Poate pentru unii dintre înotătorii cu care împart acești metri cubi de apă nu contează tehnologia. Michael Phelps însă poate depune oricând mărturie că este importantă și că cel care o folosește este avantajat.
Este momentul, așadar, să încep studiul conservelor și fierătaniilor despre care am tot vorbit.
AN/CRT-1
Fiind prima baliză sonică pentru ASW, probabil va primi mai mult spațiu decât următoarele. A avut aproximativ 7 kg, având forma unui cilindru cu diametrul de 12.7 cm (5 in) – alte surse dau diametrul de 4.75 in – și o lungime de 90 de centimetri. Această dimensiune va fi standardizată mai târziu ca mărime A.
La construcția ei s-a evitat folosirea materialelor critice pentru efortul de război, asfel că primele balize au avut cilindrul exterior fabricat din carton gros de 6 mm impregnat cu rășină, aceasta asigurând impermeabilitate pentru câteva ore. Electronica și bateriile se aflau într-un compartiment care era separat de rest prin două discuri de lemn aflate la capete, etanșarea fiind realizată cu bandă adezivă și smoală. În discul inferior exista o gaură etanșată cu un material solubil, acesta determinând scufundarea balizei după câteva ore.
Partea de jos a carcasei avea un inel metalic care ajuta în stabilizarea balizei în apă și care era și un suport pentru montarea mecanismului de eliberare a hidrofonului. Acest mecanism avea un arc care ținea hidrofonul în timpul manevrării și transportului și elibera hidrofonul în momentul impactului cu apa, permițându-i să coboare la adâncimea de funcționare.
AN/CRT-1
Deși au fost concepute pentru a fi aruncate din dirijabile, testele inițiale de lansare au fost făcute de pe poduri. După luarea deciziei de a fi aruncate din avioane, au fost adăugate parașute, antena inițială, rigidă fiind înlocuită cu una internă, telescopică, aceasta ridicându-se singură. La lansare, o coardă atașată de avion rupea învelișul parașutei pentru a permite parașutei cu diametrul de 60 cm (24 in) să se deschidă. Antena se ridica printr-o gaură a parașutei, fiind un tub de 1 m (39 in) având o porțiune de 24 cm (9.5 in) izolată de apă. Pânza parașutei activa un întrerupător care pornea transmițătorul radio. În apă, parașuta rămânea atașată de baliză, în jurul bazei antenei.
Avea un emițător radio de jumătate de watt, care transmitea modulat în frecvență pe una din cele 6 frecvențe preprogramate, între 60-72 MHz (alte surse dau frecvențele ca 62.9 – 66.9 MHz și 67.7 – 71.7 MHz, însă răspunsul exact este mai jos, în secțiunea receptorului). Ca o observație, în toata documentația din acea vreme nu se folosea ca unitate de măsură MHz, ci Mc (mega cicluri). A fost preferată modulația în frecvență (și nu în amplitudine) din următoarele motive:
- raportul semnal-zgomot (considerat de importanță vitală, receptoarele fiind utilizate tot timpul în apropierea motoarelor avioanelor) este mai bun în cazul modulației în frecvență;
- modulația în frecvență oferă posibilitatea de a avea control automat al volumului pentru toate semnalele suficient de puternice pentru a se afla în raza de operare a receptorului;
- Modulația în frecvență reduce efectele interferenței între două balize care folosesc aceeași frecvență; aceasta se putea întâmpla în momentul în care erau aruncate și alte balize pentru urmărire, înainte ca cele originale să nu mai funcționeze.
Folosea 5 lămpi, sursa de energie fiind bateriile de lanternă. Antena era un monopol din oțel. Hidrofonul era bazat pe magnetostricțiune și cobora până la 7.5 metri (24 ft). Adâncimea mică la care se afla hidrofonul a fost determinată de problemele create de lungimea firelor. Frecvențele care puteau fi detectate erau în gama 300 Hz – 8 kHz.
Hidrofonul reacționează la undele sonore din apă, acestea determinând materialul din care este construit cilindrul acestuia să se deformeze ușor. Magnetostricțiunea reprezintă modificarea câmpului magnetic din materialul din care este format cilindrul să varieze odată cu deformarea. Această variație este detectată de înfășurările din jurul cilindrului și este intrarea amplificatorului. Magnetostricțiunea este echivalentul magnetic al efectului piezoelectric.
A urmat versiunea AN/CRT-1A (cunoscută și ca ESRB), care avea frecvențele detectabile în gama 100 Hz – 10 kHz. Era mai ușoară (5.75 kg) și era mai scurtă cu 10 cm (4 in), ajungând la 1 metru (40 de in) datorită stocării cablului în carcasa hidrofonului (cilindric, bazat pe magnetostricțiune, bobinat peste un miez de nichel).
Hidrofonul AN/CRT-1
Amplificatorul audio și transmițătorul RF aflate în compartimentul superior erau montate pe fiecare parte a unei plăci dreptunghiulare cu amplificatorul AF pe o parte și circuitul RF pe cealaltă parte. Placa era montată pe patru suporți antișoc din cauciuc pentru a izola circuitul de orice zgomot care putea determina zgomot microfonic, fiecare lampă având în soclu o izolație mecanică din cauciuc. Tuburile electronice ofereau un câștig audio de 90 db, puterea radiată de antenă fiind de 0.1 W. Energia era asigurată de 4 baterii de 1.5 V (destinate lanternelor) pentru filament și două baterii miniaturale de 67.5 V pentru electrozi, putând avea 4 ore de funcționare continuă.
Electronica – RF în stânga, AF în dreapta
Distanța de la care putea fi efectuată ascultarea depindea de condiția mării și viteza submarinului. Submarinele care se deplasau încet puteau fi detectate de la o distanță de o jumătate de milă; submarinele rapide de la 3.5 mile. Distanța de la care putea fi efectuată recepția varia de la 10 mile când avionul zbura la altitudinea de 120 metri (400 ft), la 35 de mile când avionul era la 1500 metri (5000 ft). Distanța la care era de obicei utilizată era între 5 și 10 mile. Au fost, de asemenea, dezvoltate noi arme care să folosească sistemul AN/CRT-1, inclusiv mina Mk 24.
Unele balize erau echipate cu pachete de o jumătate de kilogram de vopsea fluorescentă pentru a le face mai vizibile pe timpul zilei sau o lumină care să fie folosită pe timpul nopții. Deși aveau o durată de viață a bateriei de patru ore, unele balize au fost modificate (li s-a adăugat un container cu baterii în plus) pentru a fi folosite în sisteme de detecție pe durată mai mare în timp. Bateriile folosite erau standard, dar aveau o durată de viață mică, chiar și nefolosite. Puteau fi înlocuite de echipajele avioanele ASW pentru ca în momentul folosirii bateriile să fie noi, însă tot timpul erau folosite cele mai vechi baterii disponibile pe stoc. Chiar și cu modificarea lor pe teren și folosirea de baterii nefiabile, balizele care erau utilizate și întreținute corespunzător aveau o rată de funcționare de 70%.
AN/CRT-1A modificate pentru o durată de viață mai mare
Și dacă tot am ajuns până aici, ar fi păcat dacă nu aș include și schema, nu?
Schema electronică a balizei AN/CRT-1
Și, în final, alte imagini cu AN/CRT-1, preconfigurată pe ‘frecventa verde’.
AN/CRT-1 sau AN/CRT-1A
R2/ARR-3
Receptoarele erau montate în avioane, primind semnalele emise de balize, acestea – așa cum am menționat – folosind hidrofoane (microfoane subacvatice) pentru a recepționa sunetele oceanului și a le transmite pe diverse frecvențe (identificate prin culori și, mai târziu, prin numere sau litere).
Receptorul pentru balize purta numele de R2/ARR-3. Controlul automat al frecvenței compensa pentru orice lipsă de stabilitate a frecvenței pe care emiteau balizele. ARR-3 era un receptor superheterodină care acoperea banda 60-75 MHz, fiind alimentat cu 24V.
În funcție de model, avea 6 sau 12 canale, corespunzând frecvențelor balizelor. Modelele receptorului au fost:
- R2/ARR-3: 67.7 – 71.7 MHz
- R2A/ARR-3: 62.9 – 71.7 MHz
R2/ARR-3 și detaliu
R2/ARR-3, interior
Pentru doritorii de „porn” vintage cu RF și tuburi electronice, funcționarea lui este descrisă în numărul din noiembrie 1958 al revistei Wireless World. Pe scurt, erau folosite pentode 12SG7 pentru două etaje RF, mixer, oscilator local și două etaje IF. Demodulatorul era un 12H6, cu două etaje AF care foloseau 12SQ7 și 12A6, două etaje pentru AFC, un limitator (acestea folosind 12SH7) și 1629 ca indicator. În etajele audio era inclusă și interfața pentru comunicarea în interiorul avionului.
Ca bonus, pentru că ați fost cuminți și ați citit până aici, mai jos este schema receptorului ARR-3.
Schema R2/ARR-3
AN/CRT-4: Rotating Directional Receiving Hydrophone (RDRH)
AN/CRT-4 trebuia să fie o baliză direcțională, pasivă, cu un hidrofon direcțional rotativ. Mai mare și mai grea față de AN/CRT-1, avea un diametru de 15.8 cm (6.25 in) și o lungime de 1.33 m (52.5 in), cu o greutate de 13.5 kg (30 pounds). Hidrofonul avea un unghi de 11 grade și era rotit de 3-5 ori pe minut de un motor gravitational, folosind un nylon pentru pescuit cu o lungime de 152 m (500 ft) și o greutate care cobora. Fiind gata prea târziu pentru a fi folosită în război, nu a mai fost continuată dezvoltarea.
Mai târziu dezvoltarea AN/CRT-4 va fi repornită pentru a fi îmbunătățită, primind și un nume nou – AN/SSQ-1.
Iulian
Sunetul Linistii, partea a V-a
Foto: interwebs
Informatii: interwebs; URL:
https://www.ibiblio.org/hyperwar/USN/ref/ASW-Convoy/ASW-Convoy-2.html
https://www.ibiblio.org/hyperwar/USN/ref/Radar/Radar-14.html
https://en.wikipedia.org/wiki/Sonobuoy
http://jproc.ca/rrp/rrp3/lanc_crt1.html
http://www.iwm.org.uk/collections/item/object/30117380
http://www.iwm.org.uk/collections/item/object/30005817
http://www.wehrmacht-awards.com/FORUMS/showthread.php?t=718365
http://www.prc68.com/I/CRT-1BSonobuoy.html
http://www.prc68.com/I/Sonobuoy.shtml
http://vk2bv.org/archive/museum/arr-3.htm
http://uboat.net/allies/technical/sonobuoys.htm
Dacă aveți curiozități legate de RF:
http://www.daenotes.com/electronics/communication-system/superheterodyne-fm-receiver
http://discostelmar.3x.ro/RADIORECEPTORUL%20SUPERHETERODINA.htm
http://www.radioamator.ro/articole/view.php?id=625
http://informatiitehnice.com/articole-de-calitate/tuburi-electronice/
Alte surse:
- Wireless World, noiembrie 1958
- S. Navy Journal of Underwater Acoustics, 62.2 (Ianuarie 2014)
- The Ears of Air ASW; A History of U.S. Navy Sonobuoys – Roger A. Holler, Arthur W. Horbach, James F. McEachern