Chain Home , ou CH para abreviar, era o codinome para o anel de estações costeiras de radar Early Warning construídas pela Royal Air Force (RAF) antes e durante a Segunda Guerra Mundial
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| País de origem | Reino Unido |
|---|---|
| Fabricante | Metropolitan-Vickers , AC Cossor |
| Projetista | AMES |
| Introduzido | 1938 |
| Modelo | aviso prévio |
| Frequência | entre 20 e 55 MHz |
| PRF | 25 pp |
| Largura do feixe | 150º |
| Largura do pulso | 6 a 25µs |
| Alcance | 100 milhas (160 km) |
| Azimute | 150º |
| Elevação | 2,5 a 40º |
| Precisão | 5 mi (8,0 km) ou melhor (1 quilômetro (0,62 mi) típico) de alcance, ±12º em azimute (normalmente menos) |
| Poder | 100 kW a 1 MW dependendo da versão |
| Outros nomes | RDF, RDF1, AMES Tipo 1, AMES Tipo 9 |
Chain Home , ou CH para abreviar, era o codinome para o anel de estações costeiras de radar Early Warning construídas pela Royal Air Force (RAF) antes e durante a Segunda Guerra Mundial para detectar e rastrear aeronaves . [1] Inicialmente conhecido como RDF , e dado o nome oficial Estação Experimental Tipo 1 do Ministério do Ar ( AMES Tipo 1) em 1940, as próprias unidades de radar também foram conhecidas como Chain Home durante a maior parte de sua vida. Chain Home foi a primeira rede de radar de alerta precoce do mundo e o primeiro sistema de radar militar a atingir o status operacional. [2]Seu efeito sobre o resultado da guerra tornou uma das armas mais poderosas do que hoje é conhecido como "Guerra dos Bruxos". [3] [4]
No final de 1934, o Comitê Tizard pediu ao especialista em rádio Robert Watson-Watt que comentasse as repetidas alegações de raios mortais de rádio e relatórios sugerindo que a Alemanha havia construído algum tipo de arma de rádio. Seu assistente, Arnold Wilkins , demonstrou que um raio da morte era impossível, mas sugeriu que o rádio poderia ser usado para detecção de longo alcance. Em fevereiro de 1935, uma demonstração foi organizada colocando um receptor perto de um transmissor de ondas curtas da BBC e pilotando uma aeronave ao redor da área. Um osciloscópioconectado ao receptor mostrou um padrão de reflexão da aeronave. O financiamento veio rapidamente. Usando hardware comercial de rádio de ondas curtas, a equipe de Watt construiu um protótipo de transmissor pulsado. Em 17 de junho de 1935, mediu com sucesso o ângulo e o alcance de uma aeronave que passava voando. O desenvolvimento básico foi concluído até o final do ano, com alcances de detecção da ordem de 160 km. Até 1936, a atenção foi focada em uma versão de produção, e no início de 1937 viu a adição da descoberta de altura.
As primeiras cinco estações, cobrindo as aproximações a Londres, foram instaladas em 1937 e começaram a operar em tempo integral em 1938. Os testes operacionais daquele ano, usando unidades iniciais, demonstraram as dificuldades em transmitir informações úteis aos pilotos em aviões de caça . Isso levou à formação da primeira rede integrada de interceptação controlada por terra , o sistema Dowding , que coletava e filtrava essas informações em uma única visão do espaço aéreo. [a] Dezenas de estações CH cobrindo a maioria das costas leste e sul do Reino Unido, juntamente com uma rede terrestre completa com milhares de quilômetros de linhas telefônicas privadas, estavam prontas quando a guerra começou em 1939. Chain Home provou ser decisivo durante oBatalha da Grã-Bretanha em 1940. Os sistemas CH podiam detectar aeronaves inimigas enquanto se formavam sobre a França, dando aos comandantes da RAF tempo suficiente para reunir toda a sua força diretamente no caminho do ataque. Isso teve o efeito de multiplicar a eficácia da RAF até o ponto em que era como se eles tivessem três vezes mais caças, permitindo que derrotassem forças alemãs frequentemente maiores.
A rede Chain Home foi continuamente expandida, com mais de 40 estações operacionais até o final da guerra. O CH não foi capaz de detectar aeronaves em baixa altitude e, a partir de 1939, foi normalmente associado ao sistema Chain Home Low , ou AMES Tipo 2, que poderia detectar aeronaves voando a qualquer altitude acima de 500 pés (150 m). Os portos eram cobertos pelo Chain Home Extra Low, que dava cobertura até 50 pés (15 m), mas em alcances mais curtos de aproximadamente 30 milhas (50 km). Em 1942, o radar AMES Type 7 começou a assumir a função de rastreamento de alvos uma vez detectados, e o CH mudou inteiramente para o papel de alerta precoce. No final da guerra, quando a ameaça de bombardeio da Luftwaffe terminou, os sistemas CH foram usados para detectar lançamentos de mísseis V2 .
Os sistemas de radar do Reino Unido foram desativados após a guerra, mas o início da Guerra Fria levou a esforços para estabelecer uma nova rede o mais rápido possível. Apesar de desatualizados, os radares Chain Home foram colocados em serviço no novo sistema ROTOR até serem substituídos por sistemas mais novos na década de 1950. Hoje, apenas alguns dos locais originais permanecem intactos de alguma forma.
Desde os primeiros dias da tecnologia de rádio , os sinais foram usados para navegação usando a técnica de localização de direção por rádio (RDF). O RDF pode determinar o rumo para um transmissor de rádio, e várias dessas medições podem ser combinadas para produzir uma correção de rádio , permitindo que a posição do receptor seja calculada. [5] Dadas algumas mudanças básicas no sinal de transmissão, foi possível ao receptor determinar sua localização usando uma única estação. O Reino Unido foi pioneiro em um desses serviços na forma do Orfordness Beacon . [6]
Durante o período inicial do desenvolvimento do rádio, era amplamente conhecido que certos materiais, especialmente o metal, refletiam sinais de rádio. Isso levou à possibilidade de determinar a localização de objetos transmitindo um sinal e, em seguida, usando RDF para medir o rolamento de quaisquer reflexões. Tal sistema viu patentes emitidas para Christian Hülsmeyer da Alemanha em 1904, [7]e ampla experimentação com o conceito básico foi realizada a partir de então. Esses sistemas revelavam apenas a orientação para o alvo, não o alcance, e devido à baixa potência dos equipamentos de rádio daquela época, eles eram úteis apenas para detecção de curto alcance. Isso levou ao seu uso para alerta de iceberg e colisão em neblina ou mau tempo, onde tudo o que era necessário era o rolamento aproximado de objetos próximos. [7]
O uso de detecção de rádio especificamente contra aeronaves foi considerado pela primeira vez no início da década de 1930. Equipes no Reino Unido, Estados Unidos, [8] Japão, [9] Alemanha [10] e outros haviam considerado esse conceito e se esforçado pelo menos para desenvolvê-lo. Na falta de informações abrangentes, tais sistemas permaneceram de uso limitado em termos práticos; duas medições de ângulo podem ser usadas, mas isso levou tempo para ser concluído usando o equipamento RDF existente e o movimento rápido da aeronave durante a medição dificultaria a coordenação. [10]
Pesquisa de rádio no Reino Unido [ editar ]
Desde 1915, Robert Watson-Watt trabalhava para o Met Office em um laboratório que estava localizado na Seção de Pesquisa de Rádio (RRS) do Laboratório Nacional de Física (NPL) em Ditton Park em Slough . Watt se interessou em usar os fugazes sinais de rádio emitidos por raios como forma de rastrear tempestades . As técnicas de RDF existentes eram muito lentas para permitir que a direção fosse determinada antes que o sinal desaparecesse. Em 1922, [11] ele resolveu isso conectando um tubo de raios catódicos (CRT) a uma antena direcional Adcockarray, originalmente construído pelo RRS, mas agora não utilizado. O sistema combinado, mais tarde conhecido como huff-duff (de HF/DF, high frequency direction Finding), permitia a determinação quase instantânea do rumo de um sinal. O Met Office começou a usá-lo para produzir alertas de tempestade para os aviadores. [12]
Durante este mesmo período, Edward Appleton do King's College, Cambridge estava realizando experimentos que o levariam a ganhar o Prêmio Nobel de Física . Usando um transmissor da BBC instalado em 1923 em Bournemouth e ouvindo seu sinal com um receptor na Universidade de Oxford , ele foi capaz de usar mudanças no comprimento de onda para medir a distância de uma camada refletiva na atmosfera então conhecida como camada de Heaviside . Após os experimentos iniciais em Oxford, um transmissor NPL em Teddingtonfoi usado como fonte, recebido por Appleton em uma estação do King's College no East End de Londres. Watt soube desses experimentos e começou a realizar as mesmas medições usando os receptores de sua equipe em Slough. A partir de então, as duas equipes interagiram regularmente e Watt cunhou o termo ionosfera para descrever as múltiplas camadas atmosféricas que descobriram. [13]
Em 1927, os dois laboratórios de rádio, no Met Office e NPL, foram combinados para formar a Radio Research Station (com a mesma sigla, RRS), administrada pelo NPL com Watt como superintendente. [11] Isso proporcionou a Watt um contato direto com a comunidade de pesquisa, bem como com os principais oficiais de sinalização do Exército Britânico , Marinha Real e Força Aérea Real . Watt tornou-se um conhecido especialista no campo da tecnologia de rádio. [11]Isso começou um longo período em que Watt agitou para que a NPL assumisse um papel mais ativo no desenvolvimento de tecnologia, em oposição ao seu papel de pesquisa pura. Watt estava particularmente interessado no uso de rádio para navegação de aeronaves de longo alcance, mas a administração da NPL em Teddington não foi muito receptiva e essas propostas não deram em nada.
Em 1931, Arnold Frederic Wilkins se juntou à equipe de Watt em Slough. Como o "novo garoto", ele recebeu uma variedade de tarefas domésticas para completar. Uma delas foi selecionar um novo receptor de ondas curtas para estudos ionosféricos, tarefa que ele empreendeu com grande seriedade. Depois de ler tudo o que estava disponível em várias unidades, ele selecionou um modelo da General Post Office (GPO) que funcionava (na época) em frequências muito altas. Como parte de seus testes deste sistema, em junho de 1932, o GPO publicou um relatório, No. 232 Interference by Airplanes . O relatório relatou a observação da equipe de testes do GPO de que aeronaves voando perto do receptor fizeram com que o sinal mudasse de intensidade, um efeito irritante conhecido como desvanecimento .[15]
O palco estava montado para o desenvolvimento do radar no Reino Unido. Usando o conhecimento de Wilkins de que sinais de ondas curtas ricocheteavam em aeronaves, um transmissor BBC para iluminar o céu como no experimento de Appleton e a técnica RDF de Watt para medir ângulos, um radar completo poderia ser construído. Embora tal sistema pudesse determinar o ângulo de um alvo, ele não poderia determinar seu alcance e fornecer uma localização no espaço. A técnica huff-duff de Watt resolveu o problema de fazer medições rápidas, mas a questão de coordenar a medição em duas estações permaneceu, assim como quaisquer imprecisões na medição ou diferenças na calibração entre as duas estações. [16]
A técnica que faltava para tornar o radar prático era o uso de pulsos para determinar o alcance medindo o tempo entre a transmissão do sinal e a recepção do sinal refletido. Isso permitiria que uma única estação medisse ângulo e alcance simultaneamente. Em 1924, dois pesquisadores do Laboratório de Pesquisa Naval nos Estados Unidos, Merle Tuve e Gregory Briet, decidiram recriar o experimento de Appleton usando sinais pulsados cronometrados em vez dos comprimentos de onda variáveis. [17] A aplicação desta técnica a um sistema de detecção não foi perdida para aqueles que trabalham no campo, e tal sistema foi prototipado por WAS Butement e PE Pollard da BritishEstabelecimento Experimental de Sinais (SEE) em 1931. O Escritório de Guerra do Exército Britânico mostrou-se desinteressado no conceito e o desenvolvimento permaneceu pouco conhecido fora do SEE. [18]
"O bombardeiro sempre passará" [ editar ]
Ao mesmo tempo, a necessidade de tal sistema estava se tornando cada vez mais premente. Em 1932, Winston Churchill e seu amigo, confidente e consultor científico Frederick Lindemann viajaram de carro pela Europa, onde viram a rápida reconstrução da indústria aeronáutica alemã. [19] Foi em novembro daquele ano que Stanley Baldwin fez seu famoso discurso, afirmando que " O homem-bomba sempre passará ". [20]
No início do verão de 1934, a RAF realizou exercícios em larga escala com até 350 aeronaves. As forças foram divididas, com bombardeiros tentando atacar Londres, enquanto os combatentes, guiados pelo Observer Corps , tentaram detê-los. Os resultados foram sombrios. Na maioria dos casos, a grande maioria dos bombardeiros atingiu seu alvo sem nunca ver um caça. Para lidar com os resultados unilaterais, a RAF forneceu informações cada vez mais precisas aos defensores, eventualmente informando aos observadores onde e quando os ataques ocorreriam. Mesmo assim, 70% dos bombardeiros atingiram seus alvos sem impedimentos. Os números sugeriam que quaisquer alvos na cidade seriam completamente destruídos. [21]O líder do esquadrão, PR Burchall, resumiu os resultados observando que "um sentimento de desamparo e desânimo, ou em todos os casos de desconforto, tomou conta do público". [21] Em novembro, Churchill fez um discurso sobre "A ameaça da Alemanha nazista", no qual destacou que a Marinha Real não poderia proteger a Grã-Bretanha de um inimigo que atacasse por via aérea. [22]
No início da década de 1930, um debate se alastrou nos círculos militares e políticos britânicos sobre o poder aéreo estratégico. O famoso discurso de Baldwin levou muitos a acreditar que a única maneira de impedir o bombardeio de cidades britânicas era fazer uma força de bombardeiros estratégicos tão grande que pudesse, como disse Baldwin, "matar mais mulheres e crianças mais rapidamente do que o inimigo". [23] Mesmo os níveis mais altos da RAF concordaram com essa política, declarando publicamente que seus testes sugeriam que "'A melhor forma de defesa é o ataque' podem ser chavões muito familiares, mas ilustram o único método sólido de defender este país da invasão aérea. É o ataque que conta." [21] Como ficou claro que os alemães estavam rapidamente rearmando a Luftwaffe, o medo cresceu RAF não poderia cumprir o objetivo de ganhar tal troca olho por olho e muitos sugeriram que eles investissem em um exercício maciço de construção de bombardeiros. [24]
Outros sentiram que os avanços nos caças significavam que o bombardeiro estava cada vez mais vulnerável e sugeriram pelo menos explorar uma abordagem defensiva. Entre este último grupo estava Lindemann, piloto de testes e cientista, que observou no The Times em agosto de 1934 que "Adotar uma atitude derrotista diante de tal ameaça é indesculpável até que tenha sido definitivamente demonstrado que todos os recursos da ciência e da invenção se esgotaram." [25]
Contos de "raios" destrutivos [ editar ]
Em 1923-24, o inventor Harry Grindell Matthews afirmou repetidamente ter construído um dispositivo que projetava energia a longas distâncias e tentou vendê-lo ao Ministério da Guerra, mas foi considerado fraudulento. [26] Suas tentativas estimularam muitos outros inventores a entrar em contato com os militares britânicos com alegações de ter aperfeiçoado alguma forma do lendário " raio da morte " elétrico ou de rádio . [26] Algumas se revelaram fraudes e nenhuma se mostrou viável. [27]
Na mesma época, uma série de histórias sugeriam que outra arma de rádio estava sendo desenvolvida na Alemanha. As histórias variavam, com um fio comum sendo um raio da morte e outro que usava os sinais para interferir no sistema de ignição de um motor para fazer com que o motor parasse. Uma história comumente repetida envolvia um casal inglês que estava dirigindo na Floresta Negra de férias e teve seu carro falhar no campo. Eles alegaram que foram abordados por soldados que lhes disseram para esperar enquanto realizavam um teste e puderam ligar o motor sem problemas quando o teste foi concluído. Isto foi seguido logo depois por uma história em um jornal alemão com uma imagem de uma grande antena de rádio que havia sido instalada em Feldberg na mesma área.[28]
Embora altamente cético sobre as alegações de raios de parada de motores e raios da morte, o Ministério da Aeronáutica não podia ignorá-los, pois eram teoricamente possíveis. [27] Se tais sistemas pudessem ser construídos, poderiam tornar os bombardeiros inúteis. [15] Se isso acontecer, o dissuasor de bombardeiros noturnos pode evaporar durante a noite, deixando o Reino Unido aberto a ataques da frota aérea cada vez maior da Alemanha. Por outro lado, se o Reino Unido tivesse tal dispositivo, a população poderia ser protegida. [24]
Em 1934, junto com um movimento para estabelecer um comitê científico para examinar esses novos tipos de armas, a RAF ofereceu um prêmio de 1.000 libras para quem pudesse demonstrar um modelo funcional de um raio da morte que pudesse matar uma ovelha a 100 jardas; [29] não foi reclamado. [15]
Comissão Tizard [ editar ]
A necessidade de pesquisar melhores formas de defesa aérea levou Harry Wimperis [b] a pressionar pela formação de um grupo de estudos para considerar novos conceitos. Lord Londonderry , então Secretário de Estado do Ar , aprovou a formação do Comitê de Pesquisa Científica de Defesa Aérea em novembro de 1934, pedindo a Henry Tizard para presidir o grupo, que assim ficou mais conhecido na história como o Comitê Tizard . [31]
Quando Wimperis procurou um especialista em rádio para ajudar a julgar o conceito de raio da morte, ele foi naturalmente direcionado a Watt. Ele escreveu a Watt "sobre a praticabilidade de propostas do tipo coloquialmente chamado 'raio da morte'". [32] Os dois se encontraram em 18 de janeiro de 1935, [33] e Watt prometeu investigar o assunto. Watt pediu ajuda a Wilkins, mas queria manter a questão subjacente em segredo. Ele pediu a Wilkins para calcular que tipo de energia de rádio seria necessária para aumentar a temperatura de 8 pintas imperiais (4,5 l) de água a uma distância de 5 quilômetros (3,1 mi) de 98 a 105 ° F (37 a 41 ° C) . Para perplexidade de Watt, Wilkins imediatamente supôs que esta era uma pergunta sobre um raio da morte. Ele fez uma série de cálculos no verso do envelope [34]demonstrar a quantidade de energia necessária seria impossível dado o estado da arte em eletrônica. [35] [c]
De acordo com RV Jones , quando Wilkins relatou os resultados negativos, Watt perguntou: "Bem, então, se o raio da morte não for possível, como podemos ajudá-los?" [38] Wilkins lembrou o relatório anterior do GPO, e observou que a envergadura de um avião bombardeiro contemporâneo , cerca de 25 m (82 pés), seria o ideal para formar uma antena dipolo de meio comprimento de onda para sinais na faixa de 50 m comprimento de onda, ou cerca de 6 MHz. Em teoria, isso refletiria eficientemente o sinal e poderia ser captado por um receptor para dar uma indicação antecipada da aproximação da aeronave.
Watt escreveu de volta ao comitê dizendo que o raio da morte era extremamente improvável, mas acrescentou:
A carta foi discutida na primeira reunião oficial do Comitê Tizard em 28 de janeiro de 1935. A utilidade do conceito era evidente para todos os presentes, mas a questão permanecia se era realmente possível. Albert Rowe e Wimperis verificaram a matemática e parecia estar correta. Eles imediatamente escreveram de volta pedindo uma consideração mais detalhada. Watt e Wilkins seguiram com um memorando secreto de 14 de fevereiro intitulado Detecção e Localização de Aeronaves por Meios de Rádio . [39]No novo memorando, Watson-Watt e Wilkins primeiro consideraram várias emanações naturais da aeronave – luz, calor e ondas de rádio do sistema de ignição do motor – e demonstraram que eram muito fáceis para o inimigo mascarar a um nível que seria indetectável. em intervalos razoáveis. Eles concluíram que seriam necessárias ondas de rádio de seu próprio transmissor. [35]
Wilkins deu cálculos específicos para a refletividade esperada de uma aeronave. O sinal recebido seria apenas 10-19 vezes mais forte que o transmitido, mas tal sensibilidade foi considerada dentro do estado da arte. [14] Para atingir este objetivo, foi assumida uma melhoria adicional na sensibilidade do receptor de duas vezes. Seus sistemas ionosféricos transmitem apenas cerca de 1 kW, [14]mas os sistemas comerciais de ondas curtas estavam disponíveis com transmissores de 15 amp (cerca de 10 kW) que eles calcularam que produziriam um sinal detectável a cerca de 16 km. Eles continuaram sugerindo que a potência de saída poderia ser aumentada em até dez vezes se o sistema operasse em pulsos em vez de continuamente, e que tal sistema teria a vantagem de permitir que o alcance dos alvos fosse determinado pela medição do atraso de tempo. entre transmissão e recepção em um osciloscópio . [35] O restante do desempenho exigido seria compensado aumentando o ganho das antenas tornando-as muito altas, focando o sinal verticalmente. [40]O memorando concluiu com um esboço para uma estação completa usando essas técnicas. O projeto era quase idêntico às estações CH que entraram em serviço. [35]
Experiência Daventry [ editar ]
A carta foi apreendida pelo Comitê, que imediatamente liberou £ 4.000 para iniciar o desenvolvimento. [d] Eles pediram a Hugh Dowding , o Air Member for Supply and Research , para pedir ao Tesouro mais £ 10.000. Dowding ficou extremamente impressionado com o conceito, mas exigiu uma demonstração prática antes que mais financiamentos fossem liberados. [41] [42]
Wilkins sugeriu usar a nova estação de ondas curtas BBC Borough Hill de 10 kW, 49,8 m em Daventry como um transmissor ad hoc adequado . O receptor e um osciloscópio foram colocados em uma van de entrega que o RRS usava para medir a recepção de rádio no campo. Em 26 de fevereiro de 1935, eles estacionaram a van em um campo perto de Upper Stowe e a conectaram a antenas de fio estendidas pelo campo em cima de postes de madeira. Um Handley Page Heyford fez quatro passes sobre a área, produzindo efeitos claramente notáveis na tela do CRT em três dos passes. [44] Uma pedra memorial fica no local do teste. [45]
Observando o teste estavam Watt, Wilkins e vários outros membros da equipe RRS, junto com Rowe representando o Comitê Tizard. Watt ficou tão impressionado que mais tarde afirmou ter exclamado: "A Grã-Bretanha tornou-se uma ilha novamente!" [41]
Rowe e Dowding ficaram igualmente impressionados. Foi nesse ponto que a agitação anterior de Watt sobre o desenvolvimento se tornou importante; A gerência da NPL permaneceu desinteressada no desenvolvimento prático do conceito e ficou feliz em permitir que o Ministério da Aeronáutica assumisse a equipe. [46] Dias depois, o Tesouro liberou £12.300 para desenvolvimento adicional, [41] e uma pequena equipe de pesquisadores do RRS jurou sigilo e começou a desenvolver o conceito. [46] Um sistema deveria ser construído na estação RRS, e então transferido para Orfordnesspara testes sobre a água. Wilkins desenvolveria o receptor com base nas unidades GPO, juntamente com sistemas de antena adequados. Isso deixou o problema de desenvolver um transmissor pulsado adequado. Era necessário um engenheiro familiarizado com esses conceitos. [47]
Sistema experimental [ editar ]
Edward George Bowen se juntou à equipe depois de responder a um anúncio de jornal procurando um especialista em rádio. Bowen já havia trabalhado em estudos de ionosfera com Appleton e estava bem familiarizado com os conceitos básicos. Ele também usou os sistemas RDF do RRS a pedido de Appleton e era conhecido da equipe do RRS. [46] Depois de uma entrevista alegre, Watson-Watt e Jock Herd afirmaram que o trabalho era dele se ele pudesse cantar o hino nacional galês . Ele concordou, mas apenas se eles cantassem a escocesa em troca. Eles recusaram e deram-lhe o emprego. [14]
Começando com a eletrônica do transmissor BBC, mas usando uma nova válvula transmissora da Marinha, Bowen produziu um sistema que transmitia um sinal de 25 kW a 6 MHz (comprimento de onda de 50 metros), enviando pulsos longos de 25 μs 25 vezes por segundo. [47] Enquanto isso, Wilkins e LH Bainbridge-Bell construíram um receptor baseado na eletrônica de Ferranti e um dos RRS CRTs. Eles decidiram não montar o sistema na RRS por questões de sigilo. A equipe, agora composta por três oficiais científicos e seis assistentes, começou a mover o equipamento para Orfordness em 13 de maio de 1935. O receptor e o transmissor foram montados em velhas cabanas que sobraram dos experimentos de artilharia da Primeira Guerra Mundial , a antena do transmissor era um único dipoloamarrado horizontalmente entre dois postes de 75 pés (23 m), e o receptor um arranjo semelhante de dois fios cruzados. [48]
O sistema mostrou pouco sucesso contra aeronaves, embora tenham sido observados ecos da ionosfera a até 1.600 milhas de distância. O grupo divulgou vários relatórios sobre esses efeitos como uma reportagem de capa , alegando que seus estudos ionosféricos estavam interferindo com os outros experimentos no RRS em Slough, e expressando sua gratidão pelo Ministério da Aeronáutica ter concedido acesso a terras não utilizadas em Orfordness para continuar seus esforços. [49] Bowen continuou aumentando a tensão no transmissor, começando com o máximo de 5.000 volts sugerido pela Marinha, mas aumentando em etapas ao longo de vários meses para 12.000 V, o que produzia pulsos de 200 kW. [50]O arco entre as válvulas exigia que o transmissor fosse reconstruído com mais espaço entre eles, [49] enquanto o arco na antena foi resolvido pendurando bolas de cobre no dipolo para reduzir a descarga da coroa . [51]
Em junho, o sistema estava funcionando bem, embora Bainbridge-Bell tenha se mostrado tão cético em relação ao sucesso que Watt acabou devolvendo-o ao RRS e o substituiu por Nick Carter. [50] O Comitê Tizard visitou o local em 15 de junho para examinar o progresso da equipe. Watt secretamente providenciou para que um Vickers Valentia voasse nas proximidades, e anos depois insistiu que viu os ecos na tela, mas ninguém mais se lembra de vê-los. [52]
Watt decidiu não retornar ao RRS com o resto do grupo Tizard e ficou com a equipe por mais um dia. [53] Sem nenhuma alteração no equipamento, em 17 de junho o sistema foi ligado e imediatamente forneceu retornos de um objeto a 17 mi (27 km). Depois de rastreá-lo por algum tempo, eles o viram voar para o sul e desaparecer. Watt ligou para a Estação Experimental de Hidroaviões em Felixstowe e o superintendente afirmou que um hidroavião Supermarine Scapa acabara de pousar. Watt solicitou o retorno da aeronave para fazer mais passagens. [53] Este evento é considerado a data oficial de nascimento do radar no Reino Unido. [54]
Aeronaves da RAF Martlesham Heath assumiram o trabalho de fornecer alvos para o sistema, e o alcance foi continuamente ampliado. Durante um teste de 24 de julho, o receptor detectou um alvo a 40 mi (64 km) e o sinal foi forte o suficiente para que pudessem determinar que o alvo era na verdade três aeronaves em formação próxima. Em setembro, o alcance era consistentemente de 40 milhas, aumentando para 80 milhas (130 km) até o final do ano, e com as melhorias de energia que Bowen trabalhou no transmissor, era superior a 100 milhas (160 km) no início de 1936.
Em agosto de 1935, Albert Percival Rowe , secretário do Comitê Tizard, cunhou o termo "Radio Direction and Finding" (RDF), escolhendo deliberadamente um nome que poderia ser confundido com "Radio Direction Finding", um termo já amplamente utilizado. [54]
Em um memorando de 9 de setembro de 1935, Watson-Watt descreveu o progresso até o momento. Naquela época, o alcance era de cerca de 64 km, então Watson-Watt sugeriu a construção de uma rede completa de estações separadas por 32 km ao longo de toda a costa leste. Como os transmissores e os receptores eram separados, para economizar custos de desenvolvimento, ele sugeriu colocar um transmissor em cada estação. O sinal do transmissor pode ser usado por um receptor naquele local, bem como pelos de cada lado dele. [55] Isso foi rapidamente tornado discutível pelos rápidos aumentos no alcance. Quando o Comitê visitou o local novamente em outubro, o alcance era de até 130 km, e Wilkins estava trabalhando em um método para encontrar a altura usando várias antenas. [55]
Apesar de sua natureza ad hoc e tempo de desenvolvimento curto de menos de seis meses, o sistema Orfordness já havia se tornado um sistema útil e prático. Em comparação, os sistemas de espelhos acústicos que estavam em desenvolvimento há uma década ainda estavam limitados a apenas 5 milhas (8,0 km) de alcance na maioria das condições e eram muito difíceis de usar na prática. O trabalho em sistemas espelho terminou, e em 19 de dezembro de 1935, um contrato de £ 60.000 [f] para cinco [g] estações RDF ao longo da costa sudeste foi enviado, para estar operacional em agosto de 1936. [44] [55]
A única pessoa que não estava convencida da utilidade do RDF foi Lindemann. Ele havia sido colocado no Comitê por insistência pessoal de seu amigo de longa data, Churchill, e mostrou-se completamente impressionado com o trabalho da equipe. Quando visitou o local, ficou chateado com as condições precárias e, aparentemente, com o lanche que teve que comer. [57] Lindemann defendeu fortemente o uso de sistemas infravermelhos para detecção e rastreamento e numerosos observadores notaram a interferência contínua de Lindemann com o radar. Como disse Bowen:
O apoio de Churchill significou que as reclamações dos outros membros sobre seu comportamento foram ignoradas. O assunto acabou sendo remetido a Lord Swinton , o novo Secretário de Estado da Aeronáutica. Swinton resolveu o problema dissolvendo o Comitê original e reformando-o com Appleton no lugar de Lindemann. [55] [57]
À medida que o esforço de desenvolvimento crescia, Watt solicitou que uma estação central de pesquisa fosse estabelecida "de grande porte e com espaço no solo para um número considerável de sistemas aéreos e de mastro". [55] Vários membros da equipe fizeram viagens de reconhecimento com Watt ao norte de Orfordness, mas não encontraram nada adequado. Então Wilkins se lembrou de ter encontrado um local interessante a cerca de 16 km ao sul de Orfordness algum tempo antes, durante uma viagem de domingo. Ele se lembrava porque estava a cerca de 21 a 24 m acima do nível do mar, o que era muito estranho naquela área. O que era realmente útil era a grande mansão na propriedade, que teria amplo espaço para laboratórios experimentais e escritórios. Em fevereiro e março de 1936, a equipe mudou-se para Bawdsey Manor e estabeleceu oEstação Experimental do Ministério da Aeronáutica (AMES). Quando a equipe científica partiu em 1939, o local tornou-se o local operacional CH RAF Bawdsey . [58]
Enquanto a "equipe ness" começou a se mudar para Bawdsey, o site de Orfordness permaneceu em uso. Isso se mostrou útil durante uma demonstração quando o novo sistema recentemente concluído em Bawdsey falhou. No dia seguinte, Robert Hanbury-Brown e o recém-chegado Gerald Touch iniciaram o sistema Orfordness e puderam realizar as demonstrações a partir daí. O site de Orfordness não foi completamente fechado até 1937. [59]
Em produção [ editar ]
O sistema foi deliberadamente desenvolvido usando tecnologia comercialmente disponível para acelerar a introdução. [60] A equipe de desenvolvimento não tinha tempo para desenvolver e depurar novas tecnologias. Watt, um engenheiro pragmático, acreditava que o "terceiro melhor" funcionaria se o "segundo melhor" não estivesse disponível a tempo e o "melhor" nunca estivesse disponível. [61] Isso levou ao uso do comprimento de onda de 50 m (cerca de 6 MHz), que Wilkins sugeriu que ressoaria nas asas de um bombardeiro e melhoraria o sinal. Infelizmente, isso também significava que o sistema estava cada vez mais coberto pelo ruído à medida que novas transmissões comerciais começaram a ocupar esse espectro de alta frequência anteriormente.. A equipe respondeu reduzindo seu próprio comprimento de onda para 26 m (cerca de 11 MHz) para obter um espectro claro. Para o deleite de todos, e ao contrário dos cálculos de Wilkins de 1935, o comprimento de onda mais curto não produziu perda de desempenho. [57] Isso levou a uma redução adicional para 13 m e, finalmente, a capacidade de sintonizar entre 10 e 13 m (aproximadamente 30-20 MHz) para fornecer agilidade de frequência para ajudar a evitar interferências. [56]
O método de Wilkins para encontrar a altura foi adicionado em 1937. Ele havia desenvolvido originalmente este sistema como uma forma de medir o ângulo vertical das transmissões transatlânticas enquanto trabalhava no RRS. O sistema consistia em vários dipolos paralelos separados verticalmente nos mastros do receptor. Normalmente o goniômetro RDFfoi conectado a dois dipolos cruzados na mesma altura e usado para determinar o rumo para um retorno alvo. Para encontrar a altura, o operador conectou duas antenas em alturas diferentes e realizou a mesma operação básica para determinar o ângulo vertical. Como a antena do transmissor foi deliberadamente focada verticalmente para melhorar o ganho, um único par dessas antenas cobriria apenas um ângulo vertical fino. Uma série dessas antenas foi usada, cada par com um ângulo central diferente, fornecendo cobertura contínua de cerca de 2,5 graus acima do horizonte até 40 graus acima dele. Com esta adição, a parte final restante do memorando original de Watt foi realizada e o sistema estava pronto para entrar em produção. [62] [56]
Parceiros da indústria foram angariados no início de 1937, e uma rede de produção foi organizada cobrindo muitas empresas. A Metropolitan-Vickers assumiu o projeto e a produção dos transmissores, a AC Cossor fez o mesmo para os receptores, a Radio Transmission Equipment Company trabalhou nos goniômetros e as antenas foram projetadas por um grupo conjunto AMES-GPO. O Tesouro aprovou a implantação em grande escala em agosto, e os primeiros contratos de produção foram enviados para 20 conjuntos em novembro, a um custo total de £ 380.000. [62]A instalação de 15 desses conjuntos foi realizada em 1937 e 1938. Em junho de 1938, uma sede em Londres foi estabelecida para organizar a força em rápido crescimento. Isso se tornou a Diretoria de Desenvolvimento de Comunicações (DCD), com Watt nomeado como diretor. Wilkins o seguiu até o DCD, e AP Rowe assumiu a AMES em Bawdsey. Em agosto de 1938, as primeiras cinco estações foram declaradas operacionais e entraram em serviço durante a crise de Munique , iniciando a operação em tempo integral em setembro. [63]
Implantação [ editar ]
Durante o verão de 1936, experimentos foram realizados na RAF Biggin Hill para examinar o efeito que a presença do radar teria em uma batalha aérea. [64] Assumindo que a RDF lhes daria um aviso de 15 minutos, eles desenvolveram técnicas de interceptação colocando os caças na frente dos bombardeiros com eficiência crescente. Eles descobriram que os principais problemas eram encontrar a localização de suas próprias aeronaves e garantir que os caças estivessem na altitude certa.
Em um teste semelhante contra o radar operacional em Bawdsey em 1937, os resultados foram cômicos. Enquanto Dowding observava os controladores terrestres se esforçando para direcionar seus caças, ele podia ouvir os bombardeiros passando por cima. Ele identificou o problema não como tecnológico, mas na reportagem. Os pilotos estavam recebendo muitos relatórios, muitas vezes contraditórios. Essa percepção levou ao desenvolvimento do sistema Dowding , uma vasta rede de linhas telefônicas que se reportam a uma sala de filtragem central em Londres, onde os relatórios das estações de radar eram coletados e reunidos, e enviados de volta aos pilotos em um formato claro. O sistema como um todo era extremamente intensivo em mão de obra.
Com a eclosão da guerra em setembro de 1939, havia 21 estações operacionais Chain Home. Após a Batalha da França em 1940, a rede foi expandida para cobrir a costa oeste e a Irlanda do Norte. A Corrente continuou a ser expandida durante a guerra e, em 1940, se estendia de Orkney , no norte, a Weymouth , no sul. Isso forneceu cobertura de radar para todo o lado das Ilhas Britânicas voltado para a Europa, capaz de detectar alvos voando bem acima da França. A calibração do sistema foi realizada inicialmente usando um voo de autogiros Avro Rota impressionados principalmente por civis. voando sobre um ponto de referência conhecido, o radar é então calibrado para que a posição de um alvo em relação ao solo possa ser lida no CRT. O Rota foi usado por causa de sua capacidade de manter uma posição relativamente estacionária sobre o solo, os pilotos aprendendo a voar em pequenos círculos enquanto permaneciam em uma posição constante no solo, apesar do vento contrário.
A rápida expansão da rede CH exigiu mais pessoal técnico e operacional do que o Reino Unido poderia fornecer e, em 1940, um pedido formal foi feito pelo Alto Comissariado Britânico de Ottawa ao governo canadense, apelando para homens qualificados em tecnologia de rádio para o serviço. da defesa da Grã-Bretanha. No final de 1941, 1.292 funcionários treinados se alistaram e a maioria foi levada às pressas para a Inglaterra para servir como mecânico de radar. [65]
Batalha da Grã-Bretanha [ editar ]
Durante a batalha, as estações Chain Home - mais notavelmente a de Ventnor , Isle of Wight - foram atacadas várias vezes entre 12 e 18 de agosto de 1940. Em uma ocasião, uma seção da cadeia de radar em Kent, incluindo o Dover CH, foi apagada de ação por um golpe de sorte na rede elétrica. Embora as cabanas de madeira que abrigam o equipamento de radar tenham sido danificadas, as torres sobreviveram devido à sua construção aberta em vigas de aço. Como as torres sobreviveram intactas e os sinais foram logo restaurados, a Luftwaffe concluiu que as estações eram muito difíceis de danificar por bombardeio e as deixou sozinhas pelo restante da guerra. Teve a Luftwaffeperceberam quão essenciais eram as estações de radar para as defesas aéreas britânicas, é provável que eles tivessem despendido grande esforço para destruí-las. [ citação necessária ]
Atualizações [ editar ]
Chain Home foi o principal sistema de radar para o Reino Unido por apenas um curto período de tempo. Em 1942, muitas de suas funções foram assumidas pelos sistemas de radar GCI de interceptação controlada por solo AMES Type 7 , muito mais avançados. Enquanto o CH escaneava uma área de talvez 100 graus de largura e exigia um esforço considerável para fazer medições, o Type 7 escaneava toda a área de 360 graus ao redor da estação e a apresentava em um indicador de posição plano , essencialmente um mapa bidimensional em tempo real de o espaço aéreo ao redor da estação. Tanto os caças quanto os bombardeiros apareciam na tela e podiam ser distinguidos usando Identificação de amigo ou inimigo(IFF) sinais. Os dados desta tela podem ser lidos diretamente para os pilotos de interceptação, sem a necessidade de operadores ou centros de controle adicionais.
Com a implantação do GCI, o CH tornou-se a parte de alerta antecipado da rede de radares. Para simplificar ainda mais as operações e reduzir a necessidade de mão de obra, o trabalho de traçar os alvos tornou-se semi-automatizado. Um computador analógico de alguma complexidade, conhecido simplesmente como "The Fruit Machine", era alimentado com informações diretamente do console do operador, lendo a configuração do goniômetro para rolamento, e o alcance desde a configuração de um mostrador que movia um ponteiro mecânico ao longo da tela até estava sobre um alvo selecionado. Quando um botão era pressionado, a Fruit Machine lia as entradas e calculava a localização X e Y do alvo, que um único operador poderia então traçar em um mapa ou retransmitir diretamente pelo telefone. [61]
Os transmissores originais foram constantemente atualizados, primeiro de 100 kW do sistema Orfordness para 350 kW para o sistema implantado, e depois novamente para 750 kW durante a guerra, a fim de oferecer um alcance muito maior. Para auxiliar na detecção a longo alcance, foi adicionada uma taxa mais lenta de 12,5 pulsos por segundo. O transmissor de quatro torres foi posteriormente reduzido para três torres.
A chegada do foguete V-2 em setembro de 1944 foi inicialmente recebida sem resposta potencial. Os mísseis voaram muito alto e rápido demais para serem detectados durante sua aproximação, não deixando tempo nem para que um alerta de ataque aéreo fosse emitido. Sua velocidade supersônica fez com que as explosões ocorressem sem aviso antes que o som de sua aproximação atingisse o alvo. O governo inicialmente tentou passá-los como explosões nos canos subterrâneos de gás. No entanto, ficou claro que esse não era o caso e, eventualmente, exemplos do V-2 caindo em seu mergulho final foram capturados em filme.
Em resposta, várias estações CH foram reorganizadas no sistema "Big Ben" para relatar os V-2s durante o lançamento. Nenhuma tentativa foi feita para tentar encontrar a localização do lançamento; o radiogoniômetro era simplesmente muito lento para usar. Em vez disso, cada uma das estações da rede, Bawdsey, Gt. Bromley, High St, Dunkirk e Swingate (Dover) foram deixados em suas configurações de alcance máximo e no modo de medição de altitude. Neste modo, o radar tinha vários lóbulos empilhados onde eram sensíveis aos sinais. À medida que o míssil subia, ele passaria por esses lóbulos, fazendo com que uma série de blips aparecessem e desaparecessem ao longo do tempo. As estações tentaram medir os alcances do alvo enquanto voavam através de cada um desses lóbulos e encaminhavam isso por telefone para uma estação central de plotagem. [66]
Na estação, essas medições de alcance foram plotadas como arcos em um gráfico, conhecidos como cortes de alcance . As interseções dos arcos definiram a área aproximada do lançador. Como o míssil se aproximou do alvo enquanto subia, cada uma dessas interseções estaria mais perto do alvo. Tomando vários deles, por sua vez, a trajetória do míssil poderia ser determinada com algum grau de precisão, e alertas de ataque aéreo enviados para áreas prováveis. [66]
O sucesso nesta tarefa foi auxiliado pelo perfil da fuselagem do míssil, que atuou como um excelente refletor de quarto de onda para radar HF de banda de 12 m. [67] O Comando de Caça da RAF também foi informado do lançamento em um esforço para atacar os locais. No entanto, os comboios de lançamento alemães eram motorizados, bem camuflados e altamente móveis, tornando-os extremamente difíceis de encontrar e atacar. A única afirmação conhecida foi feita quando os pilotos do Supermarine Spitfire do esquadrão No. 602 Squadron RAF se depararam com um V-2 subindo de uma área arborizada, permitindo um tiro rápido de resultado desconhecido. [68]
ROTOR [ editar ]
As defesas de radar britânicas foram rapidamente destruídas durante os últimos anos da guerra, com muitos locais fechados e outros colocados em "cuidado e manutenção". No entanto, as tensões imediatas do pós-guerra com a União Soviética resultaram no recomissionamento de alguns radares de guerra como uma medida paliativa. Radares específicos foram remanufaturados para padrões de qualidade e confiabilidade em tempos de paz, o que proporcionou aumentos significativos em alcance e precisão. Esses sistemas reconstruídos foram a primeira fase do sistema de substituição da Chain Home, ROTOR , que progrediu por três fases de 1949 a 1958. [69]
Foi referido desde o início que, devido ao tempo inerente à tarefa de intercepção, foram necessários cerca de 23 minutos para realizar uma única intercepção desde a detecção inicial. Se o alvo fosse um bombardeiro a jato de alta velocidade, isso exigia cerca de 240 milhas (390 km) de alcance de detecção inicial. [70] CH, mesmo em sua forma atualizada, mal era capaz disso nas melhores condições. Os radares GCI não estavam nem perto disso, e todo o sistema ROTOR dependia de um novo sistema de radar que se tornava disponível o mais tardar em 1957. Em um dos poucos casos em que isso ocorreu, esse requisito foi realmente superado, com os primeiros sistemas AMES Tipo 80 entrando em serviço em 1954.
Os últimos sistemas Chain Home Type 1 foram aposentados em 1955, juntamente com a demolição da maioria das torres de aço e madeira.
CH hoje [ editar ]
Algumas das torres de transmissão de aço permanecem, embora as torres de recepção de madeira tenham sido todas demolidas. As restantes torres têm vários novos usos e, em alguns casos, estão agora protegidas como edifícios tombados por ordem de Património Inglês . [71] Uma dessas torres transmissoras de 360 pés de altura (110 m) agora pode ser encontrada nas instalações da BAE Systems em Great Baddow em Essex, no antigo local do Marconi Research Center . Originalmente ficava na RAF Canewdonem Essex e foi transferida para Great Baddow em 1956. Esta é a única torre Chain Home sobrevivente ainda em sua forma original e não modificada com plataformas cantilever a 50 pés, 200 pés e 360 pés, e em 2019 recebeu um status listado como Grade II. [72] A estação de transmissão Swingate em Kent (originalmente AMES 04 Dover) tem duas torres originais (três até 2010) que são usadas para retransmissão de micro-ondas; as torres perderam suas plataformas na década de 1970. A RAF Stenigot em Lincolnshire tem outra torre quase completa, menos suas plataformas superiores; é usado para treinar montadores aéreos.
O único local original da Chain Home que ainda é usado como estação de radar militar é RRH Staxton Wold em North Yorkshire, embora não haja restos do equipamento de 1937, pois foi completamente limpo e remodelado para a substituição do ROTOR, o sistema Linesman / Mediator , em 1964.
As torres receptoras de madeira de 240 pés foram algumas das estruturas de madeira mais altas já construídas na Grã-Bretanha. Duas dessas torres de madeira ainda estavam de pé em 1955, em Hayscastle Cross. [73] Ao contrário da torre transmissora retratada aqui, as de Hayscastle Cross eram estaiadas.
As torres de recepção de madeira em Stoke Holy Cross foram demolidas em 1960. [74]
Wilkins mais tarde repetiria o Daventry Experiment para a série de televisão da BBC de 1977 The Secret War episódio "To See For a Hundred Miles".
Descrição [ editar ]
Layout mecânico [ editar ]
As instalações de radar Chain Home eram normalmente compostas por dois locais. Um composto continha as torres transmissoras com estruturas associadas, e um segundo composto, normalmente a algumas centenas de metros de distância, continha os mastros do receptor e o bloco de equipamentos do receptor onde os operadores (principalmente WAAF, Força Aérea Auxiliar Feminina ) trabalhavam. [75] O sistema CH era, pela terminologia moderna, um " radar biestático ", embora os exemplos modernos normalmente tenham seus transmissores e receptores muito mais separados.
A antena do transmissor consistia em quatro torres de aço de 110 m de altura, dispostas em uma linha de cerca de 55 m de distância. Três grandes plataformas estavam estacionadas na torre, a 50, 200 e 350 pés do chão. Um cabo de transmissão de 600 ohms foi suspenso da plataforma superior ao solo em ambos os lados da plataforma (somente na parte interna das torres finais). Entre esses cabos de alimentação vertical estavam as antenas propriamente ditas, oito dipolos de meia onda amarrados entre os cabos verticais e espaçados em ½ de comprimento de onda. Eles foram alimentados de lados alternados para que todo o conjunto de cabos estivesse em fase, dado o espaçamento de ½ comprimento de onda. Localizado atrás de cada dipolo havia um fio refletor passivo, espaçado em 0,18 comprimento de onda. [75]
A antena de matriz de cortina resultante produziu um sinal polarizado horizontalmente que foi direcionado fortemente para a frente ao longo da perpendicular à linha das torres. Essa direção era conhecida como linha de tiro e geralmente apontava para a água. O padrão de transmissão cobria uma área de cerca de 100 graus em uma área aproximadamente em forma de leque, com um lóbulo lateral menorpara trás, cortesia dos refletores, e muito menores para os lados. Quando o sinal refletia no solo, ele passava por uma mudança de fase de ½ comprimento de onda, o que fazia com que interferisse no sinal direto. O resultado foi uma série de lóbulos empilhados verticalmente com cerca de 5 graus de largura de 1 grau do chão para a vertical. O sistema foi posteriormente expandido adicionando outro conjunto de quatro antenas adicionais mais próximas do solo, conectadas de maneira semelhante. [75]
O receptor consistia em uma matriz Adcock consistindo de quatro torres de madeira de 240 pés (73 m) de altura dispostas nos cantos de um quadrado. Cada torre tinha três conjuntos (originalmente dois) de antenas receptoras, uma a 45, 95 e 215 pés do chão. A altura média da pilha de transmissores era de 215 pés, [75] razão pela qual a antena mais alta foi posicionada na mesma altitude para produzir um padrão de recepção idêntico ao da transmissão. Um conjunto de interruptores mecânicos acionados por motor permitia ao operador selecionar qual antena estava ativa. A saída da antena selecionada em cada uma das quatro torres foi enviada para um único radiogoniômetrosistema (não a própria solução huff-duff de Watt). Ao conectar as antenas em pares XY, o rolamento horizontal pode ser medido, enquanto a conexão das antenas superior e inferior permitiu que o mesmo goniômetro fosse usado para medir o ângulo vertical. [76]
Dois planos de layout físico foram usados, ou 'Costa Leste' [77] ou 'Costa Oeste'. [78] Os locais da Costa Oeste substituíram as torres treliçadas de aço por mastros estaiados mais simples, embora mantivessem as mesmas torres de madeira para recepção. Os locais da Costa Leste tinham blocos transmissores e receptores protegidos com montes de terra e paredes de explosão, juntamente com transmissores e receptores de reserva separados em pequenos bunkers com mastros aéreos de 120 pés anexados. Essas reservas estavam próximas aos respectivos locais transmissores/receptores, muitas vezes em um campo vizinho. Os locais da Costa Oeste dependiam da dispersão do local para proteção, duplicando todos os edifícios transmissores e receptores.
Detalhes do transmissor [ editar ]
A operação começou com o transmissor Tipo T.3026 enviando um pulso de energia de rádio para as antenas de transmissão de uma cabana ao lado das torres. Cada estação tinha dois T.3026, um ativo e um em espera. O sinal preencheu o espaço na frente da antena, inundando toda a área. Devido aos efeitos de transmissão das múltiplas antenas empilhadas, o sinal era mais forte diretamente ao longo da linha de disparo e diminuía em ambos os lados. Uma área de cerca de 50 graus para cada lado da linha foi preenchida com energia suficiente para tornar a detecção prática. [75]
O transmissor Tipo T.3026 foi fornecido pela Metropolitan-Vickers, baseado em um projeto usado para um transmissor BBC em Rugby . [79] Uma característica única do projeto eram as válvulas "desmontáveis" , que podiam ser abertas para serviço e tinham que ser conectadas a uma bomba de vácuo de difusão de óleo para evacuação contínua durante o uso. As válvulas foram capazes de operar em uma das quatro frequências selecionadas entre 20 e 55 MHz e alternaram de uma para outra em 15 segundos. Para produzir os pulsos curtos de sinal, o transmissor consistia em osciladores Hartley alimentando um par de válvulas amplificadoras de tetrodo. Os tetrodos foram ligados e desligados por um par de tiratrons de vapor de mercúrioconectado a um circuito de temporização, cuja saída polarizou positivamente as grades de controle e tela do tetrodo enquanto um sinal de polarização o mantinha normalmente desligado. [80]
As estações foram organizadas de modo que seus padrões de transmissão em forma de leque se sobrepusessem levemente para cobrir as lacunas entre as estações. No entanto, descobriu-se que os cronômetros que enviavam as transmissões podiam se desviar e as transmissões de uma estação começariam a ser vistas em outras, um problema conhecido como "coelhos em execução". [75] Para evitar isso, a energia da Rede Nacional foi usada para fornecer um sinal conveniente de 50 Hz com bloqueio de fase que estava disponível em todo o país. Cada estação CH foi equipada com um transformador de deslocamento de fase que permitia acionar em um ponto específico na forma de onda da grade, selecionando um ponto diferente para cada estação para evitar sobreposição. A saída do transformador foi alimentada a um oscilador Dippyque produzia pulsos agudos a 25 Hz, com bloqueio de fase para a saída do transformador. O bloqueio foi "suave", então as variações de curto prazo na fase ou frequência da rede foram filtradas. [81]
Durante períodos de forte reflexão ionosférica, especialmente à noite, era possível que o receptor visse reflexões do solo após uma reflexão. Para resolver esse problema, o sistema foi posteriormente fornecido com uma segunda frequência de repetição de pulso a 12,5 pps, o que significava que uma reflexão teria que ser superior a 9.700 km antes de ser vista durante o próximo período de recepção. [75]
Detalhes do receptor [ editar ]
Além de acionar o sinal de transmissão, a saída do sinal de acionamento do transmissor também foi enviada para a cabine receptora. Aqui ele alimentou a entrada para um gerador de base de tempo que acionou as placas de deflexão do eixo X da tela CRT. Isso fez com que o feixe de elétrons no tubo começasse a se mover da esquerda para a direita no instante em que a transmissão foi concluída. Devido ao lento decaimento do pulso, parte do sinal transmitido foi recebido no display. Esse sinal era tão poderoso que superava qualquer sinal refletido dos alvos, o que significava que objetos a menos de 8,0 km não podiam ser vistos na tela. Para reduzir esse período até este ponto, exigia que o receptor fosse sintonizado manualmente, selecionando os capacitores de desacoplamento e a impedância das fontes de alimentação. [82]
O sistema receptor, construído pela AC Cossor para um projeto TRE, era um super- heteródino de múltiplos estágios . O sinal das antenas selecionadas nas torres receptoras era alimentado através do radiogoniômetro e depois em um amplificador de três estágios, com cada estágio alojado em uma caixa de tela metálica para evitar interferência entre os estágios. Cada estágio usava um arranjo de amplificadores Classe B de EF8s, pentodos especiais de baixo ruído e "grade alinhada". [h] A saída do amplificador inicial foi então enviada para a frequência intermediáriamixer, que extraiu uma quantidade de sinal selecionável pelo usuário, 500, 200 ou 50 kHz, conforme selecionado por um interruptor no console. A primeira configuração permitia a maior parte do sinal e era usada na maioria das circunstâncias. As outras configurações estavam disponíveis para bloquear a interferência, mas também bloqueavam parte do sinal, o que reduzia a sensibilidade geral do sistema. [82]
A saída do misturador foi enviada para as placas de deflexão do eixo Y em um CRT de alta qualidade especialmente projetado. [84] Por razões não bem explicadas na literatura, este foi arranjado para desviar o feixe para baixo com sinal crescente. [i] Quando combinado com o sinal do eixo X do gerador de base de tempo, os ecos recebidos de objetos distantes fizeram com que a tela produzisse blips ao longo da tela. Ao medir o ponto central do blip contra uma escala mecânica na parte superior da tela, o alcance do alvo pode ser determinado. Essa medição foi posteriormente auxiliada pela adição da unidade calibradora ou estroboscópio , que fez com que blips nítidos adicionais fossem desenhados a cada 16 km ao longo da tela.[85] Os marcadores eram alimentados a partir dos mesmos sinais eletrônicos que a base de tempo, portanto, sempre devidamente calibrados.
Determinar a localização no espaço de um determinado ponto era um processo complexo de várias etapas. Primeiro, o operador selecionaria um conjunto de antenas receptoras usando o interruptor motorizado, alimentando sinais para o sistema receptor. As antenas foram conectadas em pares, formando duas antenas direcionais, sensíveis principalmente ao longo dos eixos X e Y respectivamente, sendo Y a linha de disparo. O operador então "balançava o gonio", ou "caça", para frente e para trás até que o blip selecionado atingisse sua deflexão mínima nesta tela (ou máxima, a 90 graus). O operador mediria a distância em relação à escala e, em seguida, informaria ao plotter o alcance e o rumo do alvo selecionado. O operador então selecionaria um sinal diferente na tela e repetiria o processo. Para alvos em diferentes altitudes,[86]
Ao receber um conjunto de coordenadas polares do operador de radar, a tarefa do plotter era convertê-las em locais X e Y em um mapa. Eles foram fornecidos com grandes mapas de sua área operacional impressos em papel leve para que pudessem ser armazenados para referência futura. Uma régua rotativa com o ponto central na localização do radar no mapa foi fixada na parte superior, então quando o operador chamava um ângulo, o plotter girava a régua para esse ângulo, olhava ao longo dela para escolher o alcance e traçava um ponto. O alcance chamado pelo operador é o alcance da linha de visão, ou alcance inclinado , não a distância do solo da estação. Para calcular a localização real sobre o solo, a altitude também teve que ser medida (veja abaixo) e então calculada usandotrigonometria . Uma variedade de calculadoras e ajudas foram usadas para ajudar nesta etapa de cálculo.
À medida que o plotter funcionava, os alvos seriam atualizados ao longo do tempo, fazendo com que uma série de marcas, ou plotagens , aparecessem indicando a direção do movimento ou trilha dos alvos . Os rastreadores de pé ao redor do mapa então retransmitiam essas informações via telefone para a sala de filtragem na RAF Bentley Priory , onde um operador de telefone dedicado retransmitia essas informações para plotadores em um mapa muito maior. Desta forma, os relatórios de várias estações foram recriados em uma única visão geral. [87]
Devido a diferenças nos padrões de recepção entre as estações, bem como diferenças nos sinais recebidos de diferentes direções, mesmo em uma única estação, as localizações relatadas variaram da localização real do alvo em uma quantidade variável. O mesmo alvo relatado de duas estações diferentes pode aparecer em locais muito diferentes no gráfico da sala do filtro. Era o trabalho da sala de filtro reconhecer que estes eram realmente o mesmo enredo e recombiná-los em uma única faixa. A partir de então, cada faixa foi identificada por um número, que seria utilizado para todas as comunicações futuras. Quando relatados pela primeira vez, as faixas receberam um prefixo "X" e, em seguida, "H" para Hostil ou "F" para amigável uma vez identificado. [85] [j] Esses dados foram então enviados pela rede telefônica para a sede do Grupo e da Seção, onde as parcelas foram novamente recriadas para controle local sobre os combatentes.
Os dados também foram desviados para outras unidades de defesa, como a Marinha Real , locais de armas antiaéreas do Exército e operações de balão de barragem da RAF . Houve também uma ligação abrangente com as autoridades civis, principalmente Precauções de Ataque Aéreo .
Medição de altitude [ editar ]
Devido ao arranjo das antenas do receptor, a área sensível tinha vários lóbulos laterais que permitiam a recepção em vários ângulos verticais. Normalmente, o operador usaria o conjunto superior de antenas a 215 pés (66 m), que tinha a visão mais clara do horizonte. Devido à interferência de meia onda do solo, o lóbulo principal desta antena foi direcionado a cerca de 2,5 graus acima da horizontal, com sua região sensível estendendo-se de cerca de 1 a 3 graus. No solo, o ganho foi zero, o que permitiu que as aeronaves escapassem da detecção voando em baixas altitudes. O segundo lobo se estendia de cerca de 6 a 12 graus, e assim por diante. Isso deixou uma lacuna distinta no padrão de recepção centrado em cerca de 5,2 graus.
Esse padrão de recepção forneceu ao CH uma maneira relativamente precisa de estimar a altitude do alvo. Para fazer isso, o interruptor motorizado na cabine do receptor foi usado para desconectar os quatro mastros do receptor e, em vez disso, selecionar as duas antenas deslocadas verticalmente em um mastro. Quando conectado ao radiogoniômetro, a saída na tela agora era afetada pela força relativa do sinal dos dois lóbulos, em vez das forças relativas em X e Y no plano horizontal. O operador girou o radiogoniômetro procurando o pico ou recepção mínima, como antes, e anotou o ângulo.
O número informado pelo operador era o alcance da linha de visão para o alvo, ou alcance inclinado , que incluía componentes tanto da distância horizontal quanto da altitude. Para converter isso para o alcance real no solo, o plotter usou trigonometria básica em um triângulo de ângulo reto ; a amplitude inclinada foi a hipotenusa e o ângulo aberto foi a medida do radiogoniômetro. A base e os lados opostos poderiam então ser calculados, revelando a distância e a altitude. Uma correção importante foi a curvatura da Terra, que se tornou significativa nas faixas em que CH trabalhou. Uma vez calculado, isso permitiu que o alcance fosse plotado corretamente, revelando o quadrado da grade para o alvo, que foi então relatado na cadeia.
Quando o alvo foi detectado pela primeira vez a longo alcance, o sinal normalmente não teve retorno suficiente no segundo lóbulo para realizar a detecção de altura. Isso só se tornou possível quando a aeronave se aproximou da estação. Eventualmente, esse problema se repetiria à medida que o alvo se centralizava no segundo lóbulo e assim por diante. Além disso, não foi possível determinar a diferença entre um sinal sendo comparado entre o primeiro e o segundo ou o segundo e o terceiro lóbulo, o que causou alguma ambiguidade em curtos intervalos. No entanto, como a altitude provavelmente foi determinada muito antes disso, isso tendeu a não ser um problema na prática.
Infelizmente este padrão deixou um conjunto de ângulos distintos onde a recepção em ambos os lóbulos foi muito baixa. Para resolver isso, um segundo conjunto de antenas receptoras foi instalado a 45 pés (14 m). Quando os dois conjuntos inferiores de antenas foram usados, o padrão foi deslocado para cima, proporcionando uma forte recepção nas "lacunas", ao custo de uma recepção de longo alcance diminuída devido aos ângulos mais altos.
Avaliação do ataque [ editar ]
Outra função crítica dos operadores de CH era estimar o número e o tipo de aeronave em um ataque. Um nível bruto do tamanho geral pode ser determinado pela força do retorno. Mas uma determinação muito mais precisa pode ser feita observando a taxa de "batimento" dos ecos compostos, a maneira como eles cresceram e diminuíram ao longo do tempo à medida que entravam em diferentes seções do padrão de recepção da antena. Para ajudar nisso, o operador pode reduzir a duração do pulso para 6 microssegundos (de 20) com um botão de pressão. Isso melhorou a resolução do alcance, espalhando o sinal na tela ao custo de menor energia de retorno. [88]
A avaliação de ataques foi em grande parte uma habilidade adquirida e continuou a melhorar com a experiência do operador. Em testes medidos, os experimentadores descobriram que a habilidade adquirida era tão grande que operadores experientes muitas vezes podiam escolher alvos com retornos menores do que a relação sinal-ruído atual . Como isso foi feito foi um grande mistério na época – os operadores estavam detectando blips na estática que eram maiores que o sinal. Atualmente acredita-se que esta é uma forma de ressonância estocástica . [88]
Máquina de frutas [ editar ]
Operar uma estação CH era uma situação de uso intensivo de mão de obra, com um operador na cabine transmissora, um operador e assistente na cabine receptora e até seis assistentes na cabine receptora operando os plotters, calculadoras e sistemas telefônicos. A fim de fornecer serviço 24 horas por dia, várias equipes eram necessárias, juntamente com um número de pessoal de serviço e suporte. Isso foi então multiplicado pela hierarquia de relatórios, que exigia números semelhantes de WAAFs em cada nível da hierarquia do sistema Dowding.
Traçar o ângulo do alvo era um processo simples de fazer a leitura do gonio e definir uma régua rotativa para esse valor. O problema era determinar onde ao longo dessa linha reta estava o alvo; o radar mediu a distância em linha reta do alcance inclinado até o alvo, não a distância sobre o solo. Essa distância foi afetada pela altitude do alvo, que teve que ser determinada tomando as medições de altitude um tanto demoradas. Além disso, essa altitude foi afetada pelo alcance, devido à curvatura da Terra, bem como por eventuais imperfeições no ambiente local, o que fez com que os lóbulos tivessem medidas diferentes dependendo do ângulo do alvo. [85]
Como grande parte da mão de obra necessária era dedicada ao cálculo e plotagem, uma grande redução poderia ser feita usando o máximo de automação possível. Isso começou com o uso de vários auxílios mecânicos; estes foram eventualmente substituídos pela máquina de frutas , um computador analógico eletromecânico de alguma complexidade. [85] Ele replicou todos esses dispositivos e tabelas em forma elétrica. Um repetidor elétrico, ou sincronismo, foi adicionado ao mostrador gonio. Para medir o alcance, foi adicionado um novo mostrador que movia um marcador mecânico para um ponto selecionado na tela. Quando um determinado alvo era selecionado corretamente, o operador apertava um botão para ativar a máquina de frutas, que então lia essas entradas. Além dos insumos, a máquina de frutas também possuía uma série de correções locais tanto para ângulo quanto para altitude, conforme medidos por vôos de calibração e armazenados na máquina em uniseletores telefônicos . Essas correções foram adicionadas automaticamente ao cálculo, eliminando a demorada pesquisa desses números nas tabelas. A saída era a altitude, que então permitia que os plotters determinassem a distância adequada sobre o solo até o alvo. [88]
Versões posteriores da máquina de frutas foram atualizadas para produzir diretamente a posição da aeronave sem operação manual. Usando os mesmos botões para enviar configurações para a máquina, o operador simplesmente acionava o sistema e as saídas eram usadas para acionar um T-quadrado-semelhante ao indicador no gráfico, permitindo que o operador leia diretamente a localização calculada. Isso reduziu o número de pessoas necessárias na estação e permitiu que a estação fosse reorganizada em uma forma muito mais compacta. O operador já não chamava as leituras para os plotters; agora eles se sentavam diretamente ao lado da mesa de plotagem para que pudessem ver se os resultados pareciam corretos, enquanto os contadores podiam ver o enredo e chamá-lo para a sala de plotagem da área. Uma atualização adicional permitiu que os dados fossem enviados para a sala de plotagem local automaticamente pelas linhas telefônicas, reduzindo ainda mais a mão de obra necessária.
De maio a agosto de 1939, o LZ130 Graf Zeppelin II fez voos ao longo da costa do Mar do Norte da Grã-Bretanha para investigar as torres de rádio de 100 metros de altura que estavam sendo erguidas de Portsmouth a Scapa Flow . O LZ130 realizou uma série de testes radiométricos e tirou fotografias. Fontes alemãs relatam que os sinais do Chain Home de 12 m foram detectados e suspeitos de serem radar; no entanto, o investigador-chefe não foi capaz de provar suas suspeitas. [89] Diz-se que outras fontes relatam resultados diferentes. [k]
Durante a Batalha da França, os alemães observaram sinais de pulso de 12 m na frente ocidental sem serem capazes de reconhecer sua origem e propósito. Em meados de junho de 1940, o Deutsche Versuchsanstalt für Luftfahrt (DVL, Instituto Alemão de Pesquisa Aeronáutica) montou um grupo especial sob a direção do professor von Handel e descobriu que os sinais eram provenientes das instalações na costa do Canal da Mancha. [90]
Suas suspeitas foram finalmente comprovadas após a Batalha de Dunquerque , quando os britânicos foram forçados a abandonar uma estação móvel de radar de armamento (GL Mk. I) na Normandia. A equipe de especialistas de Wolfgang Martini foi capaz de determinar o funcionamento do sistema. O GL era um sistema bastante grosseiro de eficácia limitada, e isso levou os alemães a ter uma visão turva dos sistemas de radar britânicos. No entanto, um sistema eficaz requer mais do que apenas o radar; plotagem e relatórios são igualmente importantes, e essa parte do sistema foi totalmente desenvolvida no Chain Home. O fracasso dos alemães em perceber o valor do sistema como um todo foi apontado como uma de suas grandes falhas durante a guerra.
Tecnologias anti-jamming [ editar ]
Os britânicos estavam cientes de que os alemães determinariam o propósito do sistema e tentariam interferir nele, e projetaram uma variedade de recursos e métodos para resolver alguns desses problemas, mesmo quando as primeiras estações estavam sendo construídas. A mais óbvia delas era a capacidade do CH de operar em diferentes frequências, que foi adicionada para permitir que as estações evitassem qualquer tipo de interferência de transmissão contínua em sua frequência de operação. Além disso, a Unidade de Rejeição de Interferência, ou IFRU, permitiu que a saída dos estágios intermediários dos amplificadores fosse cortada na tentativa de sintonizar com precisão o receptor aos próprios sinais da estação e ajudar a rejeitar sinais de banda larga.
Mais complexo foi um sistema embutido nos displays CH, implementado para remover sinais espúrios de pulsos de interferência não sincronizados. Consistia em duas camadas de fósforo na tela CRT, uma camada de reação rápida de sulfeto de zinco abaixo e uma camada mais lenta de sulfeto de cádmio e zinco no topo. Durante a operação normal, o sinal azul brilhante do sulfeto de zinco era visível, e seu sinal ativaria a camada amarela de sulfeto de cádmio de zinco, fazendo com que um sinal de "média" fosse exibido em amarelo. Para filtrar os pulsos de interferência, uma folha de plástico amarela foi colocada na frente da tela, tornando a tela azul invisível e revelando o sinal médio amarelo mais fraco. Esta é a razão pela qual muitos radares da guerra até a década de 1960 têm telas amarelas.
Outro método era usar medições apenas de alcance de várias estações CH para produzir correções em alvos individuais, o "método Chapman". Para ajudar nessa tarefa, seria instalado um segundo display que alimentaria o sinal do eixo Y de uma estação CH distante por meio de linhas telefônicas. Este sistema nunca foi necessário.
Primeiras tentativas, interrompendo o acompanhamento [ editar ]
Quando a interferência foi tentada pela primeira vez pelos alemães, foi de uma maneira muito mais inteligente do que se esperava. Foi explorada a observação de que as transmissões das estações individuais estavam espalhadas no tempo, a fim de evitar interferência mútua. [91] Um sistema foi projetado para enviar de volta pulsos de banda larga espúrios no intervalo de tempo de uma estação CH escolhida. O operador CH poderia evitar este sinal simplesmente alterando ligeiramente seu intervalo de tempo, para que o bloqueio não fosse recebido. No entanto, isso fez com que os sinais da estação começassem a se sobrepor ao intervalo de tempo de outra, de modo que a estação tentaria a mesma cura, afetando outra estação na rede e assim por diante.
Uma série de tais bloqueadores foi instalada na França a partir de julho de 1940 e logo se concentrou em uma única estação em Calais que afetou CH por algum tempo. No entanto, o momento dessas tentativas foi extremamente mal considerado. Os britânicos desenvolveram rapidamente métodos operacionais para neutralizar esse bloqueio, e estes efetivamente eliminaram o efeito do bloqueio com a abertura da Batalha da Grã-Bretanha em 10 de julho. Os alemães estavam a caminho de desenvolver sistemas de interferência mais sofisticados, mas não estavam prontos para operação até setembro. Isso significava que o sistema CH foi capaz de operar sem ser molestado durante a Batalha e levou a seus sucessos bem divulgados. [91]
No início da Batalha, em julho, as unidades operacionais alemãs da Luftwaffe estavam bem cientes do CH, e foram informadas pelo DVL que não podiam esperar passar despercebidas, mesmo nas nuvens. No entanto, a Luftwaffe fez pouco para resolver isso e tratou todo o tópico com algum nível de desdém. Seus próprios radares eram superiores ao CH em muitos aspectos, mas em ações eles provaram ser apenas marginalmente úteis. Durante a Batalha Aérea de Heligoland Bight em 1939, um radar alemão Freyadetectou o ataque enquanto ainda estava a uma hora de distância de seu alvo, mas não tinha como relatar isso a nenhuma das unidades de caça que poderiam interceptá-lo. Levar as informações do radar aos pilotos de forma útil parecia ser um problema difícil, e os alemães acreditavam que os britânicos teriam os mesmos problemas e, portanto, o radar teria pouco efeito real.
Algum esforço inconstante foi feito para atacar as estações CH, especialmente durante os estágios iniciais da Batalha. No entanto, os engenheiros britânicos conseguiram devolver rapidamente essas unidades ao serviço ou, em alguns casos, simplesmente fingiram fazê-lo para enganar os alemães e pensar que os ataques falharam. À medida que o padrão desses ataques ficou claro, a RAF começou a combatê-los com eficácia crescente. Os bombardeiros de mergulho Junkers Ju 87 foram submetidos a perdas catastróficas e tiveram que ser retirados da batalha. Os alemães desistiram de tentar atacar CH diretamente em qualquer escala razoável. [91]
Assim, o CH foi autorizado a operar durante a Batalha em grande parte sem impedimentos. Embora as comunicações fossem de fato um problema sério, foi precisamente esse problema que o sistema Dowding foi criado para resolver, com grandes custos. O resultado foi que todos os caças britânicos eram aproximadamente duas vezes mais eficazes, ou mais, do que os alemães. Alguns ataques foram recebidos com 100% dos caças despachados engajando com sucesso seus alvos, enquanto as aeronaves alemãs voltaram para casa mais da metade do tempo sem nunca terem visto o inimigo. É por essa razão que Churchill credita a Chain Home a vitória na Batalha.
Spoofing jammers, jitter [ editar ]
Um segundo sistema de interferência foi ativado em Cap Gris Nez em setembro, usando um sistema que acionou seu sinal em resposta à recepção de um pulso de CH. Isso significava que o sistema respondia à estação CH mesmo se ela mudasse seu intervalo de tempo. Esses sistemas, conhecidos como Garmisch-Partenkirchen , foram usados durante a Operação Donnerkeil em 1941. Outras melhorias no conceito básico permitiram a geração de retornos múltiplos, aparecendo como várias aeronaves na tela CH.
Embora esses novos bloqueadores fossem relativamente sofisticados, os operadores de CH rapidamente se adaptaram a eles alterando periodicamente a frequência de repetição de pulso (PRF) do transmissor de sua estação. Isso fez com que os sinais de interferência sincronizados ficassem brevemente fora de sincronia com a estação, e os blips dos bloqueadores "tremessem" na tela, permitindo que fossem distinguidos visualmente. A "Intentional Jitter Anti-Jamming Unit", IJAJ, executou isso de forma automática e aleatória, impossibilitando que os jammers alemães correspondessem às alterações.
Outra atualização ajudou a rejeitar pulsos não sincronizados, suplantando a tela de duas camadas. Este dispositivo, a unidade "Anti-Jamming Black-Out", AJBO, alimentou o sinal do eixo Y em um atraso e depois no controle de brilho do CRT. Pulsos curtos que apareciam e desapareciam eram silenciados, desaparecendo da tela. Técnicas semelhantes usando linhas de atraso acústico , tanto para redução de interferência quanto para filtragem de ruído, tornaram-se comuns em muitas unidades de radar durante a guerra.
Klein Heidelberg [ editar ]
Os alemães também fizeram uso do CH para seu próprio sistema de radar passivo, conhecido como Klein Heidelberg . Isso usava as transmissões do CH como fonte e uma série de antenas ao longo da costa do Canal como receptor. Ao comparar o tempo de chegada dos sinais de uma aeronave selecionada, seu alcance e direção podem ser determinados com alguma precisão. Como o sistema não enviava sinais próprios, os aliados não estavam cientes disso até que invadiram as estações em 1944. A maioria das estações tinha acabado de ser construída quando foram invadidas. [92]
Comparação com outros sistemas [ editar ]
Os textos modernos são muitas vezes desdenhosos da Chain Home, vendo-a como "tecnologia sem saída com sérias deficiências". [93]
Em muitos aspectos, o CH era um sistema grosseiro, tanto em teoria quanto em comparação com outros sistemas da época. Isto é especialmente verdadeiro quando o CH é comparado ao seu homólogo alemão, o Freya. Freya operava em comprimentos de onda mais curtos, na faixa de 2,5 a 2,3 m (120 a 130 MHz), permitindo que seja transmitido a partir de uma antena muito menor. Isso significava que Freya não precisava usar a estrutura de duas partes do CH com uma transmissão de holofote e, em vez disso, poderia enviar seu sinal em um feixe mais focado, como um holofote. Isso reduziu bastante a quantidade de energia necessária para ser transmitida, pois um volume muito menor estava sendo preenchido com a transmissão. A localização da direção foi realizada simplesmente girando a antena, que era pequena o suficiente para tornar isso relativamente fácil de organizar. Além disso, a maior frequência do sinal permitiu maior resolução, o que auxiliou na eficácia operacional. No entanto, Freya tinha um alcance máximo mais curto de 160 km (100 milhas) e não conseguiu determinar com precisão a altitude.
Deve ser lembrado que o CH foi deliberadamente projetado especificamente para usar componentes prontos para uso sempre que possível. Apenas o receptor era realmente novo, o transmissor foi adaptado de sistemas comerciais e esta é a principal razão pela qual o sistema usou um comprimento de onda tão longo. As estações CH foram projetadas para operar em 20-50 MHz, a "área de fronteira" entre as bandas de alta frequência e VHF em 30 MHz, embora as operações típicas fossem em 20-30 MHz (a extremidade superior da banda de HF), ou cerca de 12 comprimento de onda m (25 MHz). [94] O alcance de detecção era tipicamente 120 mi (190 km; 100 nmi), mas poderia ser melhor. [95]
A principal limitação em uso era que o Chain Home era um sistema fixo, não rotacional, o que significava que ele não podia ver além de seu arco de transmissão de sessenta graus ou atrás dele, uma vez que os alvos voavam sobre a cabeça, e assim o planejamento de ataques sobre a terra era reduzido para observadores terrestres, principalmente o Observer Corps (a partir de abril de 1941 conhecido como Royal Observer Corps ). A observação terrestre era aceitável durante o dia, mas inútil à noite e em condições de visibilidade reduzida. Este problema foi reduzido com a introdução de radares de vigilância mais avançados com rastreamento de 360 graus e capacidade de detecção de altura e, mais importante, aeronaves equipadas com radar de interceptação aerotransportada (AI), [96]que havia sido desenvolvido em paralelo com Chain Home a partir de 1936. Este novo equipamento começou a aparecer no final de 1940 instalado nas aeronaves Bristol Blenheim , Bristol Beaufighter e Boulton Paul Defiant .
Mesmo enquanto o sistema CH estava sendo implantado, uma grande variedade de experimentos com designs mais novos estava sendo realizada. Em 1941, o tipo 7 Ground Control Intercept Radar (GCI) [97] em um comprimento de onda de 1,5 m estava entrando em produção, e alcançou amplo serviço em 1942.
- Os trabalhos mais antigos geralmente se referem a toda a rede como Chain Home também, mas materiais de guerra da RAF e fontes mais modernas separam claramente a rede de radar da cadeia de relatórios.
- ↑ Bowen sugere que Tizard foi o impulso original para a formação do Comitê e se aproximou de Wimperis para apoiá-lo. [30]
- ↑ Uma investigação mais completa das alegações de Tesla foi posteriormente atribuída ao membro do comitê Patrick Blackett . Ele não retornou seus resultados até outubro de 1936, concluindo que "não havia nada de valor neles". [36] O comitê também entrou em contato com seus colegas em Washington, que relataram que Tesla "tinha uma idade avançada e não produziu nada de significativo desde a guerra de 1914-18". [37]
- ↑ Algumas fontes dizem £2.000.
- ↑ Este, coincidentemente, foi o mesmo dia em que Hitler criou oficialmente a Luftwaffe . [43]
- ↑ Bowen coloca a soma em £ 1.000.000. [56]
- ^ Gough diz sete
- ↑ Introduzido em 1938, o EF8 não era tecnicamente um pentodo, pois tinha 4 grades tornando-o um hexodo. No entanto, o objetivo da quarta grade e o alinhamento das grades restantes foi reduzir o ruído de partição de que os pentodos geralmente sofrem. Como o dispositivo exibia características de pentodo, toda a literatura geralmente o descreve como um 'pentodo'. [83] Não está claro se o dispositivo foi desenvolvido especificamente para o sistema de casa em cadeia.
- ^ A imagem do console do operador nesta página parece oferecer a solução; a linha não está sendo desenhada na parte superior da tela, mas no meio, onde é mais larga e, portanto, fornece a maior resolução. O tubo é então colocado em uma caixa com a parte superior coberta, de modo que a linha no meio do CRT apareça no topo da abertura resultante. Claro que isso também poderia ser operado para cima.
- ^ Outros códigos também podem ter sido usados, esta não pretende ser uma lista exaustiva.
- ↑ Alegações foram feitas de que as missões LZ130 (1) não conseguiram detectar quaisquer emissões de rádio de interesse; (2) não conseguiu identificar o verdadeiro propósito das novas estações britânicas, concluindo que as torres eram para comunicação de rádio naval de longo alcance, não localização de rádio; e (3) não conseguiu identificar a origem dos sinais como as torres que haviam despertado o interesse em primeiro lugar. Concorda-se que os cientistas alemães não tinham certeza das defesas de radar britânicas, e essas alegações podem refletir o debate entre esses cientistas.
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Leitura adicional [ editar ]
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- Bragg, Michael., RDF1 The Location of Aircraft by Radio Methods 1935–1945 , Hawkhead Publishing, Paisley 1988 ISBN 0-9531544-0-8 A história do radar terrestre no Reino Unido durante a Segunda Guerra Mundial
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- Latham, Colin & Stobbs, Anne., Radar A Wartime Miracle , Sutton Publishing Ltd, Stroud 1996 ISBN 0-7509-1643-5 A história do radar no Reino Unido durante a Segunda Guerra Mundial contada pelos homens e mulheres que trabalharam nele.
- Latham, Colin & Stobbs, Anne., Pioneers of Radar (1999, Sutton, Inglaterra) ISBN 0-7509-2120-X
- Scanlan, MJB, Chain Home Radar - Uma Reminiscência Pessoal , The General Electric Company, plc, GEC Review, Vol. 8, Nº 3, 1993, pág. 171-183, ISSN 0267-9337
- Zimmerman, David., Escudo da Grã-Bretanha: Radar e a derrota da Luftwaffe , Sutton Publishing Ltd, Stroud, 2001, ISBN 0-7509-1799-7
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