二战德军夜间战机机头上的鹿角是做啥的?

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导读:FuG 200 Hohentwiel 1941年,洛伦兹公司(C. Lorenz)开始研制一款新型机载雷达系统,这一系统最终发展为FuG 200 Hohentwiel雷达。德军计划将该雷达安装在飞机上用于探测及定位水面舰艇,同时Hohentwiel还可利用地面回波为飞机提供导航。FuG 200探测距离在高度1637英尺时为 50英里,高度3278英尺时为62英里。 FuG200机首天线 如上图所示,飞机中轴线上方的天线用于探测,左右侧的天线用于接收信号回波。为了对目标方位进行大略的定位

FuG 200 Hohentwiel

1941年,洛伦兹公司(C. Lorenz)开始研制一款新型机载雷达系统,这一系统最终发展为FuG 200 Hohentwiel雷达。德军计划将该雷达安装在飞机上用于探测及定位水面舰艇,同时Hohentwiel还可利用地面回波为飞机提供导航。FuG 200探测距离在高度1637英尺时为 50英里,高度3278英尺时为62英里。


FuG200机首天线


如上图所示,飞机中轴线上方的天线用于探测,左右侧的天线用于接收信号回波。为了对目标方位进行大略的定位,接收器必须手动转向接通左侧或右侧的接收天线,获取信号。


FuG200雷达的发射器(transmitter),其上部左右布置的两个圆柱体为RD12Tf脉冲发射管


FuG 200雷达的发射器原先是洛伦兹公司为研制FuMG 40L高炮炮瞄雷达研制的,但随后就应用到FuG 200雷达上。该发射器改进自DS323发射器。


FuG200雷达发射器上的RD12Tf脉冲发射管,它是洛伦兹公司在1940年研制的,主要用于雷达设备应用


德国空军利用搭载FuG 200的飞机搜索定位盟军护航船队,如Fw200,He111等。另外Hohentwiel雷达还可以辅助进行仪表轰炸(blind bombing),或结合FuG102无线电高度表进行对舰鱼雷攻击。


安装在He111机首玻璃座舱框架上的FuG200,天线安置显得很紧凑。中间伸出的炮管是MG FF航炮


为在各种飞机安装FuG200,德国人也在不断进行调整改进。为了安装到He111 H型上,FuG200的雷达天线进行了调整,以免影响到机首中间MG FF航炮的射角


He111机舱内安装的FuG200显示器


隶属于KG26的一架He111 FuG200雷达搭载型彩照


著名的Fw200“秃鹰”也配备了FuG200, Fw200 C-4是产量最大的“秃鹰”,最早的C-4配备的是FuG Rostock雷达,但很快FuG200就成了标准配备。通常“秃鹰”利用FuG200辅助进行轰炸。有了雷达相助,“秃鹰”拥有了更加锐利的眼力


还有许多其它型号的飞机也配备了FuG 200雷达,另外二战后期不少FuG 200雷达被海军使用,还有的被用于地面雷达系统。


搭载FuG200的反舰型Me410,Me410B-6 mit FuG200


驻挪威Ju188E-2轰炸机,可能隶属于KG26。机首FuG200雷达天线清晰可见。


Ju290侦察巡逻机也搭载了FuG200雷达


Ju290A-4机首部分照片,可清晰看见机鼻两侧布置的FuG200雷达天线


I./KG77 Willi Solter少校的座机,Ju88A-17,同样配置有FuG200。注意发射天线在机首下方。


He177同样也有FuG 200搭载型,这架被美军缴获的He177A-5机首下方安装有FuG 200,飞机本身已经损坏。


FuG 202 Lichtenstein B/C

FuG 202 “ Lichtenstein B/C” 由著名的德律风根公司(Telefunken)研制,1941年8月首次进行军用测试,1942年春季进入量产。雷达天线装在机鼻部,共有4根雷达天线,向下低垂5度。每根天线顶部都有4个垂直双偶极子,它们固定在顶端的X型框架上。


FuG 202 Lichtenstein B/C雷达天线实物


博物馆中陈列的FuG 202 雷达天线实物,其右侧照片为一架装有FuG202的BF110夜间战斗机,它在1944年3月迫降到瑞士境内。下面将会介绍到这张照片


安装在Ju88机首的FuG 202 Lichtenstein B/C雷达天线


FuG 202雷达输出功率1.5kw,工作频率490MHz,探测角70度,探测范围200-4000m。但实战中雷达最大探测距离为2500m,最小为150m。当然,FuG 202也有使用高度限制。如果使用高度低于1000m.,FuG 202将无法从地面回波中识别出目标信号。

FuG 202对典型目标的探测发现距离(理论估算值)

a. 例如ME109之类的小型战斗机目标,雷达反射面积σt 1㎡,发现距离<1700m

b. 例如HE111/HE177之类的中型轰炸机,雷达反射面积σt 10㎡,发现距离<3000m

c. 例如B24/Lancaster之类的重型轰炸机,雷达反射面积σt 40㎡,发现距离<4300m



FuG 202的发射器,工作频率490MHz,两个圆柱形物体为RS394三极管,这是发射器上阳极推挽式间歇振荡器(anode modulated push-pull oscillator)所使用。


德律风根公司研制的RS394三极管


FuG 202雷达的信号接收器


FuG 202雷达操作显示器,共有三个2.5英寸显示器,从左到右依次显示目标的距离、高度及方位信息


显示屏显示对一目标探测的具体情况:在距离显示屏上粗大的刻线间隔表示为1km,细小的刻线则为100m,图中显示在5.1km处探测到目标;而方位显示屏上中间光点连线表示基准线,两光点表示距离2km,图中表示的是在本机右侧5.1km处探测到目标;同样,高度显示屏上刻线显示与方位显示类似,脉冲信号显示在4.5km高处探测到目标


官方手册上显示的FuG202雷达探测的工作模式,由图可见FuG202最小探测距离至少大于100m


FuG 202也是夜间战斗机部队第一种大规模采用的机载截击雷达,许多种类的飞机都安装了改型雷达。


Ju88C-6b夜间战斗机机首特写,可清晰看到FuG202雷达天线及机首航炮


Stab II./NJG 2的一架Do 215B-5夜间战斗机,它在机首配有FuG 202雷达。在飞机驾驶舱机身下方还可前射火炮吊舱,内有3挺MG17机枪及3门MG/FF航炮。


配有FuG 202 Lichtenstein B/C雷达的Do 217J-2夜间战斗机


这架Ju88C-6的FuG 202雷达天线安装方式比较少见,注意其雷达天线顶部的双偶极子为水平布置,而非通常的垂直布置方式


这便是上文提到的那张照片。照片中的这架BF110G夜间战斗机(2Z + OP 6)在1944年3月15日夜出击,由于无线电故障,飞行员Helmut Treynogga军士长误降入瑞士境内。注意其FuG 202雷达天线是通过固定框架与机首相连


1944年5月9日,10./NJG3的一架Ju88R-1叛逃到英国,连同其配备的FuG202雷达等电子设备。这架Ju88R-1在英国保存至今


同FuG 212一样,德国人也使用FuG 202辅助FuG 220早期型号在近距离探测方面的不足


BF110G-4机首中央配备FuG 202用来辅助SN-2b进行近距离探测。这架BF110G-4b/R3属于6./NJG5的王牌, Wilhelm Johnen中尉。在1944年4月27/28日夜的战斗中,Johnen中尉击落一架兰开斯特后由于发动机故障迫降到瑞士境内。


这架Ju88C-6夜间战斗机使用FuG 202,和SN-2b雷达搭配使用


FuG 202的一种实验改型, FuG 202 Lichtenstein BC/S 。它通过增添附加天线(注意机翼上的附加天线)将雷达探测角从70° 增加到 120°。


由于盟军越来越能有效的干扰FuG 202,FuG 202逐渐退出现役,由FuG 212及FuG 220取而代之。


FuG 212 Lichtenstein C-1

德律风根公司对FuG 202 Lichtenstein B/C进行了简化改进,这就是FuG 212 Lichtenstein C-1。1943年春,FuG 212投入生产。

FuG 212性能与FuG202相似,但具有更远的探测距离及更大的探测角,其雷达天线主杆尺寸也更长,系统重量60kg。一开始FuG 212工作频率固定,但1943年8月后其工作频率可通过调节器选择,在420到480 MHz间。FuG 212雷达探测范围200-6000m。由于发现皇家空军可以有效干扰其与FuG202雷达,德国人在1943年11月停止了FuG 212的生产。


早期型FuG212显示器,三个显示屏分别显示目标的方位、距离及高度信息


后期型FuG212显示器,注意它只有两个显示屏。由于其方位显示屏(S-Roehre)可显示目标距离信息,因此后期型FuG212取消了距离显示屏


安装在一架BF110E-1战斗机上进行测试的FuG 212 Lichtenstein C-1雷达


装有FuG 212 Lichtenstein C-1雷达的BF110G-4夜间战斗机,注意机舱下方的夜间战斗机部队队徽。


和FuG202一样,FuG212的雷达天线并不是直接与BF110G-4机身相连,它们先连接到固定框架上,再通过框架连接到机首。照片中的这架飞机属于3./NJG6的Mainz Finthen


Fw189也装上FuG 212 Lichtenstein C-1雷达作为夜间战斗机使用。这架Fw189A隶属于驻东线的NJG100


这架Ju88P上除了装有FuG212雷达外,机腹还装有双联装MK103 30mm航炮炮舱


Ta154 V3原型机配备的还是FuG212 Lichtenstein C-1雷达


Ju188机首特写,其FuG 212雷达天线中间伸出的炮管是MG151 20mm航炮


装有FuG 212雷达的重武装型Ju388,机首一侧装有2门BK3.7 37mm航炮


由于早期型SN-2雷达在最小探测距离上缺陷,德国人使用FuG 202或FuG 212辅助SN-2雷达进行探测。


配有FuG 220和FuG 212组合的He219A-5/R1夜间战斗机


FuG 212一种改型Lichtenstein C-1 Weitwinkel(Wide-Angle),采用单独的一根天线主杆,探测角增加到120°,但最远探测距离只有2000m。其也用以辅助SN-2b雷达进行近距离探测


BF110G-4b机首Lichtenstein C-1 Weitwinkel雷达天线部分特写


正在编队飞行的BF110G-4夜间战斗机群,除了标准的SN-2b雷达外,它们均在机首配置了Lichtenstein C-1 Weitwinkel


这是BF110座舱的照片,在照片顶部依稀可以三个旋钮,那是FuG212 Lichtenstein C-1 Weitwinkel雷达显示器的控制旋钮。照片中的显示控制器为FuG212与FuG220共用的显示器。


FuG 216 “NEPTUN”

FuG 216 “NEPTUN”机尾告警/机载截击雷达是由奥贝法芬霍芬航空技术研究所(Flugfunkforschungsinstitut Oberpfaffenhofen,FFO)开发研制,装备在JG300及JG302联队的BF109G-6及Fw190A-6夜间战斗机上。FuG 216分为两个型号:FuG 216 R1,机尾告警雷达,功率1kw,工作频率182MHz,FuG 216 V,机载拦截雷达,功率1.2kw,工作频率125MHz,探测范围500-3500m,天线布置在机翼中部的上下表面上。


Fw190A-6驾驶舱,可清晰看到左侧FUG216 “NEPTUN”的显示器


FuG216 “NEPTUN”显示器,可看到其内部结构


FuG 217 “NEPTUN”

FuG 217 “NEPTUN”机载截击雷达同样由奥贝法芬霍芬航空技术研究所研制,主要有R2及J2两个型号。R2型的NEPTUN是机尾告警雷达,而J2型则是专为单座夜间战斗机设计的截击雷达。


FuG217 "NEPTUN"全系统部件图


FuG217 NEPTU的工作频率为158MHz及187MHz,有效探测范围400-4000m,探测角度120度。其雷达天线为3-4根一组垂直安装在机身中轴线及座舱上下方,机翼中部表面上则为3个一组安装。


几种典型的FUG 217雷达天线安装位置


安装FuG 217的BF109G-6夜间战斗机,注意座舱前侧及机翼上的雷达天线。


2./JG300的Fw190A-6, FUG 217 NEPTUN J雷达天线安装在驾驶舱前后位置


Fw190机翼上垂直安装的FUG 217雷达天线,注意其机翼的雷达天线布置方式为前3后1。


Krause中尉与其Fw190A-6座机的合影,中尉旁边的天线便是FuG 217 J2 的天线


FuG217显示控制面板及其操作按钮


FuG 218 “NEPTUN”

FuG 218 “NEPTUN”是由奥贝法芬霍芬航空技术研究所和西门子公司在1944年夏季合作研制,用于取代SN-2雷达。FuG 218衍生于FuG 217,因此也继承了其名称“NEPTUN”,共有4种型号(R3, J3, V/R, G/R)。FuG 218工作频率共6种,分布在158MHz至187MHz之间,其探测范围在120到5000m间。FuG 218与早期型SN-2雷达有相似的X形支架雷达天线,不过尺寸更小。


Ju88G-6安装的FuG218“海王星(Neptun)”雷达,注意其安装在X形支架上的雷达天线


7./NJG5所属的Ju88G-6,机首配备的是FuG 218 Neptun V/R


配备FuG218的Ju88G-6


FuG 218在1944年底装备部队服役,它也用作护尾雷达使用。


Ju88G安装的FuG 218护尾雷达天线


另外FuG 218还有一种型号采用4组接收机,每组拥有3根垂直安装的雷达天线。这种型号用于执行“野猪”任务的Fw190A-6战斗机。另外,FuG 218的一种发展型号将G/R发射机功率从30kw增加到100kw。


装备FuG218 J3型的Fw190A-6/R11夜战型侧视图,注意其3根一组的雷达天线。


装备FuG218雷达Me262B-1a/U1夜间战斗机


博物馆中展示的的Me262B-1a/U1 ,机首雷达天线部分结构十分清楚


英军缴获的装备FuG218雷达的BF110G-4夜间战斗机,隶属于NJG4,其机首侧面德军夜间战斗机部队机徽” Englandblitz”依稀可见


头号夜战王牌,大名鼎鼎的施瑙费尔的BF110G-4座机,配备的是FuG218雷达。虽然机身上以涂上英军机徽,但驾驶舱下侧方的“Englandblitz”机徽仍清晰可见


安装在Ar234B-2N夜间战斗机机首的FuG218,其天线尺寸明显比SN-2要小


FuG 220 Lichtenstein SN-2


FuG 220 Lichtenstein SN-2由德律风根公司开发研制,它与FuG 202/212属于并行研制。FuG 220于1943年9月投产列装,装备到BF110G-4b夜间战斗机上。


早期的FuG220 SN-2雷达的工作频率只能在三个定值间选择:73/82/91HMz不过后期型的工作频率可在37.5-118HMz间可调。SN-2雷达功率2.5kw,探测角达120°,最远探测距离可达8km。


SN-2雷达天线由四根体积庞大,被称为“鹿角”(Hirschgeweih )的天线组成,每根天线头部都装有两个双偶极子。庞大的雷达天线严重影响了载机的速度,最多使载机降速30英里/小时。


二战德军夜间战机机头上的鹿角是做啥的?


一名地勤人员坐在Ju88G-6机首上,可以对比显示出其前方安装的SN-2雷达天线尺寸的巨大


二战德军夜间战机机头上的鹿角是做啥的?


同样与坐在Ju88G-1驾驶舱上的士兵对比,SN-2雷达双偶极子的长度相当于大半个人的身高。这架飞机属于2./NJG 2的Johannes strassner军士,值得一提的是该飞机机鼻上带有实验性质的倾斜安装有一门MG151 20mm航炮。


FuG220对典型目标的探测发现距离(理论估算值)


a.例如ME109之类的小型战斗机目标,雷达反射面积σt 1㎡,发现距离<3200m


b.例如HE111/HE177之类的中型轰炸机,雷达反射面积σt 10㎡,发现距离<5800m


c.例如B24/Lancaster之类的重型轰炸机,雷达反射面积σt 40㎡,发现距离<8000m


由于早期型号的SN-2在探测近距离目标时存在盲区(约500m),因此德国人将老式的FuG202/212与SN-2搭配使用,配合其进行近距离探测。


例如BF110G-4上保留了FuG202/212雷达,用以对距离1150英尺内的目标进行追踪。不过由于只需近距离使用,因此FuG202/212雷达只使用了一根雷达天线而非原来的4根。


1944年2月,改进后的SN-2雷达将最短探测距离缩小至990英尺(300m),因此可以不必再与FuG202/212雷达配合使用。


二战德军夜间战机机头上的鹿角是做啥的?


FuG 220 Lichtenstein SN-2雷达的原型显示器,左侧的CRT为方位显示屏,右侧则为高度显示屏


二战德军夜间战机机头上的鹿角是做啥的?


一架BF110G夜间战斗机的无线电员操作席,左上角的就是SN-2的显示操作器。这里也可以看出无线电员需要操作关注的电子设备很多,其战斗压力可想而知。在后期新型的Ju88G系列夜战飞机上德国人采用4人机组以分担无线电员的负担


二战德军夜间战机机头上的鹿角是做啥的?


SN-2雷达显示屏工作时的显示情况,红点表示目标在正前方4.5km处;蓝点表示目标在前方右侧5.1km处;黄点则是从7.7km处接收到大量地面回波


1944年7月, 7./NJG2的一架新型Ju88G-1夜间战斗机由于设备故障迷航误降到英国,使英国人获得了一台完好无损的FuG 220 SN-2雷达。英国人掌握了SN-2雷达的工作参数,可以成功干扰FuG 220 SN-2a/b/c等型号雷达。


二战德军夜间战机机头上的鹿角是做啥的?


1944年7月13日,7./NJG2的一名飞行员执行完在北海的巡逻任务返航时,由于误读罗盘方位而误降在英国伍德布里奇(Woodbridge)地区,英国人不费吹灰之力就获得一架崭新的Ju88G-1夜间战斗机(WNr.712273)以及上面装备的FuG220 SN-2及FuG 227等电子设备


二战德军夜间战机机头上的鹿角是做啥的?


这架误降的Ju88G-1经过英军检查测试后,被涂上英军机徽,注意其编号TP190


在盟军成功干扰FuG 220 SN-2雷达的某些工作波段后,德国人将SN-2雷达天线顶部垂直安装的双偶极子改为45°安装,这样可优化雷达在盟军未干扰波段的性能。


SN-2雷达可划分为a,b,c,d几个型号


SN-2a:实验测试型号,雷达天线安装在机翼上;


SN-2b:由于近距离探测存在缺陷,因此需要配合FuG202/212雷达使用(还有种划分法并没有包括实验型,而直接将它作为SN-2a型)


二战德军夜间战机机头上的鹿角是做啥的?


这架BF110G-4/R3 配备有FuG220 SN-2b与FuG 212 Lichtenstein C-1的组合,飞机机腹还装有双联装MG151 20mm航炮炮舱


SN-2c:近距离探测性能得以改进,因此无需再与FuG202/212雷达配合使用


二战德军夜间战机机头上的鹿角是做啥的?


这张Ju88G-1机首彩照显示它安装的雷达是SN-2c雷达


二战德军夜间战机机头上的鹿角是做啥的?


被英军缴获的Ju88G-1夜间战斗机(WNr.712273)机首方向特写,正是因为它,使得SN-2的参数被英军破解


二战德军夜间战机机头上的鹿角是做啥的?


这架He219A-6夜间战斗机安装的是SN-2c雷达,它属于驻文洛基地的1./NJG 1


二战德军夜间战机机头上的鹿角是做啥的?


这架BF110G-4的雷达为SN-2c型,这架夜间战斗机还特别加强了机首火力


二战德军夜间战机机头上的鹿角是做啥的?


皇家空军博物馆中展示的BF110G-4夜间战斗机实物,注意其机首配备的雷达


SN-2d:将雷达天线双偶极子改为45°安装以克服盟军的干扰,部分机型还添加了尾部天线以增添尾部告警功能。增加的尾部天线安装在机尾方向舵下。


二战德军夜间战机机头上的鹿角是做啥的?


Ju88G-6标准雷达配备为FuG220 SN-2d


二战德军夜间战机机头上的鹿角是做啥的?


一名美军军官从一架Ju88G-6的驾驶舱向外探去,注意Ju88机首巨大的SN-2d雷达天线,其下方雷达天线上的双偶极子貌似已有缺损


二战德军夜间战机机头上的鹿角是做啥的?


冬季在临时机库中的He219A-2夜间战斗机,注意其机首配备的是FuG220 SN-2d雷达


二战德军夜间战机机头上的鹿角是做啥的?


这架BF110G-4/R3夜间战斗机已经换装FuG220 SN-2d雷达


二战德军夜间战机机头上的鹿角是做啥的?


BF110G-4机首SN-2d雷达天线特写,机鼻下两个射击口为MK108 30mm航炮射击口



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