FuG 25a エルストリング

FuG 25a エルストリング

Erstling コーディングユニット
原産国	ドイツ
紹介された	1941
タイプ	敵味方識別(IFF)

FuG 25aエルストリング(ドイツ語: 「Firstborn」、「Debut」、FuGeとも呼ばれる) は、 1941年以降ドイツ空軍の航空機に搭載された敵味方識別(IFF)トランスポンダーであり、ドイツのFreya レーダー基地が航空機を友軍と識別できるようにするためのものであった。このシステムは、1943年と1944年にはEGON 夜間爆撃システムの一部としてナビゲーション トランスポンダーとしても使用された。これはFuG 25ツヴィリングに代わる、2番目に使用されたドイツの IFF システムであった。

IFF の基本概念は 1938 年 11 月に導入されましたが、当初はほとんど作業が行われませんでした。1939 年に、ロレンツの以前の射撃管制レーダーを置き換えるためにヴュルツブルク レーダーが選ばれました。これにより、ヴュルツブルク信号に応答するツヴィリングが誕生しました。一方、GEMA社は長距離フレイヤ レーダーと、それと連動するより高度な IFF システムを導入しました。このエルストリング ユニットは明らかにツヴィリングよりも優れていましたが、10,000 台のツヴィリング ユニットが製造されていたため、なかなか放棄されませんでした。1942 年 7 月から、ヴュルツブルク ユニットには、フレイヤの 2.5 m バンドでパルスを送信する別のKuhユニットが装備され、エルストリングと連動できるようになりました。

理論上は、エルストリングは日々変化するモールス信号で応答するため、連合軍のIFF Mark IIIよりも安全だった。しかし実際には、結果として生じたシステムの複雑さが大きかったため、機能しないことが頻繁にあり、高射砲部隊はそれを信用しなくなった。1943年までに、ドイツでのIFFの使用は、レーダーユニットの急増、連合軍の妨害、そして連合軍がIFF信号を使用して航空機を追跡しているのではないかというパイロットの恐怖のために、非常に混乱していた。エルストリングを置き換える試みが何度か行われたが、戦争末期の信号作業の混乱により、好まれたFuG 226 ノイリングは運用状態に達することはなかった。

イギリス空軍は、最終的に、エルストリング信号を使用してドイツ機を追跡しました。1943年にユンカース Ju 88 夜間戦闘機がスコットランドに着陸した後、イギリス空軍はエルストリングをリバース エンジニアリングし、それを起動するPerfectosシステムを導入しました。信号は既存のレーダー表示に重ね合わされ、Perfectos オペレーターはエルストリングを搭載した航空機の方向と距離の両方を測定できました。夜間戦闘機の損失が急増すると、ドイツのパイロットはエルストリング ユニットをオフにするように指示され、友軍誤射事件につながりました。

基本システムは、送信機/受信機、安全な日付コードを提供する「キーイング ユニット」、統合電源、およびコントロール パネルで構成されていました。電源は航空機の 24 VDC 主電源から供給され、18 VAC 134 Hz 出力を生成する DC モーターとオルタネーターを駆動します。これは、電子機器とキーイング ユニットを駆動するモーターに電力を供給するために使用されました。真空管ヒーター フィラメントは 24 VDC によって駆動されました。

受信機ユニットは、2.4 m バンドに広く感度を持つ8 チューブスーパーヘテロダイン設計でした。3000 RPM モーターが Freya の 123 ～ 128 MHz の範囲で同調コンデンサを駆動し、10 ms の期間にわたってバンドを上下にスイープしました。Freya は通常500 Hz のパルス繰り返し周波数(PRF) を使用するため、10 ms の期間にレーダーは 5 つのパルスをブロードキャストし、上下にスイープしていたため、受信機はおそらくそれらのパルスのうち 2 つの間に正しい周波数に同調します。その結果、約 200 Hzでオンとオフを繰り返す中間周波数の一連のパルスができました。

この出力は送信機ユニットの変調に使用されます。これには 2 つの効果があります。1 つは、エルストリング送信機が 150 ～ 160 MHz (通常は 156 MHz) の選択された周波数で同様のパルス パターンをブロードキャストすることです。これらはレーダー ステーションの別の受信機で受信され、受信時に 200 Hz の低周波可聴トーンを出力します。送信出力は、受信機の感度を短時間低下させるため、他のパルスは受信されません。この後者のシステムは、システムが強力なソースに対してのみ信号を出力し、より遠いソースからの弱いパルスを低下させることを意味します。送信された信号の小さな部分は、アンテナに向かう途中で吸い上げられ、航空機の計器パネルのネオン ランプを点灯するために使用されます。これは、システムが単に受信したのではなく、質問に応答していることを示します。

受信機と送信機の間にはキーイングユニットがあります。これは、各シャフトに 10 個のカムを備えた 2 組の電動カムスイッチで構成されていました。カムは、キーイングユニットに挿入された 2 つの長いキーによって作動し、1,000 種類のパターンの中から選択します。キーは地上で挿入され、飛行中に変更することはできませんでしたが、フロントパネルのスイッチで 2 つのパターンのどちらを使用するかを選択しました。シャフトは約1 秒で 1 回転しました。+1 ⁄ 2秒間、200 Hz 信号を送信機に通したり、ブロックしたりします。最終結果は、問い合わせ時に 10 ビットのモールス信号が再現されることでした。

フレイヤ基地では、受信信号は別のユニットに送られ、低周波信号がフィルタリングされてヘッドフォンに送られる。レーダーオペレーターは、尋問ボタンを押している間、コードを聞くことができる。コードは毎日変更され、かなりのセキュリティが確保されていた。

FuG 25a はフライヤ レーダーのみで動作するように設計されていたが、他の IFF ユニットはヴュルツブルク ユニットに信号を提供するように設計されていた。これらは異なるシステムを使用しており、インタロゲーターの PRF がヴュルツブルクの通常の 3,750 Hz から 5,000 Hz に変化したときに受信機が送信機をトリガーするように設定されていた。このシステムは正常に動作することはなく、1942 年までに夜間戦闘機の作戦のテンポが急速に増加し始めたため、適切な解決策が必要になった。

これは、 Q-GerätまたはKuh (ドイツ語で「牛」) 送信機とGämse (ドイツ語で「シャモア」) 受信機の形で実現しました。Kuh は、接続された Würzburg の IFF スイッチによってトリガーされると、Freya と同様の低出力信号をブロードキャストするシンプルなシステムでした。一方、Gämse は、156 MHz に設定され、その後 Freya 受信機と同じフィルターに切り替えられる、同様にシンプルな受信機でした。そのため、オペレーターが問い合わせボタンを押すと、Freya と同じ信号が聞こえました。

英国諜報部は FuG 25 についてかなり早い段階で知っており、1943 年にこのテーマに関する報告書を発表していた。当時、完成したことが知られているのは 6 機のみであった。英国のIFF Mark IIIの設計を主導したレニー・ホワイトヘッドは報告書を読み、回路図があるかどうか尋ねた。代わりに、彼は 1 機の機体を渡された。しばらくして、2 機目の機体を提示された。この機体は運用中のドイツ機から取り出されたものであることが明らかになった。勇ましさのあまり、パイロットはイギリス沿岸で曲技飛行をして見せびらかそうと決めた。しかし、彼の飛行機が海岸線に墜落し、FuG が飛行機から放出されて無傷で茂みに着地したため、これは終わりを迎えた。

同年、ドイツ空軍はイギリスに対して低強度爆撃を開始した。これらの爆撃では約 60 機の航空機が飛来したが、最初から、はるかに少数の先導機が照明弾を投下して先導していることは明らかだった。APロウの「日曜ソビエト」の 1 つで、ホワイトヘッドは、ドイツ空軍が FuG をナビゲーション ツールとして使用している可能性があり、それが無線ビームが検出されなかった理由を説明できると示唆した。既知の周波数でパルスを送信すればそのような信号を妨害するのは簡単だが、ホワイトヘッドは代わりに地上制御の迎撃レーダーを改造してユニットを作動させ、先導機がレーダー表示ですぐに目立つようにすることを提案した。夜間戦闘機の小部隊にも同じ周波数に改造した IFF Mark III を装備させ、識別しやすくした。

「レッド クイーン」と名付けられたこの計画は、実現までに 2 週間かかりました。最初の作戦はそれほど効果的ではありませんでしたが、全員がシステムに慣れるにつれて、効果は急上昇しました。レーダーは、他の爆撃機やそのエリアの他のイギリスの航空機からの反射をフィルタリングしたため、オペレーターが特別に選択したモスキートをドイツの先導機に直接誘導し、その半分を素早く撃墜することは簡単なことになりました。その結果、襲撃は混乱に陥り、代わりの先導機は到着するとすぐに撃墜されました。効果のない 6 週間の後、すべての取り組みは中止されました。

1943 年の爆撃が失敗したため、FuG は再び主にドイツ上空で使用されるようになりました。1944 年の夏、イギリスの最初の モスキート機には「パーフェクトス」が搭載されました。これは、FuG 25a を起動し、自身のレーダー信号送信と同期して応答をトリガーする装置です。これにより、レーダー ディスプレイにさらに点滅が表示され、オペレーターはドイツの夜間戦闘機をすぐに見つけることができました。

夜間戦闘機の損失が急増すると、ドイツ軍はすぐにFuG 25aが危険にさらされていることに気付きました。乗組員は基地に近づくまでシステムをオフにしておくように指示されました。^[1]そこでは、低高度でゆっくりと飛行している戦闘機を地元の対空砲台が問題なく撃墜します。もちろん、夜間に着陸する疲れた乗組員はシステムをオンに戻すことを忘れることが多く、ドイツの夜間戦闘機がドイツの高射砲部隊によって撃墜されました。^[2]

• 受信機: 125 MHz (Freya) および 550-580 MHz (Würzburg)
• 感度: 2 mV
• 送信機: 156 MHz
• 電力: 0.2 ワット
• 起動: 5000 Hzのレーダーパルス
• 暗号化: 2x10 ビット
• 射程: 40 km (FuG 25z)、270 km (FuG 25a)

ドイツ空軍は、「エルストリング」のような敏感な装置に小さな爆薬を取り付けて破壊できるようにし、捕獲を回避していたことで知られていました。短い導火線により、乗組員は最小限の安全距離に到達できました。

• ワイルド・サウ

• Christian Möller、「Die Einsätze der Nachtschlachtgruppen 1、2 und 20 an der Westfront von September 1944 bis Mai 1945」、ISBN  978-3-938208-67-0
• フリッツ・トレンクル、「1945 年のドイツ社会の危機」、アルフレッド・ヒュティヒ・フェルラーク・ハイデルベルク博士、1987 年、ISBN 3-7785-1647-7 
• Werner Gierlach、「Flugmeldedienst」、第 8 号、Freya-Fibel、43 ～ 44 ページ）、ケルン
• TME 11-219 ドイツレーダー機器ディレクトリ

• FuG 25a の説明と写真 (一部ドイツ語)
• 戦闘機管制所
• 「ヤークトシュロス」航空信号訓練施設の訓練マニュアル (PDF) (ドイツ語)
• 「ヤークトシュロス」の写真をもっと見る