocześnie zapala się lampka. Teraz załoga przestawia namiar na kolejną radiolatarnię. Jeśli radiolatarnia jest na tym samym kursie, to można nie zmieniać nastawienia, bo w połowie drogi między radiolatarniami, urządzenie wybierze nowy sygnał (Indianapolis), który będzie teraz mocniejszy. O przelocie nad radiolatarnią załoga informuje drogą radiową kontrolerów naziemnych.

 

Poniżej przedstawiam serię zdjęć wskaźnika systemy LFB na pokładzie samolotu pasażerskiego Lockheed Constellation w 50-tych latach XX wieku. Zdjęcia Lockheed

Wskaźnik LFB na pokładzie Lockheed Constellation przed radiolatarnią.

Wskaźnik LFB na pokładzie Lockheed Constellation tuż przed radiolatarnią. Wskazówka szersza przemieszcza się po prawej stronie w dół. Wskazówka wąska przemieszcza się po lewej stronie w dół.

Wskaźnik LFB na pokładzie Lockheed Constellation tuż po radiolatarni.

Wskaźnik LFB na pokładzie Lockheed Constellation po minięciu radiolatarni. W tym momencie pilot przestawiał system na następną radiolatarnię. Jeśli następna radiolatarnia była na tym samym kursie to w połowie odległości między radiolatarniami sama przestawiała się na kolejną.

 

To co opisałem powyżej jest tylko fragmentem większego systemu nawigacyjnego rozwijanego w USA od 1929r.. Opisałem to w rozdziale „Nawigacja. Zarys historii nawigacji.” System ten nosił początkowo oznaczenie LFR (Low Frequency Range). Następnie LFB (Low Frequency Beacon) i LF-RNG (Low Frequency Radio Range). System był rozwijany i użytkowany do końca 60-tych lat. Radiolatarnie początkowo stawiano wzdłuż tras lotniczych między lotniskami. Z czasem zaczęto je stawiać na przecięciach tras lotniczych. System i jego wykonanie było tak staranne, iż maszty stoją do chwili obecnej i są wykorzystywane jako radiolatarnie kolejnego systemu NDB.

W tym miejscu jeszcze jedno spostrzeżenie; Musimy pamiętać, że w 40/50-latach, nawet w USA, lotnictwo komunikacyjne było wciąż nowością. Nawet dla amerykanów bilety lotnicze były drogie. Dlatego linie lotnicze starały się jak najbardziej urozmaicać pasażerom lot. Ponieważ większość przelotów odbywała się na połapie do 7 000 m, więc widoki z pokładu samolotu ziemi, były bardzo ciekawe. Zwłaszcza jeśli się leci nad Górami Skalistymi. Piloci mieli od linii lotniczych niepisane prawo zmiany trasy lotu lub nawet zmiany zajmowanego pułapu. Nie było wówczas pełnej kontroli radarowej, więc kontrolerzy polegali wyłącznie na informacjach załóg samolotów. Taka sytuacja była jedną z przesłanek do katastrofy lotniczej, która wydążyła się w dniu 30.06.1956r., nad Wielkim Kanionem. W powietrzu zderzyły się dwa samoloty; DC-7 i Super Constellation. Śmierć poniosło 128 osób. Była to wówczas największa katastrofa lotnicza. 

 

Przeloty nad Północnym Oceanem Atlantyckim

Dużo większym problemem były przeloty z Ameryki do Europy. Amerykanie zdobyli spore doświadczenie w okresie II wojny światowej, a dokładniej 1942r.-1945r.. Ich samoloty przemierzały ten dystans nawet 20 razy dziennie, przewożąc dyplomatów, żołnierzy, pocztę i ważne towary. Podstawowymi problemami było utrzymanie odpowiedniego kursu i rozpoznanie pogody. Dlatego z pomocą przyszła marynarka wojenna, która rozmieściła w kilku miejscach okręty zabezpieczenia nawigacyjnego i meteorologicznego. Musimy także pamiętać, że ówczesne samoloty nie dysponowały zasięgiem wystarczającym na przelot non stop z Nowej Funlandii (St. John’s w Kanadzie) do Londynu (dystans około 4 000 km). Dlatego dystans ten dzielono na dwa lub trzy etapy, tankując na Grenlandii i/lub Islandii. Trasa ta zbliżona jest do ortodromy, więc nie nadkładano wiele drogi. Ten prosty system, okazał się skuteczny i został (z niewielkimi zmianami) zachowany w czasach pokoju. Do systemu przystąpiły także inne kraje, które były zainteresowane przelotami nad Oceanem Atlantyckim. System ten był utrzymywany do końca 60-lat. Został zastąpiony przez radary dalekiego zasięgu, które konstruowano od 1956r..

System nawigacyjno-meteorologiczny nad Północnym Oceanem Atlantyckim. Czerwona linia przedstawia trasę z St. John’s w Kandzie do Londynu. 1960r. Zdjęcie LAC

 

System lądowania ILS

Ten system ILS opracowany w 40-latach nie należy utożsamiać z system obecnie funkcjonującym (2013r.). Był on pierwowzorem tego obecnego i bardziej przypomina system lądowania według radiolatarni dalszej i bliższej, używanego przez długie dziesięciolecia we wschodnim bloku wojskowym. Składał się on z czterech radiolatarni. Pierwsza była zwykła radiolatarnia trasowa. Po jej minięciu załoga samolotu wiedziała jaki jest dokładnie dystans do RWY (DS., drogi startowej) i mogła rozpocząć zniżanie z odpowiednim kątem podejścia (prędkością opadania). Przed samym RWY, co 1 NM, były kolejno trzy radiolatarnie. W samolocie był wskaźnik posiadający dwie wskazówki. Jedna wskazówka pozioma – wskazywała wysokość. Kiedy wychylała się za bardzo do góry, to samolot był za nisko. Jeśli za bardzo do dołu, to samolot już był za wysoko. Druga wskazówka pionowa – wskazywała zboczenie od prawidłowego kursu. Dodatkowo była sygnalizacja złożona z trzech kontrolek (lampek). Z biegiem lat i zebranym doświadczeniem radiolatarnie na podejściu do lądowania ustawiano w innych odległościach. Pierwsza około 5 NM, druga 2/3 NM i 0,1 NM. Oczywiście sporo zależało od możliwości terenowych. Ponieważ były to systemy drogie w zakupie, montażu i eksploatacji, nie stosowano ich na wszystkich podejściach i wszystkich RWY (DS.).

 

Podchodzenie do lądowania z systemem ILS 40-lat. Zdjęcie Karol Placha Hetman

Wskaźnik systemu lądowania ILS w samolocie Lockheed Constellation. 1950r. Zdjęcie Lockheed.

System lądowania ILS 1959r.. Zdjęcie Karol Placha Hetman

 

Z powodu stosowania radionawigacyjnych systemów, znacznie zmalała rola busoli, chociaż do chwili obecnej (2013r.) nie zniknęła ona z tablicy rozdzielczej. Większa rola busoli była w lotnictwie wojskowy, niż komercyjnym. O busoli i problemów z nią związanych, jeszcze wspomnę. Pozostałe wskaźniki na pokładzie samolotu były bardziej tradycyjne. Wśród nich należy wymienić; sztuczny horyzont, wysokościomierz, prędkościomierz, wariometr. Wszystkie te systemy były dublowane, a czasami nawet potrajane. Były mechaniczne lub elektro-mechaniczne. Wielkość informacji uzyskiwano z sond Pitota. Tłem większości tych przyrządów był układ żyroskopowy.

Douglas DC-6. Po lewej stronie busola (kompas) z chyłomierzem poprzecznym. Po prawej stronie sztuczny horyzont. 1952r. Zdjęcie LAC

Douglas DC-7. Wariometr 1952r. Zdjęcie LAC

 

W omawianym okresie ustalił się skład załogi na pokładzie samolotu. Podstawowa załoga składała się z trzech osób; dwóch pilotów i mechanika pokładowego. Czasami, kiedy lot był wykonywany na nowej trasie, do załogi dołączał nawigator. Już w tym czasie w powszechnym użyciu były procedury; przedstartowe, startowe, przelotu, lądowania, zakończenia pracy samolotu i postepowania w sytuacjach awaryjnych. Każda procedura opierała się o tak zwaną checklist. Załogi samolotów rekrutowały się głównie z lotników, którzy doświadczenie lotnicze zdobyli podczas II wojny światowej. Dlatego były to załogi bardzo doświadczone. Oprócz tego, do obsługi pasażerów był tak zwany personel pokładowy. Jego ilość zależała od ilości pasażerów na pokładzie i standardu obsługi, jaki zapewniała dana linia lotnicza. Personel pokładowy zawsze składał się z kobiet.

 

Podróż samolotem

Convair, Douglas i Lockheed to trzy firmy które łącznie zbudowały ponad 3 000 samolotów pasażerskich. To właśnie te samoloty zdecydowały o ogólnym charakterze lotnictwa komercyjnego w USA i na świecie. Zapewniały one wysoki poziom bezpieczeństwa i duży poziom wygody. Bilety były drogie, ale coraz więcej ludzi decydowało się na podróż samolotem, która miała te przewagę nad autobusem, samochodem lub pociągiem, że na długich dystansach była zdecydowania szybsza. Zapewniano pasażerom wygodne fotele, posiłki, gazety i czasopisma, dostęp do toalet. Z czasem pasażerowie mieli możliwość słuchania muzyki lub oglądania filmów. Spory odsetek samolotów, zwłaszcza w drugiej połowie 40-lat oferował nocne przeloty w kabinach sypialnych wyposażonych w kuszetki (koje, prycze). Pasażerom udostępniano możliwość zabrania na pokład sporej ilości bagażu.

USA. Wnętrze samolotu w wersji z kuszetkami. Widać stewardesę opiekującą się pasażerem. 1948r. Zdjęcie LAC.

Bagaż pasażerów przed załadunkiem na pokład samolotu Douglas DC-6. USA 1949r.

 

Nie zapominajmy także, że w dalszym ciągu, w 40/50-latach podstawą transportu komercyjnego nie były przewozy pasażerskie, ale przewozy pocztowe. Listy i paczki to był podstawowy towar jaki zabierały na pokład samoloty komercyjne.

Przygotowanie poczty do załadunku na pokład samolotu. USA 1949r. Zdjęcie LAC

Załadunek paczek na pokład samolotu Douglas DC-6. USA 1949r. Zdjęcie LAC

 

Samoloty komunikacyjne

Zakończenie II wojny światowej pozwoliło ludzkości powrócić do podstawowego zadania lotnictwa, jakim jest transport ludzi i towarów. Ogromna ilość zdemobilizowanych samolotów pozwoliła na odrodzenie firm przewozowych oraz powstanie nowych. Wśród konstrukcji lotniczych na pierwsze miejsce wysunął się model DC-3 i jego pochodne (C-47, Li-2 i inne). Niska cena zakupu, dostępność części zamiennych, udana i prosta konstrukcja; to podstawowe cechy które przysłużyły się popularyzacji DC-3 w lotnictwie cywilnym. Obecnie (2013r.) jeszcze około 50 maszyn jest w ciągłym użyciu. Głównie w Afryce i Ameryce Południowej.

 

Rodzina samolotów firma Douglas Aircraft Company

Douglas DC-4 Pierwszy lot 7.06.1938r. 1 241 + 79 sztuk

Po opracowaniu samolotu DC-3 firma Douglas Aircraft Company nie ustawała w rozwijaniu konstrukcji. Prace nad następcą prowadzono już od 1935r., na wstępne zamówienie firmy przewozowej United Air Lines. Inne linie także wyrażały zainteresowanie i finansowo przystąpiły do programu. Już w 1938r. Douglas zbudował znacznie powiększony samolot, który wyposażono w napęd czterosilnikowy. Samolot miał zabierać na pokład 42 pasażerów w układzie; 2 x 2 w 11 rzędach lub 30 pasażerów w kojach (kuszetkach). Jednak kadłub był tak pojemny, że możliwe byłoby zabranie na pokład większej liczby pasażerów. Kabina ciśnieniowa, wentylowana, ogrzewana i klimatyzowana. W samolocie zastosowano nowoczesna instalację elektryczną prądu zmiennego (do tej pory stosowano prąd stały). Zrealizowano także pomysł pomocniczego źródła zasilania, wykorzystywanego podczas postoju samolotu na ziemi. Cechą charakterystyczną samolotu stało się potrójne usterzenie pionowe. Podobne rozwiązanie zastosowała firma Lockheed. Było to podyktowane ograniczeniem wysokości używanych wówczas hangarów. Konstrukcja skrzydeł zaczerpnięta z DC-3. Jako napęd użyto czterech silników 14-cylindrowych Pratt & Whitney Twin Hornet o mocy 4 x 1 450 KM (4 x 1 080 kW). Moc silników była tak duża, że samolot był w stanie wystartować z dwoma pracującymi silnikami tylko na jednym skrzydle. Pierwszy lot wykonano w dniu 7.06.1938r. z lotniska Clover Field (Pole Kończyny) w Santa Monica (Święta Monika), pilotem był Carl Cover. Prototyp nosił oznaczenie NX18100,  nr 1601.

Ostatecznie samolot oznaczono Douglas DC-4E, co znaczyło eksperymentalny. Zamówienie na samolot jako pierwsza złożyła firma United Air Lines. Samolot certyfikat uzyskał w dniu 5.05.1939r.. Pierwsze loty rozpoczęto w 1939r.. W tym czasie był to największy komercyjny, klasyczny samolot świata, często nazywany gigantem. Większe od niego były tylko łodzie latające. Samolot został zbudowany tylko w jednym egzemplarzu i nie wszedł do produkcji seryjnej. Testy samolotu trwały stosunkowo długo, gdyż trzeba było rozwiązać kilka nowo powstałych problemów tak dużego samolotu. Wiele rozwiązań zastosowanych w tej konstrukcji wykorzystali Japończycy przy budowie bombowca G5N Japanese Nakajima. Samolot w eksploatacji okazał się poprawny i nie było z nim większych problemów. Jednak był kosztowny w utrzymaniu i z 52 pasażerami na pokładzie odbiegał od założonych parametrów (masa całkowita 29 484 kG). Niestety, przystąpienie USA do II wojny światowej wstrzymało prace nad tą zaawansowaną wersją pasażerską.

Program DC-4 E ostatecznie został wstrzymany, na rzecz mniej złożonej konstrukcji, która była oznaczona już DC-4. W tej konstrukcji zrezygnowano z kilku nowoczesnych rozwiązań. Pierwszy lot wykonano w dniu 14.02.1942r.. Podjęto produkcje seryjną. Do momentu przystąpienia USA do II wojny światowej, zbudowano kilka egzemplarzy. Zostały one przebudowane na wersje transportowe i pod oznaczeniem C-54 Skymaster trafiły do wojska (USAF). Od 1942r. budowano tylko wersje wojskowe C-54 Skymaster. Zbudowano 1 241 tych maszyn. Samoloty te zapewniały wsparcie walczących w Europie Aliantów. Samoloty te, 20 razy dziennie pokonywały Ocean Atlantycki. Była także odmiana oznaczona VC-54 C, przeznaczona do transportu VIP. Był to pierwszy samolot zwany Air Force One, a przez złośliwych „Świętą krową”, przewożący prezydenta USA Franklina D. Roosevelta.

Po II wojnie światowej do 1947r., zbudowano 79 egzemplarz. Produkcję wstrzymano na rzecz bardziej udanego modelu Douglas DC-6. Około 300 maszyn C-54 przebudowano na wersje pasażerskie. Inne C-54 trafiły do cywilnych firm transportowych i były eksploatowane do końca XX wieku.

Podstawowe dane DC-4; rozpiętość 35,8 m (117 ft 6 in), długość 28,6 m (93 ft 5 in), wysokość 8,38 m (27 ft 7 in), powierzchnia skrzydeł 135,6 m2 (1 460 ft2), pułap operacyjny 10 000 ft, pułap max 22 300 ft (6 800 m), zasięg 4 200 NM, masa własna 19 640 kg, masa max 33 100 kg, prędkość 450-365 km/h (207-280 mph), samolot w zależności od wersji zabiera na pokład 44-86 pasażerów, załoga 4 lotników. Zespół napędowy 4 × Pratt & Whitney R-2000, o mocy 4 x 1 450 KM.

Douglas DC-4 w wersji C-54 Skymaster. Zdjęcie Wikipedia.

 

Douglas DC-6 Pierwszy lot 29.06.1946r. 704 sztuki

Program samolotu pasażerskiego DC-6 swój początek bierze od zlecenia wydanego przez USAF w 1944r., dla opracowania większego samolotu transportowego C-54. Firma Douglas nową konstrukcję oznaczyła DC-6, a wojskowe oznaczenie to XC-112 (X-eksperymentalny, C-cargo, transportowy). Punktem wyjścia stała się odmiana C-54 C. Powiększono kadłub i zastosowano silniki o większej mocy. Pierwszy lot XC-112 A wykonał w dniu 15.02.1946r., a więc już po zakończeniu działań wojennych. USAF (poprzednio USAAF) odwołało program. Jedyny egzemplarz przebudowano na YC-112 A i w 1955r. sprzedano prywatnej firmie.

Projekt C-112 zmodyfikowano do przewozu pasażerów i jego pierwszy prototyp jako DC-6 oblatano w dniu 29.06.1946r.. Pierwsze egzemplarze zamówiły firmy American Airlines i United Airlines. Samoloty zaczęto dostarczać od dnia 24.11.1946r.. Jednak początek cywilnej kariery samolotu nie był udany. Zanotowano kilka pożarów powstałych w locie. Doszło nawet do jednej tragicznej katastrofy z ofiarami, samolotu United Airlines Flight 608. Samoloty zostały uziemione na blisko cztery miesiące. Przyczyną okazał się układ paliwowy przebiegający w pobliżu układu wydechowego turbiny układu klimatyzacji. Dalsza eksploatacja przebiegała już bez większych problemów. Do 1959r. zbudowano 704 egzemplarze, różnych odmian.

Podstawowe dane DC-6. Samolot przewozi do 102 pasażerów. Załoga 4 lotników. Do napędu wykorzystano 4 silniki gwiazdowe Pratt & Whitney R-2800-CB17 Double Wasp, o mocy 4 x 2 536 KM (4 x 1 865 kW). Rozpiętość 35,81 m, długość 32,18 m, wysokość 8,74 m. Masa własna 25 110 kg, masa startowa 48 500 kg, prędkość max 550 km/h, pułap 7 600 m, zasięg 7 600 km.

Douglas DC-6 1955r. Zdjęcie LAC

Douglas DC-6 w hangarze obsługowym. USA 1949r. Zdjęcie LAC

 

Douglas DC-7 Pierwszy lot 18.05.1953r. 337 sztuk.

Douglas DC-7 to rozwinięcie konstrukcji DC-6. Samolot wielkościowo jest niemal identyczny jak poprzednik. Podstawową zmiana było zastosowanie znacznie mocniejszych silników. Samolot zabiera na pokład 4 członków załogi i do 105 pasażerów. Pierwszy lot wykonano w dniu 18.05.1953r.. Produkcja trawiła w latach 1953r.-1958r.. Zbudowano 337 egzemplarzy.

Podstawowe dane; zespół napędowy 4 silniki gwiazdowe Wright-R-3350-18EA-1, o mocy 4 x 3 447 KM (4 x 2 535 kW). Wymiary; rozpiętość 38,86 m, długość 34,21 m, wysokość 9,70 m, masa własna 33 000 kg, masa startowa 64 850 kg, prędkość max 653 km/h prędkość przelotowa 515 km/h, pułap praktyczny 6 600 m, zasięg 7 411 km.

Zbudowano 337 egzemplarzy, ale to już był ostatni wielki samolot pasażerski napędzany silnikami tłokowymi. Nie ulega wątpliwości, że pasażerskie samoloty, o napędzie tłokowym przechodziły już do lamusa.

 

Rodzina samolotów Lockheed

Lockheed Constellation Pierwszy lot 9.01.1943r. 856 sztuk

Od 1937r. firma Lockheed pracowała nad czterosilnikowym samolotem pasażerskim z kabiną ciśnieniową, nazwanym L-044 Excalibur. W 1939r. linie lotnicze Trans World Airlines złożyły zamówienie na 40-miejscowy samolot o zasięgu powyżej 5 600 km. Wymagania te jednak wykraczały poza możliwości Excalibura. Wobec tego firma opracowała nowy projekt L-049 Constellation. Nowy samolot miał skrzydło zbliżone do samolotu myśliwskiego Lockheed P-38 Lightning, różniące się wielkością. Podobnie jak w przypadku firmy Douglas i samolotu DC-4 E, inżynierowie zdecydowali się na charakterystyczny ogon o trzech pionowych statecznikach. Było to spowodowane chęcią zmieszczenia samolotu w istniejących hangarach. Samolot otrzymał odladzanie krawędzi natarcia skrzydeł i usterzenia. Układem podstawowym stał się układ hydrauliczny ze wzmacniaczami.

Prototyp samolotu (cywilny numer NX25600) został oblatany w dniu 9.01.1943r. i w zasadzie był już realizowany na potrzeby wojska. Całość zamówienia przewoźnika Trans World Airlines przekształcono w samoloty transportu towarowego pod oznaczeniem Lockheed C-69 Constellation. Podczas pierwszych lotów samolot potwierdził doskonałe parametry. Między innymi, prędkość maksymalna wyniosła nieco ponad 550 km/h, co było wynikiem lepszym niż wszystkich samolotów myśliwskich używanych wówczas w US NAVY. Samolot miał także bardzo dobry zasięg i wysoki pułap lotu. United States Army Air Forces otrzymały 202 samoloty. C-69 był szczególnie ceniony w dalekich przelotach, za niską awaryjność. Podczas produkcji wprowadzano liczne ulepszenia, dzięki czemu powstało kilka odmian. Wraz z końcem wojny w sierpniu 1945r. wojsko anulowało dalsze zamówienia produkcyjne. Firma Lockheed szybko powróciła do pierwotnej koncepcji samolotu Constellation, czyli samolotu pasażerskiego. Ponieważ linii produkcyjnej samolotu nie zamknięto, budowane samoloty ukończono jako pasażerskie. Dzięki temu już w dniu 1.10.1945r., linie lotnicze Trans World Airlines otrzymały pierwszy samolot Constellation. Podczas okresu produkcji samolot poddawany był szeregowi modyfikacji, obejmującymi zmianę typu silników, ilości zabieranego paliwa i wielkości kadłuba. Samolot doskonale nadawał się do lotów przez Ocean Atlantycki. Pierwszy taki lot wykonano już 3.12.1945r.. Trasa Waszyngton – Paryż. Już od 6.02.1946r. uruchomiono stałe połączenie Nowy York – Paryż.  W dniu 14.03.1947r. przekazano do eksploatacji pierwszy samolot odmiany L-749. Niezwykłość tego samolotu polegała na tym, że bez międzylądowania pokonywał Ocean Atlantycki z USA do Europy. W