Chain Home Low ( CHL )
 Estação Chain Home Low em Hopton-on-Sea | |
| País de origem | Reino Unido |
|---|---|
| Introduzido | Julho de 1939 |
| No. construído | 100+ |
| Frequência | 200 MHz |
| PRF | 400 Hz |
| Beamwidth | 1,5 ° (horizontal) |
| Largura do pulso | 3 µs |
| RPM | Até 3,3 |
| Poder | 150 kW |
| Outros nomes | AMES Tipo 2, CD Mark I |
Chain Home Low ( CHL ) era o nome de um sistema de radar de alerta precoce britânico operado pela RAF durante a Segunda Guerra Mundial . [2] O nome se refere à capacidade do CHL de detectar aeronaves voando em altitudes abaixo das capacidades dos radares Chain Home (CH) originais , onde a maioria dos radares CHL estavam localizados. O CHL pode detectar com segurança aeronaves voando a níveis tão baixos quanto 150 m (500 pés). O nome oficial era AMES Tipo 2 , referindo-se à Estação Experimental do Ministério do Ar em Bawdsey Manor onde foi desenvolvido, mas esse nome quase nunca foi usado na prática.
O sistema havia sido originalmente desenvolvido pelo grupo de pesquisa do Exército Britânico , também baseado em Bawdsey, como um sistema para detectar navios inimigos no Canal da Mancha . Foi construído a partir da eletrônica em desenvolvimento para os sistemas de radar de interceptação aerotransportada , que funcionavam na faixa de 1,5 m. Essa alta frequência (200 MHz), para a época, permitia o uso de antenas menores que podiam ser movidas para frente e para trás em busca de retornos, em contraste com as enormes antenas fixas do sistema Chain Home de 6,7 m de comprimento de onda (45 MHz) .
Quando a guerra começou, a Luftwaffe iniciou missões de colocação de minas nas quais o avião bombardeiro voaria quase toda a sua missão em baixa altitude. Chain Home só podia ver alvos acima de 1,5 graus no horizonte, então essas aeronaves só se tornaram visíveis a curto alcance. Robert Watson Watt apreendeu várias dezenas de sistemas de CD que estavam em construção final e os instalou em estações CH e locais importantes ao longo da costa para preencher essa lacuna crítica na cobertura.
O CHL permaneceu como uma parte importante da rede Chain pelo resto da guerra e foi mantido na era do pós-guerra até ser substituído durante as atualizações do ROTOR pelo AMES Type 80 . A eletrônica, notadamente o transmissor de alta potência, também foi reutilizada em uma série de outros sistemas, incluindo o AMES Tipo 7 .
CHL traça suas origens em experimentos iniciais com sistemas de radar de interceptação aerotransportada em 1936. Estes foram desenvolvidos como um radar de curto alcance que seria usado para fechar a lacuna entre a precisão de aproximadamente 5 milhas (8,0 km) de Chain Home (CH) e a precisão alcance visual de um piloto de caça noturno em cerca de 1.000 jardas (0,91 km). Desenvolvido por uma equipe da Bawdsey Manor liderada por "Taffy" Bowen , o novo radar teve que operar em comprimentos de onda muito mais curtos para limitar o tamanho da antena a algo que pudesse caber em um avião. Após considerável experimentação, a equipe estabeleceu um conjunto de trabalho em comprimento de onda de 1,5 metro, cerca de 193 MHz na banda de VHF .
Nos primeiros experimentos com o novo conjunto, a equipe descobriu que a detecção de outras aeronaves era problemática devido ao tamanho relativamente pequeno do alvo, mas especialmente devido aos reflexos do solo. O último causou um sinal muito forte que parecia estar em uma faixa igual à altitude atual da aeronave, e tudo além disso era invisível na desordem resultante. Isso significava que um bombardeio noturno típico executado por aeronaves alemãs a 15.000 pés (4.600 m) de altitude só se tornaria visível àquela distância, muito menos do que o mínimo desejado de 5 milhas (26.000 pés).
Esses mesmos experimentos demonstraram um efeito colateral inesperado. Enquanto a aeronave sobrevoava Bawdsey, que está localizada na costa do Canal da Mancha , a equipe encontrou retornos constantes fortes que mais tarde perceberam que eram os guindastes nas docas de Harwich , a quilômetros de distância. Outros retornos menores foram rapidamente identificados como barcos no Canal. Eles estavam sendo detectados em alcances muito além do alcance máximo contra aeronaves, apesar das antenas não terem sido projetadas para esta função.
O potencial desta descoberta não foi perdido, e Robert Watson-Watt pediu à equipe para demonstrar o conceito em um cenário do mundo real. Uma série de exercícios militares no Canal da Mancha em setembro de 1937 proporcionou um teste perfeito. Em 3 de setembro, o avião de teste da equipe, Avro Anson K6260 , detectou vários navios da Marinha Real no Canal da Mancha e, no dia seguinte, repetiu esse desempenho apesar do céu quase totalmente nublado. Albert Percival Rowe do Comitê Tizard comentou mais tarde que "Isto, se eles soubessem, era a escrita na parede para o Serviço de Submarino Alemão." [3]
CD [ editar ]
O Exército Britânico foi realmente o primeiro a considerar o radar, quando WAS Butement e PE Pollard apresentaram um artigo em 1931 sugerindo o uso de pulsos de sinal de rádio para medir a distância até os navios. [4] O Exército ficou desinteressado até ouvir sobre o trabalho de Watt em Bawdsey, quando de repente ficou muito interessado. Em outubro de 1936, uma equipe de ligação liderada por ET Paris e Albert Beaumont Wood foi criada em Bawdsey, oficialmente conhecida como Seção de Aplicações Militares, mas universalmente conhecida como "Célula do Exército".
Ironicamente, os únicos dois técnicos com a experiência necessária disponível eram Butement e Pollard. Os dois rapidamente começaram o desenvolvimento de dois projetos, a Unidade de Radar Móvel (MRU), que era uma versão móvel do Chain Home, e o radar Gun Laying , uma unidade muito menor projetada para fornecer medições de alcance contra aeronaves como um auxílio para apontar seus antiaéreos artilharia . Ambos operavam em comprimentos de onda mais longos, típicos dos radares RAF da época, o que os tornava relativamente grandes. As equipes fizeram um progresso considerável em ambos os projetos no verão de 1937, com o radar Gun Laying, Mk. I (GL) prestes a entrar em produção inicial, e os MRUs posteriormente assumidos em 1938 pela RAF como AMES Tipo 9. [5]
Com este trabalho começando a passar do desenvolvimento para a produção, coincidindo com a surpreendente demonstração anti-embarque de Bowen, Butement começou a procurar maneiras de adaptar o set de 1,5 m de Bowen para novos papéis. Eles revisitaram seu conceito original para desenvolver radar de Defesa Costeira (CD), permitindo a artilharia costeira do Exércitopara apontar suas armas à noite ou no nevoeiro. O conjunto de CDs era, em muitos aspectos, uma versão do GL trabalhando no comprimento de onda menor de 1,5 m e, como o GL, usava antenas de transmissão e recepção separadas que precisavam ser giradas juntas para serem direcionadas a um alvo. O sistema GL anterior operava a pouco mais de 6 m, o que significava que a antena era muito grande. A matriz GL tinha apenas quatro elementos horizontais, que ofereciam resolução da ordem de 20 graus. Isso permitiu que o operador escolhesse uma única aeronave, desde que não estivessem em formação, mas não pudessem ser usadas para guiar diretamente os canhões. Em contraste, o comprimento de onda de 1,5 m dos novos conjuntos permitiu que uma antena de aproximadamente o mesmo tamanho apresentasse oito dipolos, reduzindo o ângulo para cerca de 1,5 graus.
Embora isso fosse de capacidade marginal em termos de direcionamento direto dos canhões, em julho de 1939 foi notado que quando os canhões de 9,2 polegadas do Exército erraram seus alvos, o respingo de água causado pelo projétil causaria um breve, mas óbvio, retorno ao radar conjuntos. Isso significava que qualquer imprecisão nas medições da antena do radar poderia ser eliminada comparando o alvo e os respingos na tela, já que ambos teriam exatamente o mesmo erro. Os artilheiros podiam então corrigir seu tiro ("andar") sobre os alvos da mesma maneira que fariam quando recebessem correções de observadores remotos. [5]
CD se torna CHL [ editar ]
Durante os primeiros testes contra o Chain Home em 1938, os pilotos da RAF perceberam que podiam escapar da detecção voando em baixas altitudes. Isso ocorreu devido ao ângulo mínimo do CH ser cerca de 1,5 grau acima do horizonte, o que significava que as aeronaves estavam abaixo da visão do radar até se aproximarem de algumas milhas. Eles poderiam escapar totalmente da detecção voando entre duas estações CH em altitudes em torno de 1.500 pés (460 m). A princípio, isso não foi considerado uma limitação séria, já que os bombardeiros costumavam voar a altitudes de 15.000 pés ou mais e, nessa altitude, podiam ser detectados na França.
Mas, quando a magnitude do problema ficou clara, Watt ficou preocupado. Em julho de 1939, ele fez um pedido de vinte e quatro conjuntos de CDs sob o nome de AMES Tipo 2 (Tipo 1 sendo Chain Home), com a intenção de colocar um em cada estação Chain Home para permitir cobertura em altitudes mais baixas, [6] até 500 pés (150 m). [5]Estes diferiam dos conjuntos de CD principalmente na antena: em vez de uma única matriz horizontal, CHL usava quatro matrizes empilhadas de cinco dipolos, reduzindo a precisão do azimute, mas permitindo que a altitude fosse estimada comparando os retornos dos diferentes conjuntos de matrizes verticais. Para manter sua rápida introdução, o CHL era um sistema dirigido manualmente relativamente simples que exigia que o operador caçasse os alvos balançando a antena para frente e para trás em busca de retornos. A antena era originalmente alimentada por WAAFs montados em bicicletas sem rodas cujas correntes eram conectadas a um sistema de engrenagens.
Não foi muito depois do início da guerra que os alemães acidentalmente notaram o efeito ao voar baixo. Nesse caso, as aeronaves enviadas em surtidas de minelaying quase sempre retornavam, enquanto aquelas em outras missões de intrusão eram quase sempre interceptadas. Essas aeronaves tiveram que largar suas cargas de altitudes muito baixas, então geralmente seguiram rotas sobre a água, incluindo rios, voando em baixas altitudes na maior parte da missão. No início, não era óbvio por que eles estavam sobrevivendo, já que poderia haver muitos motivos; os caças podem não ser capazes de vê-los contra o solo, os canhões AA posicionados no interior podem não ser capazes de mirar neles, etc. Mas rapidamente se tornou aparente que o vôo em baixa altitude significava que eles não estavam sendo detectados nos radares.
A Luftwaffe logo começou uma série de ataques de baixo nível que provou ser quase impossível de se defender. Conjuntos CHL adicionais foram solicitados e configurados para preencher as lacunas entre os conjuntos co-localizados nas estações CH. Em abril de 1941, todos os conjuntos CHL foram atualizados com uma nova antena que foi motorizada para girar a 1, 1,5, 2 ou 3,33 rpm e usou uma única antena de transmissão / recepção em vez de outras separadas.
CHL e GCI [ editar ]
Quando implantado pela primeira vez, o CHL foi usado para a detecção precoce de alvos de baixo nível, bem como um sistema para rastrear aeronaves individuais em terra; ao contrário do CH, que ficava permanentemente voltado para a água, o CHL podia ser virado para olhar em qualquer direção. Este último papel ficou desatualizado com a introdução do AMES Tipo 7 em 1942. Eletronicamente, o Tipo 7 era essencialmente uma versão maior e mais poderosa do CHL, com uma antena maior no nível do solo. No entanto, a antena girou continuamente em um círculo completo e os retornos foram plotados em uma forma semelhante a um mapa conhecido como um indicador de posição do plano(PPI). Enquanto os operadores CHL tinham que calcular a posição de um único alvo a partir do alcance e rumo, os operadores do Tipo 7 viram todas as aeronaves em sua área simultaneamente e puderam determinar sua localização no mapa diretamente. O CHL era cada vez mais usado puramente para aviso prévio, chamando a localização aproximada de alvos para as estações Tipo 7, que sabiam então onde procurar. Posteriormente, o radar Chain Home Extra Low (CHEL) de frequência de 3 GHz foi frequentemente co-localizado com sites CHL, estendendo ainda mais a detecção para até 50 pés (15 m).
Várias adaptações do CHL foram feitas durante a guerra. Esses sistemas podem ser móveis [7], nos quais as unidades são colocadas em caminhões para se movimentarem de acordo com os do inimigo, estendendo as opções da RAF para enfrentar o inimigo.
AMES Tipo 11 [ editar ]
Embora o GCI tenha começado a suplantar o CHL durante 1941 e especialmente em 1942, o CHL continuou a fornecer um importante papel de alerta precoce. Em fevereiro de 1942, os alemães montaram o Channel Dash , movendo dois de seus navios de guerra para portos na Alemanha, navegando direto pelo Canal da Mancha. Esse grande constrangimento foi devido em grande parte ao bloqueio extremamente eficaz por parte dos alemães, que conseguiram tornar os radares CH e CHL que cobriam a costa totalmente ineficazes sem que os operadores percebessem. [ citação necessária ]
Para resolver isso, o RAF começou o desenvolvimento do AMES Tipo 11 , um sistema CHL montado em caminhão operando em 500–600 MHz. Esta frequência foi escolhida para corresponder à dos radares antiaéreos alemães, na esperança de que os sinais fossem mais difíceis de perceber e que o bloqueio tivesse efeitos negativos nos próprios radares alemães. Os tipos 11 foram deliberadamente usados apenas em tempos de interferência, a fim de evitar dar aos alemães sinais de inteligência sobre eles, e no final foram pouco usados.
