El AMES Type 85 , también conocido por su código arco iris Blue Yeoman , fue un radar de alerta temprana (EW) y dirección de caza (GCI) extremadamente potente utilizado por la Royal Air Force (RAF) como parte de la red de radar Linesman/Mediator . Propuesto por primera vez a principios de 1958, [1] pasaron once años antes de que entraran en funcionamiento a finales de 1968, momento en el que ya se consideraban obsoletos. [2] El Type 85 siguió siendo el radar de defensa aérea principal de la RAF hasta que fue reemplazado por los equipos Marconi Martello a finales de la década de 1980 como parte de la nueva red IUKADGE .
En la década de 1950, la RAF implementó la red de informes ROTOR y, más tarde, mejoró este sistema con el radar AMES Tipo 80. Mientras se construían, se probó el inhibidor de radar carcinotrón y se descubrió que bloqueaba completamente la pantalla. Al principio, se temió que el carcinotrón dejara inservibles todos los radares de largo alcance, pero con el tiempo surgieron varios conceptos nuevos para hacer frente a esta amenaza. Entre ellos se encontraba el radar Blue Riband , que utilizaba una docena de klistrones de 8 MW que cambiaban de frecuencia aleatoriamente para saturar la señal del inhibidor.
La introducción del misil balístico implicaba que los futuros ataques probablemente se realizarían con misiles balísticos de alcance medio , no con bombarderos estratégicos . Se cuestionó la necesidad de un sistema antibombarderos integral, y el alto precio del Blue Riband lo convirtió en un objetivo de cancelación total. En respuesta, en 1958 se construyó un nuevo diseño combinando la electrónica del Blue Riband con una antena más pequeña desarrollada originalmente como una actualización para el radar Orange Yeoman . El resultado fue el todavía prodigioso diseño Blue Yeoman, que se mejoró aún más utilizando la antena más grande del AMES Tipo 84. El Tipo 85 resultante se declaró operativo en tres sitios en 1968.
En ese momento, el concepto de Linesman ya se había puesto en tela de juicio, ya que los emplazamientos de los radares y el centro de mando centralizado no reforzado serían triviales de destruir incluso con armas convencionales. En cambio, la financiación para futuras mejoras del sistema se dirigió a reemplazarlo lo antes posible. El Tipo 85 permaneció en servicio durante la década de 1970 y principios de la de 1980, cuando formó parte del nuevo sistema UKADGE . El UKADGE mejorado sustituyó al Tipo 85 por una serie de radares más pequeños y móviles para que los sistemas de reserva pudieran colocarse fuera del emplazamiento y luego ponerse rápidamente en servicio si los radares principales eran atacados. Los Tipo 85 dejaron de estar en servicio en algún momento de la década de 1990.
A principios de la década de 1950, la amenaza de un ataque nuclear por parte de la Unión Soviética llevó al Reino Unido a construir una extensa red de radar conocida como ROTOR . ROTOR inicialmente imaginó dos fases: la primera utilizando radares mejorados de la Segunda Guerra Mundial como Chain Home y, a partir de 1957, estos serían reemplazados por un radar mucho más potente conocido como Microwave Early Warning o MEW. Una parte clave del concepto era un conjunto de seis centros de control sectorial donde se enviarían los datos de todos los radares para producir la imagen aérea reconocida del área circundante. [3]
En 1951, cuando el ROTOR estaba empezando, el Telecommunications Research Establishment (TRE) comenzó a experimentar con nuevos detectores de cristal de bajo ruido que mejoraban la recepción en 10 dB y nuevos magnetrones de cavidad de aproximadamente 1 MW de potencia. Al combinarlos en una antena fija, pudieron detectar aviones bombarderos a cientos de millas de distancia. Una versión de producción de este prototipo "Green Garlic" estaría disponible años antes que el MEW. MEW se convirtió en un proyecto de desarrollo a largo plazo y se convirtió en propiedad de Marconi Wireless . Green Garlic se desarrolló rápidamente como el AMES Type 80 y se implementó a partir de 1954, con la red inicial operativa al año siguiente. [4]
Pronto se comprobó que el sistema, con pequeñas mejoras, tenía la resolución óptica necesaria para guiar a los aviones interceptores a sus objetivos incluso a muy larga distancia. Esta tarea requería anteriormente radares de interceptación controlados desde tierra (GCI) con antenas especiales que proporcionaban la resolución requerida. Las mejoras del Tipo 80 permitirían combinar esta tarea con la función de guerra electrónica. Al mismo tiempo, se puso a disposición un nuevo magnetrón de 2,5 MW, que aumentaba el alcance más allá de las versiones originales. Estos Tipo 80 Mark III llevaron a muchos cambios en el diseño del ROTOR, ya que se eliminaron las salas de control centralizadas y toda la batalla, desde la detección hasta la interceptación, se manejó directamente desde las propias estaciones de radar. Finalmente, después de varios cambios en los planes, el sistema surgió con nueve estaciones de radar maestras y unos veinte radares más que les enviaban datos por teléfono. [5]
En 1950, los ingenieros de la empresa francesa CSF (ahora parte del Grupo Thales ) introdujeron el carcinotrón , un tubo de vacío productor de microondas que podía sintonizarse rápidamente en una amplia gama de frecuencias modificando un único voltaje de entrada. Al barrer continuamente las frecuencias de los radares conocidos , dominaría las propias reflexiones del radar y los cegaría. Su ancho de banda extremadamente amplio significaba que un solo carcinotrón podía usarse para enviar señales de interferencia contra cualquier radar con el que fuera probable que se encontrara, y la rápida sintonización significaba que podía hacerlo contra varios radares al mismo tiempo, o barrer rápidamente todas las frecuencias potenciales para producir interferencias de barrera . [6]
El carcinotrón se presentó públicamente en noviembre de 1953. El Admiralty Signals and Radar Establishment compró uno y lo instaló en un Handley Page Hastings llamado Catherine , probándolo contra el último Type 80 a finales de ese año. Como temían, hizo que la pantalla del radar fuera completamente ilegible, llena de ruido que ocultaba cualquier objetivo real. Se logró una interferencia útil incluso cuando el avión estaba bajo el horizonte del radar , en cuyo caso otros aviones tenían que estar a 20 millas (32 km) a los lados antes de que fueran visibles fuera de la señal de interferencia. [7] El sistema era tan efectivo que parecía hacer inútil el radar de largo alcance. [8]
Mientras se instalaba ROTOR, todavía se estaba trabajando en el diseño original de la MEW en Marconi. Como las necesidades inmediatas de la RAF estaban cubiertas por el Tipo 80, los requisitos para la MEW se habían modificado para producir un diseño mucho más capaz. La especificación resultante exigía un klistrón de banda L de 10 MW y un sistema avanzado de indicación de objetivos móviles (MTI). [9]
Los cálculos indicaban que un carcinotrón podía producir unos 10 W de señal en cualquier frecuencia dada. El transmisor klistrón de 10 MW produciría 11 W de señal de retorno a 200 millas náuticas, superando así o "quemando" la interferencia. [10] Desafortunadamente, el klistrón resultó ser un problema y sólo pudo alcanzar 7 MW en ocasiones. En 1958, se tomó la decisión de abandonarlo y reemplazarlo con un magnetrón experimental de banda L de 2 MW que se había instalado en un radar en Bushy Hill en 1956. Finalmente se mejoró a 2,5 MW. [11]
El MEW funcionaba en la banda L a una longitud de onda de 23 cm. Esto lo hace mucho menos sensible a los efectos de la dispersión Mie de la lluvia y los cristales de hielo, lo que significa que los radares de banda L son mucho más efectivos en caso de lluvia o nubes densas. La desventaja de la longitud de onda más larga es que la resolución óptica es una función inversa de la longitud de onda , por lo que al operar a aproximadamente tres veces la longitud de onda de los 9 cm del Tipo 80, también tenía tres veces menos resolución. Todavía se necesitaría algún otro radar para guiar con precisión a los cazas. [11]
Tras el fracaso del klistrón original del MEW, en 1956 la RRE comenzó a desarrollar un nuevo radar en colaboración con Metropolitan-Vickers . [a] Dado el código arco iris "Blue Riband", [b] el objetivo del diseño era simplemente "producir el radar más grande y potente que pudiera desplegarse en el ADUK". [12] [c] El Blue Riband abrumaría cualquier posible diseño de carcinotrón, al tiempo que proporcionaría la precisión suficiente para guiar directamente a los interceptores. Además, deseaban fervientemente que el sistema fuera un radar 3D para poder eliminar los detectores de altura independientes ; los detectores de altura a menudo eran tan caros como los radares primarios y su funcionamiento requería mucho tiempo. [13]
Los magnetrones son dispositivos un tanto extraños, ya que producen una potente señal de microondas en un solo paso, y la frecuencia de las microondas que producen es una función de las dimensiones físicas del dispositivo y no se puede cambiar después de la fabricación. En contraste, el klistrón actúa puramente como un amplificador. Dadas múltiples señales de referencia, por ejemplo de osciladores de cristal , el klistrón puede amplificar cualquier fuente dentro de un ancho de banda de aproximadamente 100 MHz, más allá del cual su eficiencia disminuye. Por lo tanto, al pasar a un klistrón fue posible cambiar la frecuencia de la señal con cada pulso conectándolo a una serie de señales de fuente diferentes. [13]
Para bloquear una señal de este tipo, el carcinotrón tendría que transmitir a través de toda la banda de 100 MHz, diluyendo así la señal hasta el punto en que ya no pudiera superar los pulsos del radar. Debido a la ecuación del radar , la energía de los pulsos del radar disminuye con la cuarta potencia del alcance, por lo que tener suficiente potencia para garantizar que el carcinotrón no pudiera seguir el ritmo a larga distancia significaba que la salida tenía que ser enorme. Blue Riband resolvió este problema mezclando la señal de varios klistrones juntos, dos o cuatro según el modelo, y luego transmitiendo la señal resultante de 8 MW. [12]
El hecho de tener pulsos de alta potencia no resuelve el problema por completo, también se desea enfocar esa señal en un área lo más pequeña posible para maximizar la energía en el objetivo. Blue Riband planeó utilizar la salida de una docena de transmisores, cada uno con dos o cuatro klistrones que alimentaban una sola bocina de alimentación con un ángulo vertical de 1 ⁄ 2 grado. Las doce bocinas producían un haz que tenía una altura total de 6 grados, y el ángulo vertical del objetivo podía estimarse comparando la fuerza de su señal en las bocinas adyacentes. Para igualar la resolución del Tipo 80, la antena tenía que ser lo suficientemente ancha para enfocar las señales en un haz similar de 1 ⁄ 3 grado de ancho. [12]
La desventaja de un haz de lápiz tan enfocado es que el haz pasa por los objetivos muy rápidamente a medida que la antena gira para escanear el cielo. En el caso de la frecuencia de repetición de pulsos del Tipo 80 de 250 pulsos por segundo y su velocidad de rotación de 4 rpm, esto significaba que solo de 3 a 5 pulsos alcanzarían un objetivo determinado cuando el haz pasara por él. Esto conduce a una relación señal-escaneo relativamente baja , y si incluso algunos de estos pulsos se bloquean, el objetivo podría desaparecer. Para resolver este problema, Blue Riband propuso montar cuatro antenas en un cuadrado, lo que significa que se escanearía todo el cielo después de rotar 90 grados. Esto permitió reducir la velocidad de rotación a 1 ⁄ 2 rpm, lo que aumentó en gran medida el número de "pinturas". [12]
Para alcanzar los objetivos de resolución se necesitaba un reflector parabólico de 23 por 15 m (75 por 50 pies). Cuatro de estos juntos producían un sistema enorme, tan grande que no había forma de montarlo sobre los sistemas de soporte existentes. Finalmente se decidieron por la solución utilizada por el Telescopio Lovell de 76 m (250 pies) de diámetro [d] en el Observatorio Jodrell Bank . Este funciona sobre una plataforma de ferrocarril modificada con múltiples juegos de bogies que llevan un enorme marco triangular. [14] Para el Blue Riband, adoptaron una versión algo más pequeña con un diámetro de 30 m (100 pies) con seis bogies que llevan un marco en la parte superior que actúa como una plataforma giratoria plana . [12]
Los doce transmisores se enterrarían en el centro del conjunto y su energía se suministraría a las antenas a través de una serie de doce guías de ondas rotatorias, algo que no existía en aquel momento. Se probaron dos posibles diseños de guías de ondas, uno en la RRE y otro en Metrovick. [12]
Durante el desarrollo, se presentó una forma posible de construir el sistema con una única guía de ondas giratoria. Esta alimentaba a las antenas una única señal a través de una antena de ranura orientada verticalmente y utilizaba un efecto conocido como " estrabismo " para mover el haz hacia arriba y hacia abajo. El estrabismo hace que la señal cambie de ángulo cuando cambia su frecuencia. Al configurar los doce klistrones a diferentes frecuencias, el estrabismo haría que cada uno saliera en un ángulo diferente. Este concepto se abandonó cuando se señaló que dirigir el haz utilizando la frecuencia significaba que cualquier avión siempre sería impactado por la misma frecuencia, lo que hacía mucho más fácil el trabajo del bloqueador. [13]
Otro concepto que se planteó fue el de utilizar sólo dos antenas montadas una detrás de la otra y utilizar conjuntos separados de una docena de bocinas de alimentación en ambas. Una se ajustaría a un ancho de haz de 0,4 grados que cubriera el horizonte, y la otra a 0,6 grados que cubriera ángulos más altos. Esto proporcionaría una mayor precisión en el horizonte y, al mismo tiempo, aumentaría la cobertura vertical total de 6 grados a 12. En total, habría veinticuatro transmisores. No parece que se haya seguido este diseño. [13]
A finales de 1957 se envió a EMI un contrato para los nuevos klistrones . En ese momento, el concepto era que cada uno de los transmisores estuviera sintonizado en un ancho de banda diferente de 100 MHz, y que el conjunto de los doce cubriera una banda de 500 MHz, más allá de la cual los receptores también comenzaron a perder sensibilidad. Al conectar los transmisores al azar a las bocinas de alimentación, la frecuencia que alcanzaba un objetivo determinado cambiaba con cada pulso, lo que los obligaba a bloquear toda la banda de 500 MHz en una forma de interferencia de barrera. [13]
En 1956, la instalación de los radares Tipo 80 en la red ROTOR ya estaba funcionando bien. La atención se centraba en reemplazar estos radares por radares antiinterferencias como el Blue Riband y el MEW. Sin embargo, también era una época de intensos debates en el Ministerio del Aire sobre la naturaleza misma de la defensa aérea. [15]
ROTOR se basaba en el concepto de limitación de daños. Ningún sistema defensivo es perfecto y algunos aviones enemigos podrían atravesarlo. Si llevaran armas convencionales, o incluso las primeras bombas atómicas , el daño causado sería sobrevivible. El objetivo de ROTOR era limitar los daños al Reino Unido mientras el Mando de Bombardeo de la RAF destruía la capacidad de la URSS para lanzar ataques adicionales. [16]
La introducción de la bomba de hidrógeno trastocó seriamente este concepto. Ahora, incluso un pequeño número de aviones que lograra pasar la defensa causaría daños catastróficos al país. La limitación de daños ya no era un concepto útil; si se desataba una guerra nuclear, era probable que el Reino Unido quedara destruido. En este nuevo entorno, la disuasión se convirtió en la única forma posible de defensa. [17]
Así, desde 1954, el pensamiento estratégico pasó a considerar las defensas aéreas principalmente como una forma de proteger a la fuerza de bombarderos V , asegurando que tuviera tiempo suficiente para despegar. Para esta función, no era necesaria la cobertura de todo el país por parte de ROTOR. En cambio, solo la zona de Midlands donde estaban basados los bombarderos V necesitaba protección. Como resultado de este cambio de énfasis, se eliminaron varios emplazamientos de ROTOR y se redujo repetidamente el número de aviones interceptores. [16]
En 1956, incluso este concepto de "defensa de la disuasión" estaba en debate. Como no se podía esperar detener a todos los atacantes, y cualquiera de ellos destruiría una parte de la fuerza V, la única manera de garantizar que la fuerza V sobreviviera en número suficiente para presentar una disuasión creíble era lanzar todos los bombarderos disponibles cada vez que apareciera una amenaza seria. Si este fuera el caso, cualquier sistema defensivo estaría protegiendo aeródromos vacíos y aviones inoperativos. Si bien la necesidad de una advertencia temprana del ataque todavía requería un radar potente, los requisitos para cualquier cosa más allá de eso, los interceptores y los misiles, eran cuestionables. El debate sobre el tema se prolongó a partir de 1956. [18]
En este debate surgió el Libro Blanco de Defensa de 1957 , que tuvo un enorme efecto en el ejército británico. Una cuestión clave en el Libro Blanco fue la conclusión de que la amenaza estratégica estaba pasando de los bombarderos a los misiles balísticos . El Reino Unido estaba dentro del alcance de los misiles balísticos de alcance medio (MRBM) disparados desde Europa del Este, y como estos eran más simples y baratos que los bombarderos, se creía que estos serían la fuerza principal dirigida al Reino Unido a mediados de la década de 1960. Al estudiar la cuestión, no parecía haber ningún escenario en el que el primer ataque fuera realizado únicamente por bombarderos, aunque se previeron ataques mixtos de bombarderos y misiles. [19] En este caso, no habría necesidad de una guía precisa, todo lo que se necesitaba era una advertencia temprana. [20]
En respuesta, el Reino Unido también pasaría de los bombarderos a los misiles balísticos de alcance intermedio (IRBM) como base para su propia fuerza nuclear. [21] Los sistemas defensivos contra aeronaves solo serían necesarios durante un corto período mientras la URSS construía su flota de misiles, y más allá de mediados de la década de 1960, el único propósito del radar sería la alerta temprana. Un radar poderoso como el Blue Riband simplemente no podía justificar su costo, dado que solo sería necesario durante unos pocos años después de que pudiera estar listo. [22] Como parte de este mismo razonamiento general, se cancelaron otros sistemas de defensa aérea, entre ellos el interceptor Operational Requirement F.155 y el misil Blue Envoy . Esto dejó aún menos necesidad de un radar de largo alcance como el Blue Riband. [22]
Un tema mucho más importante, de cara al futuro, sería un sistema que proporcionara una alerta temprana de un ataque con misiles. Se había considerado la posibilidad de utilizar el Blue Riband en esta función, como parte de la investigación sobre misiles antibalísticos de Violet Friend . Pero para entonces ya se sabía que Estados Unidos estaba buscando un emplazamiento en el norte de Europa para albergar su nuevo sistema de alerta por radar BMEWS . [23] El Reino Unido se puso en contacto con Estados Unidos en octubre de 1957, ofreciendo inicialmente un emplazamiento en el norte de Escocia, pero en febrero de 1960 se trasladó al sur, a su ubicación definitiva en la base de la RAF Fylingdales, para que pudiera quedar bajo la protección de la zona de defensa aérea, que se reducía cada vez más. [24]
Mientras todo esto ocurría, el RRE North Site, el centro orientado al ejército, había invertido algunos esfuerzos en una nueva antena de radar para reemplazar el sistema de lentes bastante complejo utilizado en el AMES Type 82 "Orange Yeoman". Esto resultó ser un reflector parabólico convencional de 45 por 21,5 pies (13,7 por 6,6 m). Se desarrolló un prototipo para su instalación en el North Site, junto con un nuevo klistrón que reemplazaría al magnetrón del Type 82. El desarrollo posterior se canceló cuando se descubrió que el Type 80 podía guiar misiles sin la asistencia del Type 82, la función para la que se había desarrollado originalmente el Type 82. [22]
Al igual que el Blue Riband, el Type 82 tenía una pila de doce bocinas de alimentación verticales para proporcionar mediciones de altura. Esto condujo a un esfuerzo a principios de 1958 para adaptar los potentes transmisores del Blue Riband a esta nueva antena. Esto dio como resultado el obvio nombre en código Blue Yeoman. [22] [e] La antena prototipo se trasladó al Sitio Sur de RRE, el área relacionada con la RAF, y se montó en una versión de la plataforma giratoria del Type 80. A mediados de 1959, la antena estaba instalada y, a fines de ese año, estaba operativa con un solo transmisor que alimentaba dos guías de ondas. Esto les permitió experimentar con los sistemas de salto de frecuencia y otras características. [25] Finalmente, solo se instalaron cuatro klistrones en lugar de doce. Durante los siguientes dos años, el sistema se utilizó para desarrollar la tasa constante de falsas alarmas del sistema , una alimentación compleja de doble bocina que reducía los lóbulos laterales y nuevos sistemas de indicación de objetivo móvil de dos pulsos. [26]
Basándose en este trabajo en curso, en noviembre de 1958 el Ministerio del Aire estableció las especificaciones para un modelo de producción y le dio el nombre de AMES Tipo 85. [25] Este era similar al prototipo pero tenía una antena más grande de 60 por 21,75 pies (18,29 por 6,63 m) que originalmente había sido desarrollada para el MEW. El MEW, en ese momento, se había convertido en el AMES Tipo 84. Compartir el mismo sistema de antena tuvo beneficios significativos. Las bocinas de alimentación se modificaron a partir del concepto original para producir un haz de 3 ⁄ 8 grados horizontales y 1 grado vertical, y se colocaron en una configuración escalonada una al lado de la otra. La antena fue diseñada para ajustarse en cualquiera de los dos ángulos, cubriendo de 1 a 12 grados verticalmente, o de 3 a 15 grados. Mientras Metrovick comenzaba la producción del Tipo 85, EMI recibió un contrato de producción para sus klistrones. [27]
A medida que se examinaban los efectos del Libro Blanco de 1957, una posibilidad interesante empezó a dominar la planificación de los radares. Se trataba de la idea de que los soviéticos podían volar un avión muy lejos de la costa, hasta 300 millas (480 km), y utilizar un cancertrón para interferir el BMEWS. Si se bloqueaba, no habría forma de detectar el lanzamiento de un misil, y la fuerza V tendría que lanzarlo en caso de advertencia como medida de seguridad. Si los soviéticos repetían este truco, podría desgastar rápidamente a los bombarderos y sus tripulaciones. Tales aviones tendrían que ser atacados o expulsados, lo que significaba que se necesitaría algún tipo de radar antiinterferencias para poner los interceptores dentro del alcance del inhibidor. [28]
A lo largo de la década de 1950 se desarrolló un segundo concepto para lidiar con el carcinotrón. Este utilizaba el propio carcinotrón como fuente de señal y utilizaba una versión modificada de triangulación para determinar su ubicación. La idea se había considerado durante toda la década de 1950, pero fue solo ahora que hubo una razón clara para construirla; este sistema podría detectar la ubicación de la aeronave a distancias mucho más allá incluso del Blue Yeoman, incluso cuando la aeronave todavía estaba por debajo del horizonte del radar . Este sistema requería al menos dos antenas por detector, y se sugirió que un Blue Yeoman podría proporcionar una doble función al actuar como uno de los dos. Por lo tanto, a fines de 1958, se decidió que Blue Yeoman también sería parte de este nuevo sistema RX12874 . [29]
Cuando el sistema prototipo en el sitio sur de RRE se puso en funcionamiento, comenzó a utilizarse para probar un nuevo tipo de sistema antiinterferencias conocido como "Dicke-Fix", [f] en honor a su inventor, Robert Henry Dicke . [g] Dicke era un radioastrónomo estadounidense que se había sentido frustrado por las interferencias causadas por los sistemas de encendido de los automóviles , que en la década de 1930 eran muy ruidosos en el espectro de frecuencias de radio. Se dio cuenta de que el ruido se presentaba en forma de pulsos cortos y diseñó un filtro que eliminaba dichas señales. En 1960, el Consejo Nacional de Investigación de Canadá publicó un informe sobre el uso de este diseño para filtrar las señales de carcinotrón, que, al igual que el ruido de encendido, parecían pulsos muy cortos en cualquier frecuencia individual a medida que recorrían la banda. [30] Esto ofrecía una mejora en el rendimiento de hasta un 40%. [26]
Al mismo tiempo, los equipos de Bristol y Ferranti que habían estado trabajando en el misil Blue Envoy habían tenido una idea ingeniosa. Utilizando las partes del Blue Envoy que se habían completado, los nuevos radares y motores estatorreactores , adaptaron el Bristol Bloodhound para producir el Bloodhound Mark II, que era eficaz en un alcance de aproximadamente 75 millas (121 km). El coste de esta adaptación fue muy bajo y se aceptó su desarrollo a pesar de que existían dudas sobre su misión. Esto dio una razón adicional para tener un radar que pudiera proporcionar una alerta temprana con suficiente alcance incluso en caso de interferencias fuertes para dar a los misiles tiempo suficiente para apuntar y disparar. [22]
Teniendo en cuenta todos estos cambios, y especialmente las nuevas pruebas con el carcinotrón que se revelaron al Estado Mayor del Aire en julio de 1957, los planes para una nueva red comenzaron a surgir a fines de 1958. Esta se basaría en un conjunto de tres estaciones de seguimiento principales dispuestas aproximadamente en un triángulo, RAF Staxton Wold , RAF Neatishead y RAF Bramcote , y tres estaciones de seguimiento pasivo para los receptores antiinterferencias en RAF Hopton, RAF Fairlight y RAF Oxenhope Moor . Cada una estaría equipada con un Tipo 85 y un Tipo 84. [31] Dos de las estaciones ROTOR del norte, RAF Buchan y RAF Saxa Vord , mantendrían sus Tipo 80 puramente para alerta temprana - aunque estos radares podrían ser bloqueados, cualquier intento de hacerlo indicaría que venía un ataque desde el norte y, por lo tanto, pondría en alerta a las estaciones principales del sur. Se colocarían dos Tipo 84 adicionales en estas estaciones. [32]
La información de las tres estaciones principales se enviaría a través de la red de datos originalmente pensada para ser parte de la Fase 3 de ROTOR, que preveía que las computadoras digitales recibieran información de los emplazamientos de radar, generando automáticamente pistas y enviando guías a los interceptores en formato digital. [33] Otro cambio con respecto a ROTOR fue el comando y control centralizados en dos Centros de Control Maestro (MCC). Una de las razones para esto fue que los nuevos radares escaneaban el horizonte y no cubrían el área por encima de las estaciones, por lo que un radar adyacente tendría que proporcionar seguimiento cuando las aeronaves entraran en estas áreas. Además, el sistema de seguimiento pasivo tenía que combinar información de varios emplazamientos. Como siempre habría más de un radar involucrado en el ejercicio de seguimiento, el sistema se centralizó naturalmente. Se planificaron dos MCC, en RAF Bawburgh y RAF Shipton, que fueron seleccionados como estos emplazamientos. [34]
En condiciones sin interferencias, la red resultante cubriría todas las Islas Británicas y una parte importante del noroeste de Europa hasta Dinamarca. Los Type 80 restantes se extenderían hasta allí, hasta el mar de Noruega . En el peor de los casos, la cobertura se reduciría al área al sur de Dundee, en Escocia, y cubriría la mayor parte de Inglaterra, excepto Cornualles . El sistema de seguimiento pasivo ampliaría esta área, al menos contra el avión portador del inhibidor, para cubrir toda Inglaterra al norte de las Tierras Altas de Escocia, así como la mitad oriental de Irlanda. [31]
Se estima que el coste del sistema ascendería a 30 millones de libras esterlinas (914 millones de libras esterlinas). Un sistema básico de tres radares y un MCC podría estar disponible en 1962, fecha en la que se lanzaría la nueva versión del misil Bloodhound. El Ministerio del Aire aprobó el concepto el 8 de enero de 1959, y en agosto se le dio el nombre de Plan Ahead. [34]
En cuestión de meses, el precio empezó a subir a medida que se iban conociendo plenamente los verdaderos requisitos de los sistemas informáticos. Se calculaba que el sistema costaría entre 76 y 96 millones de libras esterlinas, y hasta 100 millones de libras esterlinas (equivalentes a 3.045.317.789 dólares en 2023), una vez incluidas todas las líneas telefónicas. En respuesta, en mayo de 1960 se decidió reducir el sistema a solo los tres radares iniciales y el único MCC en Bawburgh, [35] lo que elevó el coste a unos 60 millones de libras esterlinas. [36]
A finales de 1960, algunas partes del equipo comenzaban a acumularse en las instalaciones de los fabricantes, pero aún no se había autorizado su despliegue. [37] Como parecía que la red de tres estaciones sería todo lo que se construiría, se modificó el diseño de un triángulo a una línea moviendo la posición interior en Bramcote a la estación ROTOR costera existente en Boulmer en la costa. Esto maximizaría la cobertura sobre las bases de los bombarderos V. [38]
Fue en ese momento cuando el primer ministro Harold Macmillan se enteró de los planes y exigió que se discutieran en una reunión de gabinete el 13 de septiembre de 1960. En la reunión, Macmillan expuso sus objeciones al sistema, argumentando que sus altos costos no podían justificarse para contrarrestar lo que sería una amenaza menor a mediados de la década de 1960. En respuesta, el ministro de Defensa describió el problema de las interferencias en los aviones:
...desde que en 1960 se abandonó la defensa disuasoria, la defensa aérea quedó limitada a la prevención de intrusiones y interferencias. [39]
Macmillan convocó una segunda reunión el 19 de septiembre, en la que aceptó permitir que el Plan Ahead continuara, pero sólo si era el único radar de defensa aérea en desarrollo. Blue Joker fue cancelado y el Plan Ahead continuó. [28]
Macmillan convocó varias reuniones adicionales para discutir el sistema y si su costo podría reducirse o no. Tanto el Asesor Científico Principal del Ministerio de Aviación, Solly Zuckerman , como el Científico Principal del Ministerio de Aviación , Robert Cockburn, agregaron información a un informe que estudiaba el Plan Ahead y lo presentaron el 24 de noviembre de 1960. El informe afirmaba que no parecía haber manera de reducir significativamente el costo estimado del sistema en su forma actual y aún así tener un sistema útil; ambos sugirieron construirlo tal como está o cancelarlo por completo. [28]
Zuckerman fue más allá y señaló que la cobertura en tiempos de paz convertía al sistema en una excelente manera de rastrear también a aeronaves civiles, y sugirió que Plan Ahead podría formar la base para una red compartida de control de tráfico aéreo militar/civil . Esto permitiría compartir los costos que de otro modo requerirían dos redes separadas. [28]
El control del tráfico aéreo (ATC) era un área de interés en ese momento debido a la introducción de los primeros aviones a reacción . Anteriormente, los aviones de pasajeros propulsados por hélice volaban a altitudes del orden de 25.000 pies (7,6 km) y velocidades de alrededor de 250 a 300 millas por hora (400 a 480 km/h). Los aviones militares habían estado volando a altitudes mucho mayores, alrededor de 40.000 pies (12.000 m) y velocidades de alrededor de 600 millas por hora (970 km/h). Los operadores en tierra podían distinguir los tipos de un vistazo. La RAF estaba acostumbrada a tener el espacio aéreo superior para sí misma y volaba donde quería. [40]
Esta fácil separación se vio alterada por el avión de pasajeros, que volaba a la misma velocidad y altitud que el tráfico militar. Con el aumento constante del tráfico aéreo en general, se habían producido varios accidentes que seguramente empeorarían con el tiempo. Esto dio lugar a planes a finales de los años 50 para un nuevo sistema de control del tráfico aéreo militar. [40]
Mientras tanto, el recién formado Servicio Nacional de Control del Tráfico Aéreo bajo la dirección de Laurence Sinclair estaba planeando una extensa red propia basada en los nuevos radares Decca DASR-1 y Marconi S264. [41] Las redes militares y civiles se superponían y necesitarían coordinar su información de seguimiento continuamente. Un documento del 5 de diciembre de 1960 del Ministro de Defensa estuvo de acuerdo con el concepto de Zuckerman de que las dos podían fusionarse, y esto fue aceptado por el Comité de Defensa el 7 de diciembre de 1960. [25] En la misma reunión, el Comité acordó comenzar la construcción del Plan Ahead con el primer radar en Neatishead y el MCC en Bawburgh. [42]
Para hacer recomendaciones formales, se formó el Grupo Nacional de Planificación del Control del Tráfico Aéreo, más conocido como el Comité de Parches. En diciembre, cada una de las partes interesadas hizo presentaciones sobre los sistemas propuestos y las áreas en las que se superponían, y se encargó al Comité de Parches que entregara un informe completo en un plazo de seis meses, en mayo de 1961. [43] Las presentaciones de diciembre exigían que se fusionaran los sistemas, lo que el Tesoro utilizó como excusa para cancelar inmediatamente los contratos para el trabajo tanto en el Plan Ahead como en los sistemas civiles. [42]
Como si esto no fuera suficiente, pronto estalló una discusión sobre la ubicación del MCC. La RAF estaba a favor de su emplazamiento en Bawburgh, que se estaba construyendo en un complejo de búnkeres subterráneos ya existente que se había construido originalmente como parte de la Fase I del ROTOR y que luego se volvió redundante cuando se introdujeron los radares Tipo 80. La RRE, en cambio, estaba a favor de abandonar Bawburgh y construir el MCC en Londres, junto al centro civil que se construiría en el aeropuerto de Heathrow . Su lógica era que no tenía sentido tratar de reforzar un edificio en la era de la bomba de hidrógeno y que al construirlo junto a su homólogo civil se podrían conseguir importantes ahorros en equipos de comunicaciones. [42]
El 24 de enero de 1961, la discusión se resolvió finalmente; el MCC y su homólogo civil se trasladarían a una nueva ubicación en West Drayton . Esto provocó una tormenta de protestas dentro del Mando de Cazas de la RAF , que señaló que no solo el sitio podría ser fácilmente atacado por todo, desde armas nucleares hasta un camión con explosivos, sino que los enlaces de comunicaciones que suministraban información hacia y desde el sitio podrían bloquearse fácilmente. La discusión sobre este tema se prolongó, pero no se hicieron cambios en el plazo inmediato. [44]
El 21 de febrero, el Tesoro liberó fondos para los sistemas que habían pausado en diciembre, y al día siguiente, 22 de febrero, Plan Ahead pasó a llamarse formalmente Linesman mientras que el lado civil pasó a llamarse Mediator. En ese momento se planeó un total de doce estaciones, con los primeros radares S264 en Heathrow y su apertura prevista para septiembre de 1961, con el primer Tipo 85 en Neatishead a mediados de 1963. [45] Se realizó un cambio final al trasladar el prototipo Tipo 84 en RAF Bawdsey originalmente planeado para Saxa Vord a Bishops Court en Irlanda del Norte , lo que permitió ahorrar un DASR-1. [46]
Los fondos para la construcción del edificio R12 en Neatishead fueron liberados por el Tesoro en marzo de 1961, marcando el inicio oficial de la construcción del Linesman. [47] La instalación física del radar comenzó en agosto de 1962 con una entrega operativa planificada en algún momento de 1964. La producción de todo lo que no fueran los klistrones estaba progresando bien; los klistrones fueron posteriormente degradados para tener un ancho de banda de 60 MHz, por lo que cubrir todo el ancho de banda de 500 MHz requeriría más transmisores. [48]
A finales de 1962, el montaje y la plataforma giratoria estaban prácticamente terminados, pero los klistrones seguían siendo un problema y ahora había retrasos en el equipo de radio que llevaría los datos al MCC. A finales de 1963, el sistema estaba completo en un 80% y el 20% restante consistía en una serie de problemas menores que se retrasaron repetidamente. Las pruebas iniciales programadas para julio de 1964 tuvieron que posponerse hasta septiembre. La buena noticia era que el Tipo 84 y los sistemas de detección pasiva estaban avanzando bien. [49]
A finales de 1964, casi todo el equipo había llegado, pero el sistema estaba esperando ahora en los edificios. Un montaje temporal permitió probar los componentes del radar y la fecha de entrega se retrasó hasta septiembre de 1965. El problema con la plataforma giratoria provocó otro retraso de dos meses, seguido de una explosión de la guía de ondas que arrojó agua sobre los componentes electrónicos. [h] Esto retrasó la entrega hasta noviembre de 1965, pero en noviembre el sistema apenas estaba operativo y comenzaron las pruebas iniciales. Los problemas con la plataforma giratoria y las guías de ondas continuaron y la entrega se retrasó continuamente tres meses hasta que finalmente se entregó oficialmente el 1 de junio de 1967. [50]
Los demás emplazamientos se beneficiaron de las lecciones aprendidas de los problemas de Neatishead. Staxton Wold se entregó el 24 de enero de 1968, sólo unas semanas después de la fecha prevista, el 1 de enero. Boulmer le siguió el 8 de mayo. Los sistemas, que llevaban entre cuatro y cinco años de retraso, finalmente se completaron. [50]
Aunque funcionaban dentro de los límites de diseño, las tres unidades tenían una serie de problemas menores, en particular diferencias de potencia entre vigas. La determinación de la altura se logró comparando la resistencia de las dos vigas de retorno, por lo que las diferencias en la potencia de las vigas distorsionaron estos resultados. Este problema se abordó como era necesario durante los siguientes dos o tres años. [51]
A partir de 1961, el RRE comenzó a realizar experimentos en el Blue Yeoman en el Sitio Sur para mejorar su rendimiento en condiciones de lluvia. Los reflejos de la lluvia varían con la cuarta potencia de la longitud de onda, por lo que el Tipo 85, con una longitud de onda más corta de 9 cm y banda S, sufrió más este problema que el Tipo 84, con una longitud de onda más larga de 23 cm y banda L, lo que fue una de las razones para conservar el Tipo 84. Sin embargo, al aplicar la nueva técnica de compresión de pulsos , el sistema RRE demostró una mejora de 13 dB en condiciones de lluvia sin efecto en la capacidad de detección general. Una versión de producción estuvo disponible en 1964. [52]
También en 1961, la RRE comenzó a trabajar en un segundo sistema para reducir el ruido de la lluvia, el uso de señales polarizadas circularmente . Esto se había experimentado primero en los Type 80 de ROTOR, pero no se adaptó como se esperaba en breve con los Type 85. En 1963, instalaron una nueva versión del sistema en el prototipo del Sitio Sur, uno que se pudiera colocar o quitar fácilmente para realizar pruebas. [52] Estas pruebas demostraron una mejora de entre 12 y 20 dB, sin embargo, esto tuvo el efecto secundario de reducir la detección general en 3 dB. El trabajo posterior en un filtro fácilmente extraíble se prolongó, y no fue hasta la década de 1970 que estos sistemas finalmente se aplicaron al Type 85. [53]
Cuando se instalaron y entraron en funcionamiento los Tipo 85, junto con los Tipo 84 y el sistema pasivo, el sistema de recopilación y transmisión de datos se vio afectado por retrasos. No fue hasta 1973 que alcanzó su capacidad operativa inicial, e incluso entonces era muy limitada. Esto dio lugar a dudas sobre toda la red de Linesman. [54]
En ese momento, el entorno estratégico había cambiado una vez más. A fines de la década de 1960, el Pacto de Varsovia había alcanzado cierto nivel de paridad tanto en armas tácticas como estratégicas, y la idea de que cualquier agresión de su parte fuera respondida con una represalia nuclear masiva ya no era razonable. Ahora se esperaba que las guerras tuvieran una larga fase convencional, tal vez nunca "convirtiéndose en nucleares". Este cambio se había discutido desde 1961 a nivel de la OTAN , y se adoptó como estrategia oficial en 1968. [55] Con la pérdida del concepto de batalla de trampa , Linesman se consideró obsoleto. [2] Anteriormente, se suponía que cualquier ataque al Reino Unido sería nuclear, en cuyo caso Linesman era esencialmente desechable ya que cualquier ataque a los sitios ya habría sido respondido y la defensa era imposible. Ahora, los ataques directos a los sitios parecían completamente posibles. [20]
Los planificadores militares se habían quejado de la naturaleza centralizada desde el momento en que se propuso. El MCC, ahora conocido oficialmente como LCC-1, [i] había sido diseñado para coordinar un posible ataque de interferencia en todo el país y defender los sistemas BMEWS y los aeródromos de la V-force de esta interferencia. En este nuevo entorno, era posible un ataque convencional al LCC-1, y el posicionamiento del radar en el lado del mar ahora parecía hacerlos extremadamente vulnerables a un ataque de aeronaves que volaran a baja altura. [55] También se reveló que los enlaces de comunicaciones se realizaban a través de la bastante visible Torre BT , solo para ser reemplazados por sistemas de línea terrestre que funcionaban en conductos fuera de la embajada soviética. [20]
En 1971, dos informes describieron los problemas del concepto Linesman y exigieron una expansión del sistema y su transferencia a un control distribuido. En particular, la pérdida de cobertura sobre el norte de Inglaterra y Escocia se consideró inaceptable si existía la posibilidad de bombardeos convencionales. A continuación se realizó una cantidad considerable de estudios y en julio de 1972 se propuso una nueva red conocida como UKADGE que reemplazaría a Linesman. [56] Esta mantuvo los tres sistemas Tipo 85, al tiempo que mejoró las estaciones de Saxa Vord, Buchan y Bishops Court para manejar más tráfico y proporcionar una cobertura más completa. [57]
UKADGE se topó con sus propios problemas insolubles y no entró en funcionamiento hasta 1984. En ese momento, la RRE había realizado una investigación considerable sobre antenas de matriz y esta investigación había llegado a la industria. Las mejoras en la electrónica del receptor también habían hecho que los sistemas de radar fueran significativamente más sensibles, lo que les permitía detectar retornos más débiles y, por lo tanto, cubrir la misma área utilizando mucha menos energía. Como resultado, estaba surgiendo una nueva generación de sistemas de radar que eran mucho más pequeños y ofrecían varios grados de movilidad. [58]
Tras estos cambios, se propuso un nuevo UKADGE mejorado, o IUKADGE, que consistió principalmente en la sustitución de ordenadores irremediablemente obsoletos por las máquinas más modernas, la VAX-11/780 , y la sustitución de los Tipo 84 y Tipo 85 por nuevos sistemas móviles basados principalmente en el Marconi Martello (como AMES Tipo 90 y 91) y en menor medida en el más móvil Plessey AR320 (como AMES Tipo 93) y una colección de otros diseños, incluido un AN/TPS-43 capturado a los argentinos en la Guerra de las Malvinas . En el momento en que se instaló el IUKADGE, el Pacto de Varsovia se estaba disolviendo y el sistema nunca se instaló por completo. [59]
El prototipo original en el Sitio Sur de RRE ya no era necesario activamente para el esfuerzo de Linesman cuando la unidad Neatishead comenzó a instalarse. Comenzó a usarse como un sistema experimental conocido como "Byson" [j] y se comercializó activamente a usuarios externos. A principios de la década de 1980, los transmisores originales fueron reemplazados por dos tomados de los radares navales Plessey AWS-5, mucho más pequeños. Byson permaneció en uso hasta la década de 1990, cuando la investigación de radar se trasladó de Malvern al Observatorio Chilbolton , dirigido por el Laboratorio Rutherford Appleton . Los transmisores se trasladaron, pero no se concedió una asignación de frecuencia, por lo que el sistema se abandonó sin ser reconstruido en la nueva ubicación. La antena y el plato giratorio se desmantelaron el 27 de julio de 2000. Un intento de salvar la antena en un museo fracasó debido al costo y se desechó. El edificio BY en el sitio Sur fue demolido en abril de 2020 como parte de la reurbanización del sitio de Malvern. [60]
Para funcionar en el amplio ancho de banda de los transmisores del Tipo 85, la antena reflectora parabólica tuvo que utilizar una superficie sólida. [k] Esto dio lugar a grandes cargas de viento, incluidos los efectos de sustentación cuando la antena se giraba de lado al viento. Los experimentos en el RRE determinaron que la mejor solución era montar un segundo reflector espalda con espalda con el primero, y esto se utilizó en el Tipo 84. Para el Tipo 85, se aplicó un reflector parcial en la parte posterior junto con dos "estabilizadores" en forma de ala que se extendían hacia atrás desde los dos bordes del reflector principal. Delante del reflector estaba la matriz vertical de doce bocinas de alimentación, cada una de las cuales producía un haz de aproximadamente 1 ⁄ 2 grado de ancho y 1 grado de alto. [61] [l]
La antena se apoyaba sobre un edificio rectangular estandarizado de tres pisos conocido como R12, con la plataforma giratoria de la antena en la parte superior. [62] El sótano contenía un dormitorio y un almacén de raciones de emergencia, la planta baja albergaba los doce transmisores y el piso superior contenía los receptores para el Tipo 85, el equipo IFF asociado y la mitad local del equipo de detección pasiva RX12874 . El piso superior también contenía dos consolas de visualización utilizadas por el equipo de mantenimiento y varias otras oficinas y almacenamiento. Entre ellas se encontraba la Sala 27, la sala de operaciones del sistema. Esta estaba dominada por una "pantalla mímica" que tenía un diagrama esquemático del sistema con luces e indicadores que mostraban el estado de las distintas partes. [63]
Las bocinas de alimentación eran alimentadas por una serie de doce klistrones refrigerados por agua que podían sintonizarse dentro de los 60 MHz de su frecuencia base. Estaban divididos en cuatro bandas de frecuencia u "octavas", denominadas A, B, D y E. [m] La octava C, de 2900 a 3000 MHz, no era utilizada por el Tipo 85, ya que esta frecuencia la utilizaban otros radares, incluido el Tipo 80. [61]
A pesar de esta gran brecha de banda, el Tipo 85 estaba sujeto a interferencias en el lado del receptor de cualquier transmisor cercano, incluido el Tipo 84, a pesar de que trabajaban en bandas muy diferentes. Esto causaba que apareciera un patrón de retornos falsos en la pantalla, un efecto conocido como "conejos corriendo". Para solucionar esto, el sistema incluía un complejo "disparador sin interrupción" para garantizar que los radares en cualquier sitio usaran diferentes intervalos de tiempo. [63]
En operaciones en tiempo de paz sólo se utilizaban cuatro klistrones, dos activos y dos de reserva, uno en cada octava A y otro en la B. Las otras octavas no se utilizaban en tiempo de paz. Con cada pulso, los dos klistrones activos generaban una única frecuencia preseleccionada dentro de su rango de 60 MHz y luego se mezclaban y enviaban a las doce bocinas de alimentación y producían el patrón clásico de distribución Cosec². El resultado era una señal que contenía dos frecuencias, con una separación de 100 MHz. [61]
En tiempos de guerra, se utilizaban los doce klistrones, tres en cada octava. Para cada pulso, los tres klistrones de la octava A se emparejaban con los de la D al azar, y los de la B con los de la E, y luego se enviaban a una de las bocinas de alimentación. De esta manera, cada bocina tenía una señal separada que constaba de dos frecuencias separadas por 300 MHz. Con cada rotación de la antena, se cambiaban las asignaciones, de modo que con cada dos rotaciones se hubiera utilizado cada frecuencia posible en la banda de 500 MHz. En condiciones de interferencia, los otros transmisores también se añadían a la señal, siguiendo el mismo patrón, de modo que cada bocina de alimentación se alimentaba con una mezcla de dos frecuencias. [61]
En momentos de interferencia extrema, la potencia podría mejorarse aún más configurando la antena para escaneo sectorial, aumentando así en gran medida el número de pulsos que llegan a los objetivos y, del mismo modo, aumentando la cantidad de energía devuelta. [61]
En condiciones libres de interferencias, utilizando sólo dos transmisores, el Tipo 85 tenía un alcance limitado por el horizonte contra un objetivo de 1 m², lo que le daba un alcance nominal de 280 millas (450 km), ya que los receptores estaban limitados por un alcance de 3 ms (300 "millas de radar"), con el horizonte del radar a 63.000 pies (19.000 m) de altitud. [n] Esto representó una gran mejora sobre el alcance aproximado de 240 millas náuticas (440 km; 280 mi) del ya excelente Tipo 80. [64]