Feixe Lorenz - Lorenz beam
O feixe Lorenz era um sistema de navegação por rádio de pouso cego desenvolvido pela C. Lorenz AG em Berlim . O primeiro sistema foi instalado em 1932 no Aeroporto Central Berlin- Tempelhof , seguido por Dübendorf na Suíça (1934) e outros em todo o mundo. A empresa Lorenz se referiu a ele simplesmente como Ultrakurzwellen-Landefunkfeuer , alemão para "farol de rádio de aterrissagem de ondas ultracurtas ", ou LFF . No Reino Unido, era conhecido como Standard Beam Approach (SBA).
Antes do início da Segunda Guerra Mundial, os alemães implantaram o sistema em muitos aeródromos da Luftwaffe dentro e fora da Alemanha e equiparam a maioria de seus bombardeiros com o equipamento de rádio necessário para usá-lo. Também foi adaptado em versões com feixes muito mais estreitos e de longo alcance que foram usados para guiar os bombardeiros em missões sobre a Grã-Bretanha, sob o nome de Knickebein e X-Gerät .
A navegação por feixe fornece uma única linha no espaço, tornando-a útil para a aterrissagem ou navegação em rota, mas não como um sistema de navegação de propósito geral que permite ao receptor determinar sua localização. Isso levou a uma versão rotativa do mesmo sistema de navegação aérea conhecido como Elektra , que permitiu a determinação de uma "correção" através do tempo. O desenvolvimento posterior produziu um sistema que funcionava em distâncias muito longas, centenas ou milhares de quilômetros, conhecido como Sonne (ou freqüentemente, Elektra-Sonnen ), que permitia que aeronaves e U-boats fizessem reparos no Atlântico. Os britânicos capturaram os receptores e mapas Sonne e começaram a usá-los para sua própria navegação sob o nome de Consol .
O sistema começou a ser substituído logo após a guerra por modernos sistemas de pouso por instrumentos , que fornecem tanto posicionamento horizontal como LFF, quanto posicionamento vertical e marcadores de distância. Alguns sistemas LFF permaneceram em uso, com o mais duradouro na RAF Ternhill não saindo de serviço até 1960.
Descrição
O sistema de navegação de abordagem cega foi desenvolvido a partir de 1932 pelo Dr. Ernst Kramar da empresa Lorenz. Foi adotado pela Deutsche Lufthansa em 1934 e vendido em todo o mundo. A empresa Lorenz foi fundada em 1880 por Carl Lorenz e agora faz parte da ITT .
Lorenz usou um único transmissor de rádio a 33,33 MHz (Anflugfunkfeuer) e três antenas colocadas em uma linha paralela ao final da pista . A antena central sempre foi alimentada, enquanto as outras duas foram curto-circuitadas por uma chave rotativa mecânica acionada por um simples motor. Isso resultou em um padrão de transmissão em forma de "rim" centrado em uma das duas antenas "laterais", dependendo de qual antena estava em curto-circuito. Os contatos da chave foram ajustados de forma que uma das antenas ficasse em curto para ser considerada um "Ponto" por um operador de morse e a outra como um "Dash". O sinal pode ser detectado a uma certa distância do final da pista, até 30 km. O Lorenz obteve um feixe mais nítido do que poderia ser criado por uma matriz aérea tendo dois lóbulos de sinal.
Um piloto que se aproximasse da pista sintonizaria seu rádio na freqüência de transmissão e ouviria o sinal. Se ele ouviu uma série de pontos, ele sabia que estava fora da linha central da pista para a esquerda (o setor de pontos ) e tinha que virar para a direita para alinhar com a pista. Se ele estivesse à direita, ele ouviria uma série de traços (o setor do traço ) e viraria à esquerda. A chave para a operação do sistema era uma área no meio onde os dois sinais se sobrepunham. Os pontos de um sinal "preencheram" os traços do outro, resultando em um tom constante conhecido como equi-sinal . Ajustando sua trajetória até ouvir o equi-sinal, o piloto poderia alinhar sua aeronave com a pista de pouso.
Duas pequenas balizas marcadoras também foram utilizadas: uma a 300 m do final da pista, a HEZ (Haupteinflugzeichen), e outra a 3 km de distância, a VEZ (Voreinflugzeichen), ambas transmitidas em 38 MHz e moduladas em 1700 e 700 Hz, respectivamente . Esses sinais eram transmitidos diretamente para cima e seriam ouvidos brevemente enquanto a aeronave sobrevoava eles. Para se aproximar da pista, o piloto voaria até uma altitude publicada e, em seguida, usaria os principais sinais direcionais para se alinhar com a pista e começar a voar em sua direção. Quando ele sobrevoava o VEZ ( help · info ) , ele começava a descer em uma rampa de planeio padrão , continuando a pousar ou abortar no HEZ ( help · info ) , dependendo se ele pudesse ou não ver a pista.
Lorenz podia pilotar um avião em linha reta com precisão relativamente alta, o suficiente para que a aeronave pudesse encontrar a pista visualmente em todas as condições, exceto nas piores. No entanto, isso exigia um monitoramento razoavelmente constante do rádio pelo piloto, que muitas vezes também tinha a tarefa de falar com a torre de controle local . Para aliviar a carga de trabalho, Lorenz posteriormente introduziu um indicador na cabine que podia ouvir os sinais e exibir a direção da linha central da pista como uma seta informando ao piloto em qual direção virar. O indicador também incluiu duas lâmpadas de néon para indicar quando a aeronave cruzou cada uma das balizas de marcação. Derivados posteriores do sistema tinham sinais de igual comprimento no padrão esquerda-direita-silêncio, para operar um indicador visual na cabine.
O sistema Lorenz era semelhante ao sistema Diamond-Dunmore , desenvolvido pelo US Bureau of Standards no início dos anos 1930.
Use para bombardeio cego
Na Segunda Guerra Mundial, o princípio do feixe Lorenz foi usado pela Luftwaffe alemã como base para uma série de auxílios cegos de bombardeio, notadamente Knickebein ('perna torta') e o X-Gerät ('X-Aparato'), em seu bombardeio ofensiva contra cidades inglesas durante o inverno de 1940/41. Knickebein era muito semelhante ao LFF, modificando-o apenas ligeiramente para ser mais altamente direcional e trabalhar em distâncias muito maiores. Usar as mesmas frequências permitiu que seus bombardeiros usassem os receptores LFF já instalados, embora um segundo receptor fosse necessário para localizar um único local.
O X-Gerät envolveu feixes cruzados com as mesmas características, mas em frequências diferentes, o que permitiria ao piloto calcular sua velocidade (a partir do tempo entre cruzar o sinal cruzado dianteiro e cruzar o sinal cruzado principal) e indicar quando ele deveria largue sua carga útil. O cálculo foi realizado por um computador mecânico. Lorenz modificou este sistema para criar o sistema de orientação lateral Viktoria / Havaí para o foguete V-2 .
Esforço de interferência aliado
Quando os britânicos descobriram a existência do sistema 'Knickebein', eles rapidamente o bloquearam, entretanto, o 'X-Gerät' não foi bloqueado com sucesso por um bom tempo. Uma inovação posterior dos alemães foi a modificação 'Baedeker' ou 'Taub', que usava modulação supersônica. Este foi bloqueado tão rapidamente que os alemães praticamente desistiram do uso de sistemas de raio de bombardeio, com exceção do 'FuGe 25A', que operou por um curto período no final da Operação Steinbock , conhecida como "Baby Blitz" .
Uma outra desvantagem operacional do sistema era que os bombardeiros tinham que seguir um curso fixo entre a estação transmissora do feixe e o alvo; uma vez que o feixe foi detectado, as medidas defensivas foram tornadas mais eficazes pelo conhecimento do curso.
Sonne / Consol
'Sonne' (Eng. 'Sol') era uma derivação de Lorenz usada pela Luftwaffe para navegação de longo alcance sobre o Atlântico usando transmissores na Europa Ocupada e outra na Espanha neutra, e após sua existência ter sido descoberta pelos britânicos , sob a direção de RV Jones , foi autorizado a continuar em uso, sem obstrução, porque foi considerado que era na verdade mais útil para o Comando Costeiro da RAF do que para os alemães. No uso britânico, o sistema alemão era denominado 'Consol' e permaneceu intacto durante o período da guerra.
Sonne / Consol após a Segunda Guerra Mundial
A versão de longo alcance desenvolvida pelos alemães durante a guerra foi usada por muitos países para fins civis após a guerra, principalmente com o nome inglês Consol. Os transmissores foram instalados nos EUA, Reino Unido e URSS.
Considerações técnicas
A razão pela qual o princípio do feixe de Lorenz era necessário, com seus feixes sobrepostos, era porque a nitidez de um feixe aumenta aproximadamente logaritmicamente com o comprimento da matriz aérea com a qual é gerado. Uma lei de rendimentos decrescentes opera, de modo que, para atingir a nitidez alcançada pelo sistema Lorenz com um único feixe (aproximadamente 1 milha de largura em um intervalo de duzentas milhas), seria necessário um arranjo de tamanho proibitivo.
Veja também
Referências
- ^ Por exemplo, no Aeroporto de Essendon (Austrália) em novembro de 1936, de acordo com: The 33Mc 'Lorenz' Radio Range System
- ^ Walter Blanchard, "Hyperbolic Airborne Radio Navigation Aids", The Journal of Navigation , Volume 44 Número 3, setembro de 1991
- ^ http://www.radarworld.org/flightnav.pdf
- ^ Louis Brown, uma história do radar da segunda guerra mundial: Imperativos técnicos e militares , CRC Press, 1999, p. 113
- ^ RV Jones , Most Secret War: British Scientific Intelligence 1939-1945 , Hodder e Stoughton, 1979 ISBN 0-340-24169-1 Capítulo 11 The Crooked Leg
- ^ H. Diamond e F. Dunmore, "A Radio System for Blind Landing of Aircraft in Fog" , Proceedings of the National Academy of Sciences , Volume 16 (19 de setembro de 1930), pp. 678-685
- ^ Jean-Denis GG Lepage, Aircraft of the Luftwaffe 1935-1945: An Illustrated History , McFarland, 2009, ISBN 0-7864-3937-8 , página 60