二战苏联也有黑科技:Pe-2系列"片麻岩"雷达夜间战斗机

探索

早在1941年秋季，Pe-3刚刚投入量产不到1周时间时，苏联空军便展开了对Pe-2系列飞机改装夜间战斗机能力的摸底，试飞员斯特潘查诺克以及他的领航员诺斯进行了首次夜间目视攻击实验。他们很快便发现耀眼的膛焰将会使飞行员致盲进而无法使用K8-1瞄准具进行瞄准，在安装了膛口消焰器之后测试才得以继续进行。

由于Pe-3作为夜间战斗机使用时，将主要用于配合防空军高炮部队进行要地防空作战，因此如何降低友军地面探照灯对飞行员搜索和射击的影响也是研究的一个重点方向。科研人员发现，探照灯光柱投射在飞机上时将会对飞行员的方向感成不利影响，这种情况在莫斯科上空尤为突出。有时探照灯照明强度甚至足以导致飞行员大量流泪和呕吐。于是机首下方的玻璃窗便被可开闭的活页遮盖了起来，这在相当程度上减小了探照灯光芒的不利影响。接下来Pe-3还引入了机舱紫外线内部灯光，配合涂有荧光材料的仪表板，飞行员在夜间也能自如的进行各项操作而不用担心长时间注视照明仪表会影响其搜索夜空时的暗视觉效率。这些改动后来成为了生产线上的标准配置。

“片麻岩”

1940年底，苏联空军相关部门下发了一道关于研制“机载敌机探测装置”的招标书，位于列宁格勒、专门负责无线电定位装置研究的NII-9研究所受命领导研制工作。当时绝大多数的无线电定位装置都非常巨大且笨重，而对于机载设备而言小型化、轻型化是必须的前提。同时，由于飞机尺寸的限制导致该探测装置的天线尺寸也不能过大，因此研制团队在选择装置工作频率时必须越高越好。此时，恰逢尼古拉.捷维亚特科夫发明了反射调速管，使得研制团的得以将被命名为“片麻岩（Гнейс）”-1的新型雷达设计为工作在16厘米波段，工作频率1.8GHz。“片麻岩”-1雷达预计将安装于临时客串战斗机角色的Pe-2快速俯冲轰炸机上，因为当时苏联缺乏合适的高速双发重型歼击机。

1941年夏季的工业大迁徙也影响到了NII-9和“片麻岩”雷达，在搬迁完成前研制和生产工作都完全无法进行。同样收到影响的还有反射调速管的量产，同时这种新发明的可靠性也备受质疑。因此，苏联工业人民委员会果断终止了“片麻岩”-1雷达的研制。不过由于对机载雷达定位设备和夜间防空作战的需求在这个时期达到了空前的高度，Pe-2的专用歼击机型号Pe-3在这个时候也已经完成了研制，投入了量产，新型雷达的研制工作仍然需要马上继续。NII-20研究所和GAZ-339临危受命，负责重新启动“片麻岩”雷达的研制工作。NII-20此时的负责人便是日后的苏联科学院院士、三次斯大林奖章获得者、两次列宁奖章获得者、苏联雷达工业奠基人，维克多.季霍米洛夫。

▲维克多·V·季霍米洛夫

季霍米洛夫style

当NII-20接手“片麻岩”雷达的研制工作时，季霍米洛夫刚刚完成了苏联第一部实用化国产雷达RUS-2（俄语“无线电飞机捕获器”-2的缩写）的研制和改进工作，通过研制一套实用的双工器将RUS-1雷达原始设计中的收发天线分别设置的双基工作模式改为了只需要一套天线的设计，同时引入阴极射线管为雷达提供距离显示功能，使得RUS-2的战场实用性大大提升，才华表现的淋漓尽致，同时也为29岁的他赢得了NII-20总设计师的位置。1941年6月22日，部署在边境上的防空军RUS-2雷达首次捕获了100公里外的约200架来袭德军轰炸机，季霍米洛夫声名大噪，因此荣获他的第一枚斯大林奖章。

▲虽然RUS-1雷达非常时髦的采用了方舱化设计，但是其双基工作原理使得其张线式天线的布局非常复杂，完全不具备战场实用性。

▲工作状态的RUS-2，设计非常紧凑实用。

▲行军状态的RUS-2雷达，放倒后的天线折叠于车顶。

战争爆发后，被迫从列宁格勒转移的NII-9将大部分从事雷达研制的工程技术人员移交给了NII-20，随之而来的还有“片麻岩”雷达的相关资料。不过由于NII-20随后也在1941年夏迁往了东部的巴尔瑙尔，NII-20可以说是从零开始了下一代“片麻岩”雷达的研制工作。人手不足、工作环境恶劣等等限制并没有阻碍研制工作在季霍米洛夫的领导下逐步展开，日后所谓的“季霍米洛夫风格”便在这一时期诞生：超紧密的工作排程、超强度的工作数量、超严谨的员工自律以及超持续的工作效率。在研究所搬迁之后短短几个月之间，首套工作系统便拿了出来，并且成功进行了测试。

在1942年底的斯大林格勒战役期间，季霍米洛夫带领研制团队深入一线作战地域，亲自负责实验型号机载雷达在Pe-2前线轰炸机单位中的安装和调试工作。雷达和Pe-2的装机验收在1943年于列宁格勒完成，并且正式获得了“片麻岩”-2的命名，随后投入生产。季霍米洛夫因此获得了他的第二枚斯大林奖章。

1943年年中，NII-20迁回莫斯科，同年完成了“片麻岩”-2M的研制工作，安装于Pe-3重型歼击机和仿制于道格拉斯 DC-3的Li-2运输机上。后续还有“片麻岩”-5和-5C系统投入生产，不过没有赶上参加战斗。最终，共有230套“片麻岩”系列雷达在战争期间生产出来。

战后的NII-20也逐渐演变为了今天的季霍米洛夫NIIP，成为了苏联以及俄罗斯主要的军用雷达电子设备制造者之一，先后参与了MiG-15截击型、MiG-17截击型、MiG-31、MiG-29、Su-27、Su-30、Su-33、Su-35，2K12(SA-6)、9K37(SA-11)地空导弹等等空、地武器系统中雷达与火控分系统的研制。

装机

“片麻岩”-2雷达工作在1.5米波段，工作频率200MHz。在Pe-2或Pe-3上主要由后座的无线电操作员负责操作。第一台空中实验机于1942年6月便投入试飞，此时距离NII-20从莫斯科开始搬迁工作还不到1年时间。一个月后，国家验收测试在斯维尔德诺夫斯克展开，前线战斗测试则在莫斯科和斯大林格勒进行。“片麻岩”-2样机在实战中表现出了较好的实用性，但是仍要经过必要的测试流程。1943年5月，驻扎在列宁格勒的国土防空军第2近卫歼击机航空团Pe-3安装“片麻岩”-2雷达完成了最后测试，随后“片麻岩”-2雷达于当年6月正式投入量产。

天线安装在大翼上表面，一条宽幅发射天线安装于一侧机翼，而两具八木接收天线安装于另一侧机翼。一具八木天线向前安装，而在其旁边数米左右位置安装的另一具八木天线则向后向外倾斜45度角。Pe-2的机身将为发射和接收天线提供屏蔽。整个系统的最大探测距离大约4公里左右，可以为飞行员提供目标相对于本机航向的方位角。

由于资料缺乏，目前只能找到3张安装有“片麻岩”-2雷达的Pe-2、Pe-3实机照片，不过有资料表明Yak-9与Yak-3以及La-5和Il-2也曾经安装过这种雷达用于试验飞行，还有经援助法案而来的A-20也安装过“片麻岩”系列雷达。

▲一架安装有“片麻岩”-2雷达的早期型Pe-2

▲一架早期型Pe-2，注意右翼上两组八木天线的安装方式。

▲一架安装有“片麻岩”-2雷达的Pe-3。