この度、暗号研究家の伊藤秀美殿より、先日出版された御著書「日本海軍暗号の敗北・D暗号はいかに破られたか」(上・中・下3部構成)を御寄贈頂きました。 伊藤秀美殿のご高配に、心より感謝申し上げます。 本書につきましては無線通信に関連して、事務局員も若干の情報提供をさせて頂いた経緯があり、文中で過分の謝辞を頂き、誠に恐縮しました。 さて、D暗号は大戦全期に於ける帝国海軍の主要暗号で、開戦日を伝える「新高山登レ一二〇八」の電文もこの暗号で秘匿されました。本暗号については、敵方に解読されているのでは、との疑念が戦中よりあり、戦後この問題は関係者の間で大きな論点となり、長きにわたり尾を引いていました。しかし、1968年になり、米国の暗号研究家David Kahn(カーン)の著書「暗号戦争」により一応の決着が付き、ミッドウエー海戦や山本長官機撃墜は米国の暗号解読の帰結として、一般に受け入れられる事になりました。とは云え、帝国海軍の暗号関係者はその後もD暗号は解読されなかったとの立場を維持し、また、カーンの知見は必ずしもこれらよりの反証を突き崩すだけの説得力を持ち合わせていませんでした。 今般伊藤氏が出版された「日本海軍暗号の敗北・D暗号はいかに破られたか」は米国のD暗号解読作業を詳細に検証すると共に、山本長官機撃墜事件やミッドウエー海戦他、具体的な事例に関わる暗号解読について、綿密な検討及び分析を行っています。 本書により、敵方によるD暗号引き剥がしの事実はより明確と成り、帝国陸海軍に関わる暗号研究は更なる進捗を遂げたと考えられます。
今般、幸にも国内のNet Auctionに於いて、帝国陸軍の「車輌無線機乙」を構成する電源装置を入手する事が出来た。「車輌無線機乙」は陸軍の第4次制式制定に向け研究、開発が行われた戦闘車輛(戦車)用の二系統通信機材であるが、太平洋戦争の勃発により、その開発、生産が滞り、導入台数が極僅かの特殊機材である。 当館は本機の送受信機や空中線同調器を所蔵しており、今般の入手により、漸くその主要構成機材を揃える事が出来、誠に幸である。「車輌無線機乙」電源装置 入手電源は構成部品に欠品は無く、回転式直量変圧器の程度も良好で、また、機材設置用の緩衝式マウントも付属していた。しかし、二点、電源装置の前面、後面の取外式パネル二枚及び、「軍事秘密」の指示板が欠損していた。 なお、本電源装置は送受信機兼用である。「車輌無線機乙」の開発 本機材の研究審査は第3次制式制定作業が完了して間もない、1938年(昭和13年)より開始された。研究の主要課題は第3次制式化作業により兵器化された94式4号乙、4号丙、96式4号戊無線機を統合し、戦車及び他の装軌車輌用汎用無線装置を開発すると共に、部隊の要望が強かった二系統通信機能を実現することであつた。 戦場における中間指揮官は上級指揮官、下級指揮官との通信を維持する必要があり、このため、野戦部隊では異なる通信坦務要員が、異なる通信機材により、二系統の通信を行った。一方、機甲部隊の場合は各級の指揮官は共に戦闘車輌に搭乗するため、二系統の通信を確保するためには、二種の無線機材を車内に装置する必要がある。しかし、狭小な機甲車輌内にこれらの無線設備を搭載することは不可能に近く、このため、一機材に二系統の通信機能を持たせるべく研究が行われ、「車輌無線機乙」が開発された。 一機種による二系統通信方式には各種があるが、本機は、送信装置に二周波数の機械式プリセット方式を採用し、受信機はフロントエンド(高周波増幅部及び周波数変換部)部を二回路併設し、一系統との通信を行いつつ、他系統の呼び出しを受信出来るような構成を採用した。また、煩雑な同調操作を軽減するため、受信機は局部発振回路を水晶制御方式とし、事前セットにより、一切の同調操作無しに二周波数を受信する事が出来る。車輌無線機乙諸元用途: 装甲装軌車、中間指揮官車用2系統通信機材電波形式: 電信(A1)、変調電信(A2)、電話(A3)通信距離: 行動時A1-10Km、A2・A3-4km、停止時 A1-30Km、A2・A3-8km周波数: 送信機3,500-5,500KHz、受信機1,500-5,500KHz送信機: A1出力15W、A2・A3出力10W、水晶又は主発振UY-807A、電力増幅UY-807A、陽極変調UY-807A、2周波数プリセット機能装備受信機: スーパーヘテロダイン方式(高周波増幅、周波数変換、第１局部発振まで2系統)、高周波増幅1段、第１局部発振水晶制御、中間周波増幅1段、低周波増幅2段、構成真空管は三極・五極複合管Ut-6F7 六本中間周波数: 400KHz通信方式: ブレークイン(電信)、プレストーク(電話)方式電源装置(送受信共用): 直流回転式変圧器、入力24V、出力低圧24V、高圧400V空中線装置: 車輌装備垂直型2m、地線は車体接地方式車輌無線機乙装置概要装置構造 車輌無線機乙は送信機、受信機、送受信機兼用電源、空中線同調器及び空中線装置等により構成され、電波形式は電信(A1)、変調電信(A2)、電話(A3)で、運用形態はA1・A2がブレークイン、A3がプレストーク方式である。本機は二系統通信機材であり、送受信機は共に二周波数の運用機能を備えており、各機は必要に応じ一挙動で周波数の転換を行い、二系統に対応する。 送信機及び受信機は鉄製アングルに前面パネル、シャーシ用パネルを取り付けた構造で、各機は独立したアルミ板金製ケースに収容され、受信機の容積は18x27.5x20cmで、重量は7.5kg、送信機は18x22x20cmで、重量は5.5kgである。車体への装着は、送受信機をフレーム構造の緩衝式ラックに収容し行う。 なお、車輌用無線装置の運用は各機共通で、電信運用は通信担当が行うが、電話通信は車長が担当した。送信機 本機は発振・電力増幅方式で、変調は陽極変調方式である。各回路はビーム管UY-807Aにより構成され、送信出力はA1で15W、A3が10Wである。運用周波数は3,500-5,500KHzで、構成同調コイルは装置内蔵式である。送信機は二系統機材のため、甲・乙二周波数を装備するが、周波数の登録・選択は機械式プリセット機構により行う。 発振回路はハートレーの陸軍方式で、通常は水晶発振子により発振を行うが、水晶片を取外すと自励式発振器として動作する。電力増幅段の陽極側同調は並列共振回路方式であり、発振及び増幅段の同調回路を構成する各可変式蓄電器は連動式で、各段の同調操作は一挙動により行われる。タンク回路出力は結合回路を介し空中線端子に供給されるが、空中線との同調は外部設置の空中線同調器により行う。 本送信機の電鍵回路は継電器による発振段高圧及び、電力増幅段第一格子電圧制御方式である。 変調回路はUY-807Aによる陽極変調(ハイシング変調)方式で、低圧カーボン式送話器の出力を整合変圧器を介し、変調管の第一格子に加圧している。A1・A2運用時、変調回路は低周波発振器として動作し、電信音は側音として受信機の受話器回路に出力される。空中線及び同調器 本同調器は端子切替式空中線延長線輪、直結した可変式インダクタンス(バリオメーター)及び同調蓄電器、空中線電流計により構成され、木製のケースに収容されている。送信機が二系機材のため、空中線同調器も送信機と類似した二周波数プリセット機構を装備し、必要に応じ甲、乙周波数を選択する。本器により構成される空中線同調回路は1/4波長空中線接地方式であり、延長線輪、バリオメーター、同調蓄電器の操作により、空中線に同調させる。 空中線装置は車体に設置された金属エレメント構造の垂直型で全長は2m、地線は車体接地方式である。二周波数プリセット機構(写真C参照) 本送信機は二系統用機材のため、二周波数を機械式にプリセットし、必要に応じ甲、乙周波数を一挙動にて選択する構成である。運用周波数のプリセットは、予め調整した同調点にストッパーを設定し、転換器で甲・乙周波数の切替を行うと、設定箇所で同調用蓄電器に直結した指示器が停止する構造である。 甲・乙周波数の機械式登録は、周波数の高い乙周波数より行う。操作は先ず、同調器で乙周波数に同調させ、空中線同調器を操作し、発振が安定し、空中線電流が最大となり、陽極電流が規定内となるように各部を調整する。調整後、乙プリセット用ストッパーを、同調ダイアルに取付られた指示器が、設定点以上に回転しないよう固定する。 上記と同様に各部を調整し、甲周波数を設定する。調整後、甲プリセット用ストッパーを、同調指示器が設定点以下に回転しないように固定する。 甲・乙周波数設定作業終了後、周波数転換器を乙に切替えると、同調蓄電器(指示器)は途中乙周波数の同調点でストッパーにより停止し、甲に切替えると、同様に甲周波数の同調点で停止する。しかし、転換器は同調点で停止することなく、廻りきる構造となっている。 空中線同調器の甲・乙周波数の設定方式も、送信機と同一であるが、本器の周波数切替機構は簡易型で、転換器は装置していない。このため、周波数の転換は、指示器を手動にて動作させる必要がある。上記により、周波数の転換は一挙動とは言え、送信機の場合は、甲・乙周波数の選択は、送信機及び空中線同調器を共に切替る必要がある。 受信機 車輌無線機乙を構成する受信機は高周波増幅1段、中間周波増幅1段、低周波増幅2段のスーパーヘテロダイン方式である。本無線装置は二系統通信機材のため、受信機は甲・乙の二周波数を受信する機能を備えている。構成は二系統のフロントエンドを装置し、必要に応じその中間周波出力を切替選択する。周波数の選択操作はスイッチによる一挙動方式であるが、常時は二周波数を同時に受信し、両通信系よりの呼出しに備える。 受信機は3極(T)・5極(P)複合管Ut-6F7六本により構成され、対応周波数は1,500-5,500KHzで、この周波数帯を差替え式線輪3本で受信する。本機は局部発振回路が水晶制御方式の、単一周波数受信機能を備えているが、水晶片を取外すと自励発振に切替わり、連続可変式受信が可能となる。 回路構成 各フロントエンドはUt-6F7(P)による高周波増幅1段、Ut-6F7(P)による周波数混合回路(第一検波)及び、Ut-6F7(T)による局部発振回路で構成されている。局部発振回路は陽極同調回路により構成される水晶発振方式で、使用水晶片は陸軍三型であるが、水晶片を取外すと自励発振器として動作する。各段の同調回路は3連式可変蓄電器により構成され、同調機構はバーニアダイヤル方式で、周波数は装置に添付の置換表により読み取る。 甲・乙二周波数の混合は、各周波数変換管の出力を同一の中間周波トランスに巻き込み行っている。また、甲・乙周波数の選択は、受信しない何れかの周波数を構成する周波数変換回路、局部発振回路の高圧を断とし、動作を停止させる方式である。 中間周波増幅回路はUt-6F7(P)による1段増幅方式で、中間周波数は400KHzである。 第二検波回路はUt-6F7(T)の三極部で構成され、検波は格子・陰極間で行う二極管検波方式であるが、本回路はAGC電圧発生回路を兼ねている。AGC回路は三極管部とバイアス電圧回路により構成され、電圧回路は検波出力電圧により制御され、変化するバイアス電圧をAVC電圧として、各高周波増幅管及び、中間周波増幅管の第一格子に加圧している。 BFO回路はUT-6F7(T)により構成されるハートレー発振回路で、出力を検波回路の入力側中間周波トランスと結合させている。 低周波増幅回路はUt-6F7(P)による1段及び、Ut-6F7(T)二部を使用したプツシュプル回路による二段増幅方式で、各段は変圧器により結合され、受話器出力インピーダンスは約2KΩである。 本受信機の利得調整(入力調整)は高周波増幅管、中間周波増幅管の第一格子電圧可変方式である。音量調整(出力調整)は低周波出力回路の2次巻線に抵抗器を並列に装置し、この可変により行う方式である。また、A1運用時(BFO動作時)に於けるAGCの動作変更機能は具えていない。電源装置 車輌無線機乙の電源は直流回転式変圧器構成で、送受信機兼用である。筐体は鉄製ケースの内部にシャーシ一枚を取付けた構造で、上面・下面、前後・左右に取外式パネルが装置され、下部には車体設置用の緩衝式マウントが取付られている。電源の容積は18x23x18cmで、重量は約11kgである。変圧器の入力は直流24V、高圧出力は400Vで、線條電圧等の低圧は入力24Vを濾波し供給する。送受信機周波数較正 車輌無線機乙は送・受信機の周波数較正(鳴合わせ)機能を備えている。しかし、本操作は受信機の局部発振回路が自励式の場合には必要であるが、水晶制御方式では必ずしも必要ではない。較正は以下の様にして行う。 受信時に送信機の「測定」押釦を押すと発振回路が動作し、発振波の受信が可能となる。受信機の波形切替器を「電信」に設定し、BFOの音調調整器を零(400KHz)の位置に設定する。同調操作により発振波を受信し、零ビートに設定する。本操作により送信機と受信機の周波数が一致する。 写真補足 掲示組写真@が今般入手した車輌無線機乙の電源装置である。製造は昭和18年でメーカーは山洋電機株式会社である。 写真Aが電源装置裏面で、内部の程度も良好である。緩衝用マウントは電源本体に取り付けられ、分離は出来ない。 写真Bは当館が所蔵する車輌無線機乙の構成機材で、下部左が受信機、右が送信機、上部に載っているのが空中線同調器である。受信機の上に載っているのは「車輌無線機甲」の受信機である。 写真Cが送信機の同調機構である。中央のダイアル装置が甲・乙二周波数の同調・プリセット機構で、下部が周波数転換器である。同調調整は中央の指示器(同調蓄電器)に取り付けられたツマミを操作して行う。 プリセットは指示器(同調蓄電器)を操作し同調を行った後、ストッパーを指示器の動作を停止させる位置に固定する。掲示写真で、甲側で指示器を止めているのが、甲周波数プリセット用のストッパーである。乙側に転換を行うと指示器(同調蓄電器)はストッパーが固定された位置で停止する。プリセットは運用周波数の高い乙周波数を最初に行う。
今般、収集家の情報を基に、米国公文書館(National Archives)が所蔵する帝国陸海軍電波兵器に関わる写真資料を多数発見する事が出来た。当該写真の何れもが、1944年(昭和19年)末よりフィリッピンのレイテ島で鹵獲された機材であるが、その中に発振周波数可変式のマグネトロン「M-312改」が含まれており、驚愕する事になった。「M-312改」の開発 帝国海軍は1941年(昭和16年)末に水上警戒用マイクロ波レーダー「2号電波探信儀2型(22号電探-3000MHz)を開発したが、本機には送信機用マグネトロンM-312及び、受信機用マグネトロンM-60の二種類が使用されていた。このため、マグネトロンの装備に際しては、両管の発振周波数が殆ど一致した物を使用する必要があったが、これにはM-60を大量に生産し、送信管M-312の周波数に合致する物を選択する方法が採られていた。しかし、本式では通常、送信マグネトロンを変更する度に、受信マグネトロンも取替る必要が多々あり、また、この逆も発生し、保守の観点から誠に不都合であった。 この問題を解決するため、日本無線の中島茂技師は外部より発振周波数の可変が可能なマグネトロン「M-312改」を開発した。しかし、本管は海軍側に拒絶され、今日「M-312改」は何れの資料に於いても、試験管に分類されている。驚愕の所在 上記の経緯により、研究室の試験管で終わったはずの「M-312改」を、今般米軍がフィリピンで鹵獲した機材の中に発見し、本管に関わる是までの定説が覆される事になった。また、同一の場所で鹵獲された機材の中には、22号電探の送信機と超再生式受信機が含まれており、これらより、「M-312改」が戦争中期には実戦使用されていた可能性も伺え、誠に興味深い事態となった。発見写真「M-312改」補足 「M-312改」の現物は上越大学真空管館(萩原コレクション)が所蔵し、開発時の写真は中島茂資料の中にも含まれていた。しかし、何れもが研究開発時の形態で、ソケット部や周波数調整部は開放されたままで、普及発振管構成には成っていない。一方、発見した写真の「M-312改」は普及型マグネトロンM-312と同一のソケット構造で、突起した周波数調整機構部分には周波数目盛付の同調ダイアルが付加され、その構造は明らかに実用管である。これらより、「M-312改」は是までの定説とは異なり、一定量が生産され、本管を装備した送信機が実際に配備されたと推察される。M-312諸元構造: 陽極8分割空洞共振型マグネトロン試験条件: パルス幅0.67μs、繰返周波数2500Hz線條電圧/電流: 10V/19.3A 陽極電圧: 9.8-11.2KV発振周波数: 3,487MHz(波長9.84cm) 陽極電圧: 9.8-11.2KV尖頭陽極電流: 2A尖頭入力: 22kW尖頭出力: 6.6kW磁界: 1000ガウス中島茂技師手記 以下に中島茂著「創意無限」に納められた「M-312改」に関わる記述を抜粋した。「・・・私は、当初から受信機のローカル・オッシレーターには小型のマグネトロンの使用を考えていました。しかし、送信用と受信用の二種類のマグネトロンを同一周波数で発振させるにはかなりの無理があるのです。そこで、送信用のマグネトロンの周波数を外部から微細に調整することを考えて、これに適合する物を試作し成功しました。これは陽極に近接して側板を設けて、この側板と陽極の間隔を微細に調整して発振周波数を変化させるものでした。そこで、送信機にこの型のマグネトロンの採用を提言しましたが、当時の海軍技術研究所のマイクロ波レーダーの責任者は、受信用マグネトロンを多量に製作し、それらの中から波長の合致したものを選別し、実用に供すべきと云って私の意見に賛同してくれませんでした。」22号電探開発の経緯 1941年8月2日、海軍大臣訓令が発せられ、海軍技術研究所電気研究部1科では日本無線と協力しマイクロ波電探100号の試作研究が始まった。当時技術研究所は日本無線との協同研究により波長10cm(3,000MHz)で連続出力500wの水冷式マグネトロンM-3の開発に成功しており、マイクロ波の発振管については世界的レベルにあった。しかし、受信機の検波や空中線を含む高周波回路に関わる技術は何も確立されておらず、特に受信機の検波方式は問題であった。当然の事として、当時受信機の構成はスーパーへテロダイン方式が一般的であったが、周波数変換に必要な第１検波を行う検波管、検波器の問題が解決できず、結局、超短波無線電話機等で海軍が好んで使用した超再生検波方式が採用されることになった。 間もなくして出力20mwの受信機用マグネトロンM60が開発され、この球を検波管とした他励式超再生受信機が完成した。この受信機は動作がきわめて不安定であったが、調整次第では高感度での受信が可能で、また他に選択の余地もないため研究は進められ、試作マイクロ波レーダー103号が完成した。 1941年10月28日、鶴見実験所(芝浦工作機械屋上)で動作試験が実施され、波長10cmの電探として初めて反射波を得ることができた。本機はその後小型化され、実用機は2号電波探信儀2型(22号)として制式化されたが、第一線の兵にとり、超再生式受信機は調整が非常に困難で、艦隊に於ける運用は不振を極めた。 その後受信機は第一周波数変換がM-60によるオートダイン検波のスーパーへテロダイン方式に改修され小康を得たが、しかし、受信感度は低下し、未だ調整も複雑で、22号電探を兵器として運用するには抜本的な対策が必要であることは明らかであった。 これより先、菊池正士技師(物理学者)の指導でマイクロ波の検波に適した鉱石の研究を行っていた霜田光一学生(東大理学部大学院生) はパイライト(黄鉄鉱)の結晶による検波器の開発に成功していた。霜田学生は当時マイクロ波を使用した3号電波探信儀1型(31号射撃管制用電探)の開発に加わっており、1944年(昭和19年)3月には本研究目的で、鉱石検波器を使用したスーパーへテロダイン式受信機を試作し、パルス波の受信に成功していた。 1944年7月24日、「あ号作戦」の敗北によりサイパン島が陥落すると大本営は南西諸島、台湾以南の敵を迎撃する「捷(しょう)号作戦」を決定し、海軍は最後の艦隊決戦となる捷1号作戦の準備を始めた。本作戦には水上射撃管制用電探が不可欠であったが31号電探の開発は進まず、このため電波研究部は応急対策として、22号電探の受信機をスーパーへテロダイン方式に改造して安定性と操作性を高め、これに増力式空中線操縦装置及び精密測距装置を付加した準射撃用電探の速成を模索した。 8月末、技術研究所三鷹分室で現用のオートダイン式受信機を第１検波に鉱石を使用したスーパーヘテロダイン式に改修する実験が行われ、結果きわめて安定した受信機に改良出来ることが確認された。22号のオートダイン式受信機は受信用マグネトロンM60が検波・局部発振を兼任し、検波出力を14MHzの中間周波で4段増幅する構造であった。しかし、従来の検波・発振回路に鉱石検波回路を付加すると、第１検波が鉱石、局部発振がM60のスーパーヘテロダイン式受信機へ簡単に改造することが出来る。このため、早速既存受信機のスーパー化が決定され、改修作業が始められた。改造は高周波部に鉱石検波回路部を付加し、中間周波増幅段のゲイン不足を補うためM60付近に中間周波増幅初段回路を追加する簡易なものであった。 当時艦隊の主力は捷1号作戦に備えシンガポール方面に集結していたが、担当部門は要員と資材を急派し、現地工廠職員と共に22号電探の改修を行った。本工事により艦隊は最後の洋上決戦を目前に漸く実用的な水上監視用電探を装備し、遅きに失したが、付加装置を装備した戦艦、巡洋艦群はレイテ沖海戦で、本格的な対艦電探射撃を行う事が出来た。写真補足 組写真@が今般発見したマグネトロン「M-312改」の写真で、突起した部分が周波数調整機構である。突起部分の蓋上部には周波数目盛付の同調ダイアルが装置されている。 写真Aが、中島茂技師が開発した「M-312改」である。 組写真Bが22号電探に使用された普及型マグネトロンM-312で、「M-312改」のソケット部は本管と同一部品により構成されている。 写真Cは22号電探の超再生式受信機である。検波管M-60の交換を考慮し、球は受信機の前面中央部分に装置されている。右のダイアル2個は高周波部同調用のスタブである。電源、M-60の発振モード他調整部は別筐体に収容されている。
先般米国のEbay Auctionでマグネトロン「RD2Md」を落札し、今般ドイツより到着した。RD2MdはドイツTelefunken社が大戦後期に開発し受信機用のマグネトロンで、独逸空軍のマイクロ波レーダー「Berlin」の局部発振管として使用された。当館は大戦期に開発されたマグネトロン各種を収集しており、今般漸く念願のRD2Mdを入手する事が出来、誠に幸であった。RD2Md構造 本管は一見イチジク浣腸を連想させる構造で、外部同調回路に差し込むガラス管部は直径9.5mmで長さが45mm、その上部は直径17 mmで管の頂部ソケットまで達し、全長は約85mmと推察される。ガラス管の内部には二枚の導体が装置され、その中間に陽極が配置されている。陽極は直径約3mmの筒で、外見では4分割された構造である。 導体の外側にはヒーター電圧供給用の導線が装置され、両間には絶縁物としてはマイカ板が取り付けられている。また、陽極の前後および導体の先端には、構造を維持するためのマイカと推察される絶縁物が付加されている。 RD2Mdは高周波の出力接線を具えて居らず、外側に広がった導体先端部15mmを、ガラスを介し外部回路と静電結合させ、高周波を出力する構造である。RD2Md2諸元構造: 陽極4分割型波長: 8.5-16cm(1,800-3,530MHz)出力: 500mW 磁界強度: 1,450ガウス最高陽極電圧: 150V線條電圧: 2V / 0.17A開発: テレフンケン社類型受信機用マグネトロン RD2Md2の掲示に関連し、参考資料として当館が所蔵する大戦期の受信機用マグネトロンM-60及びML-15を併せ掲示した。M-60 本管は開戦前に日本無線が開発した陽極8分割構造の受信機用小型マグネトロンで、海軍の水上警戒用レーダーである「2号電波探信儀2型(22号電探)」系の検波管、局部発振管として使用された。マグネトロンM-60緒元構造: 陽極8分割型波長: 約10cm( 3,000MHz)出力: 40mW磁界強度: 700ガウス陽極電圧/電流: 200-240V/4mA線條電圧/電流: 5V/ 0.7-1.0A開発: 日本無線ML-15 本管は帝国陸軍が開発した輸送船用の潜水艦警戒レーダー、「タセ2号」の局部発振管として使用された。ML-15は陽極6分割型の小型マグネトロンで、発振波長は約15cm(1,900MHz)、出力はM-60 と同様に40mW程度と考えられるが、詳細な規格については不明である。ドイツ空軍マイクロ波レーダー「Berlin」 1942年(昭和17年)の末、英国空軍(RAF)はマイクロ波帯(3,300MHz)レーダーH2Sの開発を完了し、直ちに爆撃機への配備を始め、併せ、対潜哨戒機への転用を進めた。１９４３年(昭和18年)１月には、H2S を搭載した爆撃機の先導によりハンブルグを夜間爆撃し、大きな成果を上げ、その有効性を実証した。 1943年2月3日、ドイツ空軍はロッテルダム近郊に墜落したRAF爆撃機より新種のレーダー(H2S)を回収したが、本機が波長10cmのPPI式マイクロ波レーダーであることを知り驚愕した。当時マイクロ波帯レーダーを開発していなかったドイツは、直ちにH2Sに対応する電波探知機の開発を進めると共に、PPI方式の機上用マイクロ波レーダーの開発に着手した。開発は時間を短縮するため、H2Sを模倣することで行われ、1944年(昭和19年)の後半にFuG224(Berlin)として完成した。FuG224(Berlin)諸元周波数:3,300MHz(波長9.1cm)繰返周波数: 1500Hzパルス幅: 1μs空中線: 誘電体型2素子2組、探索範囲40°送信機: 送信管LMS-10(8分割マグネトロン)、尖頭出力: 25-30Kw受信機: スーパーヘテロダイン方式、第一周波数変換鉱石検波、局部発振マグネトロンRD2Md、中間周波増幅6段中間周波数: 5.6 MHz画像表示: PPI方式併設表示: Aスコープ方式方位測定精度: 3°探索距離: 45km製造: テレフンケン社Berlinの特徴 フロントエンド部 テレフンケン社が開発したPPI式マイクロ波レーダーBerlinは、H2Sを手本とし、送信用マグネトロンLMS10は、H2Sの陽極8分割型マグネトロンCV-64を模倣して作られたた。しかし、励磁はH2Sの永久磁石方式とは異なり、帝国海軍が22号電探で採用した電磁石方式であった。 一方、H2Sの局部発振回路には外部空洞共振器付反射型クライストロンCV67が使用されてたが、本管の模倣は時間的に困難であったのか、Berlinの局部発振回路には帝国海軍の22号電探と同様に、小型のマグネトロンRD2Mdが使用され、励磁は送信管とは異なり、永久磁石方式であった。局部発振回路はH2Sと同様に、波形表示装置の内部に装置され、遠隔より手動で同調周波数の補正を行う方式である。また、受信周波数変換用の鉱石検波回路は送信装置の内部に、TR管(送受信切替管)と合体した構造で装置された。 テレフンケン社がRD2Mdを開発したのは1944年の後半であり、このため、Berlinは本管の開発成功により完成したとも考えられる。 空中線装置 Berlinレーダーの最大の特徴は、空中線装置に誘電体型空中線を使用している事である。本空中線は半波長ダイポールの先端に先が丸い円錐状の誘電体ポリエステルを取り付けた構造で、2本の素子並列接続2組合により構成されている。技術大国のドイツに取り、H2Sのスキャナ式変型パラボラ型空中線装置を模倣するのは容易であったと推察されるが、ドイツ技術陣のメンツが本空中線を採用させたものと考えられる。また、本誘電体空中線の回転数は400回転/分、6.6回転/秒と非常に高速で、PPI式画像表示管の偏向コイルも同一の速度で回転する。このため、PPI表示管は残光性では無かった可能性も考えられる。写真補足 組写真@は今般入手した受信機用マグネトロン RD2Mdである。 写真Aは RD2Mdを装備する局部発振回路である。 写真Bは参考資料として掲示した受信機用マグネトロン各種で、左側が帝国陸軍の水上警戒用レーダー「タセ2号」の局部発振管ML-15である(本管は不良品で、陽極電極が外れている)。右側が帝国海軍の22号系電探に使用された検波・局部発振管のM-60である。中央手前がRD2Md、奥が電磁マウントに装置されたM-60である。 組写真CはBerlinの艦艇装備型である。写真A提供: Mr. Karl Gerhard Buck写真C出典: US「Naval History and Heritage Command」NH96449
今般、知人の収集家より、陸軍が大戦後期に開発した輸送船団用レーダーである「船舶用電波警戒機乙」(タセ1号)の送信周波数測定機材である「船舶用超短波警戒機(乙)・超短波吸収型電波計(RI-408B)」及び、米国General Radio製の「RECTFIRE TYPE WAVE METER」を入手した。 タセ1号用吸収型周波数計の入手は、先に掲示した本機材用の送信管TR-323に続き時を得ており、誠に幸であった。入手機材 本周波数計は東芝製で、検波管は三極管30一本であり、同調は電流計指示式である。残念ながら、差替式同調コイル及び周波数置換表は欠損していたが、東京電機のカタログ(昭和15年)に同一機材であるRI-408B型周波数計が掲示されており、運用周波が20-200MHz(3バンド)であることが判明した。このため、本機は備品と成る電波兵器の型式に併せ銘板の標記を変える、汎用の吸収型周波数計であったと考えられる。入手周波数計にはパイロットランプ他が追加されていたが、これらを取り去り原状を仮回復した。 また、RI-408Bと併せ、その構造が相似した米国のGeneral Radio製の吸収形周波数計を入手した。本機の運用周波数は40-300MHzで、全構成同調コイル3本及び、周波数置換表3枚が付属していた。当該周波数計の構造はRI-408Bと同一で、このため、戦前東京電機がGeneral Radio製品を、全面的にコピーしたものと考えられる。吸収型周波数計(RI-408B)概観 本機は同調コイル、同調蓄電器、検波用直熱式三極管30及び、同調指示用電流計により構成されている。同調回路は並列共振方式で、検波管の線條用電源は乾電池構成である。外部接続式同調コイル及び周波数置換表は欠損していたが、カタログによると運用周波数は20〜200MHzで、この周波数帯を差し替え式コイル3本で対応する。同調用可変蓄電器は周波数直線型で、ダイアル数値の置換表はGeneral Radio製機材と同様に、周波数と波長の並列表記であったと考えられる。タセ1号電波警戒機乙船舶用 本機材は陸軍の主要対空監視用レーダーであるタチ6号の発展、簡易型で、空中線装置を除くと、その構造は陸軍の車輌装備式レーダーである「タチ7号」に類似している。タセ1号は主に陸軍の輸送船団の指揮船に装置され対空警戒を行ったが、然したる効果は得られず、このため、その多くは陸上使用に転用された。装置概要 タセ1号はタチ6号と同様に、装置が送信所と受信所に分かれたバイスタティックス方式のレーダーである。本機の運用周波数は地上設置型レーダーであるタチ6号の65-80MHzに比べ110MHzと高く、これは、船上に設置する空中線装置を考慮しての事と考えられる。両装置の設置間隔は船上使用でもあることから、50-100m程度で有ったと考えられるが、必要に応じ送信装置と受信装置を船団内の別々の船舶に装置する場合もあったと推察され、この場合は受信装置側に、同期用受信機及び同期用空中線が装置された。 タセ1号電波警戒機乙船舶用の警戒最大距離は300Kmで、測定は最大感度方式であり、波形表示は反射波の強度を縦軸に、距離を横軸(時間軸)に表すAスコープ方式である。タセ1号(船舶用電波警戒機乙)諸元用途: 対空早期警戒周波数: 110MHz繰返周波数: 375Hzパルス幅: 20-60μs尖頭出力: 50kw送信空中線: 箱形(4段)、無指向性、送信機: 発振管TR-323P.P.変調方式: パルス変調、変調管P-560受信機用空中線: 半波長ダイポール水平2列2段、反射器付、指向特性50°、回転式受信機: スーパーヘテロダイン方式、高周波増幅3段(UN-954 x3)、第１混合(UN-954)、第1局部発振(UN-955)、第1中間周波増幅4段(US-6305)、検波(US-6C5)、信号増幅 (US-6305)中間周波数: 15MHz帯域幅: 500-700KHz利得: 120db測定方法: 最大感度方式信号表示: Aスコープ方式掃引幅: 0-150km、0-300km測定距離: 編隊200km測距精度: ±5km測角精度: ±7°電源: 3相220V、18kVAディーゼル発電機総重量: 4,000kg製造: 東芝製造台数: 約60台タセ1号装置概観 本レーダーは送信所と受信所に分かれたバイスタティックス方式で、送信所には無指向性送信用空中線装置、送信装置及び、電力供給用の3相220V、18kVAディーゼル発電機等が装置された。受信所には回転式受信空中線、受信装置、波形指示器等が設置され、電源は送信施設との共用であったと考えられる。また、指示器の同期用信号は送信装置より供給された。送信装置 送信設備は空中線装置、送信機及び、電源用3相220V・18kVAディーゼル発電機等により構成されている。 空中線装置 送信用空中線装置は箱形で、半波長ダイポール空中線素子4本を菱形に配置し、これを4段に組んだ無指向性空中線構成である。 送信機 本装置は自励発振式送信機及び、衝撃波変調機により構成されている。送信機はレッヘル線同調回路で構成される三極管RT-323P.P.による自励発振器で、変調管P-560によりグリッドを制御され、尖頭出力50Kwで発振する。送信装置には送信出力波形を監視する、簡易なオシロスコープが装置されている。 衝撃波変調機は同期信号発生器及び、変調部により構成されている。同期信号発生器はブロッキング発振回路により375Hzの同期用信号を発生し、変調部及び受信所の波形指示器に供給する。変調部では同期信号より幅20-60μs のパルスを発生させ、変調管P-560に供給し、変調管は出力パルスにより発振管RT-323のグリッドを制御する。受信設備 本設備は受信空中線装置、受信機及び波形観測を行う指示器により構成されている。 空中線装置 本空中線は半波長ダイポール水平2列2段構成反射器付で、回転は手動式である。 受信機 本機は高周波増幅3段、中間周波増幅4段、信号増幅1段のスーパーへテロダイン方式で、中間周波数は15MHz、帯域幅は500-700KHz、総合利得は大凡120dbである。 指示器 本器は掃引信号発生回路及び、表示管回路より成る静電式のオシロスコープである。掃引信号発生回路は変調機より供給される同期信号375Hzを基に掃引用鋸歯状波を発生させる。波形表示は反射パルスの振幅を縦軸に、距離を時間軸で表すAスコープ方式で、測定は最大感度方式である。本指示器は距離測定用のマーカー信号発生回路を内蔵しており、基本同期周波数375Hzを8逓倍して3KHzを発生させ、1目盛50Kmの測距用信号を発生させている。探索操作 探索担当は受信反射パルスを最大感度方式で測定する。本式ではパルスの振幅が最大となる様に空中線を回転操作して標的に正対させ、担当は空中線の角度により標的波の方位を測定すると共に、距離目盛により測距を行う。バイスタティックス構成 タセ1号は通常同一指揮船内に送信所と受信所に分け設置され、送信装置で発生させる同期信号は有線で受信所に供給された。しかし、送信所と受信所を別々の輸送船に装置する場合は、受信所に対し同期信号を供給する必要がある。この場合は受信所側に主受信装置とは別に、送信波より同期信号を抽出する同期用受信機及び空中線を装置した。写真補足 組写真@が今般入手した吸収形周波数計二台で、左がタセ1号用の「船舶用超短波警戒機(乙)・超短波吸収型電波計(RI-408B)」、右がGeneral Radio製の「RECTFIRE TYPE WAVE METER」である。両機は極めて相似していることが判る。前に置いた周波数置換表及び同調コイルはGeneral Radio製品の備品である。 組写真AはRI-408Bの内部で、付加されていた回路を除去し、原状を仮回復した。 組写真Bはタセ1号の概念図で、タチ6号と比べ空中線装置は大幅に簡略化されている。 組写真Cは戦後、米国陸軍調査団が帝国陸軍の電子機器に関わる調査結果を纏めたJAPANESE WARTIME MILITARY ELECTRONICS AND COMMUNICATIONS SECTION Y JAPANESE ARMY RADARに収録されたタセ1号の構成機材であるが、元資料が不良で各部は判然としない。当該装置の設置場所はKodaira Army Radar Schoolと記されているが、本施設は大戦後期に小平に創設された陸軍の電波兵器総合開発組織である「多摩陸軍技術研究所（多摩研）」の一部門であったと考えられる。
この度、帝国海軍の航空部隊機上用無線電信機である18試・19試空3号無線電信機の外筐体を入手した。当館は18試空3号無線電信機の本体は所蔵するも、19試空3号は受信部と長波延長線輪のみで、送信部と外筐体は未所蔵であった。 18試空3号無線電信機は1943年(昭和18年)に開発された海軍航空機用の汎用無線電信機で、単座機を除く全ての航空機に搭載が予定された戦時型機材である。19試は18試の改良・量産型で、帝国海軍航空部隊が導入した最後の無線電信機となった。入手外筐体 18試空3号の外筐体はサビや塗装の落ちは有るが、欠品の無い良品で、構造より製造は川西機械製作所と考えらる。一方、肝心の19試空3号無線電信機の外筐体は程度が悪く、緩衝用ゴム紐を掛ける吊金具の全てが取り外され、また、送受信部上部の蓋も欠落していた。しかし、当館は是まで本機の受信部は所蔵するも、外筐体と送信部は未所蔵で、このため、今般の入手は誠に幸であった。19試空3号無線電信機捕捉 本機は18試空3号無線電信機の量産型で、18試で前面に配置されていた送受信機接続端子を内部接続方式とし、併せ、無線装置の構造を量産に適合させるため、若干の変更を施したものである。構成回路、構成部品は18試空3号と殆ど共通であるが、全体として更なる簡易化が進み、戦時型の色彩が強い電信機である。19試の容積は18試より若干大きく、また、外筐体には放熱用のスリットが付加され、底部には卓上使用を考慮して木製の台が付加されている。 なお、facebook「旧日本軍無線機etc.」に関連写真を掲示した。 https://www.facebook.com/groups/1687374128228449/18試・19試空3号無線電信機緒元通達距離: 短波(A1)1,000浬以上運用周波数: 300-500kHz(長波)、2,500-10,000kHz(中・短波)電波形式: A1(電信)、A2(変調電信)、A3(電話)送信出力: 150W(A1)送信機: 水晶叉は主発振(FZ-064A)、電力増幅(FB-325A)、第三格子変調受信機: スーパーヘテロダイン方式(ソラ9球)、高周波増幅1段、中間周波増幅2段、低周波増幅1段、側音発振送信機電源: 回転式直流変圧器(入力12V)受信機電源: 回転式直流変圧器(入力12V)内蔵式空中線: 短波・中波帯固定式、長波帯垂下式18試・19試空3号無線電信機の導入 1942年(昭和17年)、海軍航空技術廠(空技廠)は従来の航空機材各種の刷新を目指し、96式空3号無線電信機の後継機として、2式空3号無線電信機を導入した。本機は大戦直前に空技廠が開発した新型の真空管により構成され、運用周波数範囲、構造、受信機構成他全てに於いて96式機材を凌駕する高性能電信機であった。しかし、本機は構造が複雑で、量産には適しておらず、また、受信機を構成した万能五極管FM-2A05Aの生産性には問題があった。他方、開戦以降航空作戦は拡大の一途を辿り、その需要を本機で賄うことは困難となり、従来の96式機材を補完的に製造するような状況に立ち入った。このため、戦況の悪化により物資が窮乏し始めると、もはや2式空3号無線電信機の生産を続けることは適わず、空技廠は急遽、東芝が開発した万能五極管ソラを使用した汎用の無線電信機、18試空3号を開発した。本機の運用周波数は長波が300-500KHz、中・短波は使用頻度の高い2,500-10,000KHzに限定され、回路構成や構造も2式空3号無線電信機と比べ大幅に簡略化された。また、1944年(昭和19年)になると、18試空3号の普及型である19試空3号無線電信機が導入され、本機は量産が行われた海軍航空部隊最後の無線電信機となった。18試(19試)空3号無線電信機装置概要 本無線電信機は送受信機、長波空中線延長線輪、電源装置及び空中線装置他により構成されている。送信機と受信機は96式空2号無線電信機と同様に、横並びの配置で同一の外筐体に収容され、18試の容積は27.5x38.5x26cm(27.5x42.5x29.5cm)、重量は約17kg(約18Kg)である。本電信機は収容ケースの両側面に装置された吊金物に緩衝用ゴム紐を掛け、通信席の無線装置架に宙づりの状態で固定された。18試空3号の運用形態は電信((A1)、変調電信(A2)及び電話(A3)で、電信の運用は電鍵操作によるブレークイン方式であり、電話は送話器に付加された押しボタンスイッチによるプレストーク方式である。 本電信機の特徴は送信機の発振回路が2,500-5,000KHzの中波帯のみで、5,000-10,000KHzの短波帯はその第二高調波を使用する構成であるが、電力増幅段は中波帯、短波帯共に同調回路を具えておらず、両周波数帯を1バンドで運用する事である。このため、電力増幅段は、基本波、高調波を併せ増幅し、中波、短波帯は空中線同調回路の周波数共振特性により選択する。また、受信機は生産性に問題のあったFM-2A05Aに代え、東芝が急遽開発した同等万能管ソラを使用し、回路構成も2式空3号無線電信機のそれとは異なり、簡潔なスーパーヘテロダイン構成となっている。18試/19試空3号無線電信機各部概説送信機 本機の構成は発振・電力増幅方式で、電波型式は電信(A1)・変調電信(A2)・電話(A3)である。運用周波数は長波帯が300-500KHz、中・短波帯は2,500-10,000KHzの1バンド構成で、各周波数帯は1個の水晶発振子を装備することが出来る。 発振回路はビーム管FZ-064Aにより構成され、発振周波数は中波帯の2,500-5,000KHzの1周波数帯のみで、短波帯5,000-10,000KHzは原発振の第二高調を使用する。運用は通常水晶発振子を使用するが、取り外すと、自励発振回路として動作する。電力増幅回路は第三格子変調に優れた五極送信管FB-325Aで構成され、陽極電圧は1,500V、A1出力は150W、A2・A3は40Wである。本増幅回路は中・短波帯用の同調回路を具えておらず、中波帯(原発振周波数)及び短波帯(第二高調波)の選択は空中線同調回路の共振特性により行う。このため、運用周波数の確認用として、送信機には外部付加式の吸収型周波数計が装置さ、本器は常時空中線に接続される構成である。 空中線同調回路は同調用可変式インダクタンス(バリオメーター)、空中線電流計及び外部設置の平衡用半固定式蓄電器により構成されている。空中線出力は平衡型であるが、通常片側は可変式平衡蓄電器を介し接地され、空中線接地式同調回路を構成し、調整により機体装備の固定式空中線に運用周波数の1/4波長で同調させる。同調はバリオメーターにより行うが、対応周波数帯が2,500-10,000KHzと広範のため、運用周波数に応じ可変式平衡用蓄電器を併せ調整する。 本機の変調は電力増幅管の第三格子変調方式である。A2運用時、電鍵回路により制御される変調用低周波信号は電力増幅管の第三格子に加圧され、A2変調を行う。また、A1・A2運用時、同低周波信号は電信符号モニター用の側音とし、受信機の受話器回路に出力される。変調及び側音用低周波発振回路は受信機内部に装置されており、電鍵回路で制御され発振する。A3運用時に使用する送話器は低圧カーボン式で、出力は整合用変圧器を介し、電力増幅管の第三格子に加圧される。 なお、本電信機には変調度向上のため外部付加式の「変調器(音声増幅器)」が整備されているが、接続箇所は送話器接続端子である。 長波帯構成 長波帯の同調には外部付加式の長波空中線延長線輪を使用する。本機は切替可変式の空中線延長線輪、同調用バリオメーター、空中線電流計等により構成され、陽極同調回路及び空中線同調回路を構成する。使用空中線は垂下式で、同調操作によりに1/4波長に同調させる。 送信機電源装置 本電源は回転式直流変圧器方式で、装置は高圧、低圧発生用変圧器2基により構成され、重量は約20kgである。入力電圧は直流12Vで、高圧出力は1,500V/200mA、低圧出力は500V/250mAで、線條電圧等の低圧12Vは入力電源を濾波し供給している。 受信機 18試空3号の受信機は高周波増幅1段、中間周波増幅2段、低周波増幅1段のスーパーヘテロダイン方式で、AGC・BFO機能を具え、運用周波数は長波帯が300-500KHz(周長)、中・短波帯は2,500-5,000KHz(周基)、5,000-10,000KHz(周1)の3バンド方式である。受信機を構成する全真空管は、東芝がFM-2A05Aの代替えとして開発した万能五極管ソラである。 本機のフロントエンドは非同調方式の高周波増幅回路、周波数混合回路(第一検波)及び局部発振回路により構成され、局部発振回路は自励又は水晶発振の切替方式であり、固定周波数受信用の実装水晶片は2個である。各段の同調回路は2連式可変蓄電器により構成され、同調機構はバーニアダイアル方式で、同調周波数は添付の置換表により読取る。 中間周波増幅回路は2段増幅方式で中間周波数は635KHz、第二検波は陽極検波方式である。電信復調用のBFO回路は格子同調反結合発振方式で、出力を第二中間周増幅管の第一格子回路に注入している。低周波増幅回路は1段増幅方式で、出力インピーダンスは大凡4KΩである。受信機の手動利得調整は、高周波増幅管及び中間周波増幅管のカソード電圧可変方式である。 本機はAGC機能を具えており、電話選択時に、第二検波回路で発生させた制御電圧を高周波増幅管、中間周波増幅管の第一格子に加圧している。 受信機内部にはソラの三極管接続で構成される約1,000Hzの低周波発振回路が装置されており、送信機の電鍵回路で制御され発振する。出力はA2変調用信号として送信機の変調回路に供給され、併せ、電信符号の確認用側音として受話器回路に出力される。 受信機電源装置 本受信機の電源は直流12V入力の回転式直流変圧器方式で、高圧出力は250V/65mA、低圧用12Vは濾波器を介し入力電源を出力している。本電源装置は受信機シャーシ下部に装置されているが、電源の接・断は送信機の転換器により行う。空中線装置 中・短波帯の空中線装置は航空機に設置された全長約7mの固定式空中線であり、空中線同調回路により1/4波長に同調させる。長波帯は長波延長線輪装置により、全長約80mの垂下式空中線に同調させる。 なお、「19試空3号無線電信機・機上取扱参考書」には、小型機に於ける中波帯の送信について「垂下式空中線ヲ使用スルヲ建前トス」と記されている。写真捕捉 組写真@が今般入手した18試、19試空三号無線電信機の外筐体である。 写真Aは18試空3号無線電信機で、左が受信機、右が送信機である。 資料Bが19試空3号無線電信機の装置外観図で、左が長波延長線輪、右が無線機本体である。 写真Cが19試空3号無線電信機関連機材で、左が長波延長線輪、右が今般入手したケースに収めた受信機で、送信機は未所蔵である。
この度、(株)KODENホールディングスの会長である伊藤良昌氏より、光電製作所の創業70周年を記念して作成された冊子「日本初期の無線電信」をご寄贈頂きました。 本冊子は光電製作所を創設された元海軍技術研究所・電波研究部の伊藤庸二造兵大佐が、1949年(昭和24年)より1952年(昭和27年)に渡り、関東電波監理局調査部内に設置された「おーむ会」の機関誌、「むせん」に投稿された記事を一冊に纏め、復刻されたものです。 本書はマルコニー及びそれ以前の無線電信、帝国海軍に於ける36式無線電信機の開発等、無線電信黎明期の特記事項を中心に纏められたもので、無線電信の歴史を知る、誠に貴重な資料と考えられます。 なお、本冊子を閲覧御希望の方が居られましたら、ご連絡下さい。期限付きで貸与させて頂きます。光電製作所と伊藤庸二元技術大佐 光電製作所は1947年(昭和22年)に元海軍技術研究所・電波研究部の伊藤庸二造兵大佐を中心に創設された電子機器メーカーで、伊藤良昌氏は伊藤元大佐のご次男です。 伊藤元大佐はマグネトロンの権威で、帝国海軍に於けるマイクロ波レーダーの開発に主導的役割を果たし、また、大戦末期には「Z研究」、所謂怪力光線の開発を推進しましたが、一方で原子爆弾開発の可能性を探るなど、当時の日本を代表する物理学者の一人でもありました。
この度、ドイツの収集家Ted Gierlach氏より、ドイツ空軍の射撃管制用レーダーFuSE-62A「ウルツブルグ」を構成した傍熱三極管LS30及び、その改良型であるLS394を入手した。当館は是まで、電源関連及び表示管を除くウルツブルグ各型の構成真空管を収集していたが、今般の入手により、漸くその収集作業を完了する事が出来、誠に幸である。 なお、ウルツブルグはドイツ空軍の対空射撃管制用レーダーであるが、大戦中帝国陸海軍は本機の導入を図り、大戦末期になり陸軍は電波標定機「タチ24号」として数機を完成させた。 また、ウルツブルグ導入の経緯は、津田精一著「幻のレーダーウルツブルグ」(CQ出版)として出版され、広く世に知られることになった。各機構成真空管 所蔵資料によると、各ウルツブルグ及び関連機材を構成した真空管は、表示管(ブラウン管)及び電源関連真空管を除くと、以下の様な物である。◎FuSE-62A型、最大感度測定方式、(注-1) ・LD180 (直熱三極管)、衝撃波(パルス)発振 ・LS30(傍熱三極管)、受信機局部発振回路原発振(P.P.構成) ・LD2(傍熱三極管)、局部発振4逓倍、(P.P.構成二段) ・LG2(傍熱双二極管)、受信機第1検波 ・LG1(傍熱双二極管)、受信機第3検波、送信出力監視 ・LS50(傍熱五極管)、パルス信号増幅 ・RV12P2000(傍熱五極管)、高周波部・信号部汎用増幅◎FuSE-62B・C型、等感度測定方式型、(注-2) ・LD180、パルス発振 ・LD2、受信機局部発振回路原発振(P.P.構成) ・LD5(傍熱三極管)、受信機局部発振4逓倍 ・LG2、受信機第1検波、送信出力監視 ・LG1、受信機第3検波 ・LS50、パルス信号増幅 ・LV1(傍熱五極管)、信号増幅 ・RV12P2000、高周波部・信号部汎用増幅◎タチ24号(FuSE-62D型)、等感度測定方式、(注-3) ・LS180、パルス発振 ・LD5、受信機局部発振 ・LG2、受信機第1検波 ・LG1、受信機第3検波 ・LS50パルス信号増幅 ・LV1、信号増幅 ・RE-3(傍熱五極管)、高周波部・信号部汎用増幅 ・送信出力監視管、未表記ウルツブルグの開発 1938年(昭和13年)、テレフンケン社はパラボラ型反射鏡の焦点にダイポールアンテナを装置した短距離対空監視用可搬式レーダーを開発した。翌年ドイツ空軍は本機の調達を決定し、1940年(昭和15年)4月に生産型のFuSE-62型が完成したが、本機の測定方式は最大感度方式であった。 その後高射砲部隊が本機を対空射撃管制用レーダーとして調達することを決定すると、輻射空中線が偏心指向特性を持つ、スピンナー方式の精密測定型が開発された。この空中線装置は輻射用ダイポールを1/25秒で回転させ、発生する紡錘型指向特性で受信する反射波を、左右・上下の位置で1/100秒毎に抽出し、各出力波形を等感度方式で精密測定するものであった。本対空射撃管制型レーダーがFuMG-62型(高射砲部隊型)で、以後導入が図られた普及型ウルツブルグ(FuSE-62B型以降)の雛形となった。ウルツブルグの対空射撃管制能力は非常に高く、本機は大戦終了まで連合国側にとっては脅威の存在で、レーダー史に記録を残す傑作機となった。FuMG-62型(精密測定式原型)緒元波長: 53cm(560MHz)空中線: パラボラ型尖頭出力: 8kw最大有効距離: 25km測定方式: 等感度測定画像表示: 監視・距離測定-Jスコープ方式、高角・方位測定-Aスコープ方式測距精度: ±10-50m測角精度: ±0.5°測高精度: ±0.5°総重量: 約1,500kg製造: テレフンケンウルツブルグと国産型真空管 FuSE-62型は独逸テレフンケン社が開発した対空監視・射撃管制用レーダーで、大戦の初期より終了まで、ドイツ空軍の主要対空兵器として広義に使用された。帝国陸海軍は帝都及び重要拠点の防備を図るため、ウルツブルグの導入を企画し、ドイツより入手した図面、機材を基に、日本無線を中核製造会社として国産化を進め、大戦最末期になり陸軍は「電波標定機タチ24号」として数台を完成させた。 本機の開発、製造に当たり構成真空管の全てが国産化されたが、製造は極めて少量であったと考えられ、此までに当館が確認した該当管は、サイドコンタクト式の汎用五極管RV12P2000の国産型であるRE-3及び、米国の収集家が所蔵するLS50の僅か二本のみである。RE-3は、帝国海軍が大戦直前に開発した対空監視用レーダーである「仮称1号電波探信儀1型」の受信機に使用されており、このため、本管の国産化はウルツブルグ導入以前と考えられる。 当館が所蔵するウルツブルグ該当国産管はRE-3の一管種みであるが、本管は原型となるRV12P2000と比べ、丈が数ミリ長く、原型のソケットに装置することが出来ない。また、LS50のベースは特殊なロクタル構造であるが、国産型はロックキーの太さ、長さが原型とは異なり互換性がない。これらから推測して、国産型ウルツブルグの構成管は、何れも原型とは構造、寸法を若干異にして開発されたものと考えられる。 なお、各管の詳細規格及び構造は、以下のデータベースで検索することが出来る。 http://tubedata.jp/index.php?M=search&brand=Wehrmacht+R写真補足 掲示組写真@は今般入手したLS30及び改良管のLS394である。LS394の頭部アルミ製マントルは欠損している。 写真Aは既に収集したウルツブルグ系レーダーの構成真空管である。送信管LS180は左が前期型、右が後期型である。 写真Bはウルツブルグの普及型で、測定は等感度方式である。パラボラに敵味方識別装置(IFF)の空中線が装置されて居ないので、本機は前期型と考えられる。 写真Cはウルツブルグの国産型である帝国陸軍のタチ24号である。写真の裏書きにTokyo Fighter Control Centerとあるが、これが何処の施設かは不明で、また、本機は未完成品であ。 (注-1) 資料出典「ドイツ空軍使用規定1941年3月」、帝国陸軍が入手し、翻訳したウルツブルグ「FuSE-62 A型」の使用規定書。本機は初期型の最大感度測定仕様である。(注-2) 資料出典「極超短波標定機報告、在独逸・昭和18年1月」、陸軍科学技術研究所の佐竹金次中佐が独逸滞在中に纏めた精密測定型ウルツブルグに係わる報告書。(注-3) 資料出典「Japanese War Time Military Electronics and Communications Section Y JAPANESE ARMY RADAR」
昨今の旧軍航空機ブームのためか、最近零式艦上戦闘機の無線装置に関わる問い合わせを受けることが多い。このため、2012年に掲示した「96式空1号無線電話機」を若干訂正し、再掲示を行った。 本機材は1936年(昭和11年)に導入された海軍航空部隊の戦闘機用無線電話機で、96式艦上戦闘機や零式艦上戦闘機初期型に搭載された。大戦中期になると後継機である「3式空1号無線電話機」が導入され、零戦を含む海軍の各種単座戦闘機に装備された。しかし、これ以降も、96式空1号無線電話機は、特攻艇震洋の指揮官艇用無線装置として、引き続き整備が行われた。*************海軍零式艦上戦闘機搭載「96式空1号無線電話機」其の1 この度、海軍の零戦21型他に搭載された「96式空1号無線電話機改1」を構成する送信機及び受信機を入手した。両機は米国からの里帰りで、製造は沖電気(昭和18年)であり、送受信機には共通の運用周波数4,790KHzの水晶片が装備されていた。 96式空1号無線電話機は海軍航空技術廠が1936年(昭和11年)に導入した、単座戦闘機用の無線機材である。この時代にあって、空1号は送受信機に水晶制御方式を採用する等、他に類を見ない革新的な無線装置であった。しかし、本機は坂井三郎氏の著書「大空のサムライ」他の影響が大きく、現在でもなお、紋切型に、不良・不達無線電話機として語られることが多い。このため、送受信機の入手を機に、96式空1号無線電話機を正しく理解し、評価するため、装置各部の調査及び性能確認試験を行い、併せ、同時代の英米独の戦闘機用無線電話機について概観を行ってみた。「96式空1号無線電話機改1」装置概観 本無線電話装置は送信機、受信機及び電源装置他により構成されている。送信機、受信機の容積は共通しており、横幅が24cm、縦20cm、奥行が11cmで、重量は送信機が4Kg、受信機が3Kgである。 96式空1号無線電話機は96式艦上戦闘機を搭載対象として開発されたため、送受信機は非常に小型で、装置の背後上部は機体の形状に合わせ丸みを帯び造られている。このため、発熱量の大きい送信機の裏蓋には放熱を考慮して、多くのスリットが切込まれている。また、受信機は小型すぎ、装備真空管の間隔が殆ど無く、シールドケースを使用することが出来ず、遮蔽板で代用している。高周波部は厳重にシールドされた狭小な隔壁内に配置され、内部を把握する事が困難なほどである。 送受信機の左右上部には二箇所、下部には一箇所装置固定用の耳型金具が装置され、両機は緩衝用ゴム紐により上下が固定され、機体右側面に宙づりの状態で装備された。96式空1号無線電話機改-1緒元通達距離: 対地電話通信、約70Km周波数: 3,800-5,800KHz電波形式: A1(電信)、A3（電話）送信出力: 7W送信機: 水晶発振・輻射UY-503、陽極変調UY-503受信機: スーパーへテロダイン方式、局部発振水晶制御方式、高周波増幅UZ-6C6、周波数混合・局部水晶発振Ut-6A7、中間周波増幅UZ-6C6、再生・オートダイン検波UY-76、低周波増幅UY-76中間周波数: 450KHz電源: 送受信機各直流回転式変圧器（入力12V）空中線: 固定式(逆L型)送信機概説 96式空1号の送信機は水晶発振・直接輻射方式で、運用周波数は3,800-5,800KHz、電波形式は電信(A1)及び電話(A3)である。発振は直熱式五極管UY-503による変形ピアスであるが、回路は発振管が水晶発振と電力増幅を兼用する構成である。陽極電圧は500Vで電信運用時の入力電力は大凡30Wであり、通常であれば15W程度の出力を期待出来るが、本回路では多くが水晶発振に消費され、出力は7W程度と効率が悪い。 陽極同調回路は並列タンク回路方式で、発振表示用にネオン管が装着されている。出力側コイルはプラグ切替方式のインダクタンス可変構造で、陽極同調回路との結合度を可変する事が出来る。 空中線同調回路は接地型空中線構成で、インダクタンス切替式空中線延長線輪(地線側装備)及び出力監視用の熱電対型高周波電流計により構成され、機体空中線に1/4波長で同調させる。通常地線側は機体に直接アースされるが、運用周波数が高く、空中線が1/4波長を越える恐れがある場合は、中間に空中線短縮用として、内蔵の平衡蓄電器を挿入する。 本機の変調は、UY-503で構成されるハイシング変調(陽極変調の一種)方式である。振幅変調方式には各種があるが、空1号は戦闘機用電話機材の事もあり、消費電力は大きいが、変調特性に優れた陽極変調方式が採用されたものと考えられる。送話器はカーボン式で出力が大きいため、音声信号は変成器を介し、変調管の第一格子に直接加圧している。 本機の電鍵回路は送信管の陰極回路接断方式であるが、この回路は高圧が掛かるため、制御は継電器を介し行っている。電信運用時、変調回路は電信符号確認用の低周波発振器として動作し、電鍵操作により発する低周波音(側音)は受信機の受話器回路に出力される。電信操作を行う操縦員はこのモニター音により、打電を正確に行うことが出来る。 送信機同調調整 本機の空中線回路は接地型空中線構成で、陽極タンク回路、空中線延長線輪及び機体接地(アース)回路により構成され、同調は電流饋電による1/4波長同調方式である。また、アースの取付箇所については送受信機共に、無線機周辺の強固な隔壁が使用されたが、このビーム材にはしっかりしたボンディング施されていたと考えられる。 送受信機の同調作業は整備坦務要員が事前に行い、操縦員が操作を行う必要はない。空中線回路の調整先立ち、空中線延長線輪を大凡の延長位置に設定し、電波形式を「電信」に設定する。送信機を起動させ、電鍵を閉じ動作状態とする。次に発振同調ダイヤルを回転操作し、水晶の発振周波数に一致させ、回路を発振させる。発振は発振管の陽極に繋がれた、発振確認用ネオン管の点灯により知る事が出来る。続き、タンク回路の空中線側結合コイルのタップを切替え、空中線電流計の振れが最大になるよう設定する。発振同調は空中線側の負荷変動により影響を受けるため、操作はタップ切替えに従い繰返し行う。次に空中線延長線輪のタップを切替え、前記の同調操作を繰返し、高周波電流計の振れが最大となる位置に、各部を設定する。 次に電波形式を「電話」に設定する。送信機を起動させ、送話器に向かい発声し、空中線電流計が変化することを確認する。受信機概説 96式空1号の受信機は高周波増幅1段、中間周波増幅1段、低周波増幅1段のスーパーヘテロダイン方式で、運用周波数は送信機と同様に3,800-5,800KHzである。しかし、本受信機は局部発振回路に水晶制御方式を採用し、任意の1周波数(1チャンネル)のみを受信する構成である。このため、運用中は同調に関わる操作は一切必要としない。 フロントエンドは五極管UZ-6C6による高周波増幅1段及び、七極管Ut-6A7による周波数変換回路により構成され、局部発振はUt-6A7の三極部による水晶無調整発振方式であり、同調回路は無い。 同調用可変蓄電器は高周波部、周波数変換部の同調回路を構成する二連式で、各蓄電器には同調補正用の半固定式蓄電器が付加されている。同調機構はウオームギア構成で、同調表示は10分割・10副尺表示のドラム式で、周波数は該当指示値を置換表により変換し読み取る。 中間周波増幅回路はUZ-6C6による1段増幅方式で、中間周波数は450KHzである。本受信機の内部は狭小のため、中間周波トランスを構成する可変蓄電器の同調調整箇所は、前面パネルに装置されている。 検波回路は三極管UY-76Aで構成される、再生検波/オートダイン検波方式である。本式は高利得、高選択度を得る事ができ、また、スーパーヘテロダイン式受信機に採用した場合は、検波回路を軽い発振状態にする事により、電信(A1)信号を復調することが出来る。このため、ビート発生用の発振器(BFO)が不要となり、真空管回路を一つ節約する事が出来る。 低周波増幅部は三極管UY-76Aによる一段構成で、回路はトランス結合方式であり、音量調整は第一格子回路の抵抗値切替え方式である。出力トランスの二次側には送信機よりの側音回路が接続されており、電信運用時は低周波発振音により、打電符号をモニターする事が出来る。 なお、本受信機はAGC機能を備えていない。 検波方式(再生検波とオートダイン検波) 96式空1号の受信機は検波回路に、再生検波/オートダイン検波方式を採用している。本式は高利得を得ることが出来るが、帰還回路の調整如何により、感度が大きく左右される欠点がある。しかし、本受信機は単座戦闘機用機材のため、検波回路の設定は事前に行われ、操縦員が飛行中に調整することはない。 空1号の再生検波/オートダイン検波回路は帰還容量可変方式で、調整は陽極回路に装置された電信・電話帰還量調整用半固定蓄電器2個により行う。設定は整備坦務要員が行うが、調整は先ず波形切替器を「電話」に設定し、電話受信の再生調整を先に行う。調整は対向変調信号を受信し、電話用半固定蓄電器により、検波回路が軽い発振状態となる位置を選定する。発振点を確認後、蓄電器を発振寸前の位置に設定する。この設定位置が再生検波に於ける、最高感度点である。 次に波形切替器を「電信」に設定し、電信の復調を行うオートダイン検波の調整を行う。「電信」に切替えると電話用蓄電器に電信用蓄電器が付加され、回路の帰還量が増大し発振状態となる。調整は電信用半固定蓄電器により回路を軽い発振状態に設定する。この状態はオートダイン検波であり、対向の非変調波を可聴音のビートとして復調する事が出来る。 通常オートダイン検波方式の場合、復調ビート音の可変は受信同調を微調整して行う。しかし、本受信機の局部発振回路は水晶制御方式のため、受信同調周波数を調整することが出来ず、ビート音の可変は、発振状態にある検波回路の同調周波数を微調整して行う。電源装置 96式空1号無線電話機改1型の電源装置は、入力12Vの送信機用及び受信機用直流回転式変圧器二基により構成され、重量は約7kgである。送信機用電源の出力は500V、受信機用は150Vで、線條電源等の低圧は入力電圧12Vを、平滑回路を介し使用する。入力電源は配電盤より供給されるが、スイッチを投入すると無線装置の電源スイッチを介さず、受信機の線条電源が直接供給される。空中線装置 本機が装備する空中線はロングワイヤー構成で、同調は1/4波長の電流饋電方式である。零戦各型が装備した空中線は、操縦席後部に機首方向に若干傾斜して取付けられた1.5m程の木製マスト先端より、垂直尾翼頂部に展開した水平部約4m、引込部分を含め約7mの逆L型で、饋電線はマスト内を通し機体内に引込まれた。また、無線電話機と併せ、無線帰投方位測定機(方向探知機)を搭載する場合には、本空中線を帰投装置の方位確定用垂直型空中線として代用した。このため、方位測定の場合は、空中線を無線電話機より帰投装置へ切替える必要があった。 地線は機体接地構成で、接地箇所は無線機周辺の強固な隔壁である。装置の起動と運用操作 96式空1号無線電話機は送話器ボタンによるプレストーク、電鍵操作によるブレークイン方式を採用しておらず、送受信の転換は送信機の「送受話転換器」の操作により行う。 機体配電盤の無線電源スイッチを「接」にすると、電源装置を介し受信機に真空管線條点灯用として直流12Vが直接供給される。これは、構成真空管が傍熱型のため、直熱型とは異なり、線條電圧を加圧しても即には動作状態とならないためである。転換器を「受信」に切替えると、電源装置の高圧150V発生用の直流回転式変圧器が瞬時に立上り、受信機の電源スイッチを「接」にすると、受信機は動作状態となる。 転換器を「送信」にすると、電源装置より送信機に線条電圧10Vが供給され、UY-503は直熱管であるため即点灯する。併せ、500V発生用の直流回転式変圧器が瞬時に立上り、高圧が供給され送信機は動作状態となる。一方、受信機は高圧発生用変圧器が停止し、休止状態となる。また、送信を終了し、転換器を「「受信」に切替えると、受信機構成管の線條は常に点灯状態にあるため、受信機用電源の立上がりにより、瞬時に受信状態に復帰する。機体設置 零式艦上戦闘機に於ける96式空1号無線電話機の設置場所は、操作の関係から操縦席右側で、第2隔壁と第3隔壁の間に受信機が、第3隔壁と第4隔壁の間に送信機が装置される。送受信機の機体設置は、隔壁に取付けられ懸垂金物に、緩衝ゴム紐を介し、宙づりの状態で固定される。電源装置の設置場所は操縦席背後で、基台を介し機体に固定された。動作確認試験 入手送受信機の程度は非常に良好で、原状を保っており、各機、各部に欠品・改修箇所はなかった。しかし、残念ながら変調管UY-503の線條が断線していた。 両機の点検及び回路調査を終了後、先ず受信機の動作確認を試みた。しかし、受信機は呆気ないほど簡単に動作した。本機は局部発振回路が水晶制御方式による単一周波数受信方式のため、受信周波数は検波回路の同調周波数微調整以外に可変する事は出来ない。このため、テストオシレータより信号を入力し、動作確認を行ったところ、予測通り、第二検波が再生方式のこともあり、本機の感度は非常に良好との感触を得た。また、電話モードに於ける再生検波、電信復調時のオートダイン検波の動作も、非常に安定していた。 短波放送を受信すべく、手持ちの水晶片より6,160KHzを選び装着し「局部発振周波数(6,160KHz)＋中間周波数(450KHz)=受信周波数(6,610KHz)」の関係から5KHz上のラジオジャパン(6,615KHz)を受信したが、その感度は非常に良好であった。 受信機に引き続き、送信機の動作確認試験を行った。本機の規定高圧電圧は500Vであるが、蓄電器類の破壊やショートが怖く、試験は150Vを加圧し行ったが、こちらも簡単に発振、動作した。水晶制御方式であるため周波数の安定度は抜群で、また、受信した電信復調音も非常に澄んだものであった。 問題は電話の変調試験である。UY-503は非常に稀少な球で、入手は困難である。しかし、幸いにも直熱式五極管P-503Aを複数所蔵していたので、これを代用管に使用することにした。P-503A(UY構成)はUY-503とほぼ同一規格と考えられ、その形状はUY-807Aに相似している。 本管を代用しての変調動作確認試験も良好で、海軍の機上用手持式送話器による送話試験では、変調度や特性も十分との確証を得た。また、電信運用時、変調回路は側音(電信符号確認用)用の低周波発振器として動作するが、その発振音も非常に澄んだものであった。「96式空1号無線電話機」原型 本無線電話装置の原型は改1型と構造、回路構成は相似するが、構成真空管及び電源装置が異なっている。原型の送信機は線条電圧2.5Vの直熱式五極管UX-47A二本により構成され、受信機は線条電圧が1.1Vの直熱式電池管UX-134、UZ-135、UX-134、UX-109、UY-133Aにより構成されていた。 電源装置は送信機用の直流回転式変圧器一基により構成され、入力は6Vで、受信機電源は乾電池構成である。受信機の検波回路は電圧の低下により検波状態が変化し、感度が低下するため、再調整が出来ない単座戦闘機用機材には不向きな電源構成である。また、頻繁な電池の交換も不都合であり、このため、本機は導入間もなくして改1型に改修された。性能評価試験 簡易ではあるが受入試験により、96式空1号無線電話機の動作は極めて良好との感触を得た。しかし、本装置を正しく評価するためには、その性能を定量的に把握する必要がある。このため、先般掲示の「地1号受信機」に引き続き、測定試験を元JRCエンジニアリング社長の山田忠之殿にお願いした。 以下のURLに、山田殿より御寄稿頂いた96式空1号無線電話機の試験測定結果及び評価を掲示した。http://kenyamamoto.com/yokohamaradiomuseum/2012aug05.07.html 定量的測定結果より明確となった96式空1号無線電話機は、従来推測されたもので、当時にあって誠に優れた高性能無線電話機であった。しかし、飛行部隊に於いては発動機や機体より発する雑音の抑圧に無関心な事が多く、本無線電話機は必ずしもその能力を十分に発揮することが出来なかった。帝国海軍航空隊に於いて、戦闘機用無線電話機が重用されるのは、戦局が転換し、侵入する敵機の迎撃が主要坦任となり、対空電話通信の重要性が認識された大戦末期になってのことである。 なお、以下に本項に関わる追加資料を掲示した。http://kenyamamoto.com/yokohamaradiomuseum/2012aug05.01.html掲示写真補足 掲示は館内に展示した96式空1号無線電話機関連機材である。中央左が改-1受信機、右が改-1送信機で、右側のケースより取出した機材は96式空1号無線電話機原型の送信機である。
海軍「96式空1号無線電話機」を正しく評価するため、以下では同時代に於ける各国の戦闘機用無線電話機について概観する。内容が広範なため、本項では英独無線機材について概観し、米陸海軍無線機材については別項に掲示した。「RAF戦闘機用無線電話機」 1940年の夏、英国空軍(RAF)は後世にBattle Of Britainとして語り継がれる壮絶な空の戦いを本土上空で繰りひろげ、ドイツ空軍に勝利した。当時RAFの主力戦戦闘機であったスピットファイアやハリケーンに搭載された無線電話機の多くは、短波帯機材のT.R.9Dで、本機の原型であるT.R.9は1932年(昭和7年)に導入された。 開発当初、T.R.9は送信機が主発振・電力増幅方式で、受信機は再生機能付きのストレート方式であり、電源は蓄電池及び乾電池であった。本機は以降改修が重ねられ、1937年(昭和12年)に送信機が水晶制御方式に改良され、これに方向探知（DF）局に対する電波自動発信機能が付加され、T.R.9Dとなった。 T.R.9Dの送信機出力は約1.5Wで、その対地通信能力は限定的であったと考えられるが、戦いが始まると、RAFは多くの移動式対空通信中継局を配備し、本機を装備する戦闘機との電話通信に、疎漏が無いよう努めた。構成から、T.R.9Dの使い勝手は非常に悪かったと考えられるが、VHFの4チャンネル(CH)機材であるTR-1143が導入される1942年(昭和17年)の中頃まで、本機はRAFの主力無線電話装置として使用された。T.R.9D諸元通達距離: 空対空8Km、対地50Km周波数: 4,300−6,600KHz（通信用に任意の周波数一波、DF信号送信用に一波）電波形式: A3（電話）送信入力: 約3W送信機: 水晶発振VT-50、電力増幅VT-51、陽極(ハイシング)変調VT-51、送話音声増幅用として外部設置のサブ変調機を使用受信機: 再生機能付ストレート方式、高周波増幅2段VR-18 x2、検波VR-27、低周波増幅3段VR-21 x2及びVR-22電源: 低圧2V蓄電池、高圧120V乾電池空中線: ワイヤー固定式DF用付加装置: 付加装置の制御により地上DF局に対し、毎分14秒間DF用周波数で無変調波を自動送信機材設置 通常T.R.9Dの本体はパイロットの背後に設置され、送受信切替、受信微同調、音量調整は操縦席に設置された制御器より行う。送受話器は本体に繋がれた外部設置のサブ変調器（A1134）に接続するが、この装置は複座機の場合インターホンとしても機能する。 下記URLはBattle Of Britainをスピットファイアやハリケーンで闘ったパイロット達の証言を集めたもので、無線電話に関わる言及が数多くある。T.R.9Dについては多くのベテランが通話レンジの短さ、混信のひどさを指摘している。また、後継機のVHF機材TR-1143については、通話をcrystal clearと表し、その性能を賞賛している。http://www.airbattle.co.uk/b_research_1.htmlVHF戦闘機用無線電話機の開発 1939年(昭和14年)、RAFはT.R.9Dの後続機として、100-124MHz帯のVHFを使用した試作の1CH無線電話機機材TR−1133を導入し、高度3,000mで対空160Km、対地220Kmの通話が可能であることを確認した。 本機材を構成する送信機は水晶制御方式で、終段はTT-11二本のプッシュプル(P.P.)構成であり、出力は約5Wであった。また、受信機は高周波増幅1段、中間周波増幅3段、低周波増幅2段のシングルスーパーヘテロダイン構成で、局部発振回路はLC発振方式であった。 TR-1133の生産は1940年(昭和15年)に始まるが、局部発振がLC発振方式のVHF受信機は、周波数の安定性に問題があり、本機の実戦配備は進まなかった。このため、1941年(昭和16年)に応急措置とし、試験製造中の次期機材であるTR-1143（送受信機水晶制御4CH方式）の受信機と、本機の送信機を合体させ、送受信機を水晶制御方式としたTR-1133Gを導入し、急場を凌いだ。1942年(昭和17年)になるとTR-1143の本格的製造が軌道に乗リ、4CH式VHF電話機材の配備は急速に進むことになった。 米国がヨーロッパの戦いに参戦すると、米陸軍航空隊はRAFと通信の整合を図るため、TR-1143を原型とした無線装置SCR-522を開発し、P-51戦闘機他に配備した。本機の機械的構造、性能はTR-1143を踏襲したものであったが、装置の完成度は高く、このため、RAFは後にSCR-522をTR-5043として採用した。TR-1143諸元用途: 対空、対地電話通信通達距離: 高度3,000mで対地約220Km周波数: 100-124MHz（任意の4周波数）電波形式: A3（電話）送信出力: 5W送信機: 水晶発振VR-53、第一周波数逓倍VR-53、第二周波数逓倍VT-501、増幅VT-501、電力増幅VT-501(P.P．構成)、音声増幅VR-56、陽極変調VT-52 x2(P.P.構成)受信機: シングルスーパーヘテロダイン方式、高周波増幅VR-91、周波数混合VR-91、局部水晶発振／周波数逓倍VT-52、周波数逓倍VR-91、中間周波増幅一段VR-53、二段VR-53、三段VR-91、検波VR-55、低周波増幅一段VR-56、二段VR-55中間周波数: 9.72MHz電源: 直流回転式変圧器、入力12V又は24V空中線: 垂直ブレード型 なお、T.R.9D及びTR-1143の概要については以下のURLに掲示した。http://kenyamamoto.com/yokohamaradiomuseum/2012aug05.02.html「ドイツ空軍戦闘機用無線電話機」 1940年の夏、英国上空に攻め込んだドイツ戦闘機はメッサーシュミットBf1O9で、装備の無線装置はFuG.7であった。本機は1930年の中頃に開発された短波帯機材で、送信機は主発振・電力増幅方式、受信機は高周波増幅一段、中間周波増幅一段、低周波増幅一段のスーパーヘテロダイン方式であり、同時期に英軍戦闘機が装備したT.R.9Dと比べ、遙かに完成度の高い装置であった。 しかし、FuG.7、T.R.9Dは共に短波帯を使用した電話用小出力機材で、混信や雑音に弱く、また、狭い地域で激しい戦闘を繰り広げる両国の防空システムの運用に、1CHの通信形態は不都合であった。このため、同時期、英独両空軍は高性能な多チャンネル式無線電話機の導入を急いでいた。FuG.7諸元通達距離：対地電話通信、約70Km周波数：2,500-3,750kHz電波形式：A1（電信）、A3（電話）送信出力：電信20W、電話7W送信機（S.6a）: 主発振REN904、電力増幅RES664d x2(並列構成)、第一格子変調REN904受信機（E・5）: スーパーヘテロダイン方式、高周波増幅一段RENS1264、周波数変換RENS1264、中間周波増幅一段RENS1264、検波REN904、低周波増幅一段REN904電源: 直流回転式変圧器（入力24V）空中線: ワイヤー固定式VHF式無線電話機の導入 1941年、ドイツ空軍は38.5-42.3MHz のVHF帯を使用した戦闘機用電話機材FuG.16Zを導入した。本機は新たに開発した汎用電話機材FuG.16に、周波数遠隔切替機構及び、方向探知（DF）装置を付加した通信・航法用無線装置で、予め設定した任意の4周波数を、切替使用する方式であった。 戦闘機に装備したFuG.16Zの運用形態は、通常1CHを対地・対空通信に、他の1CHを各航空部隊共通連絡用として使用し、残り2CHは戦闘機の誘導を行うDF(方向探知)用であった。このDF装置は航路計方式で、基地局より発する電波を受信し、帰投方位を確定するものであった。 一方、この時期、RAFもVHF帯を使用した4CH用電話機材TR-1143の導入を進めており、両軍の旧通信装置に於ける運用上の諸問題は、大きく改善されることになった。FuG.16Z諸元用途: 戦闘機用電話機通達距離: 高度3,000mで対地190Km周波数: 38.5-42.3MHz、4チャンネルプリセット方式電波形式: A2（DF用）、A3（電話）送信出力: 10W送信部（S.16Z）: 主発振RL12P35、電力増幅RL12P35変調部（BG.16Z）: 第一格子変調RV12P2000 x2受信部（E.16Z）: スーパーヘテロダイン方式、高周波増幅一段、中間周波増幅三段、低周波増幅一段、構成真空管RV12P2000 x9方向探知付加装置（ZVG.16）：枠型空中線移相切替・航路計表示方式RV12P2000 x4電源：直流回転式変圧器（入力24V）空中線：ワイヤー固定式、枠型空中線(BG.16Z用) なお、以下のURLにFuG.7、FuG.16Zの概要を掲示した。http://kenyamamoto.com/yokohamaradiomuseum/2012aug05.03.html写真補足 掲示は当館が所蔵するT.R.9Fである。本機はT.R.9Dの改良型であるが、その構造、構成に大きな違いは無い。
米国陸軍航空隊用無線機材 「SCR-183/283」装置概観 戦前期より大戦前期に於いて、米国陸軍航空隊が戦闘機に装備した無線電話装置は、短波帯機材のSCR-183/283である。本機材を構成する送信機は主発振、電力増幅方式で、送信出力は約3W、変調方式は陽極変調である。運用周波数は2,500-7,700KHzで、この帯域を差替式コイル5本により受信でした。 受信機は当時としては一般的であったストレート方式であり、構成は高周波増幅4段、検波、低周波増幅1段で、再生機能は備えていない。受信周波数は201-398KHz、2,500−7,850KHz で、この帯域を差替式コイル4本で運用する。本受信機は電信(A1)復調機能を備えておらず、受信電波形式はA2（変調電信）及びA3(電話)である。 装置の運用操作は遠隔操作器によって行うが、受信機には外部同調器が蛇腹ケーブルにより接続され、周波数を遠隔で調整することが出来る。また、運用はブレークイン・プレストーク方式で、送話器はカーボン式である。 なお、SCR-183と283の相違は電源入力電圧で、SCR-183が12-14V、283が24-28.5Vである。SCR-183/283諸元用途: 航空機用通達距離: 電話50Km送信周波数: 2,500−7,700KHz（コイル5本差替式）受信周波数: 201-398KHz、2,500−7,850KHz（コイル4本差替式）送信電波形式: 送信機-A1(電信)、A2（変調電信）、A3(電話)受信機電波形式: A2(変調電信)、A3(電話)送信出力: 3W送信機: 主発振・電力増幅方式、自励発振VT-25A、電力増幅VT-25A、陽極変調VT-52 x2(並列使用)受信機: ストレート方式(再生機能無)、高周波増幅4段VT-49 x4、検波VT-37(二極管接続)、低周波増幅1段VT-38電源: 直流回転式変圧器(送受信機兼用)、入力12/28V空中線: ワイヤー固定式「SCR-274-N」装置概観 1940年(昭和15年)、米国海軍は戦闘機や爆撃機等あらゆる航空機への搭載を予定し、統合的な航空機用無線装置であるARA / ATAシステムを導入した。本通信装置は受信周波数190-9,100KHz、送信周波数2,100-9,100KHzを各5機の独立した送受信機で運用するものであったが、陸軍はARA / ATAを手本に殆ど同一構造のSCR-274-Nを開発し、1941年(昭和16年)に導入した。 SCR-274は周波数の異なる4種類の受信機、送信機により構成され、各機の選択装備により、送信は 3,000-9,100KHz、受信は190-1,500KHz及び3,000-9,100KHzの周波数帯で運用を行うことが出来る。各送信機、受信機の外部構造は類似しているが、受信機は直流回転式変圧器を装備しており、送信機は変調機・電源を共用する構成である。 SCR-274-Nは戦闘機、爆撃機を問わず、運用目的に合わせ、必要な周波数帯の送信機、受信機を専用ラックに装備するが、最大装備数は各4機である。受信機は電源を内蔵しているため必要に応じ、各機を同時に動作さる事が出来るが、送信機は変調機・電源が共用のため、運用は各機の切替使用である。 本装置の送受信機は周波数可変方式のため、各機の周波数設定は運用に先立ち行われる。運用操作は遠隔操作器によって行うが、受信機には外部同調器が蛇腹ケーブルにより接続され、周波数を遠隔で調整することが出来る。また、装置の運用はブレークイン・ブレストーク方式である。 なお、ARA / ATAはSCR-274-Nと構成が相似しているため、装置の概観は省略する。SCR-274-N諸元用途: 航空機用送信周波数: 3,000-9,100KHz（機材選択装備受信周波数: 190-1,500KHz、3,000-9,100KHz（機材選択装備）電波形式: A1(電信)、A2（変調電信）、A3(電話)送信出力: 50W(A1・A2)、15W(A3)送信機: 主発振・電力増幅方式、自励発振VT-137、電力増幅VT-136 x2(並列使用)、周波数較正用水晶発振VT-138変調機: 第二格子変調VT-136、側音・A2用低周波発振VT-135受信機: スーパーヘテロダイン方式、高周波増幅1段VT-131、周波数変換VT-132、第一中間周波増幅VT-131、第二中間周波増幅VT-131、検波二極三極複合管VT-33(二極部)、ビート発振VT-33(三極部)、低周波増幅1段VT-134送信機電源: 直流回転式発電機入力28V(変調機装備)受信機電源: 直流回転式変圧器入力28V(各受信機装備)空中線: ワイヤー固定式「SCR-522」装置概観 1942年(昭和17年)、英空軍は4CHのVHF(100-124MHz)機材TR-1143を導入する。米陸軍航空隊は欧州の戦いでRAFと通信の整合を図るため、TR-1143を参考に、ほぼ同一仕様のVHF無線電話機SCR-522を開発した。本機は送受信機が水晶制御方式の4CH機材であるが、周波数の逓倍方式や構成真空管はTR-1143とは異なっている。TR1143に比べSCR-522の完成度は高く、本機は後にTR-5043としてRAFに採用された。SCR-522-A諸元用途: 対空、対地電話通信通達距離: 高度3,000mで対地約220Km周波数: 100-124MHz（任意の4周波数）電波形式: A3（電話）送信出力: 7W送信機: 水晶発振6G6G、第一周波数逓倍12A6、第二周波数逓倍832(P.P.構成)、電力増幅832(P.P．構成)、音声増幅6SS7、陽極変調12A6 x2(P.P.構成)受信機: シングルスーパーヘテロダイン方式、高周波増幅9003、周波数混合9003、局部水晶発振双三極管12AH7-GT(1/2)、第一周波数逓倍9002、第二周波数逓倍9003、中間周波増幅一段12SG7、二段12SG7、三段12SG7、検波二極五極管12C8(二極部)、低周波増幅一段12C8(五極部)、二段12J5-GT、雑音抑制双二極管12H6(1/2)、AVC遅延12H6(1/2)、スケルチ12AH7-GT(三極部)電源: 回転式直流変圧器、入力28V空中線: 垂直ブレード型 なお、以下のURLに陸軍機材に関わる概説を掲示した。http://kenyamamoto.com/yokohamaradiomuseum/2012aug05.04.html米国海軍航空隊用無線機材 「RU/GF」装置概観 戦前期より大戦前期に於いて、海軍戦闘機が装備した無線電話機は、短波帯機材のRU(受信機)/GF(送信機)であった。本機の原型は1932年(昭和7年)に導入されたが、当初送信出力は数Wで、その後改修が重ねられ、後期型(RU-16/GF-11)では15Wにまで増大した。 送信機は主発振・電力増幅方式で、変調は電力増幅管の第三格子変調であり、送話器はカーボン式である。送信周波数は3,000-4,525KHzで、この帯域を差替式コイル4本で運用する。 受信機は戦前期には一般的であったストレート方式で、構成は高周波増幅3段、検波、低周波増幅1段であり、再生機能は備えていない。受信周波数は海軍機材のため、航法用周波数帯を含み195-13,575KHzと広域であり、これを差替式コイル9本で受信する。 本機は再生検波方式を採用していないため、非変調をオートダイン検波により、復調することは出来ない。このため、電信(A1)復調用として、主同調器に連動し、受信周波数を発振するBFO回路を備えている RU/GFは海軍航空部隊用無線装置のため、受信機は方向探知用の枠型空中線接続端子を備えている。また、構成受信コイルには、長波用と短波用コイルを同一ケース内に収め、切替使用が出来る構造のものが整備されている。 本機の運用操作は遠隔操作器によって行うが、受信機には外部同調器が蛇腹ケーブルにより接続され、周波数を遠隔で調整することが出来る。また、本装置の運用はブレークイン・プレストーク方式である。RU16/GF11(RU17/GF-12 )諸元用途: 航空機用通達距離: 電話70Km送信周波数: 3,000-4,525KHz（コイル4本差替式）受信周波数: 195-13,575KHz（コイル9本差替式）電波形式: A1(電信)、A2（変調電信）、A3(電話)送信出力10-15W送信機: 主発振・電力増幅方式、自励発振89、電力増幅837 x2(p.p.構成)、変調89(第三格子変調)受信機: ストレート方式(再生機能無)、高周波増幅3段78 x3、AGC増幅77、検波77、ビート発振38233(1/2)、低周波増幅1段38233(1/2)電源: 直流回転式変圧器(送受信機兼用)、入力12/28V空中線: ワイヤー固定式「ARC-5」装置概観 1943年(昭和18年)、海軍はARA / ATAを再設計し、新たに500-2,100KHzを3機で運用する送信機及び、VHF(100-156MHz)の4CH電話装置を加えた無線装置ARC-5を導入する。開発の経緯から、ARA / ATA、SCR-274N、ARC-5の性能、構造は非常に類似したもので、これら装置はコマンドセットと総称された。 ARC-5は7種類の受信機、12種類の送信機により構成され、各機の選択装備により、戦闘機、爆撃機を問わず、送信は 500-9,100KHz及び100-156MHz、受信は190-9,100KHz及び100-156MHzの周波数範囲で、運用を行うことが出来る。開発の経緯から、本装置は陸軍のSCR-274-Nに類似しており、送受信機の設置や操作手順は同一である。 ARC-5は海軍航空部隊用無線装置のため、装置には航法支援用として長波帯の送信機も含まれており、また、同帯域の受信機は方向探知用の枠型空中線接続端子を備えている。 ARC-5を構成する各機の構造、回路構成はSCR-274-Nと類似しているが、必ずしも各部は共通していない。最も大きく異なるのは変調方式で、SCR-274-Nが第二格子変調であるのに対し、本装置は陽極変調方式を採用している。ARC-5にはVHF帯電話機材が含まれており、このため、変調特性に配慮が払われたものと考えられる。ARC-5長波・短波装置諸元用途: 航空機用送信周波数: 500-9,100KHz(選択装備)受信周波数: 190-9,100KHz(選択装備)電波形式: A1(電信)、A2（変調電信）、A3(電話)送信出力: 50W(A1・A2)、15W(A3)送信機: 主発振・電力増幅方式、自励発振1626、電力増幅1625 x2(並列使用)、周波数較正用水晶発振1629変調機: 陽極変調1625 x2(P.P.構成)、側音・A2用低周波発振12J5-GT受信機: スーパーヘテロダイン方式、高周波増幅1段12SK7、周波数変換12K8、第一中間周波増幅12SK7、第二中間周波増幅12SF7、検波12SR7(二極部)、BFO-12SR7(三極部)、低周波増幅1段12A6送信機電源: 直流回転式変圧器・入力28V(変調機装備)受信機電源: 直流回転式変圧器・入力28V(各受信機装備)空中線: ワイヤー固定式ARC-5VHF装置(T-23・R-28)諸元運用周波数: 100-156MHz（4CH）電波形式: A2（変調電信）、A3(電話)送信出力: 7W送信機: 水晶発振1625、第一周波数逓倍1625、第二周波数逓倍832A、電力増幅832A変調機・電源: 共用受信機: シングルスーパーヘテロダイン方式、高周波増幅1段717A、周波数変換717A、第一中間周波増幅12SH7、第二中間周波増幅12SH7、検波双三極管12SL7-GT(1/2)、AVC・スケルチ検波12SL7-GT(1/2)、スケルチ増幅12SL7-GT(1/2)、低周波増幅1段12SL7-GT(1/2)、低周波増幅二段12A6-GT、局発用水晶発振・逓倍12SH7、第二周波数逓倍717A、第三周波数逓倍717A中間周波数: 6.9MHz空中線: 垂直型 なお、以下のURLに海軍機材の概要を掲示した。http://kenyamamoto.com/yokohamaradiomuseum/2012aug05.05.html写真補足 掲示は緒戦に日本陸軍がフィリピンで捕獲した米陸軍の戦闘機カーチスP-40で、無線装置はSCR-274-Nが搭載されている。写真出典: 航空朝日・第三巻九号・昭和17年9月発行
「96式空1号無線電話機と海外機材」 帝国海軍が96式空1号無線電話機を導入したのは1936年(昭和11年)であるが、既に概観した様に、この時期、諸外国の航空機用無線電話機の殆どは構成受信機が再生式やストレート方式であり、又変調方式も格子変調のものが多かった。1940年(昭和15年)以降になり、米国陸海軍はコマンドセットを導入し、旧来の装置は刷新され、受信機は漸くスーパーヘテロダイン方式となった。 これら装置の特色は、送信機が何れも自励発振・電力増幅方式であること、また、受信機は自励発振式の同調可変方式で、外部からの同調補正機能を備えていることである。当時、欧米各国の無線技術は、我が国のそれと比べ大分進んでいたが、それでも、短波帯に於ける周波数の安定は未だ完全なものではなかった。このため、送信機の発振及び受信機の局部発振が自励式の場合は、運用周波数の微変動は不可避であり、受信機側での同調補整はどうしても必要であった。 一方、帝国海軍が開発した96式空1号無線電話機は、送受信機が水晶制御方式で、周波数の変動とは無縁であり、また、変調には陽極変調方式を採用し、その構成は諸外国の送受信機と比べ、一歩先んじたものであった。とは云え、この時期、我が国の技術では戦闘機用無線装置の自励発振周波数を、実用範囲に安定させることは非常に難しく、このため、水晶制御方式以外に選択の余地が無かったことも事実である。 しかし、何れにせよ、当時96式空1号無線電話機が特記すべき無線電話装置であったことは間違いなく、別掲の評価試験の結果も、それを裏付けている。 1942年(昭和17年)になると、各国でVHF式の無線電話機が開発され、特に欧州では、局地戦闘に適した本式の無線電話機が主流となった。しかし、VHFの伝播は見通内に限られるため、通信範囲は限定的である。このため、作戦範囲が欧州の戦いに比べ遙かに広域な太平洋地域にあっては、無線電話機の運用状況は若干異なったもので、この地域で戦った米国陸海軍戦闘機は、引き続きSCR-274-NやARC-5等の短波帯機材を、VHF装置と併せ使用した。 他方、帝国海軍は1938年(昭和13年)に30-50MHz帯を使用したVHF式編隊内無線電話機を導入し、陸軍もこれに続いた。しかし、戦闘機用無線電話機については、陸海軍共に遠達性に優れた短波帯に固守し、大戦終了までVHF帯機材を導入することは無かった。「機上雑音」 96式空1号無線電話機の構成や性能評価試験、また、各国の戦闘機用無線機材の概観により、本無線電話機が諸外国の短波用無線電話機と比較して、勝るとも、決して劣る装置でなかったことは明白である。しかし、帝国陸海軍の航空機は機上雑音が大きく、本無線電話機に限らず、搭載された無線装置は大きな影響を受けることになった。 機上雑音の主たるものはエンジン点火系及び、ボンディング不良により機体から発生するものに大別出来るが、特に点火系のパルス雑音は強力で、整備不良により本電装系の遮蔽(シールド)に不備があれば、搭載受信機は全く受信不能となる場合もある。しかし、これら機上雑音の問題は軍、民間航空機に共通したもので、戦前期に於いて、その除去、抑圧技術は既に確立したものであった。 エンジン点火系雑音 機体より発する最も強力な雑音発生源は、エンジンの点火系を構成する磁石発電機・二次電線・収束電線・点火栓電線・点火栓等である。これらよりの雑音発生を防ぐため、磁石発電機、点火栓には厳重に電磁シールド及びアースが施され、また、接線には多重のシールド外被にボンディングを施した、耐圧ケーブルが使用された。 航空機に搭載される無線装置は、自動車とカーラジオの関係と同一である。自動車のエンジン点火系は厳重にシールドされ、カーラジオの受信に影響を及ぼさないが、この電磁シールド技術は戦前に確立されたもので、特別なものではない。 一昔前、信号待ちで停車中、横に整備不良のカブが止まると、点火系より発する「ビー」と云う強力な雑音により、放送の受信が全く不能になる事がよくあった。この輻射雑音は強力で、しばしばテレビにも混入し、雑音と共に画面には、横縞が何本も入ることがあった。カーラジオで受信する放送波は、無線通信で受信する信号に比べ、比較にならぬほど強力であるが、しかし、カブの様な単気筒の小型オートバイが発する点火系ノイズによっても、簡単に抑圧される。この様なノイズが、整備不良により多気筒の航空機エンジンより発生すれば、当然の事として、搭載された受信機は、信号の受信が不可能となる。 航空機のエンジン点火系に関わる電磁シールドについては、自動車のエンジンと同様に、戦前期には確立していた一般的技術である。然し、航空機の多気筒エンジンは雑音発生源の発見が難しく、また、その対策はシールド各部の固定やネジの締付、ボンディング等根気の要る作業の繰返しであり、整備員にとっては厄介である。このため、本作業が徹底されない部隊にあっては、点火系より発する雑音を完全に封じ込める事が出来ず、受信に深刻な支障を来すことになった。 機体系雑音 点火系を除き、機体より発する雑音の殆どは、ボンディング不良に起因している。ボンディングとは、機体の接合部を導線で接続し、接合不良により発生する機体各部の電位差を解消し、電気的に一つの導体とすることである。機体を構成する金属材料は軽合金のジュラルミンであり、本素材は非常に酸化し易く、このため、接合部分は暫し電気的に絶縁状態となり、この間に渦電流が発生し電位差が生ずる。飛行中機体の歪みにより絶縁状態であった接続部分が接触すると、電位差によりスパークが発生し雑音となり、また、接地型空中線を使用した送信機の場合、接地容量の変化により、空中線系のインピーダンスが変化し、同調が狂うことにもなる。 機体雑音を防ぐ手立ては各部に丁重に施すボンディングであり、この技術・作業は金属製航空機の製造に関わる一般的なもので、点火系雑音の遮断技術と同様に、戦前には当然確立していた。しかし、製造過程でこのボンディング作業に手抜きがあれば、この種の雑音は防ぎようが無い。事実、帝国陸海軍の航空機は多くが、製造過程の手抜き、監督の不行届等により、この問題を抱えていた。 大戦後期となり、戦況が防戦一方になると、侵入する敵機の迎撃が戦闘機の主たる任務となり、上空にある戦闘機との電話連絡が重要となった。このため、無線電話不振の主原因である、エンジン点火系、機体系雑音の抑圧が大きな課題となり、実働部隊では点火系と併せ、ボンディングに関わる各部の補修、追加作業が行われ、その改善に努めた。「民間航空に於ける無線通信」 1939年（昭和14年）の8月〜10月にかけ、毎日新聞社は「ニッポン号」による世界一周飛行を敢行したが、この飛行では、各地の無線局との交信による気象・航路情報の入手が、その成功に大きく寄与した。本機は海軍より払下げを受けた96式陸上攻撃機21型であったが、飛行に際しては、機上雑音を完全に除去をするため、点火系電磁シールドの徹底や、ボンディングの補強工事が行われた。 しかし、「ニッポン号」は例外ではなく、当時我が国の民間航空会社は大陸・南洋を含む多くの航路を有しており、その運用管理は無線通信により維持され、南洋航路には海軍の97式飛行艇の民間型も使用されていた。1942年(昭和17年)発行の「無線と実験」(第29巻・第9号)に掲載された、本艇の通信士桑原一郎氏へのインタビュー記事「海洋飛行と無線通信」には、経由各基地局との、気象、波浪等に関わる頻繁な通信と、方向探知機の使用が述べられているが、機上雑音については「苦にならない程度」と記されている。 この時代、民間航空会社に於いては、機上雑音の対策は十分実施され、機上無線機の運用に大きな支障はなかった。しかし、陸海軍の航空部隊にあっては、軍機構の弊害であるセクト主義、責任の転嫁、意欲の欠如等々により、その対策・作業は徹底を欠き、結果、雑音の除去、封込は完全でないことが多く、結果、機上通信に多大の影響を及ぼす事になった。 なお、参考資料として、日本無線史第九巻・陸軍無線史に収録された「飛行機に影響を及ぼす飛行機発生雑音の研究」と題された表の抜粋他を、追加資料の項に掲示した。「機上用無線装置とアース」 機上に於いては、空中線の展開に制約があるため、空中線には接地型を使用する場合が多い。本空中線の同調は通常1/4波長であり、零戦に搭載された96式空1号無線電話機の空中線もこの形態である。この場合、送信機の空中線同調回路は、空中線、タンク同調回路、空中線延長線輪、機体アース、により構成されるが、何らかの理由により、構成回路に問題が発生すると、同調が狂い饋電が不能となる。特に飛行中、ボンディング不良により引き起こされる空中線インピーダンスの変化は、同調回路に大きな影響を与える事となり、機上用送信機にとり、アースは非常に重要である。 一方、受信機とアースの関係は、送信機のそれとは大分異なったものである。受信機の場合、空中線は入力回路を構成するが、直接同調回路は構成せず、また、アース回路は自己完結型となっている。このため、受信機の場合外部アースは、受信機筐体のシールド効果の向上を目的とした役割が大きい。本効果により、周囲の強力な信号が直接中間周波段や検波段に回り込む事を防ぎ、また、局部発振回路やオートダイン検波回路が発生する輻射波を筐体内に閉じ込め、外部への影響を軽減することが出来る。しかし、当然ではあるが、アースによるシールド効果の増強は、空中線系や電源系より取込まれる雑音に対しては、特段の抑止効果を持たず、問題の解決にはならない。 なお、零戦に搭載された96式空1号無線電話機の場合、装置の設置場所から判断して、アース線の接地箇所は、機体を構成する隔壁の中では最も強力な、第四隔壁であったと考えられる。「海軍96式空1号無線電話機の通達距離」 短波帯の通信距離は、電波の伝播状況により大きく左右される。このため、通達距離を明確に確定することは容易ではないが、通常その距離は、送信機の出力を基準に決定される。また、機上用無線装置を構成する受信機が、高周波増幅1段、中間周波増幅1〜2段、低周波増幅1段構成程度のスーパーヘテロダイン式であれば、地上局に設置される受信装置と比べ、その性能に極端な違いはない。一方、地上局に設置される対空通信用送信機の出力は、航空機に搭載される送信機に比べ遙かに大きく、通常出力は数百Wであり、このため、対空通信の通達距離は、航空機の対地通信に比べ、非常に大きなものとなる。 海軍96式空1号無線電話機の通達距離は、対地電話(A3)通信で70km程度と考えられるが、地上局から発信される、出力数百WのA3電波の到達距離は、200kmを越えるはずである。また、電信(A1)運用の場合、96式空1号無線電話機の通達距離は200Km程度と考えられ、このため、基地局が電話(A3)送信、戦闘機が電信(A1)送信を行った場合、双方向通信のサービスエリアは、200km程度を確保することが出来る。また、機上無線機を電信専用の受令機として使用した場合、基地局の片方向対空通信距離は更に拡大し、500Kmを優に越えるものと考えられる。このため、運用方法によっては、96式空1号無線電話機の実用範囲は、非常に広域なものであったと推測される。「操縦員と電信運用」 戦闘機の操縦員が、電信運用を行うのは至難の技であろう。しかし、帝国海軍では本通信方式を實際に使用した。「海軍作戦通信史」(第二復員局作成・防衛省資料室蔵)には真珠湾攻撃準備の一環として、戦闘機の操縦員に電信術の訓練を施す以下の記述がある。「戦闘機トノ通話ハ電話通信ヲ原則トスルガ、制空隊トシテ攻撃隊ト協同スル為200浬(360Km)進出スルタメ電話ノ通信ハ不達不能デアルノデ止ムエズ電信ニヨルコトトシ訓練ヲ重ネ略語通信様式ヲ確立シタ。一様ニ全機ノ電信ニヨル交信ヲ訓練錬成シタタメ電信機ノ取扱イ兵器ノ整備等ノ関係上全機電信ヲ採用シ、上空直衛モ電信ニヨルコトトシタ。」 操縦員の電信運用に関連し、海軍のエースパイロットであった岩本徹三氏の書著「零戦撃墜王」(光人社)には、トラック島に於ける迎撃戦で、本式により通信を行う以下の記述がある。「冬島レーダーより、新たな目標数群が近づいてくる報で、直ちに発進し全機増槽使用を命ず。・・・・高度八千メートルで敵の帰路を待ち伏せる作戦である。飛行場より離れすぎ、電話感度不良のため電信で状況を聞く。・・・」 岩本徹三氏はハワイ作戦の折、艦隊の上空警戒にあたったが、電信の運用術は前記の訓練で習得したものとも考えられる。なお、「零戦撃墜王」には電話、電信通信に関わる多くの記述があり参考になる。「帝国陸海軍VHF無線電話機」開発機材 海軍航空隊に於けるVHF無線電話機の実用は、諸外国に比べ非常に早く、その1号機は1938年(昭和13年)に導入された大型爆撃機用の編隊内無線電話装置、「98式空4号隊内無線電話機」である。本機は運用周波数が30-50MHzの1CH機材で、送信機は水晶発振・逓倍、電力増幅方式で入力は40W、変調は陽極変調方式であり、構成真空管はUY-807三本である。受信機は局部発振が水晶制御方式の、高周波増幅1段、中間周波増幅1段、低周波増幅2段のスーパーヘテロダイン方式で、送受信機は共に、水晶原発振周波数を8逓倍して所要の周波数を得た。 1941年(昭和16年)になると、中型機用の「1式空3号隊内無線電話機」が導入され、本機の構成は98式空4号隊内無線電話機に類似していたが、全真空管はメタル管で構成され、装置は非常に小型・軽量化され、送信出力は約3Wであった。本機は間もなくして再設計され、1式空3号隊内無線電話機改2型として完成したが、構成真空管には、新たに開発された航空機用受信管FM-2A05A、送信管FZ-064Aが使用され、出力は約6Wである。 一方、陸軍は爆撃機の編隊内通信用として、運用周波数が44-50MHzの1CH式無線電話機「99式飛4号無線機」を、1942年(昭和17年)の中頃に導入した。飛4号を構成する送信機は海軍各機と同様に、水晶発振・逓倍、電力増幅方式で送信出力は約7W、変調方式は陽極変調で、構成管はUY-807A三本である。しかし、注目すべきは受信機で、本機は第一局部発振が水晶固定、中間周波数可変方式の、所謂コリンズタイプで、その設計は誠に斬新なものであった。また、周波数の逓倍方式も海軍機材とは異なり、7-8MHz台の水晶原発振周波数を6逓倍して所要の周波数を得た。隊内無線電話機の運用 上記の様に、帝国海軍航空隊はRAFがTR-1143を開発する3年も前にVHF電話機材を導入し、以後その改良に努めた。また、陸軍は戦中になり、新機軸の飛4号無線機を開発した。 これら隊内無線電話機を対地通信に転用した場合、その通達距離は100Kmを越えたと考えられるが、しかし、VHF帯は伝播が見通内に限定されるため、帝国陸海軍では戦闘機用無線電話機として、この周波数帯が考慮されることは無かった。事実、海軍が96式空1号無線電話機の後継機として開発した「3式空1号無線電話機」は、送信入力が100Wの機材で、変調方式は第三格子変調であり、本機はより遠距離通信に適した無線電信機の性格が強い装置であった。 大戦末期、海軍は「1式空3号隊内無線電話機改2」を艦艇に搭載し、船団内通信や護衛航空機との通話に使用したが、これは編隊内通信用装置の枠を越えた、数少ない使用例である。VHF式隊内無線電話機は大きな可能性を持ちながら、陸海軍を通じ、電波封鎖や機上雑音の問題、戦況の変化等もあり、殆ど活用されることのない、誠に不運な無線装置であった。 なお、各隊内無線機の概要については追加資料の項に掲示した。「結語に代えて」 帝国海軍が96式空1号無線電話機を導入した1936年(昭和11年)当時、諸外国の航空機用無線電話機は、送信機が自励発振による主発振・電力増幅方式で、受信機は再生式やストレート方式のものが多かった。一方、96式空1号無線電話機は、送信機が水晶制御方式で、受信機は局部発振が水晶制御のスーパーへテロダイン方式であり、其の構成は諸外国の航空機材に比べ遙かに進んだものであった。また、性能は評価試験の如く、同時代の英米独短波用無線電話機と比較して、勝るとも、決して劣るものではなかった。しかし、帝国陸海軍の航空機は機上雑音が大きく、搭載された無線電話機は、大きな影響を受けることになった。 雑音対策は戦前期に既に確立した技術であったが、陸海軍では制度上の問題もあり、その取り組みは徹底を欠いたものであった。部隊が所蔵する航空機の整備は、通常同一の整備部門が行う。このため、雑音対策に熱心でない部隊の場合は、所属の航空機全てに同一の雑音障害が発生し、坂井三郎氏が所属した、台南航空隊に於ける無線電話機撤去事件(追加資料005参照)は、その最たるものであったと考えられる。 我が軍の戦闘機用無線電話機の動作不良に関連し、「撃墜した敵機のアース方法を真似たところ、無線電話機が良好に動作するようになり、問題が解決した」等の話をよく見聞きする。しかし、既に概観した様に、無線機の機上設置は、アース方法も含め戦前期には確立した技術であり、また、陸海軍は緒戦に多くの米英戦闘機他を鹵獲しており、撃墜した敵機より、アース方法を学ぶ必要は無かったものと考えられる。 話は若干逸れるが、昭和18年1月、陸軍技術本部はシンガポールやフィリピンで鹵獲したレーダーを参考に、対空射撃管制レーダーの1号機となるタチ1号・2号を開発し、実戦配備を行った。本機はその後、天覧実験の栄誉に浴するが、この折、標的として飛来したのは、フィリピンで鹵獲した、米陸軍航空隊のB-17爆撃機であった。 さて、最後になるが、坂井三郎氏の、台南航空隊に於ける無線マストの切倒事件を読むにつけ、いつも気になることがある。それは、文中では言及の無い、1式空3号無線帰投方位測定機(又はクルシー式無線帰投方位測定機)の事である。この方向探知機は航路計方式で、装備する枠型空中線と垂直型空中線の特性を合成・切替し、航路計の表示に必要な信号を発生させている。小型航空機では探知機用の専用垂直型空中線の展開は難しく、変則ではあるが無線用空中線を切替て代用していた。このため、本機を帰投専用のホーミング装置として使用する戦闘機の場合、無線空中線を撤去してしまうと、航路計回路が機能せず、方向探知機は使用不能となる。 坂井三郎氏による無線マストの切倒は、正に一騎当千の荒武者の如く猛々しく、当時の零戦パイロットの心意気を示すものであった。しかし、無線空中線は通信装置以外にも、上記の重要や役割を担っており、操縦員の無線装置に対する、無理解が垣間見える事件でもあった。 なお、以下のURLに本項に関わる追加資料を掲示した。http://kenyamamoto.com/yokohamaradiomuseum/2012aug05.06.html写真補足 掲示は中国で鹵獲された元台南航空隊の零式艦上戦闘機２１型で、米海軍による試験飛行風景である。写真提供: 杉山弘一殿
この度、小田原在住のアマチュア無線家、JA1EGI日比野正男殿より、大戦期の下記米国海軍艦艇用受信機をご寄贈頂きました。日比野殿は軍用無線機、軍装、ラジオの収集家として知られ、日頃より多くの真空管、資料を当館にご提供頂いております。日比野殿のご協力、ご高配に心より感謝申し上げます。御寄贈品 米国海軍RBB(CRV-46147)型受信機(0.5-4MHz) 米国海軍RBC(CRV-46148)型受信機(4-27MHz) 米国海軍RBS型(CCT-46217-A)受信機(2-20MHz) ところで、当館は現在帝国陸海軍無線機材・電波兵器に関わる編纂作業を進めておりますが、この中で、同時代の英国、米国、ドイツ他諸国の関連機材についても、参考資料として併せ、概観を行いたいと考えております。 92式・3式特受信機( 0.02-20MHz)に代表される帝国海軍の艦艇用受信機の項では、以下の各国受信機を併せ紹介したいと考えており、今回漸く日比野殿の御高配によりRBB型及び、RBC型受信機の入手に至りました。概観予定受信機 米国海軍RBB(CRV-46147)型受信機(0.5-4MHz)・RBC(CRV-46148)型受信機 (4-27MHz) 米国海軍RAK型受信機(15-600KHz)・RAL型受信機 (0.3-23MHz)、ストレート構成・オートダイン検波方式 英国海軍CR.100型受信機 (1.6-30MHz) ドイツ海軍Lo 6 K 39型受信機 (1.5-25MHz)、ストレート構成・オートダイン検波方式 上記収集対象受信機の内、英国海軍のCR.100型受信機は梱包重量が40Kgを越えるため、国際郵便サービスが使えず、まず入手は困難です。また、ドイツ海軍のLo 6 K 39型受信機については、非常な希少品で有ることに併せ、重量が65Kgもあり、こちらの入手は絶望的です。Lo 6 K 39型受信機は米国海軍のRAK・RAL型と同様にストレート構成・オートダイン検波方式ですが、その構造はまるで、アルミ合金の塊をくり貫き、構成部品を埋め込んだ様で、誠に驚かされます。 これらより、入手困難な両受信機については海外の収集家に御願いし、各部の写真をご提供頂くつもりです。写真補足 掲示組写真@が、今般日比野殿より御寄贈頂いた米国海軍の艦艇用受信機です。下部左が短波帯用のRBC型受信機、右が長波帯用のRBB型、上に置かれたのがRBS型(短波帯用)受信機です。 写真Aが米国海軍のストレート式受信機RAK型(左)及びRAL型(右)で、RBB型・RBC型受信機は本機材の後継機です。 写真Bは大戦期に於ける英国海軍の主要艦艇用受信機であったCR.100型受信機です。 写真Cはドイツ海軍のストレート式受信機Lo 6 K 39型で、陸上局や大型艦艇で使用されました。