上世纪50年代就有计算机控制自动防空系统？美国人这是什么黑科技

诺哈网2023-06-08 09:33:480阅

【军武次位面】：骑猪骑士

在第二次世界大战之前，英国皇家空军使用新型本土链雷达进行防空作战表明，直接从雷达基地向战斗机传送信息是不可行的。雷达确定了敌人的地理坐标，但一般无法同时看到己方战斗机。这意味着战斗机往往不知道自己的确切位置，也就无法计算拦截航线。解决方案是将所有的雷达信息发送到一个指挥中心，在那里操作员用雷达报告的航向和速度整理出敌机的航线，然后将这些航线通过无线电报告给空军基地，空军基地使用额外的系统来跟踪他们自己的飞机，并在一张大地图上绘制出空情图，操作人员可以很容易画出拦截航线，指挥己方的战机拦截敌机。该系统是第一个大规模地面控制拦截(GCI)系统，覆盖整个英国。

▲本土链雷达的覆盖范围

它在不列颠之战中取得了巨大的成功，被认为是英国皇家空军成功的关键部分。然而，该系统也有很多缺陷，信息的延迟可能长达5分钟。对于螺旋桨驱动的轰炸机的速度来说，这并不是一个严重的问题，但是这个系统对于喷气动力轰炸机来说用处不大。该系统庞大而又复杂，需要数百名电话操作员、绘图员、跟踪人员以及所有雷达操作员，这严重消耗了人力资源，使网络难以扩展。在战争后期，人们开始探索使用计算机来处理记录报告和进行跟踪。到1944年，本土链雷达站安装了模拟计算机，自动将雷达读数转换成地理位置。与此同时，皇家海军开始试验综合显示系统(CDS)，这是另一种模拟计算机根据输入的数据自动生成航迹。

▲位于地下的指挥中心

▲采用机电混合计算机的半自动标图桌

1949年，苏联成功试验了第一颗原子弹，美国的防空问题第一次变得重要起来。美国成立了一个研究小组"防空系统工程委员会"，专门研究这一问题。报告指出，使用地基雷达的防空存在一个关键问题。轰炸机低空飞行将大大地限制雷达的视距，使轰炸机能够在不被发现的情况下飞越雷达。解决这一问题的唯一办法是建造大量覆盖范围重叠的雷达站。在这一点上，信息的处理就成了很大的问题。手工绘图很快就被排除了，因为速度太慢，而计算机解决方案是唯一的可能。为了能够处理这一任务，计算机需要直接输入信息，分析这些信息并自动跟踪。因此美国对英国的综合显示系统很感兴趣。此前，加拿大的一家公司研发了一款名为"数字式自动跟踪与遥控"的海军作战系统，可以以数字信号的方式处理和收发信息。美国海军观摩了系统的试验，认为其是可行的。

▲仿自B-29的图-4轰炸机可以完成对美国的单程轰炸任务

系统的关键在于数字计算机。当时的麻省理工学院电子研究实验室的副主任威斯纳指出，其实验室已经开始研制一种速度足以完成这项任务的机器，"旋风"计算机。该计算机最初是为海军研究办公室开发的，是一个通用的飞行模拟器，可以通过改变软件来模拟任何现在或未来的飞机。1950年3月，美国国空军与麻省理工学院签订了开发防空系统的原型系统的合同。1950年9月，一部早期微波预警雷达系统通过团队开发的定制接口连接到"旋风"计算机。一架飞机飞过现场，系统将雷达信息数字化并成功发送给计算机。通过这此演示，技术概念得到了验证。由于技术的复杂性，开发相关技术需要大量的研发实验机构，空军首席专家路易斯·里登杜尔说服了麻省理工学院院长，成立了日后著名的林肯实验室。

▲使用真空管的"旋风"计算机，使用了大约5000个真空管

美国国家安全委员会于1953年下半年了解了这种新型系统后，决定在全国范围内建立这种数字系统——"半自动地面环境"防空系统，简称"赛琪"(SAGE)系统。大量远程地面雷达站为系统的计算机中心提供数据。每个计算机中心都有1部AN/FSQ-7巨型计算机，由林肯实验室和IBM公司联合研发，并由IBM公司制造，该型计算机几乎可以认为是两部互为备份的计算机，可以生成300条航线数据。最终一共建立了27个中心。中心之间使用1号数据链传输信息，用4号数据链将信息传输给战斗机，可以自动控制F-106战斗机基本不需要飞行员参与。该系统还能控制"波马克"防空导弹和后来的"奈基"防空导弹。