Radar, buque aire-superficie, Mark II o ASV Mk. II para abreviar, era un radar aerotransportado de búsqueda de la superficie del mar desarrollado por el Ministerio del Aire del Reino Unido inmediatamente antes del inicio de la Segunda Guerra Mundial . Fue el primer radar de cualquier tipo montado en un avión que se utilizó operativamente. Fue ampliamente utilizado por aviones del RAF Coastal Command , Fleet Air Arm y grupos similares en Estados Unidos y Canadá. También se desarrolló una versión para barcos pequeños, el Tipo 286 de la Royal Navy .
El sistema se desarrolló entre finales de 1937 y principios de 1939, tras la detección accidental de barcos en el Canal de la Mancha mediante un radar aire-aire experimental . El ASV Mk original . Entré en servicio a principios de 1940 y rápidamente fui reemplazado por el Mk, muy mejorado. II. Un solo Mk. II fue enviado a los EE. UU. durante la Misión Tizard en diciembre de 1940, donde demostró su capacidad para detectar grandes barcos a una distancia de 60 millas (97 km). La producción fue inmediatamente asumida por Philco en los EE. UU. y Research Enterprises Limited en Canadá, con más de 17.000 producidos para su uso solo en los EE. UU.
Fue Mk. II equipé al Fairey Swordfish que localizó el acorazado alemán Bismarck en un cielo nublado, torpedeándolo y provocando su destrucción al día siguiente. mk. II fue solo parcialmente efectivo contra los submarinos mucho más pequeños , especialmente porque la señal se desvanecía a medida que el avión se acercaba al objetivo y perdían contacto por la noche. Para cerrar la brecha, se introdujo la luz Leigh , lo que permitió detectar visualmente el submarino después de que pasó fuera de la pantalla del radar. Con la introducción de la luz Leigh, las intercepciones nocturnas de submarinos se volvieron comunes y convirtieron los puertos alemanes del Golfo de Vizcaya en trampas mortales.
Desde 1941 se estaba desarrollando un radar ASV de frecuencia de microondas , el ASVS, pero los magnetrones de cavidad necesarios eran limitados y se dio prioridad al H2S . La captura de un Mk. El Vickers Wellington equipado con II por los alemanes llevó a la introducción del detector de radar Metox sintonizado en sus frecuencias. Esto fue seguido pronto por pilotos británicos que informaron que los submarinos se zambullían cuando el avión comenzaba a acercarse. Un nuevo diseño basado en H2S, ASV Mk. III , fue puesto en servicio rápidamente, reemplazando al Mk. II a partir de 1943. Mk. II permaneció en uso durante toda la guerra en otros teatros.
Al principio del desarrollo del primer sistema de radar británico, Chain Home (CH), Henry Tizard comenzó a preocuparse de que el sistema CH fuera tan efectivo que la fuerza aérea alemana ( Luftwaffe ) se viera obligada a recurrir a los bombardeos nocturnos . Tizard era consciente de que se podía esperar que un piloto de combate viera un bombardero a unas 1.000 yardas (910 m) como máximo, mientras que la precisión del sistema CH era quizás de 5 millas (8,0 km). [1] Escribió un memorando sobre el tema el 27 de abril de 1936 y se lo envió a Hugh Dowding , que en ese momento era miembro aéreo para Investigación y Desarrollo , y copió a Robert Watt en el centro de investigación CH en Bawdsey Manor en Suffolk. [2]
Watt se reunió con sus investigadores en el pub local Crown and Castle y estuvo de acuerdo en que la mejor solución era introducir un pequeño radar que pudiera montarse en un caza nocturno . Si el radar aerotransportado tuviera un alcance de aproximadamente 5 millas, a CH se le podría asignar la tarea de llevar al caza al área general, y luego el propio radar del caza podría tomar el control y guiarlos hasta que el enemigo pudiera ser visto visualmente. "Taffy" Bowen pidió hacerse cargo del proyecto y formó un pequeño equipo para considerar el problema en agosto de 1936. Le dieron al concepto el nombre RDF2, ya que Chain Home se conocía en ese momento como RDF1. Esto se conocería más tarde como " radar de interceptación aérea ", o IA para abreviar. [3]
El principal problema al que se enfrentó el Airborne Group fue el problema de la longitud de onda . Por diversas razones, una antena con ganancia razonable debe tener el mismo orden de longitud que la longitud de onda de la señal, siendo el dipolo de media onda una solución común. CH trabajó en longitudes de onda del orden de 10 metros, lo que requería antenas de unos 5 metros (16 pies) de largo, demasiado grandes para transportarlas prácticamente en un avión. Durante 1936, la principal preocupación del equipo fue el desarrollo de sistemas de radio que funcionaran en longitudes de onda mucho más cortas, y finalmente se decidieron por un equipo que funcionara a 6,7 m, basado en un receptor de televisión experimental construido en EMI . [4]
A principios de 1937, Airborne Group recibió varios tubos de vacío para pomos de puertas Western Electric Tipo 316A. Estos eran adecuados para construir unidades transmisoras de aproximadamente 20 W de potencia continua para longitudes de onda de 1 a 10 m. Percy Hibberd construyó un nuevo amplificador push-pull utilizando dos de estos tubos que funcionan a una longitud de onda de 1,25 m; por debajo de 1,25 m la sensibilidad cayó bruscamente. [5] Gerald Touch convirtió el receptor EMI a la misma frecuencia usándolo como la porción de frecuencia intermedia de un circuito superheterodino . Los nuevos conjuntos se instalaron en un Handley Page Heyford en marzo de 1937. [6]
En su primer vuelo, el aparato demostró un alcance muy limitado contra los aviones. Sin embargo, mientras volaban el avión, los operadores vieron aparecer resultados extraños en la pantalla. Finalmente se dieron cuenta de que provenían de los muelles y grúas de los muelles de Harwich, millas al sur de Bawdsey. También apareció el transporte marítimo, pero el equipo no pudo probarlo muy bien porque al Heyford se le prohibió volar sobre el agua. [7]
Con este descubrimiento accidental de detección de barcos, el equipo recibió dos aviones de patrulla marítima Avro Anson , K6260 y K8758 , junto con cinco pilotos estacionados en la cercana RAF Martlesham Heath para probar esta función. Las primeras pruebas demostraron un problema con el ruido del sistema de encendido que interfería con el receptor, pero los instaladores del Royal Aircraft Establishment (RAE) lo resolvieron pronto . [8]
En su primera prueba real el 17 de agosto, Anson K6260 con Touch y Keith Wood a bordo detectó inmediatamente envíos en el Canal de la Mancha a una distancia de 2 a 3 millas (3,2 a 4,8 km). Esto fue particularmente impresionante dada la bajísima potencia del transmisor, alrededor de 100 W por pulso. [9]
Para entonces, Watt se había trasladado a la sede del Ministerio del Aire en Londres. Se enteró de la prueba exitosa y llamó al equipo para preguntar si estarían disponibles para una demostración a principios de septiembre. Había planes en marcha para realizar ejercicios militares en el Canal, incluida una flota combinada de barcos de la Royal Navy y aviones del Comando Costero de la RAF , y Watt quería arruinar la fiesta. En la tarde del 3 de septiembre de 1937, el K6260 detectó con éxito el acorazado HMS Rodney , el portaaviones HMS Courageous y el crucero ligero HMS Southampton , recibiendo resultados muy fuertes. [10]
Al día siguiente despegaron al amanecer y, casi completamente nublado, detectaron Courageous y Southampton a una distancia de 5 a 6 millas (8,0 a 9,7 km). A medida que se acercaban a los barcos, el Anson finalmente se hizo visible a través de las nubes, y el equipo pudo ver el avión de lanzamiento Courageous en un esfuerzo inútil por interceptarlos. [7] El tiempo era tan malo que los operadores tuvieron que utilizar el radar como sistema de navegación para encontrar el camino a casa, aprovechando el reflejo de los acantilados junto al mar. [10]
La promesa del sistema no pasó desapercibida para los observadores; Albert Percival Rowe , del Comité Tizard, comentó que "Esto, si lo hubieran sabido, sería la escritura en la pared para el Servicio Submarino Alemán". [10]
Durante el año siguiente, el equipo de Bowen se encontró trabajando mucho más en el ASV que en la IA. Gran parte de esto implicó el desarrollo de nuevos sistemas de antenas, más avanzados que el sistema del Anson, donde se sostenía un dipolo fuera de la escotilla de escape y se hacía girar con la mano para buscar señales. Entre los experimentos se encontraba un dipolo giratorio motorizado que escaneaba toda el área alrededor de la aeronave y mostraba ángulos en el eje X y rango en el eje Y. Este parece ser el primer ejemplo de lo que hoy se conoce como B-scope . [11]
ASV resultó fácil de desarrollar por diversas razones. Una era que el avión anfitrión tendía a ser muy grande, por lo que el tamaño y el peso del equipo no eran tan críticos como lo eran en los cazas nocturnos, mucho más pequeños. También era más fácil moverse en estos aviones mientras se instalaba el equipo. Otra razón fue que estos aviones tendían a volar a velocidades más lentas, lo que significaba que se podían usar antenas más grandes para una mejor recepción sin afectar seriamente el rendimiento de los aviones. Las primeras unidades utilizaban dipolos estándar de cuarto de onda montados en el área de la nariz, pero luego se ampliaron a tres cuartos de onda en las unidades de producción. [12]
Pero la razón principal por la que el ASV fue más fácil de desarrollar que la IA fue el comportamiento de las ondas de radio de muy alta frecuencia (VHF) al interactuar con el agua. En el caso de la IA, cuando la señal del radar tocaba el suelo tendía a dispersarse en todas direcciones, enviando una parte de la señal de regreso al avión. Aunque solo se devolvió una pequeña porción de la señal original, el suelo era esencialmente de tamaño infinito, por lo que este retorno del suelo era aún mucho más poderoso que el reflejo de un objetivo. Un avión que volaba a la altitud típica de un bombardero alemán de 15.000 pies (4,6 km) sólo podía ver aviones dentro de los 15.000 pies, todo lo que estuviera más allá de eso estaba oculto en el retorno a tierra. Este era un alcance mucho más corto que las 5 millas necesarias para cerrar la brecha con Chain Home. [1]
En comparación, cuando la misma señal llegaba al agua tendía a reflejarse en lugar de dispersarse, enviando la mayor parte de la señal hacia adelante y lejos del avión. El único momento en que se pudo ver la señal fue cuando el avión se acercó al agua muy cerca, cuando parte de ella golpearía el agua justo en frente del avión y las ondas dispersadas provocarían un regreso a tierra. Incluso entonces, la señal era relativamente pequeña en comparación con el enorme retorno a tierra visto en el caso de la IA, y solo causó problemas dentro de aproximadamente 0,5 millas (0,80 km) de la aeronave, aunque esto podría crecer hasta 4,5 millas (7,2 km) en estados de alta mar. Esto resultaría ser una limitación importante en la práctica, pero que finalmente se resolvió de manera indirecta. [13]
Finalmente, la forma de los objetivos vistos desde el radar era ideal para la detección. El costado del barco, que se elevaba verticalmente desde la superficie del agua, creaba un reflector de esquina parcial . Las señales de radio que impactaban directamente en el objetivo se devolvían al receptor, pero también lo hacía cualquier señal que se reflejara en el agua cerca del barco, ya que esta señal también golpearía el barco y se reflejaría de nuevo en el receptor. Mientras que los aviones eran difíciles de detectar más allá de unas 4 millas (6,4 km), los barcos podían detectarse fácilmente a distancias del orden de 10 millas (16 km). Cualquier superficie vertical funcionaba de esta manera, incluidos los acantilados costeros, que podían detectarse a muy larga distancia y demostraron ser extremadamente útiles para la navegación. [14]
La IA y el ASV se desarrollaron en paralelo durante algún tiempo. En mayo de 1938, el equipo recibió los tubos Western Electric 4304 que reemplazaron los pomos de las puertas 316A en el transmisor y mejoraron la potencia de transmisión a 2000 W. En las pruebas, esto demostró aumentar el alcance de detección en barcos de 12 a 15 millas (19 a 24 km), aunque en el papel de IA, el alcance mejoró poco. [15]
Si bien el problema del transmisor se consideró resuelto con los nuevos tubos, el equipo tuvo problemas importantes con los receptores. A un empleado de Metrovick le habían pedido que comenzara a construir los receptores y le pidieron un ejemplo, pero el equipo sólo tenía un receptor en condiciones de volar y tuvo que darles un viejo modelo de banco ensamblado a mano con las instrucciones de que no debía usarse para un diseño de producción. Efectivamente, Metrovick devolvió un diseño basado en este modelo, que resultó inútil. El equipo también se puso en contacto con Cossor y proporcionó detalles completos del diseño requerido, pero cuando devolvieron su primer intento seis meses después, estaba completamente inutilizable. Cuando pidieron mejoras, Cossor nunca respondió, demasiado ocupado con otros trabajos. [dieciséis]
Mientras se esperaba que llegaran los receptores Metrovick y Cossor, se produjo un encuentro casual entre Bowen y su ex profesor en el King's College, el premio Nobel Edward Appleton . A principios de 1939, Appleton mencionó a Bowen que Pye Electronics también había estado interesada en el servicio de televisión experimental de 45 MHz de la BBC y había construido receptores que quizás todavía tuvieran disponibles. Bowen visitó la empresa en abril o mayo y descubrió que tenían "muchas puntuaciones" de receptores listos para producción. Cuando los probaron, descubrieron que eran muy superiores a los modelos EMI. [17]
Gran parte de la mejora en el receptor Pye se debió al uso de un nuevo tipo de tubo desarrollado por Philips , el EF50 "Miniwatt", que había sido diseñado específicamente para un uso eficiente de VHF. [17] Los tubos estaban etiquetados como Mullard, filial de Philip en el Reino Unido. Cuando investigaron, Mullard dijo al Ministerio del Aire que los tubos en realidad se construyeron en la fábrica de Philips en Eindhoven , y que los intentos de iniciar la producción en el Reino Unido habían fracasado debido a problemas de fabricación de las bases. Las bases utilizaron un nuevo diseño que fue clave para el funcionamiento de los tubos. [17]
Esto llevó a un esfuerzo apresurado para iniciar la producción en las fábricas de Mullard. El destructor HMS Windsor fue enviado a los Países Bajos para recoger a la junta directiva de Philips, mientras que se enviaron dos buques de carga para recoger 25.000 EF50 y 25.000 bases más en las que Mullard podría construir tubos adicionales mientras se instalaba una nueva línea de producción. Los barcos partieron mientras avanzaba el ataque alemán a los Países Bajos y los muelles estaban bajo constante amenaza de ataque aéreo. [17]
A finales de julio de 1939, el equipo finalmente tenía todo en su lugar y se envió un pedido de veinticuatro unidades. [18] Metrovick construiría los transmisores, Pye ya estaba aumentando la producción de lo que se conoció como el receptor de tira Pye , y Pye también había comenzado la producción experimental de un tubo de rayos catódicos (CRT) que resultó adecuado para uso en radar. [19]
A principios de agosto, se informó al equipo que el Ministerio del Aire había encargado 30 unidades de IA y esperaba que Bowen las instalara en los aviones Bristol Blenheim en un plazo de 30 días. [19] Cuando las unidades comenzaron a llegar, descubrieron que el transmisor Metrovick también era el modelo de banco, y cuando protestaron, Metrovick notó que Watt había visitado personalmente la fábrica y les había dicho que lo pusieran en producción porque se sabía que funcionaba. [20]
Para confundir aún más las cosas, cuando comenzó la guerra el 1 de septiembre, la mayoría del equipo AMES fue enviado apresuradamente a un lugar previamente acordado en la Universidad de Dundee en Escocia, sólo para descubrir que no se había preparado nada. El rector sólo tenía vagos recuerdos de una conversación sobre el tema con Watt, y para entonces los estudiantes habían regresado para el trimestre de otoño y había poco espacio disponible. [21]
El equipo de IA de Bowen fue enviado a un pequeño aeródromo en las afueras de Perth (a cierta distancia de Dundee) que era completamente inadecuado para su instalación. Sin embargo, comenzaron a llegar equipos de radar y aviones, junto con nuevas demandas del Fleet Air Arm para equipar algunos de sus aviones con ASV en aviones Swordfish y Walrus. [22]
En una reunión celebrada en Londres el 30 de noviembre de 1939, se discutieron las prioridades relativas de Chain Home, Chain Home Low, AI y ASV. Bowen finalizó los planes para construir las radios ASV en EKCO utilizando los nuevos tubos VT90 (más tarde conocidos como CV62) en el transmisor, mientras que el AI Mk. Yo usaría los DET12 y TY120 más antiguos. Esto significaba que el ASV sería algo más avanzado que la IA. [18]
Otro encuentro casual después de la reunión llevó a Bowen a probar un nuevo material, el polietileno , de Imperial Chemical Industries (ICI), que produjo un cable coaxial excelente y resolvió claramente los problemas eléctricos que habían estado teniendo. Pronto estuvo en uso en toda la industria. [23]
El primer ASV que utilizó piezas de producción se instaló manualmente en una Morsa y se envió a Gosport para su prueba. Esta versión funcionó a una longitud de onda nominal de 1,5 m, a 214 MHz. [18] Volando a sólo 20 pies (6,1 m) sobre el agua, el radar detectó fácilmente barcos alrededor del Solent. Louis Mountbatten estaba observando esta actuación e inmediatamente ordenó que se instalara uno en su destructor, el HMS Kelly . La Armada pronto retomó el desarrollo como el Tipo 286, y eventualmente se instalarían 200 unidades de este tipo en destructores y torpederos. [24]
Mientras tanto, Bernard Lovell había llegado a Perth y, a través de contactos en el Ministerio del Aire, logró convencerlos de que el lugar no era adecuado para su trabajo. Se seleccionó una nueva ubicación en RAF St. Athan en Gales y el equipo se mudó a un hangar en el aeródromo en noviembre de 1939. Las condiciones resultaron ser poco mejores que las de Perth, y el equipo se vio obligado a trabajar en temperaturas bajo cero mientras las puertas del hangar había que dejarlo abierto. Sin embargo, a finales de diciembre habían logrado instalar 17 radares AI en Blenheim y 3 ASV en los recién llegados Coastal Command Lockheed Hudson . En enero esto mejoró a 18 AI y 12 ASV, cifras que continuaron aumentando a lo largo del año. [25]
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A principios de 1940, los Hudson llegaban a un ritmo de dos o tres por semana, y las tripulaciones pudieron instalar rápidamente los decorados debido al fácil entorno de trabajo en el gran fuselaje. En ese momento, el equipo era lo suficientemente grande como para poder enviar un pequeño grupo a Pembroke Dock , donde el Escuadrón No. 10 de la RAAF estaba operando el Short Sunderland . [26] El grupo pudo instalar rápidamente el ASV Mk. Yo a estos aviones, seguido por el Consolidado Catalina que también acababa de empezar a llegar. Mientras tanto, Robert Hanbury Brown y Keith Wood comenzaron a capacitar a las cuadrillas sobre cómo utilizar mejor los sistemas. [25]
Los vuelos de prueba comenzaron a finales de 1939 y se utilizaron operativamente en los primeros meses de 1940. Pasaría algún tiempo antes de que los conjuntos AI Mark IV relacionados entraran en funcionamiento en julio de 1940, convirtiendo al ASV en el primer sistema de radar aerotransportado operativo del mundo. [a] Al principio, las tripulaciones encontraron el sistema relativamente inútil para los ataques, ya que no podían detectar de manera confiable los submarinos, los únicos barcos alemanes en el área. Las pruebas habían demostrado que el alcance máximo de detección en un submarino en la superficie era de aproximadamente 5,5 millas (8,9 km), por lo que en un estado de alta mar con un alcance mínimo de 4,5 millas, esto dejaba poco espacio para la detección. [27] Pero encontraron que los conjuntos eran útiles para mantenerse en posición sobre los convoyes, así como para navegar observando los retornos desde los acantilados marinos. [25]
Pero el dispositivo se volvió extremadamente útil después de que el líder de escuadrón Sidney Lugg instalara un transpondedor IFF Mark II en la base, sintonizado para operar en las frecuencias ASV. El sistema IFF transmitía un breve pulso de señal de radio cada vez que escuchaba el pulso de uno de los radares del ASV, y su señal era tan potente que las tripulaciones podían captarla a entre 50 y 60 millas (80 a 97 km) de la base, lo que hacía que el vuelo de regreso a RAF Leuchars fue mucho menos agitado. Las tripulaciones empezaron a llamar a la baliza "Madre". [26]
En febrero de 1940 se compiló una colección de los primeros informes de combate para comprender mejor cómo mejorar el sistema. En ese momento el Mk. También estuve instalado en aviones Blackburn Botha y Bristol Beaufort . Los informes señalaron que el sistema era útil para detectar barcos de noche o con mal tiempo, pero adolecía del hecho de que los barcos enemigos normalmente se pegaban a la costa, donde los retornos desde tierra a menudo inundaban los retornos del barco. También fue útil para guiar un ataque cuando la capa de nubes estaba por debajo de los 460 m (1,500 pies), ya que podían presionar un ataque sin ser vistos. [28]
Basado en las experiencias del Mk. I unidades en el campo, en enero de 1940 Gerald Touch comenzó a diseñar un nuevo decorado mientras trabajaba en la RAE. Hanbury Brown se unió a él en febrero de 1940. [29]
El nuevo ASV Mk. El diseño II era esencialmente un Mk racionalizado y limpiado. Yo, diferenciándome poco en cuanto a la electrónica, pero sí considerablemente en cuanto a disposición, cableado y construcción. Entre los cambios estuvo la separación de la electrónica del receptor de la pantalla para que cualquiera de los dos pudiera arreglarse intercambiándolos por separado y usando una selección de conectores eléctricos estándar en todos los cables. [28]
Como resultado, Mk. II era mucho más confiable que Mk. I; no ofrecía un mayor rendimiento, pero lo mantenía a pesar del mal servicio y era mucho más fácil de arreglar en el campo. [29] El único otro cambio importante fue mover la frecuencia operativa de 214 MHz a 176 MHz porque se encontró que el Mk. Estaban interfiriendo con las radiobalizas navales . [28]
Se realizó un pedido de 4.000 unidades a EKCO y Pye. Por razones desconocidas, las negociaciones del contrato requirieron un tiempo considerable para finalizar, y durante toda la producción luchó por tener prioridad con las unidades de IA y Chain Home Low , que también hicieron uso de la tira Pye. El primer Mk. Las unidades II comenzaron a llegar en el verano de 1940, y en octubre de 1940 se habían entregado 140 transmisores, 45 receptores y 80 pantallas. A finales de marzo de 1941, esa cifra había aumentado a 2.000 transmisores y 1.000 receptores. [30]
mk. II obtuvo su primer éxito el 30 de noviembre de 1940 cuando un Whitley Mk. VI dañó el U-71 en el Golfo de Vizcaya . [31] [b] El 26 de mayo de 1941, un Fairey Swordfish equipado con Mk. II detecté al Bismarck cuando intentaba regresar a Francia para ser reparado. [32] Esta detección provocó el hundimiento del Bismark al día siguiente. [33] A mediados de 1941, el radar ASV había aumentado los ataques diurnos contra submarinos en un 20% e hizo posibles los ataques nocturnos por primera vez. El primer ataque nocturno exitoso contra un submarino lo llevó a cabo un Swordfish el 21 de diciembre de 1941. [34]
El ASV no había sido diseñado para detectar submarinos, pero las pruebas de finales de 1939 realizadas por Hudson del Escuadrón No. 220 de la RAF contra el HMS L27 demostraron que era posible detectar submarinos en la superficie a un alcance limitado y en estados de baja mar. [35]
Los experimentos demostraron que el principal problema que provocaba el corto alcance era la baja ganancia de las antenas. Dadas las bajas velocidades de la aeronave, por lo que la resistencia no fue un problema importante en comparación con la función de la IA, el equipo pudo utilizar antenas Yagi con una ganancia mucho mayor. Las instalaciones típicas tenían el transmisor en la parte delantera de la nariz y dos receptores debajo de las alas, apuntando hacia afuera en su punto de media potencia , típicamente 22,5 grados. Llamadas ASV de largo alcance, o LRASV para abreviar, las nuevas antenas estuvieron disponibles para su instalación en 1940. [35]
Poco después de mudarse a St. Athan en 1939, Hanbury Brown recibió una solicitud para instalar ASV en el bombardero Armstrong Whitworth Whitley , que ya no era competitivo y se estaba destinando a otros usos. Brown aprovechó la oportunidad para desarrollar una nueva antena, un tipo de conjunto Sterba , que se extendía a ambos lados del fuselaje trasero plano, disparando hacia un lado en lugar de hacia adelante. Este "conjunto amplio" permitió al avión buscar amplias áreas del océano en ambos lados del avión al mismo tiempo, una gran mejora con respecto al diseño solo hacia adelante. [35]
La matriz lateral ofrecía aproximadamente 2,5 veces la ganancia del sistema original. Esto le permitió detectar barcos de tamaño moderado a 40 millas (64 km) y submarinos en la superficie a 10 a 15 millas (16 a 24 km), un enorme avance sobre el Mk. Yo estilo antenas. El avión podría escanear los accesos a un convoy volando 10 millas a un lado del mismo, barriendo un camino de 20 millas de ancho. Los submarinos no fueron lo suficientemente rápidos para cruzar esa distancia antes de que el avión regresara para realizar otro barrido. Hubo cierta discusión sobre darle una pantalla especial para facilitar la interpretación, pero entró en servicio utilizando la pantalla ASV original. [36]
A principios de 1940 hubo un largo debate dentro del Ministerio del Aire, y en el gobierno en general, sobre si se debía o no informar a Estados Unidos de los numerosos avances tecnológicos que estaban teniendo lugar en el Reino Unido. El Reino Unido padecía una falta de mano de obra y de capacidad de producción, problemas que Estados Unidos podía resolver fácilmente. También esperaban obtener acceso a la mira Norden , que estaba varios años por delante de su versión, la mira automática para bombas . [37] Sin embargo, se creía que los conceptos de radar estaban entre los más avanzados del mundo, y dárselos a los EE.UU. significaría entregar algunas de las mejores ideas del Reino Unido a la explotación por parte de lo que entonces todavía era un partido no alineado. [38]
Al final, Winston Churchill anuló personalmente cualquier objeción restante y encargó a Henry Tizard que hiciera los arreglos. Después de considerar las muchas tecnologías que se estaban desarrollando, el equipo de Tizard finalmente eligió cuatro para llevarlas consigo; AI Mk. IV, ASV Mk. II, IFF Mark II y el nuevo magnetrón de cavidad que hizo que los radares fueran mucho más pequeños y potentes. También conocieron y se les permitió hablar sobre otras tecnologías, incluido el motor a reacción y los conceptos iniciales de la bomba nuclear detallados por el Comité MAUD . [39]
Por diversas razones, el equipo de la misión viajó primero a Canadá, donde se reunieron con miembros del Consejo Nacional de Investigación de Canadá (NRC) en Ottawa . [40] Aquí se sorprendieron al saber que en septiembre de 1939 la NRC había comenzado a trabajar en un radar ASV utilizando un radioaltímetro adaptado construido por Westinghouse Electric en los EE. UU. Este aparato funcionó en la longitud de onda relativamente corta de 67 cm, aproximadamente la mitad que el aparato británico de 1,5 m. En noviembre ya estaba funcionando un prototipo y se estaban logrando algunos avances. [41]
La misión Tizard estuvo en Ottawa sólo dos días antes de partir hacia Washington. Durante ese tiempo, los equipos de radio de la NRC estudiaron minuciosamente la unidad ASV, tratando de aprender todo lo que pudieran sobre su diseño antes de que partiera hacia los EE. UU. Esto llevó a un debate sobre si continuar con el desarrollo de su propio sistema, cuya longitud de onda más corta lo haría más adecuado para su uso en aviones, o simplemente construir la unidad británica utilizando tubos canadienses y estadounidenses. [42]
La llegada de la Misión a Washington inicialmente provocó sorpresas similares cuando el equipo se enteró de que el Ejército y la Marina de los EE. UU. habían desarrollado radares similares a los británicos Chain Home y Chain Home Low. Sin embargo, la Marina de los EE.UU. se quejó de que sería mucho mejor si los radares funcionaran en frecuencias de microondas y explicaron su frustración porque los dispositivos de microondas existentes tenían una potencia de sólo unos pocos vatios. Bowen metió la mano en su caja de seguridad y produjo el magnetrón de cavidad número 6. Este dispositivo produjo pulsos de aproximadamente 10 kW, cientos de veces más que los dispositivos estadounidenses, y los modelos más nuevos pronto produjeron diez veces esa cantidad. [43]
Este evento rompió el hielo y pronto los dos equipos estaban planeando un programa completo de desarrollo y producción para todos los diseños británicos. Finalmente se acordó que las empresas estadounidenses comenzarían a producir los equipos ASV y AI de 1,5 m mientras iniciaban la investigación sobre nuevos radares que utilizaran el magnetrón. [43] En última instancia, los países partes afirman que Research Enterprises Limited (REL) en Toronto construiría la unidad británica AVS tal como está, construyendo una nueva fábrica para su construcción. Finalmente se produjeron varios miles de unidades, la mayoría vendidas a Estados Unidos. [42]
A pesar de la capacidad del sistema para detectar submarinos por la noche, atacarlos no era una cuestión sencilla. Después de encontrar la ubicación aproximada en el conjunto lateral, se trazó el objetivo en un mapa y el avión maniobró para poder comenzar a acercarse utilizando las antenas orientadas hacia adelante. Estos tenían menos ganancia y captaban al submarino a distancias más cortas, por lo que existía la posibilidad de que el submarino pudiera escapar cuando cambiaban de aproximación lateral a frontal. [44]
Pero el verdadero problema era que el alcance mínimo del radar era de unos 1.000 metros en el mejor de los casos; a distancias más cortas, los retornos del objetivo se fusionaban con la señal sobrante del transmisor y se volvían invisibles en el ruido electrónico y la dispersión del agua. Desafortunadamente, 1.000 yardas era un alcance demasiado largo para que el submarino pudiera ser visto visualmente de noche, excepto en condiciones perfectas, como luna llena. El mismo problema afectaba también a los radares de IA, pero en ese caso era mucho más grave debido al pequeño tamaño de los objetivos de los aviones en comparación con un submarino o un barco, y el equipo había invertido un esfuerzo considerable para tratar de resolver este "mínimo". controversia sobre el alcance", hasta ahora sin éxito. [45]
Mientras continuaba este trabajo, se introdujo una nueva solución. A Humphrey de Verd Leigh , un oficial de personal de la RAF, se le ocurrió la idea después de hablar con la tripulación que regresaba y enterarse del problema del corte de corto alcance. Construyó un reflector en un contenedor aerodinámico con una lente que extendía el haz de modo que cubría un área de varios grados de ancho a una distancia de 910 m (1000 yardas), aproximadamente el mismo ángulo que el haz del radar. Se encendería justo cuando la señal desapareciera en la pantalla del radar, iluminando el objetivo y permitiendo realizar visualmente los últimos segundos de la aproximación. [46]
En marzo de 1941 comenzaron a intentar adaptarlo a un Vickers Wellington y, después de algunos esfuerzos, logró volar con éxito. Aunque el Ministerio del Aire estaba convencido de que la idea era viable, decidieron reutilizar un diseño de reflector más antiguo conocido como Turbinlite , que originalmente estaba destinado a ser utilizado en una función similar para los cazas nocturnos. Esta no era tan poderosa como la versión de Leigh, pero era más pequeña y ya estaba disponible en algunas cantidades. A pesar del gran esfuerzo, el Turbinlite nunca funcionó satisfactoriamente. No fue hasta finales de 1941 cuando el Ministerio lo admitió y volvió al diseño original de De Leigh. Continuó desarrollándolo en secreto durante este tiempo. [47]
Los primeros ejemplares de la luz Leigh comenzaron a aparecer a principios del verano de 1942. El primer éxito fue el 5 de julio de 1942, cuando un Wellington del Escuadrón No. 172 de la RAF hundió el U-502 . A partir de ese momento, la combinación de ASV Mk. II y Leigh Light demostraron ser extremadamente eficaces. A finales del verano, tantos submarinos estaban siendo atacados que abandonar la base por la noche, antes completamente segura, ahora se consideraba suicida. Los alemanes se vieron obligados a abandonar sus bases durante el día para poder al menos ver los aviones atacantes y luchar, pero esto resultó poco más seguro. [48]
Mientras que Mk. II estaba a punto de lograr algunos de sus mayores éxitos, a finales del verano de 1942 las tripulaciones regresaron a la base afirmando que las buenas detecciones de submarinos alemanes eran seguidas por barcos que desaparecían a medida que se acercaban. Rápidamente se supuso que los alemanes estaban instalando un detector de radar en sus barcos y buceando cuando vieron que se acercaba un avión. [49] [44] Esta posibilidad se había considerado en octubre de 1941, pero en ese momento no parecía haber ninguna razón para dejar de usar ASV. [50]
El detector, conocido como "Metox" en honor a la empresa con sede en París que lo produjo, era un sistema simple. Cuando se recibió un pulso en la frecuencia correcta, se envió un breve pulso de audio a los auriculares del operador de radio. El operador podría escuchar la intensidad y el patrón de las señales para determinar si la aeronave se estaba acercando. [49] [c]
Al estudiar las estadísticas de los ataques durante 1942 en el Golfo de Vizcaya, la RAF pudo determinar que el sistema se había introducido por primera vez en junio y se había vuelto ampliamente universal en septiembre. Comparando la distancia a la que se detectó el submarino y cuando se perdió, calcularon que hasta el 50% de los submarinos se sumergían antes de que el ASV los viera. Lo que antes se descartaba como una cuestión menor ahora era claramente un problema importante. [50] Por primera vez desde la introducción del ASV, las pérdidas en el transporte marítimo comenzaron a aumentar una vez más. [51]
Los efectos se resumieron en un estudio de principios de 1943. Demostraron que antes de la introducción de Metox, un avión sin radar pasaba 135 horas en el aire por cada submarino que detectaba, mientras que uno equipado con ASV veía uno por cada 95 horas de vuelo. Desde octubre, cuando Metox era común, los aviones ASV tardaron 135 horas, lo que significa que Metox aparentemente había inutilizado el ASV. Sin embargo, el tiempo necesario para encontrar un submarino sin radar también había aumentado, hasta las 245 horas, por lo que el ASV seguía siendo útil. [51]
En diciembre de 1942 se produjo un breve respiro de los efectos de Metox, cuando los descifradores de códigos británicos pudieron una vez más irrumpir en el Naval Enigma y las pérdidas de submarinos comenzaron a aumentar nuevamente debido a las intercepciones que revelaron sus posiciones y órdenes. Esto se combinó con una pieza clave de información falsa colocada por un oficial británico capturado, quien afirmó que sus aviones estaban equipados con un dispositivo para escuchar las señales muy débiles emitidas por la etapa de frecuencia intermedia del Metox. [52] Esto llevó a principios de 1943 a recibir órdenes del Alto Mando Naval alemán de apagar el Metox, lo que permitió al Mk. II para volver a entrar en vigor por un tiempo. [53]
Otro intento de mejorar el rendimiento del sistema fue la introducción de un nuevo transmisor, T.3140. Esto produjo más de diez veces la señal, con un promedio de 100 kW por pulso, y por lo tanto aumentó el alcance y el rendimiento generales. Esto requería un alternador más potente y el conjunto del transmisor pesaba el doble que el T.3040 original. [51]
El sistema se instaló en seis Sunderland, bajo el nombre de Mark IIA, en la primavera de 1943. Si bien el sistema demostró un alcance mucho mayor, se descubrió que el retorno del mar de las olas también era mucho más poderoso. En ese punto, Metox era universal y la señal adicional dio a los submarinos un tiempo de advertencia adicional significativo. Finalmente, el sistema se construyó en tan solo doce unidades. [51]
Otra solución al problema de Metox se implementó en el sistema "Vixen". Esto permitió silenciar la intensidad de la señal del transmisor del ASV. Al cronometrar cuidadosamente este proceso, el operador del radar podría engañar al operador de radio del submarino haciéndole creer que el avión se estaba alejando de ellos. Esto tuvo poco efecto en el rendimiento del radar a medida que se acercaba al objetivo, ya que incluso con menos señal transmitida, la reducción en el alcance compensó con creces cualquier pérdida de potencia debido al silenciamiento. [51]
Las primeras pruebas de Vixen se llevaron a cabo en junio de 1943 y en general tuvieron éxito, con algunos problemas. El principal fue que el silenciamiento fue creado por una antena en cortocircuito y, al ajustarse, provocó que cambiara la carga en el transmisor, lo que provocó cambios en la señal de salida. En última instancia, estos no se consideraron importantes y se sugirió que se instalaran en todos los aviones ASV. Sin embargo, la producción no se ordenó hasta noviembre de 1943 y los primeros juegos no llegaron hasta febrero de 1944, momento en el que el ASV Mk. III había asumido en gran medida el control. Vixen no se utilizó operativamente. [54]
Después de la invención del magnetrón de cavidad a principios de 1940, todas las fuerzas británicas comenzaron a desarrollar radares utilizando el sistema, que generaba microondas con una longitud de onda de aproximadamente 10 cm. Entre ellos se encontraban los equipos del Ministerio del Aire que habían desarrollado tanto AI como ASV, y ahora habían centrado su atención en AIS y ASVS, la S significa "senitmétrico". [55] Las pruebas realizadas en abril de 1941 con los primeros dispositivos de amarre contra el HMS Sealion demostraron que podían detectar submarinos semisumergidos a varias millas de distancia. [56]
En junio de 1941 se aprobó una solicitud formal al Director de Desarrollo de Comunicaciones (DCD, en ese momento dirigido por Robert Watt) para formar un grupo separado para desarrollar ASVS, pero el desarrollo fue lento. Philip Dee señaló que el primer vuelo en un Wellington no tuvo lugar hasta diciembre, y no fue hasta enero de 1942 que observó que "el ASV vio [el pequeño barco] Titlark a 12 millas". [56] Esto llevó a contratos con Ferranti y Metropolitan Vickers (Metrovick) para desarrollar el ASVS de amarre en un sistema aerotransportado útil como ASV Mark III. Tenían listo un sistema adecuado en el verano de 1942, aunque las primeras entregas no estarían disponibles antes de la primavera de 1943. [57]
A lo largo de este período, Hanbury Brown estuvo convencido de que el H2S también podría usarse para trabajos anti-envío, con las modificaciones adecuadas. Los problemas principales fueron la reducción del tamaño de la antena para que quepa en los aviones más pequeños del Coastal Command y modificaciones a la antena para enviar la señal más hacia adelante en lugar de hacia abajo, de acuerdo con un avión que vuela a 2000 pies (610 m) en lugar de 20 000 pies. (6,1 km) de altitud. Continuó trabajando en este proyecto con los principales desarrolladores de H2S, EMI. [58] A finales de 1942, la versión ASVS del Mark III fue cancelada y se ordenó la producción de la versión basada en H2S. [57]
Después de una importante confusión y discusión entre el Comando Costero y el de Bombarderos, el ASV Mk. III comenzó a llegar en la primavera de 1943, y después de algunas incursiones bastante decepcionantes en marzo, los Wellington comenzaron a realizar ataques exitosos a finales de ese mes. [59] Este fue el mismo período en el que estaban llegando varias nuevas tecnologías antisubmarinas, y de abril a julio estas se combinaron para dar como resultado una gran cantidad de pérdidas para la flota de submarinos. A finales de junio, las pérdidas de transporte de carga por ataques de submarinos se habían reducido casi a cero. [60]
Como suministros del Mk. III mejorado, Mk. Los aviones equipados con II fueron enviados a teatros secundarios donde sirvieron durante la guerra. Los ejemplos con las antenas dipolo originales estaban en servicio hasta 1943, momento en el que se conocían como SRASV, por "corto alcance". [12]
El Mk. Yo y mk. Las unidades II eran generalmente similares electrónicamente pero diferían en su frecuencia de funcionamiento y embalaje. La principal diferencia fue que el Mk. El receptor y la pantalla estaban empaquetados en una sola caja grande, lo que significaba que había que reemplazar toda la unidad si había un problema con cualquiera de las partes. [28] Las señales también fueron ligeramente diferentes, con el Mk. Produzco la misma potencia de 7 kW, pero con un ancho de pulso de 1,5 μS y un PRF de 1200 Hz. [13]
El resto de esta sección se refiere al Mk. II.
El Mk. II operó en una frecuencia de 176 MHz ±5 MHz. Envió pulsos de aproximadamente 2,5 μS de longitud 400 veces por segundo. La potencia máxima fue de unos 7 kW. Las señales se enviaban a través de un interruptor giratorio que se alternaba con cada pulso, enviando y recibiendo la señal a ambos lados de la aeronave. Las señales regresaban a través del amplificador de banda Pye y cada dos pulsos se invertían eléctricamente. [12]
Las antenas originales de "corto alcance" consistían en receptores unipolos que se extendían horizontalmente desde ambos lados del morro del avión. Detrás de ellos estaban los transmisores, que eran unipolo similares pero también incluían un reflector detrás. [12]
Las antenas de "largo alcance" estaban en dos juegos. El transmisor era un solo Yagi que se extendía desde la nariz y dos receptores Yagi, generalmente debajo de las alas, en un ángulo hacia afuera de aproximadamente 15 grados. El conjunto lateral normalmente estaba dispuesto con una cortina Sterba que recorría la parte superior del fuselaje del avión, con conjuntos de dipolos que recorrían los lados del fuselaje. [12]
El sistema completo constaba de varias cajas separadas que podían retirarse fácilmente para realizar tareas de mantenimiento. Las cajas principales donde se encontraban el transmisor Tipo 3040 (T.3040), construido por EKCO, [61] el receptor, construido por Pye o EKCO, [62] y las "unidades indicadoras" Tipo 6 o Tipo 96, los CRT. [63]
Se utilizaron dos receptores, el primero fue el R.3039 que usaba válvulas de bellota VR95 y el posterior R.3084 que usaba pentodos VR136 y triodos VR137. Tanto Pye como EKCO construyeron ambas versiones y hubo una serie de diferencias menores. EKCO incluyó una salida para una grabadora y varios otros cambios. [62]
Más tarde, se introdujo una unidad de conmutación, la caja de acoplamiento aéreo tipo 8, que permitía cambiar una sola antena del transmisor al receptor. Esto se utilizó en aviones más pequeños como el Fairey Barracuda , reduciendo la complejidad de la instalación. [64]
La salida del receptor se envió a una pantalla de alcance A con el generador de base de tiempo tirando del haz verticalmente desde la parte inferior hasta la parte superior de la pantalla. Las señales recibidas desviarían el haz hacia la izquierda o hacia la derecha dependiendo de qué antena estuviera activa en ese momento. El operador comparó la longitud de la señal en cada lado para determinar cuál parecía más grande y luego usó el sistema de intercomunicación para indicarle al piloto que corrigiera en la dirección correcta. [12]
Había un deseo considerable de permitir que el sistema tuviera una segunda pantalla frente al piloto, para que pudiera navegar directamente sin instrucciones verbales del operador del radar. Sin embargo, a pesar del considerable esfuerzo realizado entre 1940 y 1943, no pudieron hacer una versión que pudiera ser vista por el piloto durante el día y que tampoco lo cegara por la noche. Finalmente, abandonaron la idea y prefirieron capacitar a los operadores para que dieran instrucciones estandarizadas. [63]
La historia de combate del Mk. II fue estudiado exhaustivamente y se recopilaron estadísticas detalladas sobre su desempeño. En condiciones operativas contra submarinos en la superficie, las antenas SRASV originales tenían un alcance promedio de 5,6 millas (9,0 km) cuando volaban a 2000 pies. Las antenas delanteras del LRASV mejoraron a 6,3 millas (10,1 km), mientras que el conjunto lateral aumentó aún más esto a 6,9 millas (11,1 km). [65] Se descubrió que volar a altitudes más bajas reducía el rango de detección, pero también la cantidad de desorden. [44]
Según Bowen, la producción del Mk. I y II ascendieron a 24.600 unidades: [66]
Algunas de estas unidades fueron redirigidas a la Armada como Tipo 286 y al Ejército como base para sus radares Searchlight Control . [66]