日本雷达的起源 当英国德国正在海峡两边开始雷达和早期的电子战时,日本人却在当时秘密发展起自己的雷达系统。
虽然二战中日本的雷达比英国和德国的同类产品性能上要落后,但是日本国内当时并不缺乏一流的技术专家和电子工程师,这些人在1939年就研制成功性能相当可靠的空腔磁电管(10cm波长,英国也才在40年研制成功,但是马上应用于雷达并实战)但是军方领袖们却醉心于传统“武士道”精神,对新式技术不感兴趣,倾向于纪律,盲目的勇气,牺牲精神可以战胜一切。另一方面,岛国的有限的资源在高技术装备投入上也限制了当时日本人的干劲。
日本海军和陆军之间的不良竞争也加剧了这一问题,他们的相互争吵有时比盟友纳粹德国的海空军种的竞争还要激烈。由于日本陆军最初师法德国威廉时代的陆军,而海军开始就师法英国皇家舰队,两者就都有一些各自守旧的传统,而不象新兴起的美国那样重视新式科研技术。
在30年代末,日本军方出于反空需要开始开发一种无线电探测系统,是日本最早的反空雷达的雏形,它工作在7.5 to 3.75 m / 40 to 80 MHz。这套系统是固定安装的,只能探测在发射器和接收器之间的狭窄波束内的100多公里内的飞机。这套系统被命名为"IJA Type A"(帝国日本陆军用 typeA 型探测器)在1940-41年间在本岛少量部属,改进后几年内部属了100多部,甚至在中国沿海也有。(就是相距100多公里两端,一端是无线电波发射器,另一端装接收器,飞机在两端间的无线电波束中时,接收器会有异常信号,连飞机距离都测不了,只能知道有飞机在这条线上,比雷达还要原始的多,军用价值很有限)
但是日本在新式的更精确的脉冲雷达方面进展缓慢,于是找到了轴心盟友纳粹德国。在1941初,日军方技术人员访问德国来交流各自技术发展。只得注意的是,日本海军和陆军各自派出自己的技术小组,并且他们的行程安排上也没有一点沟通和合作,德国人分别接待了2次相同目的的访问团。
当这些人到达德国后,德日双方也没有诚恳的态度来交流技术。德国人虽然让日本人考察了Wuerzburg防空预警雷达一段时间,也看到了新式Freya雷达,德国很本不告诉他们Freya雷达来做什么,同样日本人也没告诉德国他们研制成功了微波空腔磁电管。似乎德国人也认为日本人没有什么在他们面前值得一提的东西,日本人也许也是这么想,“德国这方面也许早领先我们了”
到了41年夏季日本人回国了,同时日本海军也收到盟军舰只装备雷达的情报,当专家们回来后,海军开始发展自己的雷达系统。这些专家很快就研制出一台脉冲雷达的原形,工作在4.2 m/ 71.4 MHz,在这年秋季,一种编号为"IJN Mark I Model 1"地面安装反空预警雷达开始投产,工作在3 meter / 100 MHz 。脉冲宽冉铣ぃ?0微妙-30微秒之间,脉冲重复频率在530 -1250 Hz之间调, 最大功率5KW,最大距离145km。战争期间一共有80套生产出来。
(每秒种产生的触发脉冲数目,称为脉冲重复频率,以PRF(Pulse-Recurrence-Frequency) 表示。两个相邻脉冲之间的时间间隔,称为脉冲重复周期,用T表示,它等于脉冲重复频率的倒数)
有点要说明的是,东方和西方命名上的不同,二战日本海军的雷达分类中,"Mark I" 1开头为陆基防空雷达,"Mark II" 2开头为舰载雷达,例如21号,23号是海军,13号原为陆基雷达,后来也在军舰上用了,"Mark IV"4开头为火控雷达,"Mark VI" 6 为机载雷达。
日本海军的Mark I Model 1 型系统开始只是个粗糙的雷达原型,后来改进出舰载防空水面搜索雷达为“IJN Mark II Model 1”21型雷达,大约装备了80套。21型工作在1.5 m / 200 MHz 脉冲持续宽度10 to 30 ms,脉冲重复频率为500 to 1,100 Hz,最大发射功率5 kW。不走运的是,由于战时的制造工艺问题,21号在舰上使用时可靠性不好,在不良海况时很糟糕,日军操作员对此反映很恼火。
太平洋战争中的日本雷达技术 1941年底珍珠港事件后,日军开始对原英国,荷兰,美国在亚洲和太平洋的殖民地发动全面进攻,随后开始威胁新几内亚和澳大利亚,在这场侵略进攻狂潮中,日军还在新加坡缴获过的英国 GL-type 雷达系统,在菲律宾的美军小岛上缴获了美国的SCR-268,还有一部被破坏的SCR-270雷达。
日本陆军在生产IJA Tachi 3"型雷达时开始使用标准化部件。它工作在3.75 m / 80 MHz,脉冲宽度1-2ms,功率50kw,PRF(脉冲重复频率)1000-2000Hz,最大距离40km。在Sumitomo造了共150套,1944初开始服役。
Tachi 3雷达系统首次结合了由日本人发明的“八木天线”,发明者Yagi 博士也参与了最早的"IJA Type A"(帝国日本陆军用 typeA 型探测器,前文中介绍,比雷达还要原始的多)的研制。
另一方面,海军利用缴获的美军SCR-268雷达,仿制出"IJN Mark IV Model 1" 41号防空火控雷达系统,工作在1.5 m/ 200 MHz,脉宽为3ms,功率30kw,PRF为2000hz,作用距离48km,随后改进为"IJN Mark IV Model 2" 42型雷达,性能和前者相似,只是PRF改为1000 Hz。日本一共生产了几白套该型系统。
同时,海军和陆军都从自己的早期的固定的雷达系统派生出新的雷达。海军的Mark I Model 1 都改进为更轻的可移动部署的"IJN Mark I Model 2"工作波段也改为1.5 meter / 200 MHz,在43初就达到300套的数量。到了1943年生产了更轻的"IJN Mark I Model 3"雷达,当年就生产出上千套该型雷达,工作在1.5 meter / 200 MHz波段。(13号雷达转动是用手动操作的,天线构造也很简单就是一个“丰”字型架子)
与海军的进度非常一致的陆军也在43年由42年出的“Tachi 6”系统推出自己的可移动部署的“IJA Tachi 7”系统(3 meter / 100 MHz),生产了60多套。在44年就又研制生产出400套更加轻便的"IJA Tachi 18"系统,工作波段与前面型号一致。
这些雷达除了比先前的型号要更轻便外,其实性能上美多大改进。大概相当于英国人在40年使用的“MRU”("Mobile Radar Unit)"),即盟军方面最早使用的可以移动雷达系统。
然而在日本开发成功磁控管这一点上,却是领先于盟军的,海军方面发展出自己的10cm/3GHz的微波磁电管专门在自己的战舰上使用。"IJN Mark II Model 2" 22号雷达最早在42年就开始试用了。“Kongo 金刚”,“Haruna 榛名”,“Hyuga 日向”在42年10月开始装备,是最早试用22号雷达的日军战舰。
对比先前的21号长波雷达,日军一开始就对22号相当满意。大约有400套22号雷达广泛应用于海军的各种平台上。
日本人也研制出了轻量型的长波雷达,如海军的“IJN Mark II Model 4”(1.5 meters / 200 MHz),准备在小型舰只和潜艇上使用,似乎没有大量装备。
在太平洋战争的头一个月里,美国人遭到惨重的失败,以至于非常担心是否日军雷达在其中起到了巨大作用。直到42年7月海军陆战队在瓜达尔卡拉尔岛登陆后才开始慢慢放心了。登陆非常的轻松,让美军对后来的战局发展有了点错觉。陆战队上陆后很快缴获了一步日海军的“IJN Type I Model 1 “ 11型雷达。这个战利品令美军有点惊讶,因为几乎没人提到过日本人已经装备了雷达。拆卸后运到美国本土,NRL(海军实验研究所)的专家发现这部雷达还很粗糙,即使于美军早就装备的SCR-270 和 CXAM 雷达相比也是如此。