BREVE CARRELLATA SUGLI IFF

Avionica II^ G.M. e precedente
iw5cai
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Re: BREVE CARRELLATA SUGLI IFF

Messaggio: #38685 iw5cai
19/02/2021, 18:15

Ciao Mario IK0MOZ
Faccio seguito a quanto da me promesso riguardo all'invio della traduzione di quanto scritto da Trenkle sugli "Apparecchi di riconoscimento e di interrogazione" nel volume citato nel mio messaggio precedente. Al testo ho inoltre aggiunto una sintesi di due pagine delle immagini citate nel testo disposte in ordine numerico progressivo. Il testo non si limita alla descrizione dei apparati FuG25/FuG25a ma prende in esame ogni dispositivo che sia attinente a questa tipologia di dispositivi e per questo può risultare faticoso da leggere ma ho preferito non togliere niente a vantaggio della completezza della trattazione.
giorgioiw5cai

PS: per la dimensione degli allegati devo fare un secondo invio.
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iw5cai
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Re: BREVE CARRELLATA SUGLI IFF

Messaggio: #38686 iw5cai
19/02/2021, 18:24

Secondo Invio.
giorgioiw5cai
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Re: BREVE CARRELLATA SUGLI IFF

Messaggio: #38687 IZ8YRR
19/02/2021, 18:36

Descrivo brevemente il Receiver R3108 che ho acquistato alcuni anni fa. Si tratta di un Mark IIN inglese, lavora su due bande di frequenza. Il 3109 si differenzia solo per la tensione di alimentazione (24 invece di 12V). Lo IFF Mark IIN si è reso necessario, dopo il Mark IIG (che copriva anche la banda della GCI, oltre a quelle di base del Mark II, CH e GL Mk II), per coprire le nuove frequenze di alcuni radar navali inglesi:

10. IFF Mk. IIN was installed in Coastal Command and naval Air Arm aircraft to give IFF indications to certain ship-borne radar sets. It swept two bands:

The N-band: 195-227 Mc/s
The N2-band: 38-52 Mc/s

It swept each of these bands in turn, taking 6 seconds for each sweep so that responses to radar equipment working on either band occurred every 12 seconds.


(tratto dallo A.P.1093D, Vol.I, Chap.6)

R3108 shadow.jpg

IFF receiver R3108 -Mark IIN

Il principio di funzionamento è quello del ricevitore in super reazione, che permette di assolvere facilmente alla funzione di ricezione e trasmissione sulla stessa frequenza, a scapito però della stabilità di funzionamento. Infatti, l'apparato doveva essere continuamente regolato in sensibilità durante il volo, altrimenti o diventava poco sensibile oppure entrava in trasmissione. A tale scopo c'era una control box con due strumenti indicatori, che permetteva di regolare accuratamente la tensione di alimentazione, e di controllare il regolare funzionamento dell'apparato.

IFF.JPG

IFF Mark II completo di control box (dalla pagina su QSL.net di pe1ngz)

Questo è una vista commentata del telaio aperto. Si possono notare i due circuiti accordati, la linea bifilare d'antenna (che costituisce una sorta di duplexer), e i circuiti accessori. Le valvole utilizzate sono le Mazda SP41 (VR65A, 10E/149), i diodi sono i VR78 e i triodi con connessioni di griglia e placca in testa sono le note VR135. Si nota anche ciò che rimane degli elastici che tenevano in sede le valvole sul rispettivo zoccolo. I due condensatori variabili hanno gli alberini che fuoriescono ai due lati del telaio, e sono connessi con due bielle ad un alberino mosso direttamente da un riduttore azionato dal motogeneratore sottostante. Lo stesso motogeneratore provvede a commutare ciclicamente l'alimentazione ai due oscillatori. La maniglia sottostante, appena visibile nell'immagine serviva ad alloggiare la carica esplosiva.

R3108 components.jpg

Vista interna del ricevitore IFF R3108, parte superiore

Di questo apparato ho ricavato lo schema elettrico completo. Nella seguente immagine ho riprodotto una versione semplificata dello stesso (con un solo oscillatore invece di due).

R3108 functional.JPG

Schema elettrico semplificato dello R3108/3109

Come si evince dallo schema, il cuore del circuito è nell'oscillatore S-R (Super Regenerative), Questo lavora come ricevitore in super-reazione, moderato dalla tensione di "quench" (spegnimento) che lo attiva periodicamente. Appena viene ricevuto un impulso, il diodo VR78 (DETECTOR) rivela il segnale, che viene amplificato dall'amplificatore PULSE AMPLIFIER. Quest'ultimo provvede quindi ad inibire la tensione di spegnimento tramite un CATHODE FOLLOWER (una VR65A connessa a triodo), per un tempo di durata stabilito dalle costanti RC presenti nel circuito, che possono essere modificate mediante un selettore SHORT/LONG. Con il segnale di spegnimento disabilitato, l'oscillatore S-R passa in trasmissione, con una potenza di qualche watt. La seguente figura, tratta dal libro "Super-Regenerative Receivers", J.R. Whitehead, Cambridge press, 1950, illustra il principio di funzionamento alla ricezione di un impulso.

quench.jpg

Super-Regenerative reception of radio-frequency pulse (fig.8.10)

Mentre la successiva figura illustra come funziona in dettaglio il circuito, e come agiscono le varie costanti di tempo.

pulse.jpg

Simplified oscillograms relating to the responder circuit - quench voltage omitted. (fig.8.11)

Come si può vedere, il funzionamento era un po' critico. La parte più delicata era la regolazione della sensibilità dell'oscillatore S-R (R1). Il controllo era infatti montato sulla control box, e veniva regolato con un giraviti.
Il circuito completo prevede un'altro oscillatore S-R (per la seconda banda), un'altro CATHODE FOLLOWER, e un sistema di commutazione e sintonia azionato direttamente da un albero del motogeneratore.

Il problema dell'instabilità di funzionamento verrà risolto con il successivo Mark III, sempre basato sul ricevitore super-reattivo, ma dotato di circuiti di stabilizzazione automatica della sensibilità, e quindi di funzionamento sicuro e affidabile.

Tonino
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Re: BREVE CARRELLATA SUGLI IFF

Messaggio: #38688 IK0QDQ
20/02/2021, 23:34

Che meraviglia!!!!!
Quanto lavoro risparmiato!
Grazie Tonino!
Lo hai anche già provato?????
Domani vado a prendere il mio è ci guardo dentro, non mi ricordo assolutamente in quale stato sia.

Ovviamente c'è da dire che anche il lavoro di Giorgio ha dell'eccezionale!!!! quanta pazienza per tradurre quella mole di lavoro!!!!
Sono contento di aver avviato la discussione su questi oggetti. Sulla rete non avevo mai trovato documentazione così dettagliata, come quella da voi postata.
Edoardo
Immagine # ARO 440/0 Immagine Edoardo IK0QDQ

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Re: BREVE CARRELLATA SUGLI IFF

Messaggio: #38689 IZ8YRR
21/02/2021, 10:00

In effetti il lavoro di Giorgio è notevole. Quando ho scaricato le sue cartelle pensavo di trovare il testo in tedesco! Impiego ore a scrivere una singola pagina in tedesco, in modo da poterla poi far tradurre in automatico. Dovrei provare con un OCR (scansione della pagina e conversione del testo). L'altra sera mi sono cimentato su una pagina dedicata al FuG 123 "Truhe", copia "cinese" del ricevitore e indicatore GEE.
Tonino
P.S. - ho aggiunto qualche foto sul post del recupero degli IFF da parte dei "nostri".
viewtopic.php?p=38684#p38684
Tonino

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Re: BREVE CARRELLATA SUGLI IFF

Messaggio: #38690 IZ8YRR
21/02/2021, 10:22

Lo SCR-535-A era la copia degli apparati IFF inglesi serie Mk. II, costruita dalla Philco. Era composto dal ricevitore BC-647-A e dalla control box BC-648-A. L'interruttore per l'attivazione della carica esplosiva era il BC-706. Apparati di test: ricevitore BC-650-A, generatore di segnali I-98-A.

Ecco cosa successe dopo Pearl Harbor (come si legge nel libro "The Emergency - The Signal Corps"):

The Signal Corps quickly modified the Mark II's which were on hand and rushed them to the Philco Corporation, where a select group of the company's engineers and production men, working in a locked garage under guard, hand-built twenty- six sets in three weeks. In fact, Mark II and its American counterpart became the universal Allied IFF until Mark III replaced it in 1943.

E da "Signal Equipment: Radar", june-october 1942, pag.242, IFF:

One of the airborne radar types to which BOLERO, the American build-up in England, gave an immediate and mighty boost in 1942 was IFF. American aircraft flying over Britain had to be identified in the oscilloscopes of the ground radars which kept vigil over all the approaches. The agreed - upon IFF for BOLERO was the British Mark II, which, pending the development of the more advanced IFF Mark III, the Signal Corps copied as the SCR-535. Colonel Marriner in the Air Forces Communications Directorate had assured the British on 8 May that "the American SCR-535 be installed in all aircraft assigned to BOLERO in lieu of the British Mark II (R. 3003)."

The SCR-535 could pick up radar beams on the SCR-270's frequency band and also on the bands of both the SCR-268 and the numerous British radar types. It threw back an intense echo, which would flash prominently on the oscilloscopes of ground search radars and thereby serve to identify the aircraft as friendly. Despite production troubles and shortages, Philco produced thousands of SCR-535's during the year.

Five days after Pearl-Harbor Philco had received a Signal Corps letter of intent to purchase 5,000 sets. With utmost effort Philco delivered 26 handmade samples to the Aircraft Radio Laboratory on 1 January 1942. By 14 January flight tests had okayed their models. Before the end of January, bolstered with an order for 15,000, Philco had already gotten more than 100 sets accepted by the Signal Corps inspector, had nearly completed the conversion of their San- dusky, Ohio, plant to large-scale production and were justifiably proud of their "all-out effort."

By 30 July 1942 the Air Forces had on order 18,000 of these radars [3]. Although IFF Mark II and SCR -535 were stopgap sets, serving in place of the more universally usable IFF Mark III, which the Allies had agreed to adopt ultimately, the 535's met all immediate requirements and their production kept up with the new aircraft, so that by the year's end the Signal Corps could assert that no airplanes had been de-livered to combat areas without them.4 Yet by then the SCR-535 was yielding to the Mark III SCR-595 and 695.

As early as October, after purchasing some 38,000 SCR-535 components and after getting 18,000 SCR-595's through the Navy, the Signal Corps had also procured 62,000 SCR-695's. The British Mark III would become the universal Allied IFF of World War II, replacing both Mark II and the so-called Mark IV, the last being IFF of American design - the American radio recognition sets SCR's-515, 532, and 533, which were held in readiness in case Mark III sets became compromised through capture.


535-11_003.jpg

Radio Sets SCR-535-A or Radio Sets SCR-535-AZ, Principal Components

fig_3.jpg

BC-650-A.jpg


Tonino
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Re: BREVE CARRELLATA SUGLI IFF

Messaggio: #38691 IZ8YRR
21/02/2021, 10:32

Della control box ce n'erano di due tipi. La prima (BC-648-A) aveva un solo strumento, che veniva commutato su più funzioni, mentre la seconda (BC-648-AZ) aveva due strumenti separati: indicatore di tensione e milliamperometro.

control box.jpg

BC-648-A.png

BC-648-AZ.jpg


In questa foto si vede invece un operatore radio a bordo di un B-17 con dietro la control box dell'apparato inglese. Ho dei disegni molto dettagliati sull'installazione di questi apparati a bordo di un B-17.

H13.jpg

Immagine tratta da "Hangar Thrirteen"

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Re: BREVE CARRELLATA SUGLI IFF

Messaggio: #38692 IZ8YRR
21/02/2021, 10:41

Un po di documentazione:

- Manuale originale Philco, SCR-535-A, SCR-535-AZ, Instruction Book, 1942
- Manuale francese Poste Radio SCR-535-A, SCR-535-AZ, Aprile 1945
- Installazione SCR-535 sul B-25, dettagli regolazione control box (dal "maintenance manual B-25C, B-25D")
- Apparato ABD, dal catalogo "Radio Equipment Catalog, 94200-01-5-02, 1957"
- Apparati IFF SCR-535, ABD, ABE, "Mark II Airborne Transpondors"

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