Nedskjutna DC3an och Signalspaningsmottagaren APR-5A


Från tekniska utredningen om DC3an. Ritad av Tor Karlsson, med tillstånd

 
 
 
APR-5A klarade signaler upp till 10GHz och högre - Titta Här


Tunern i APR-5A. Två varianter: 1: Coaxialanslutning för lägre frekvenser 2: Vågledaranslutning för högre frekvenser.

Detta betyder att:
- APR-5A var fullt användbar upp till minst 10GHz - Dokument säger 15GHz
- Rimligen så var detta känt för FRA 1952 - Men kunskapen har genom tiden gått förlorad
- Det behövdes ingen APR-9 för detektering av signaler upp till 10GHz

- APR-5A kan ha modifierats för att förbättra mottagarens egenskaper (APR-5M?)

Nu är det slutligen bevisat att signalspaningsmottagaren
APR-5A ombord på DC3an fungerade bra på 10 GHz

Detta är mycket viktig uppgift då det under lång tid från olika håll spekulerats om att det skulle ha funnits en hemlig och mycket sofistikerad amerikansk utrustning ombord på DC3an för frekvenser upp mot 10 GHz. Något som skulle ha hållits hemligt av FRA. Dessa nya fakta om signalspaningsmottagaren APR-5A ombord på DC3an visar att FRA hade förmåga att signalspana på frekvenser upp mot 10GHz utan någon hemlig amerikansk utrustning. Det är en helt annan sak om FRA gjorde det eller ej - men den tekniska möjligheten fanns.

Här är den tekniska utredningen som gjorts av Staffan Gadd vid FOI Linköping.

Mätningar på APR-5A

Mätningarna syftade till att kartlägga vilka egenskaper signalspaningsmottagaren AN/APR-5A skulle kunna tänkas ha vid frekvenser upp mot 10 GHz.

Först spänningssattes den gamla apparaten med gradvis stegrad matningsspänning upp till 110 Volt. Det mesta verkade fungera baserat på det inbyggda mätinstrumentet förutom att någon kristallström ej kunde mätas. Orsaken till det kan vara dels att lokaloscillatorn ej svänger samt att själva kristallen (blandardioden har gått sönder). Ny diod 1N23C sattes in varvid kristallströmmen visade normala värden.

För att undersöka hur Lokaloscillatorn tillsammans med blandardioden alstrar övertoner kopplades en spektrumanalysator av god kvalitet in på antenningången. Det kan klart och tydligt ses hur grundtonen samt första och andra övertonen 9,05 GHz framträder.

 
Marker 9.05GHz.
Det är inga korrigeringar av mätkablage gjorda vilket innebär att absolutnivåerna skall korrigeras några dB.


Lokaloscillatorn verkar väldigt ren och stabil även på 9,2 GHz (överton)

Sammantaget kan sägas att kombinationen Lokaloscillator och Blandare skapar bra förutsättningar för att ta
emot signaler på frekvenser upp mot 10 GHz.

Mätningar av känsligheten.

Mätningar av känsligheten på signalspaningsmottagare kan göras på flera sätt, beroende på förutsättningar och vilka signaler man vill kunna analysera. På den aktuella mottagaren APR-5A visade det sig att både video och audioutgången inte fungerade korrekt. Jag fick då koppla in en spektrumanalysator i utgången för ”Panoramic adapter” för att via den förstärkta mellanfrekvensen på 30MHz mäta signalen.

Som insignal på antenningången till APR-5A användes en modern signalgenerator, som pulsmodulerades med 1us pulser med en prf på 2 KHz. Detta för att vara representativt för radarsändare vid slutet av fyrtiotalet .


Syntesgeneratorn med pulsmodulation enligt ovan. Inneffekten till APR-5A blir -50dBm, 9.300MHz (9,3GHz)



Mätuppställning

Mätresultat

Så här ser spektrumbilden ut efter nedblandning till mellanfrekvens. Det är ungefär samma bild som en operatör skulle sett på en AN/APA-10. Det är en pulsad signal med de ovan angivna parametrarna.


Signalbrusförhållandet är i storleksordningen 10dB vilket räcker för en någorlunda parametermätning av radarparametrarna.

Slutsats - Mottagaren APR-5A var fullt användbar på frekvenser upp till ca 10GHz

En mottagare som stått stilla i snart 70 år fungerar utan trimning direkt och ger prestanda som är fullt användbara på frekvenser upp till ca 10 GHz. Känsligheten ligger på runt -50 dBm för detektion och mätning av radarparametrar.

Att signalspaningsmottagaren APR-5A fungerade på 10GHz -
det är helt klart och ställt utom all tvivel.

Det betyder också att det inte var nödvändigt med en modifiering för att nå upp till 10GHz. Möjligen kan den ha modifierats för att förbättra mottagarens egenskaper och användning i ELGAR systemet (APR-5M?)

Men - Detta säger INTE att FRA använde denna möjlighet. 10 GHz möjligheten var snarare en biprodukt på grund av mottagarens konstruktion och möjlig att använda sig av

Det finns ett Amerikanskt dokument som pekar på att APR-5A redan 1944 ansågs fungerade på 10GHz.

Radio Research Laboratory, Harvard University
UAV 728.295.1 Technical Reports, 1942-1946

Report 138: Sensitivity of the AN/APR-5A in Waveguide, 3 to 10 CM
(3cm våglängd = 10GHz)

Även detta dokument kan vara av intresse:
Report 152: Minimum Detectable Signal as a Function of Frequency and Other Characteristics of AN/APR-5A

Tycker inte det här är så märkvärdigt. Utifrån mottagarens konstruktion är det klart att en övertonsblandning skulle ge den möjligheter till högre frekvenser - upp mot 10GHz. Den är som gjord för det med tanke på den enkla tekniska lösningen: ingångssteg (saknar filter); lokaloscillator (övertoner) och blandare (diod).

Det framgår i haverirapporten genom bilder och dokument att APR-5A var monterad i flygplanet. Uppgifter i haveriutredningen säger att den enbart gick upp till 6GHz. Detta är en riktig uppgift utifrån då tillgänglig teknisk dokumentation och andra handlingar.

I grunden är det en mottagare för frekvenser upp till 3.1 GHz men på grund av mottagarens konstruktion så gick den upp till
10 GHz med något begränsad känslighet. Det är inte ovanligt att andra mottagare har liknande egenskaper som en bieffekter av konstruktionslössningar.

Amerikanska marinen använde APR-5A på 10GHz

Den kallades i sitt marina utförande för SPR-2. Här framgår att den fungerade upp till 10GHz men med lägre känslighet.

FOA-3 talar om APR-5M och 10GHz

Detta brev från 1948 av Kapten Nittve till Flygstaben beskriver tankarna kring flygande signalspaning.

Här finns APR-5M och 10GHz (10.000 megacycles) omnämt.


Här är APR-5M med på listan från 1948 över möjlig utrustning - 10GHz (10.000 Mp/s)



DC3 / Tp 79005 - Bild: Christer Lokind

 

DC3an - 6 GHz eller 10 GHz det är frågan

FRAs bestämda inställning är att man hade spaningsförmåga upp till 6 GHz.
Man säger i ett inlägg i NyTeknik: "Inget i våra handlingar tyder på att det skulle ha funnits en modifierad APR-5A (APR-5M) ombord på DC-3:an"

I ett FRA-dokumet från 1991-04-09 skriver man:

Så det stämmer vad FRA säger "Inget i våra handlingar..." (utifrån det som är känt idag) - FRA saknar dokumentation om FOAs konstruktion (modifikationer?). Det säger man ju redan 1991.

På sin hemsida skriver FRA:

FRA välkomnar ny kunskap om nedskjutningen av DC-3:an

Tidningen Ny Teknik publicerar den 30 november uppgifter som DC-3:an. Uppgifterna gör gällande att signalspaningsplanet skulle ha haft utrustning ombord som inte redovisats i officiella utredningar och rapporter.

Det är en av de sk APR-mottagare för mottagning på frekvenser på 6 GHz som planet hade, som ska ha varit modifierad till en version benämnd APR-5 M. Enligt en expert från FOI, som intervjuas i tidningen, skulle denna version av mottagaren då ha kunnat ta signaler upp till 10 GHz. Detta motsäger de tidigare slutsatser och bedömningar som framkommit genom officiella utredningar.

De officiella utredningar som gjorts om DC-3:an har fått tillgång till alla handlingar från FRA som skulle kunna bidra till att bringa klarhet i vilken teknisk utrustning som fanns ombord. Utifrån den kunskap och dokumentation som FRA besitter hade planet ingen modifierad utrustning med spaningsförmåga över 6 GHz.

FRA välkomnar eventuell ny kunskap om tekniska detaljer. Vi har varit i kontakt med FOI och kommer nu att inleda diskussioner mellan våra myndigheters experter rörande de tekniska detaljfrågorna.

DC3an 1952 och den segdragna historien om APR-9

Det har under ett antal år framförts påståenden och teorier om att DC3an var bestyckad med den moderna amerikanska signalspaningsmottagaren APR-9. En antagen teknisk förutsättning för signalspaning på X-bandet (kring 10GHz) var att man hade en APR-9. Därmed har det skapats en hel del mystik och konspiration eftersom någon APR-9 aldrig återfunnits i den havererade DC3an.

- Ville FRA spana kring 10GHz så fungerade APR-5A för den saken - Därmed inte sagt att man gjorde det.

- Det finns INTE någon som skulle indikera att det fanns någon APR-9 signalspaningsmottagare ombord på DC3an. APR-9 var ett ganska stort system bestående av flera enheter och kablage och borde därför lämna något litet spår efter sig - men inget sådant har påträffats.

- Det finns INTE något som säger att det fanns en inriktning att spana på frekvenser över 6GHz från flygplanet.

- Det finns INTE något "positivt/negativt" spaningsresultat från flygplanet från frekvenser över 6GHz.

- Det finns INTE några handlingar eller tekniska bevis för att det har funnits en modifierad APR-5A (APR-5M). Den kan ha modifierats för att förbättra mottagarens egenskaper. I nuläget saknas dokument som styrker detta.

- Det är min bestämda uppfattning att INTE FRA mörklägger eller ljuger - Det finns idag ingen anledning till - Det skulle vara mycket alvarligt. Däremot finns det tekniska detaljer kring signalspaningen som fortfarande är hemliga. Men kunskap om dessa skulle inte tillföra helhetssynen något.

Teknisk bakgrund APR-5A

I APR-5A satt en lokaloscillator med röret RCA 446-B och blandardioden 1N23C. Ingångsfilter saknades. Mellenfrekvensen efter blandaren var 30MHz.


Lokaloscillator och blandare från APR-5A i den bärgade DC3an (foto Christer Magnusson)


Schema på APR-5A (klicka på bilden)

Lokaloscillator och blandare Blandare Blandardioden i APR-5A en 1N23


Fronten på en signalspaningsmottagare APR-5A från den bärgade DC3an (foto Christer Magnusson)
Där kan man se att skalan för mottagaren gick upp till 6230MHz (6,230 GHz).


En APR-5A från den bärgade DC3an (foto Christer Magnusson)


APR-5A


Lokaloscillator RCA 446-B och blandare i APR-5A (foto Staffan Gadd)

Styrning av pejlen AN/APA-17 ombord på DC3an 79001.


Pejlantenn APA-17 av samma typ som ingick i pejlen ELGAR ombord på DC3an.

Av Staffan Gadd FOI

Pejlen ombord på DC3an benämndes i haveriutredningen som ”ELGAR” vilken skulle mata mottagaren AN/APR-5A(M) vilken fungerade upp till 6 (10) GHz. Jag har i dokumentationen eftersökt manöverutrustningen till vridbordet på AN/APA-17. Inte förrän idag fann jag spåren efter den. I bilden från FRA-museet hitttade jag vad som borde vara Pejl panelen.


Foto FRA-museet
Till vänster syns den klassiska antennomkopplaren SA-23/APR-4  

Till höger en enhet vilken verkar vara Pejlmanövern. Den Innehåller ett kompass instrument vilken visade flygplanets kurs. Det stora hållet har förmodligen innehållit en vridanordning med kraftelgon vilket var vanligt vid tidpunkten. Med den kunde pejlantennen vridas via kabel och kraftöverföring. Att den delen försvunnit beror på att den är ganska tung och ryckts loss vid kraschen. I Ritningen från 27 Juli 1948 framgår att en liknande Pejl finns inritad. Om det är samma som den benämnda 12D1 Pejlanläggning FOA kan inte styrkas.

Kraftenheten till AN/APA-17 (original)
(foto aafradio.org)
Manöverapparaten till AN/APA-17 (original) (foto aafradio.org)

Konstruerade FOA-3 1951 en mottagare för frekvenser över 3GHz?

Två brev från 1951 mellan FRA och FOA som kan visa på att FOA byggde en svenskkonstruerad mottagare för över 3GHz. Eventuellt kan detta också handla om modifiering av APR-5A till APR-5M. Benämningarna "kanalväljare", "högtalare" och "antennriktningsvisare" kan peka på att den ingick i ELGAR systemet.




P.M. Angående avlyssning av radar m.m. 1947


Foto Christer Magnusson

Oidentifierade föremål från DC3an

Den som identifierar flest föremål vinner en DVD med hela haveriutredningen. Massor med dokument och bilder.

I samband med haveriutredningen av den nedskjutna DC3an togs bilder på radiorelaterad utrustning som aldrig gick att identifiera. Om du har någon information om föremål som finns på dessa bilder är jag tacksamma om du hör av dig - mail

Föremål 34,35 identifierad av Lars Widstrand
Föremål 14, 18, 23, 30 Identifierad av Staffan Gadd
Föremål 31, 32 identifierat av Göran Jansson

Här kan du titta på bilderna

Haveriutredningen på DVD

Den tekniska utredningsrapporten över DC-3-haveriet finns i form av DVD-skiva. På skivan finns förutom den tekniska rapporten ett stort antal bilagor och flera tusen andra dokument, närmare 3000 bilder mm. som berör händelsen.

INNEHÅLLSFÖRTECKNING

DVD:n finns att köpa på Flygvapenmuseum i Linköping och hos Svensk Flyghistorisk Förening.

Du kan också beställas direkt från Christer Magnusson för 150 kr via epost till magnicc@gmail.com

 

Mer om nedskjutningen DC-3an över Östersjön 13 juni 1952

Dokument från DC-3 utredningen

FRA museet på Lovön

Här finns det några bilder på APR-5A