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 マンチェスター科学産業博物館の AN/APS-20 | |
| 原産国 | アメリカ合衆国 |
|---|---|
| メーカー | ゼネラルエレクトリック ヘーゼルタイン |
| 紹介された | 1945 |
| タイプ | 航空早期警戒、海上哨戒、気象調査 |
| 頻度 | S バンド(APS/AN-20A)、およびLおよびX バンド(AN/APS-20E) |
| 広報 | 300 Hz |
| ビーム幅 | 1.5°（水平）、6°（垂直） |
| パルス幅 | 2μs |
| 回転数 | 3または6 |
| 範囲 | 水上艦艇に対しては200 nmi (370 km; 230 mi)、65 nmi (120 km; 75 mi) (APS/AN-20B) |
| 直径 | 8 フィート (2.4 m) (APS/AN-20A) |
| 力 | 1MW（APS/AN-20A） |
AN /APS-20は、 1940年代に米国で開発された航空機搭載型早期警戒、対潜水艦、海洋監視、気象レーダーである。1945年に就役し、半世紀近くにわたって運用され、1991年に退役した。当初はマサチューセッツ工科大学(MIT)のキャデラック計画で開発されたこのレーダーは、航空機に搭載して高所に設置することで船舶のセンサー範囲を拡張することを目的に開発された。空母搭載用に開発され、最初は単発のゼネラルモーターズ TBM-3W アベンジャーに搭載されたが、より大型の4発機にも使用され、最後は海上哨戒機から改造されたアブロ シャクルトン AEW.2の艦隊に搭載された。同様に、航空機を探知するために開発されたが、対潜水艦や海上哨戒の役割でも広く使用され、環境科学サービス局(ESSA) などの機関によってハリケーンなどの異常気象の調査に使用された最初のレーダーの1つであった。米国だけでなく、フランス海軍、日本の海上自衛隊(JMSDF)、イギリス空軍(RAF)、カナダ空軍(RCAF) など、他の国の多数の軍隊でもこのレーダーが使用された。このレーダーの初期のバージョンでは、65海里(120 km、75 mi )の低空飛行の航空機、200海里 (370 km、230 mi) の船舶を視認できた。これは改良され、後のバージョンでは空中目標に対する範囲が115海里 (213 km、132 mi) になった。
背景
レーダーは開発当初から航空機の探知に使用されてきた。初期の装置は大型でかなりの電力を必要としたため、固定された場所や船舶に限られていた。しかし、第二次世界大戦中は、航空機などの小型プラットフォームに搭載できる小型レーダー装置が開発されていった。[1]同時に、米国海軍(USN) は、日本帝国海軍の航空機による攻撃が自国の軍艦に対する最大の脅威であることを認識しており、これらの艦艇の防護は航空母艦とその飛行隊にますます依存するようになった。艦載レーダーは、レーダー地平線のため、攻撃爆撃機を識別して防御迎撃機を発進させるのに十分な距離を持っていなかった。解決策は、航空機にレーダーを搭載することだった。[2]夜間戦闘機のレーダーは、この任務には不十分であることが判明した。空中戦に最適化されていたため、必要な長距離空中監視の役割を果たすには距離が短すぎた。[3]
設計と開発
地平線を越えた物体を探知するという問題の解決策は、専用の航空機搭載早期警戒レーダーを開発することだった。1942年2月2日、米海軍はマサチューセッツ工科大学（MIT）の放射線研究所に、メイン州のキャデラック山にちなんで名付けられたキャデラック計画の下、航空機捜索専用の航空機搭載レーダー設計の調査を委託した。[4]チームは、1943年5月の10人の士官を含む37人から、戦争の終わりには138人に急速に成長した。[5]開発の結果、AN/APS-20と命名されたSバンドレーダーが生まれた。 [3]開発は2つの形で続行された。最初のプラットフォームであるキャデラックIは空母搭載用であり、最初のレーダーは改造されたゼネラルモーターズのTBM-3アベンジャー雷撃機に装備されることになっていた。[6]同時に、より大型の陸上航空機用のバージョンの必要性が認識された。キャデラックIIの名の下に、ボーイングB-17Gフライングフォートレス重爆撃機にレーダーを搭載することが決定された。 [7]
量産型レーダーはゼネラル・エレクトリックとヘイゼルタイン社によって製造された。[8]最初のバージョンであるAN/APS-20Aは、当初8フィート4インチ（2.54 m ）のアンテナを備え、 Sバンドの2850 MHzの周波数で動作した。 [3]後に、わずかに小さい8フィート（2.4 m）のアンテナが使用された。[8]スキャナーには、毎分3回転と6回転の2つの速度があった。レーダーは、パルス繰り返し周波数（PRF）300 Hz、パルス長2 μsで動作した。ピーク出力は1 MWであった。[9]より大型の航空機に搭載できるように設計されたAN/APS-20Bは、サイズと機能が異なっていた。ピーク出力は2 MW、水平ビーム幅は1.5°、垂直ビーム幅は6°であった。パルス幅は2 μsのままであった。[10]射程距離は低空飛行する航空機に対しては65海里（120km ; 75 マイル）、船舶に対しては200海里（370km; 230マイル）に延長された。 [11]
その後のバージョンでは機能が拡張された。AN/APS-20Fは航空機に対する範囲を80海里（150km、92マイル）に拡大し、より大型のAN/APS-20Eは115海里（213km、132マイル）離れた空中の1m2（11平方フィート）の目標を検出できた。[ 12] 1953年に最初に配備されたEモデルは、Lバンド、Sバンド、Xバンドで動作し、各バンドでPRFとパルス幅の幅広い選択が可能だった。また、自動ターゲット表示、3つの方位基準と安定化の選択、選択可能な方位角と仰角のビーム幅、選択可能な出力と受信機の放射ゲイン、自動ゲイン制御などの機能も備えていた。[13]
サービス
試験と初期使用
AN/APS-20を搭載した最初の航空機は、改造されたTBM-3アベンジャーで、XTBM-3Wと命名され、1944年8月5日に初飛行した。 [5]レーダーは前部胴体の下のレドーム内に搭載された。一連の航空機は、海軍航空機改修部隊によって既存のTBM-3機体から改造され、TBM-3Wと命名され、 1945年5月から航空母艦 レンジャーでの初期訓練が開始された。 [14]同時に、31機の大型ボーイングPB-1W航空機がB-17Gフライングフォートレスから改造され、レーダーを搭載した最初の陸上航空機となった。これらは、増大する日本軍の神風特攻隊の脅威に対抗するために特別に設計された。[7]アベンジャーの乗組員は、パイロットの他に、1人のレーダー操作員（RO）で構成されていた。 PB-1Wは大型機のため、2人のRO、電子技術者、そして重要なことに、 2人の無線オペレーターに支えられた戦闘情報センター（CIC）士官を搭載することができた。後者のチームは航空機を目標に誘導することができ、航空機に戦闘機を制御する能力を追加し、船上または地上の管制とは独立した運用を可能にした。この機能は後に空中警戒管制システム（AWACS）に発展した。どちらの航空機も運用可能になる前に戦争は終わった。[15]
戦後、米海軍はレーダーの就役計画を急速に加速させた。AN/APS-20は、アベンジャーの後継機となったダグラスAD-3W スカイレイダーと、ロッキードL-1049 スーパーコンステレーション旅客機から開発された専用プラットフォームであるロッキードPO-2W ワーニングスターに搭載された。[16]両機とも米海軍以外でも使用された。長距離飛行で最大32名の軍人を乗せることができた後者は、新設された米国空軍（USAF）に非常に感銘を与え、EC-121 ワーニングスターとして就役を命じた。1953年2月24日から3月23日までのテストの後、USAFは同機を使用して、アメリカ大陸の空域へのソ連空軍の潜在的侵入をほぼ継続的に監視した。 [17]同時に、イギリス海軍はスカイレイダーAEW.1としてAD-3Wを50機調達した。これは米国以外の国によるレーダーの使用としては初めてのことだった。[18]一方、耐久性を延ばすため、米海軍は1954年にレーダーを飛行船ZP2N - 1Wに搭載するよう命じた。その後ZPG-2Wが再設計され、1962年にはEZ-1Bが追加された。[19]最後の機体は1962年10月に退役し、飛行船でのレーダーの使用だけでなく、海軍による軽飛行機の運用もすべて終了した。[20]
機能の拡張
これらの開発と並行して、レーダーの新しい用途が模索された。レーダーが新境地を開いた分野の1つは気象研究、特に熱帯低気圧に飛び込むハリケーンハンターであった。レーダーの最初の試験は1946年にPB-1Wで行われ、1953年9月15日には新設された気象飛行隊VJ2がAPS/AN-20を搭載した最初の航空機でハリケーン・ドリーに飛び込んだ。[21] 1956年から専用のWV-3警告スターを装備したこの飛行隊は、熱帯低気圧の観測で週に3回も頻繁に飛行した。[22]同時に、VW-1は太平洋の台風を追跡する同様のサービスを提供していた。 [23]レーダーの他のユーザーには、環境科学サービス局（ESSA）とその後継機関である米国海洋大気庁（NOAA）が含まれていた。[24]これらの機関が運用する航空機は大学にも提供されたため、レーダーは学術研究のツールとしても使用され、その特性は降水量の研究において非常に貴重であることが証明されました。[25]このレーダーは、改造されたダグラスDC-6旅客機や、1970年代まで使用された専用のロッキードWP-3Aオリオンなど、幅広い機体に使用されました。[26] [27]
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一方、1948年に英国は、AN/APS-20を搭載したPB-1WとASV.13を搭載したビッカース ワーウィックVを比較評価し、このレーダーが水上艦の識別にも使用できるかどうかを確認したが、ピーク電力が高すぎ、パルス幅が長すぎると判断された。[9]それでも、カナダ空軍（RCAF）は、海洋監視用の カナダエア アルガスMk.1にこのレーダーを使用した。[28]米海軍もこのレーダーを空母搭載型対潜水艦機に搭載することを検討し、グラマンに設計を委託し、これが最終的にグラマンS2Fトラッカーとなった。[29]しかし、より大きな影響力があったのは、その後ロッキードP2Vネプチューンでこの役割に使用された改良型のAN/APS-20Eであった。このレーダーは、対潜水艦用に開発された最初の機体であるP2V-2Sと命名された3番目の機体で初飛行した。[30]この機体は200海里（370km）離れた大型水上艦艇の識別には効果的であったが、潜望鏡の追跡には効果がなかった。[31]その後、この機体はアルゼンチン海軍から中華民国空軍まで、さまざまな国で採用された。[32]
AN/APS-20は宇宙開発競争の一環として短期間使用され、マーキュリー計画を支援した。この計画ではレーダーの長距離通信能力により追跡などの任務に使用された。[22]特に着水後に帰還する宇宙カプセルの発見に使用された。例えば、このレーダーはVP-5の航空機に搭載され、マーキュリー・レッドストーン3号のアラン・シェパード艦長 、マーキュリー・レッドストーン4号のガス・グリソム艦長、マーキュリー・アトラス8号のウォーリー・シラー艦長の回収に携わった。[33]
レーダーの交換には何十年もかかりました。米空軍は 1956 年に目標高度データを提供するより先進的な AN/APS-82 を試用しましたが、1962 年以降にウォーニング スターに搭載された AN/APS-95 にレーダーを交換するまで待ちました。[34]その一方で、米海軍は1959年にAN/APS-82を空母搭載型の空中早期警戒レーダーとして導入した。 [35] AN /APS-80はAN/APS-20と同様の機能を持ちながら360°の連続エリア捜索範囲を追加し、1961年から対潜水艦任務でこのレーダーに取って代わった。[31]カナダは最終的に1981年にAN/APS-20をAN/APS-115に置き換えた。 [36]このレーダーを最後に運用したのはイギリス空軍（RAF）で、1952年から1957年まで使用していた。[37]イギリス海軍が最後のAN/APS-20を退役させたとき、それらは改修され、退役するアブロ シャクルトンMR.2哨戒機に取り付けられた。 1972年にAEW.2の名称でイギリス空軍に再就役し、1991年7月まで空中早期警戒機として運用を続けた。[38]
バリエーション
- AN/APS-20A
- 初期バージョンは、12インチ（305 mm）のCRTディスプレイを1つ搭載した空母搭載機用に開発された。[9]
- AN/APS-20B
- 初期バージョンは、追加の指揮統制機能を備えた陸上航空機用に開発されました。[11]
- AN/APS-20C
- 大型の4発エンジン機と空母搭載用単発エンジン機の両方に装備できるように改良されたバージョン。[39]
- AN/APS-20E
- 海上哨戒用に最適化された大型アンテナバージョン。[40]
- AN/APS-20F
- AN/APS-20Eよりもアンテナが小さく、射程距離が短いバージョン。[12]
アプリケーション
航空機
- アブロ シャクルトン AEW.2 – 12機が改造された。[18]
- ボーイングB-29スーパーフォートレス– 3機が改造された。[39]
- ボーイングPB-1W – 32機が改造された。[15]
- カナディア・アーガスMk.1 – 13機製造。[28]
- フェアリー ガネット AEW.3 – 44 が建造されました。[41]
- ダグラス AD-W / EA-1 スカイレイダー– XAD-1W試作機1機を含む367機が製造された。[16]
- ダグラス スカイレイダー AEW.1 – 50機製造。[18]
- ダグラスDC-6 – 2機が改造された。[26]
- グッドイヤーZPG-2W – 5台製造。[19]
- グッドイヤー ZPG-3W – 4台製造。[19] [疑わしい–議論する]
- ゼネラルモーターズTBM-3Wアベンジャー– 27機が改造された。[14]
- グラマン アベンジャーMk.3W2 – 8機納入。[42]
- グラマン TB3F-1S / AF-2W ガーディアン– XTB3F-1Sプロトタイプ1機を含む156機が製造された。[43]
- ロッキード PO-2W / WV-2 / EC-121 ワーニングスター。232機製造。[16]
- ロッキードWV-3 / WC-121ワーニングスター。8機が改造された。[44]
- ロッキードP2V-2Sネプチューン– 1機製造。[30]
- ロッキードP2V-3Wネプチューン– 30機製造。[45]
- ロッキードP2V-4 / P-2Dネプチューン– P2V-2Sプロトタイプを含む51機が製造された。[40]
- ロッキード P2V-5 / P-2E ネプチューン– 424機製造、うち52機はネプチューンMR.1。[37] [40]
- ロッキード P2V-7 / P-2H ネプチューン– 287 機が製造され、そのうち 48 機はカワサキによって組み立てられました。[40]
- ロッキードEP-3Eオリオン– 2機が改造された。[46]
- ロッキードWP-3Aオリオン– 4機が改造された。[27]
- シコルスキー HR2S-1W – 2機製造。[47] [疑わしい–議論する]
元オペレーター
アルゼンチン
- アルゼンチン海軍[ 48]
オーストラリア
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- オーストラリア空軍[49 ]
ブラジル
- ブラジル空軍[50 ]
.svg/500px-Flag_of_Canada_(1921%E2%80%931957).svg.png){kind=small}
フランス
- フランス海軍[51 ]
日本
- 海上自衛隊[40 ]
オランダ
- オランダ海軍航空隊[ 52]
ポルトガル
- ポルトガル空軍[53 ]
中華民国
- 中華民国空軍[40 ]
イギリス
アメリカ合衆国
- 環境科学サービス管理局[ 54]
- アメリカ海洋大気庁[ 24]
- アメリカ空軍[55 ]
- アメリカ海軍[16 ]
- アメリカ気象局[ 26]
参照
- レーダーピケット § 航空機による代替
- レーダーピケット § 改造および専用潜水艦- プロジェクト・マイグレイン
- 米国の軍事電子機器のリスト
- レーダー一覧
参考文献
引用
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文献
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