Все статьи на QRZ.RU Экспорт статей с сервера QRZ.RU Все статьи
категории "История военной радиосвязи"
Термин ранцевая радиостанция – «Tornisterfunkgerät» появился только в 1933 году, когда «Funksprechgerät O» был переименован в «Tornisterfunkgerät a». Этот было время перехода от первого к второму поколению устройств радиосвязи рейсхвера, которое вполне возможно назвать как началом серии носимых радиостанций “Torn.Fu.х”, так и началом Германского нацистского рейха.
Примечание: Серия носимых радиостанций “Torn.Fu.х”, применяемых немецкими войсками в конце тридцатых годов и во время Второй Мировой Войны. ” Torn” это сокращение от слова “Tornister” (заплечный мешок, рюкзак или ранец). “Fu”, означало “funkgerät” (радиостанция).
Вначале хочу отметить, что этот обширный материал был представлен здесь только в качестве обзора а описание отдельных устройств следует искать на другом сайте этого портала, где собственно и представлен каталог устройств военной радиосвязи радио. В частности в записи Радиостанции Torn.Fu.
Первое ранцевые радиостанции, разработанные Ahemo и C. Lorenz A.G., это исключительно экспериментальное оборудование, которое производилось только в небольших количествах. На сегодняшний день известно лишь несколько документов и фотографий.
Компания Lorenz после Telefunken была в то время в Германии вторым номером в области изготовления устройств радиосвязи. Для рейхсвера она поставляли с 1927 г. Telefunken 20-Watt-Sender. Компании Lorenz и Ahemo с 1928 года участвовали в сотрудничестве с рейхсвером в разработке легких носимых раций. Небольшой компанией Ahemo в Берлине управлял бывший офицер Генерального штаба Moizischewitz. Благодаря своим связям с руководством рейхсвера он сумел довести свои довольно высокие требования к устройствам связи этого типа до генералов службы Waffenamt.
При разработке носимых устройств радиосвязи этого класса, всячески приветствовалось продвижение телефонной связи. И эти устройства были в состоянии работать с модуляцией АМ (А3), но дистанция связи едва достигала трети или четверти в сравнении с телеграфным режимом А1.
Радиостанция «Ahemo 28» (1928) состояла из двух упаковок с отдельным передатчиком Tf. A (на фото 1) и приемником Tf. 1 (на фото 2), каждый из которых имел свои собственные батареи. Во всех полевых радиостанциях рейхсвера до 1932 года использовались антенны с низким профилем, расположенные на высоте от 80 до 100 см над землей. Эти невысокие симметричные антенны использовались для окопных радиостанций еще во время Первой мировой войны и действовали благодаря емкостной связи с землей, как петлевые антенны с направленностью в продольном направлении антенны. Симметричность антенн использовалась в некоторых радиостанциях для разъединения передатчиков и приемников, чтобы было возможно общение как на телефоне – дуплексом. Это требование было записано в условиях производителей радиостанций до 1932 года.
Передатчик Tf. A был однокаскадным а назывался двойным передатчиком – «Zwillingssender», потому что для переключения двух рабочих частот использовались два кварцевых резонатора. Использование кварцев для формирования частоты передачи было в то время распространено во всех передатчиках этих радиостанций. Нет информации о типе модуляции Tf. A. Предположительно, использовалась модуляция “Heising-Modulation”, так же, как и в других устройствах Lorenz, которые тестировались параллельно. Об этом говорят две радиолампы однокаскадного передатчика. При модуляции Heising аноды модулятора и передающей радиолампы параллельно гальванически связаны и питаются через дроссель с высокой индуктивностью с квазипостоянным током анода. Уровень модуляции определяется напряжением сигнала с микрофона на сетке лампы модулятора. Также было возможно удаленная работа с полевого телефона.
Приемник Tf. 1 представлял собой четырехламповый приемник прямого усиления, который мог работать либо с дипольной антенной, либо с рамочной антенной. С этой антенной станция тогда работала только в альтернативном варианте, в движении.
Также в 1928 году компания Lorenz предложила три экспериментальных радиостанции: «Funksprechgerät Lz. (1-я версия)» (SERKT I 281), «Funksprechgerät Lz. (2-я версия)» (SERKT I 282) (изображение слева) и «Funksprechgerät Lz. (3-я версия)». Все они были выполнены таким образом: передатчик и приемник и батарея приемника размещены в одной упаковке, в другой – батарея передатчика и аксессуары, а антенна с принадлежностями размещалась в отдельной холщовой сумке. Однокаскадные и одноканальные передатчики (с одним кварцем) работали с модуляцией Heising. Они использовали две радиолампы 2 x RE 134 и обеспечивали мощность передачи 0,2 Вт при напряжении 100 В или 1 Вт при напряжении на аноде 200 В. В этих устройствах частота приемника определялась кварцевый калибратором. В 1-й версии это был приемник был с детектором типа Audion с двумя ЗЧ-каскадами, во 2-й и 3-й вариантах также Audion, но с отдельной детекторной лампой и двумя ЗЧ-каскадами, на радиолампах RE-074. В режиме телеграфа Audion работал с нормальной обратной связью, а в телефонном режиме – с регенератором, что повышает чувствительность. Дистанция связи в телеграфном режиме для всех трех радиостанций определена в 30 км в телеграфном режиме и 4 км – в телефонном, при выходной мощности 0,2 Вт возможна уверенная радиосвязь в половину заявленных расстояний. Все описанные устройства работали в коротковолновом диапазоне 6 – 7,5 МГц.
Что касается «Funksprechgerät Lz. (3-я версия)», то, по-видимому, впоследствии произошел переход на диапазон 2,86 – 7,5 МГц. Упаковки радиостанций схожи по размерам и соответствовали известным тогда устройствам. Типичные размеры 460 x 360 x 215 мм. Каждая упаковка оснащалась ремешками и задней накладкой. Вес упаковок составлял от 17 до 18,5 кг, и обычно в качестве третьей нагрузки использовался антенный сумка весом около 8 кг.
В компании Lorenz добились значительного прогресса с радиостанцией „Funksprechgerät Lz. 29“ (1929 г.). Она работала с в диапазоне 2,86 – 7,5 МГц и имел в передатчике два канала, переключаемых кварцами, однако впервые был двухкаскадный передатчик с внешним управлением, с радиолампой RE074n в каскаде управления и двумя лампами RE134 в усилителе мощности. Heising модуляция была заменена сеточной модуляцией Gittermodulation, при которой не нужна дополнительная радиолампа. Мощность увеличилась до 2 Вт, при работе от 2 анодных батарей. Аккумулятор NC “FC 6/6” (4,8 В, 10 Ач) все еще оставался в упаковке радиостанции, а две анодные батареи теперь были размещены во второй упаковке – той, которая с принадлежностями. Впервые приемник имел ВЧ предусилитель с на радиолампе H406D, отдельную регенераторную лампу и каскад ЗЧ (2xRE 074n и RE 134). Дипольная антенна длиной 2×17 м теперь работала в более широком частотном диапазоне из-за элементов «absteckbar» 2×8,5 м. В составе антенны применялся противовес длиной 8 м. Дистанция телефонной радиосвязи достигала значения в 5-6 км.
Специалисты компании Анемо в свою очередь предложили комиссии радиостанцию «Funksprechgerät Ahemo E» (Е означает 1931) в которой частотный диапазон снова был изменен на 3-6,67 МГц. В передатчике использовался только один кварц, а все остальные характеристики, были схожи с характеристиками „Funksprechgerät Lz. 29“.
Есть три фотографии другой радиостанции Ahemo, которая не упоминается в документе D 937 (1932 г). Предположительно, это рация Ahemo 31, упомянутая в другом месте. На фотографиях изображено устройство на демонстрации для иностранных посетителей в присутствии гауптмана Бальцера, занимавшего должность спикера в 1931/32 гг. в министерстве обороны. Это устройство могло быть вкладом Ahemo в последнюю конкурсную версию радиостанции.
На снимке видно две лампы в передатчике и четыре лампы в приемнике. Однако в этой радиостанции Ahemo радиолампы выступают из передней панели без какой либо защиты, в то время как в радиостанциях Lorenz они также легко доступны для замены, но размещены за откидной крышкой, и защищены от повреждений. Очевидно отсутствие удобства эксплуатации в этом устройстве Ahemo.
Термин ранцевых радиостанций “Tornisterfunkgerät” также использовался в 1934 году для патрульных экспериментальных радиостанций LSE 1/204 и TSE 1/205, которые не прошли испытание в войсках.
Дизайн и конструкция радиостанции Lorenz “Funksprechgerätes O” (O обозначает 1932 г.) (LSE 2/203) стал решающим фактором в конкурентной борьбе за действительно способную к удобной в эксплуатации в войсках радиостанцию. К тому же рейхсвер решил с 1932 году принять программу перевооружений. Это позволило компаниям реализовать более сложные технологии, применимо к военному оборудованию.
Компания Lorenz представила конструкцию блочного устройства радиосвязи с узлами и деталями корпуса, полученными методом инжекционного формования, заменив конструкции предыдущих конструкций шасси из алюминиевого листа, пертинакса и дерева. Новое устройство состояло из четырех сборочных модулей, скрепленных болтами и электрически соединенных разъемами, каждая из которых объединяла часть передней панели и шасси.
Высокая точность посадки, высокая механическая стабильность, малый вес, хорошее экранирование и низкая рабочая нагрузка на оснастку создали новую, весьма передовую технологию. Радиостанция “Funksprechgerätes O” была прорывом, даже несмотря на высокую стоимость. Электронная схема этой радиостанции тоже является результатом развития: сеточная модуляция, двухкаскадный передатчик, приемник 1V1 с ВЧ-фазой и возможность удаленного управления с помощью отдельного пульта дистанционного управления. Двухступенчатый передатчик (RE084, 2xRE 134) управляется кварцевым резонатором. Радиостанция было введено в эксплуатацию в рейхсвер и с 1933 г. начат был ее серийный выпуск.
Недостаток в отсутствии эксплуатационной гибкости из-за использования кварца в передатчике радиостанции “Funksprechgerätes O” был исправлен в 1935 г. в модификации “Tornisterfunkgerät a2”, которой в войсках присвоили название “Torn. Fu. a2” Anton (от 3,0 до 6,67 МГц) с перестраиваемым передатчиком с двумя радиолампами RES164.
В модуляторе избавились от сложной мостовой схемы. Мощность передачи двухкаскадного передатчика составляла всего 1 Вт, что привело к несколько меньшему диапазону в телефонном режиме (6–10 км). Впервые использовалась прямая сеточная модуляция, а также тактильное и антенное реле, что значительно упростило работу.
Приемник был тоже немного переделан. Эти устройства использовались у военных по крайней мере до 1940 года. В дополнение следует отметить, что эти радиостанции использовалась для связи бригадой “Легион Кондор” (Air Intelligence Division LN/88) в испанской гражданской войне (1936 – 1939 гг.). После окончания гражданской войны в Испании эти радиостанции перешли в собственность испанской армии. Версии ” Torn. Fu. a1″ не существовало, хотя возможно тогда в рейхсвере/вермахте оставили это название для предыдущей версиии – “Funksprechgerätes O”
В 1935 году компания Telefunken также приняла участие в тендере на радиостанцию “Tornisterfunkgerätes b” со своей станцией SE 499 A с выходной мощностью 1 Вт. Это устройство (диапазон частот от 3,0 до 5,0 МГц), оснащенное восемью радиолампами RES094 и RES164, после испытаний не было принято в вермахте. Следует отметить, что такая радиостанция сохранилось, с надписью «Tor Fu G b» на крышке корпуса. Позднее Telefunken экспортировала эти 1 ваттные станции с 1937 года, например 180 единиц в австрийские вооруженные силы (фото слева).
Вскоре после принятия в эксплуатацию Torn. Fu. a2 в рамках общей стандартизации применяемых радиоламп были разработаны лампы RV2P800 и RL2P3. Также, к тому времени супергетеродин в значительной степени потеснил приемник прямого усиления. Первые рюкзачные радиоустройства Torn. Fu. b1 и Torn. Fu. f от Lorenz с новыми радиолампами и супергетеродинным приемником были изготовлены в 1936 году.
Эти радиостанции отличало полностью переработанное шасси, выполненное из легкосплавного металла, состоящее из трех блоков: передатчика, приемника и блока ZF-/NF, каждый с соответствующими элементами управления на передней панели, механизмами, приборами и разъемами. Открутив 12 винтов, блоки можно отделить. Нововведением было также применение кварцевого калибратора, который позволял юстировать шкалу без частотомера. В этих радиостанциях также применялись тактильное и антенное реле, осуществляющие немедленный переход от приема к передаче непосредственно через кнопку на микрофоне. Регулятор громкости был реализован на двойном потенциометре, в экранной сетке ЗЧ каскада, и в экранной сетке ВЧ предусилителя, таким образом был доступен был доступен более гибкий выбор коэффициент усиления всего тракта приема, как для сильных, так и для слабых сигналов. Этой самым простым способом была достигнута высокая перегрузочная способность при минимуме узлов управления.
Для удаленной эксплуатации радиостанции (на расстоянии до 100 метров) для всех устройств этой серии был реализован пульт дистанционного управления. Сигнал модуляции на экранной сетке каскада передачи предварительно усиливался лампой модулятора. Это предварительное усиление потребовалось всилу использованию новых микрофонов меньших размеров Hmf.b и Kmf.b.
Заслуживает внимания разделение диапазонов частот передатчиков в двух вариантах устройств: пехота, горные егеря и десантники применяли “Torn. Fu. b1” в диапазоне 3–5 МГц, артиллерия – “Torn. Fu. f” в диапазоне 4,5–6,67 МГц, а приемники обеих версий охватывают весь частотный диапазон. Устройства чрезвычайно надежны из-за конструкции, хотя и сравнительно большие и тяжелые. Была предусмотрена работа в движении двумя радистами, хотя им сильно мешал соединительный кабель.
В 1938 году серия была пополнена вариантом нового устройства Torn. Fu. b1/f (передатчик 1,5–2,3 МГц, приемник 1,45–2,6 МГц). Помимо диапазона частот и более высокой мощности, других отличий не было.
Из в общей сложности около 85 000 выпущенных радиостанций “Torn. Fu.” типы “b1” и “f” составляли наибольшую долю (“b1” около 18 000 и “f” около 12 000). Производство “b1” и “f” продолжалось до 1944 года, хотя в 1942 году начали менять новыми радиостанциями серии.
Последнее устройство из серии “Torn. Fu. b1/f”, ” Torn. Fu. c” и ” Torn. Fu. k” (замена “Torn. Fu. f”) ознаменовали переход к следующему поколению. Это все еще радиостанции в двух упаковках, но уже с некоторыми особенностями следующего поколения: меньшие 2,4-вольтные радиолампы RV2,4P700 и RL2,4P2 производства Lorenz, 2,4-вольтный никелевый аккумулятор 2,4NC28 и модуль преобразователя WGl2,4a. В конструкции “Torn. Fu. b/f” в выходном каскаде передатчика были установлены новые радиолампы – две параллельно соединенных RL2,4P2, что немного увеличило дальность связи по сравнению с “Torn. Fu. f”. Передатчик модулировался иначе, чем в “Torn. Fu. b1”, “c” и “f” – на управляющей сетке. Небольшие радиолампы в крупных модулях еще больше усилили впечатление большого количества свободного пространства. В коробке с аксессуарами находятся не только обычные принадлежности, но и две мощных аккумуляторных батареи 2,4NC58 и преобразователь SEW.g, но не было анодных батарей.
Второе поколение характеризовалось стандартными радиолампами, супергетеродинными приемниками, модуляцией экранной сетки с применением лампы модулятора и антенным реле.
Основным недостатком ранцевых радиостанций второго поколения был размер и вес двух упаковок. Хотя лампы меньшего размера с накалом от 2,4 В и источником анодного питания от никелевых аккумулятора через преобразователь были первыми необходимыми условиями для успешного размещения радиостанции в одной упаковке. Для сравнения – внутренний объем (вес) устройства “Torn. Fu. b1” составлял: 53 л (40 кг), а “Torn. Fu. g” всего 16 л (18 кг). Объем упаковки блока питания уменьшается с 7 до 4 л, а общий объем радиоламп (с панелью) – с 1,4 до 0,5 л. Почти все компоненты стали намного меньше: многооборотные перменные конденсаторы, ВЧ и ПЧ катушки с ферритовыми сердечниками, резисторы, конденсаторы и т. д. Внешний корпус стал намного более тонким (на рисунке шасси Torn. Fu. g/т). Telefunken оснастил шасси радиостанций “g”, “h” и “ha” внешним корпусом из легкого листового металла с заклепанными ребрами жесткости. Рабочая сторона устройства и аккумуляторный отсек переместились на узкую боковую сторону устройства. Но в компании Lorenz все также продолжали выпускать радиостанции в бронированном деревянном корпусе на стальной раме.
Поколение радиостанций в одной упаковке (Eintornistergeräte) началось в 1940 году с ранцевой радиостанции Telefunken “Torn. Fu. h” (23,1–24,9 МГц) для, работающей в диапазоне самоходной артиллерии Sturmartillerie.
Более подробное описание радиостанции “Torn. Fu. h” и ее улучшенной версии “Torn.Fu.ha” выложено на другом сайте этого портала (кликните по названию) и хотел бы привести только самое важное. “Torn. Fu. h” во многих отношениях является исключением: его рабочая сторона – широкая, и батарея, размещена здесь же, в соответствующем отсеке. Корпус выполнен из листового металла, что является очень необычным для немецких радиоустройств того времени. Для экономии ламп, и следовательно, объема, приемник оборудован смесителем и ГПД на одной радиолампе и только одним каскадом ПЧ усиления. В итоге усиление тракта ПЧ оказалось слишком низким, и в улучшенной версии “Torn. Fu. ha”, которую пришлось вводить в эксплуатацию вскоре после введения “Torn. Fu. h”, приемник оснащен двумя каскадами усиления звуковой частоты.
Тема модуляции AM проходит как основополагающая через эти все три поколения. “Torn.Fu. h” и “Torn. Fu. ha” являются первыми устройствами в этой серии, которые оснащены высокопроизводительной анодно-экранную модуляцией. Для подачи необходимой мощности ЗЧ предусмотрен модулятор с двумя лампами в двухтактном каскаде. “Torn. Fu. h”, который имел слишком низкую мощность передачи (всего 0,1 Вт), использовал четыре RV2,4P700 в передатчике и модуляторе, “Torn. Fu. ha” – четыре RL2,4P3. Модуляция A-G2 является единственной вариантом АМ модуляции, которая допускает почти уровень 100% модуляции в выходном сигнале, что важно для радиостанции, предназначенной для работы только телефонном режиме. Это также является исключением среди радиостанций второго и третьего поколения. Как и у всех радиостанций в одной упаковке основной блок устройства является съемным.
Штыревая антенна длиной 1,5 м состоит из пяти звеньев, один из которых выполнен в виде фиксированной удлинительной катушки. Антенна может быть настроена с 5 звеньями (дистанция связи 2,5 км) или тремя звеньями (дистанция связи 1 км). В обоих случаях удлинительная катушка является третьим звеном сверху. Основание антенны “Torn. Fu. h” является прямым, основание же “Torn. Fu. ha” под небольшим углом, поэтому антенна последней слегка наклонена.
Ранцевая радиостанция “Torn. Fu. g” (от 2,5 до 3,5 МГц), которых выпущено около 15 000 единиц, предназначалась для панцергренадеров и артиллерии. Уход в сторону более низких частот в радиостанциях “Torn. Fu. g”, “Torn. Fu. i” и “Torn. Fu. t” было следствием переполнения работающими радиостанциями частот выше 3 МГц, которые в ходе войны становились все более и более перегруженными.
Устройство, также известное под названием “Torn. Fu. g Gustav” (согласно иным источникам – “Gera”), было представлено в 1942 году и было чрезвычайно успешным. Он не уступал дистанции связи более ранних ранцевых радиостанций, но был намного более управляемым и гибким в применении. В 1944 году была представлена несколько упрощенная версия (справа на рисунке), в которой выходной контур передатчика использовался во входной цепи приемника, это позволило избавится от антенного реле. Вместо этого напряжения накала и анода передатчика и входных каскадов приемника коммутировались при помощи реле.
В радиостанции “Torn. Fu. g” опять-таки используется ранее не использовавшийся тип AM-модуляции для телефонного режима А3: модуляция управляющей сетки (что позволило избавится от лампы модулятора) непосредственно от угольного микрофона через трансформатор. Таким образом, в радиостанции применяются только семь ламп: 5 RV2,4P700 в приемнике и 2 RL2,4P3 в передатчике. Обязательным условием для этой, экономящей лампу модуляции является возможность создания в инверторе отрицательного смещения для управляющей сетки. Для более старых устройств для этой цели потребовалась бы дополнительная батарея.
Удлинительная катушка “Torn. Fu. g” была настроена на максимальный ток антенны и могла быть установлена на антенне в разных местах. Штыревая антенна длиной 1,5 м из 8 соединенных стальных звеньев может быть закреплена на боковой стороне упаковки радиостанции. В 1944 и 1945 годах в качестве усовершенствованного варианта Torn.Fu.g, было выпущено более 1000единиц радиостанций “Torn. Fu. t” (2,15–3,0 МГц).
Ранцевая радиостанция “Torn. Fu. i” (кодовое обозначение “Ida”) от Lorenz (от 1,8 до 3,0 МГц) – выпуск которой начался в 1943 году, но была принята в эксплуатацию только в 1944 году. Хотя существует не менее этих 1300 устройств, не сохранилось ни одного оригинального технического документа. Наиболее характерными особенностями являются передатчик на радиолампе RL4,2P6, используемый только в этом устройстве, который обеспечивает мощность передачи 3 Вт, при применении модуляции HAPUG.
Этот разработанный Lorenz принцип управления модуляцией сигнала несущей, фактически предназначался для мощных передатчиков, ведь их отличительной чертой является энергетическая эффективность. Несущая, которая не требуется для передачи как таковая, в которой попусту тратится 50% мощности передатчика, в этом варианте сильно подавляется во время пауз в речи. существующий статок несущей необходим, чтобы вообще иметь возможность найти немодулированный сигнал передатчика. Уровень модуляции всегда близок к 100%, а амплитуда модулированного передаваемого сигнала соответствует громкости. На осциллограмме показано сравнение нормальной AM-модуляции (слева) с HAPUG-модуляцией (справа).
Радиостанция “Torn. Fu. i” размещается в корпусе 450x190x350 мм и весит примерно 20 кг. Сменные аккумуляторы, проводная антенна и другие принадлежности хранятся в упаковке для принадлежностей того же размера, причем последняя не является абсолютно необходимой для работы радиостанции.
Тема развития ранцевых радиостанций нацистского вермахта показалась мне достаточно интересной в аспекте рассмотрения эволюции этих устройств в процессе стандартизации радиоламп и применения прочих, весьма передовых для того времени технологий, хотя некоторые технические нюансы мне в общем то не очень понятны, в частности демонстративное нежелание реализации частотной модуляции для УКВ радиоустройств, несмотря на то, что эффективность этого типа модуляции значительно выше, в сравнении с амплитудной модуляцией, но этот вопрос мы рассмотрим в следующей статье, посвященной армейским носимым УКВ радиостанциям, применяемым в конце 30-х, начале 40-х…
Источник материалов: Werner Thote, RADIOBOTE 2008 №18/19/20
UBER ALLES...