Radar, buque aire-superficie, Mark III o ASV Mk. III para abreviar, fue un sistema de radar de búsqueda de superficie utilizado por el Comando Costero de la RAF durante la Segunda Guerra Mundial . Era una versión ligeramente modificada del radar H2S utilizado por el RAF Bomber Command , con cambios menores en la antena para hacerla más útil para la función antisubmarina. Fue el radar principal del Coastal Command desde la primavera de 1943 hasta el final de la guerra. Se introdujeron varias versiones mejoradas, en particular el ASV Mark VI , que reemplazó a la mayoría de los Mk. III de 1944 y el radar ASV Mark VII, que tuvo un uso limitado hasta la posguerra.
El primer radar del Coastal Command fue el ASV Mark I , que comenzó a usarse experimentalmente en 1939. Se realizaron mejoras menores para el Mark II en 1940, pero no estuvo ampliamente disponible hasta finales de 1941. Al darse cuenta de que la RAF estaba usando radar para detectar sus submarinos. , en el verano de 1942 los alemanes introdujeron el detector de radar Metox para escuchar sus señales. Esto le dio al submarino una advertencia de la aproximación del avión mucho antes de que el submarino se hiciera visible en la pantalla de radar del avión. La RAF se dio cuenta de esto a principios de otoño, cuando las tripulaciones informaron cada vez con mayor frecuencia que detectarían submarinos que desaparecerían a medida que se acercaran.
Un ASV que funciona en frecuencias de microondas utilizando el nuevo magnetrón de cavidad ya estaba en desarrollo desde hacía algún tiempo, conocido como ASVS, pero no había madurado por varias razones. Robert Hanbury Brown sugirió usar H2S para ASV, pero Bomber Command lo rechazó, que quería todos los conjuntos para ellos. Brown continuó el desarrollo con EMI y lo presentó nuevamente a finales de 1942, cuando Metox anuló las marcas anteriores de ASV. La obstrucción por parte del Bomber Command provocó más retrasos y no fue hasta marzo de 1943 que la primera docena de aviones estuvieron operativos. Las entregas fueron rápidas después de este punto y Mk. II había sido reemplazado en gran medida a finales del verano.
Los alemanes no tenían forma de detectar las señales del Mark III, que operaba en la banda de 10 cm en comparación con la longitud de onda de 1,5 m del Mk. II. Un oficial de la RAF capturado causó mayor confusión y afirmó que llevaba un dispositivo que podía detectar el detector de radar Metox. Combinadas con otras tecnologías antisubmarinas introducidas casi al mismo tiempo, las pérdidas de submarinos se dispararon a finales de la primavera de 1943. Cuando los alemanes se dieron cuenta de lo que habían hecho los británicos, la fuerza alemana de submarinos estaba casi destruida y la Batalla de el Atlántico entraba en su fase final. Naxos , un detector de microondas, se introdujo en octubre de 1943, pero no era tan sensible como Metox y tuvo poco efecto sobre los acontecimientos; Mark III continuó guiando a la mayoría de la flota del Coastal Command hasta el final de la guerra.
El desarrollo de los sistemas ASV originales comenzó en 1937, después de que el equipo que probaba un radar aire-aire experimental notara retornos extraños mientras volaba cerca de la costa del Canal de la Mancha . Finalmente se dieron cuenta de que estos eran los muelles y las grúas en los muelles de Harwich, millas al sur de ellos. También aparecieron envíos, pero el equipo no pudo probarlos muy bien porque a su Handley Page Heyford se le prohibió volar sobre el agua. [1] Para solucionar este problema, se llevaron a cabo más pruebas en dos aviones de patrulla Avro Anson . El sistema era tosco, con una simple antena dipolo que se sostenía por una ventana y se movía con la mano para encontrar retornos. [2]
Por varias razones, la longitud de onda de 1,5 m del sistema de radar funcionó mejor sobre el agua que sobre la tierra; En particular, la gran superficie y los lados verticales planos de los barcos constituían excelentes objetivos de radar. Después de un desarrollo adicional de antenas adecuadas, el sistema estaba en gran medida listo para la producción a principios de 1939. Los conjuntos de calidad de producción estuvieron disponibles a finales de 1939 y entraron en servicio operativo en enero de 1940, convirtiéndose en el primer sistema de radar de avión utilizado en combate. En 1941 siguió una versión algo mejorada, Mark II .
Los diseños de ASV tenían un alcance mínimo relativamente largo, lo que significaba que los objetivos submarinos desaparecían de la pantalla justo cuando el avión se acercaba para el ataque. Por la noche esto permitió a los submarinos escapar. Este problema fue solucionado por el Leigh Light , un reflector que iluminaba a los submarinos durante los últimos segundos de la aproximación. A principios de 1942, el ASV Mark II y el Leigh Light se habían instalado en un gran número de aviones, justo a tiempo para que terminara la pausa invernal. Los submarinos alemanes hasta entonces estaban seguros por la noche y podían operar desde el Golfo de Vizcaya a pesar de estar cerca de las costas británicas. En la primavera de 1942, Vizcaya era una trampa mortal; Los aviones aparecían de la nada en medio de la noche, lanzaban bombas y cargas de profundidad y luego desaparecían nuevamente en unos momentos. [4]
Los alemanes derrotaron al ASV Mark II a finales de 1942 con la introducción del detector de radar Metox . Esto amplificó los pulsos del radar y los reprodujo en los auriculares del operador de radio. Con experiencia, los operadores podían saber si el avión se acercaba o simplemente pasaba volando. Proporcionó esta advertencia mucho antes de que los ecos del submarino se hicieran visibles en la pantalla del avión, lo que permitió que el submarino se sumergiera y escapara de la detección. [4]
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Después de la invención, a principios de 1940, del magnetrón de cavidad , que producía microondas a unos 10 cm, todas las fuerzas británicas comenzaron a desarrollar radares utilizando estos dispositivos. Entre ellos se encontraban los equipos del Ministerio del Aire que habían desarrollado la IA y ASV centró su atención en el AIS, la S de "senitmétrico". [5] 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. [6]
En junio de 1941 se presentó una solicitud formal a Robert Watson-Watt para formar un grupo separado para desarrollar un ASVS. Inicialmente se trataba de una versión del Mark II con las conversiones mínimas necesarias para utilizar el magnetrón como transmisor. De lo contrario, funcionaría como el Mark II, utilizándose la fuerza relativa de los retornos de dos antenas para determinar la orientación aproximada del objetivo; si el retorno de la antena izquierda era un poco más fuerte, el objetivo estaba en algún lugar a la izquierda del morro del avión. [7]
Durante este mismo período, el TRE también estaba desarrollando el nuevo radar H2S para Bomber Command. El H2S presentaba un indicador de posición en planta (PPI), que producía una visualización bidimensional de 360° similar a un mapa del suelo debajo de la aeronave. El PPI también alivió enormemente la carga de trabajo del operador para la mayoría de las otras tareas de radar, porque podían ver el área alrededor de la aeronave de un vistazo en lugar de tener que escanear manualmente de un lado a otro las áreas de interés. ASVS pronto también adoptó el PPI, utilizando una pantalla de tubo de rayos catódicos (CRT) de 9 pulgadas (230 mm) y una segunda pantalla de solo rango, en un CRT de 6 pulgadas (150 mm). [7]
El H2S se había desarrollado para los nuevos bombarderos cuatrimotores que se introducían en ese momento, mientras que los diseños más antiguos del Bomber Command, como el Wellington, estaban siendo desechados al Coastal Command. Los nuevos bombarderos, como el Handley Page Halifax , tenían un gran anillo cortado en el vientre del bombardero para montar una torreta, y la antena de H2S se fabricó para encajar en este anillo. La versión Wellington del recorte de la torreta era mucho más pequeña, por lo que la principal conversión requerida fue reducir la antena de 36 pulgadas (910 mm) a 28 pulgadas (710 mm) de ancho. Con esa excepción, las unidades eran similares al H2S Mark I. [6]
Philip Dee señaló que el primer vuelo en Wellington T2968 no tuvo lugar hasta diciembre de 1941 y no fue hasta el 13 de enero de 1942 que observó que "el ASV vio [el pequeño barco] Titlark a 12 millas". [6] El éxito condujo a contratos con Ferranti para la producción de electrónica y con Metropolitan Vickers (Metrovick) para el sistema de antena de escaneo, que se conocería como ASV Mark III. [8] Ferranti tenía un prototipo listo para el verano de 1942, aunque predijeron que las primeras entregas no estarían listas antes de la primavera de 1943. [8]
El T2968 continuó las pruebas hasta el 24 de febrero y el 7 de marzo de 1942 fue enviado a RAF Ballykelly en Irlanda del Norte para realizar pruebas competitivas contra otros desarrollos de ASV. [7] Uno era el Mark IIA que tenía un nuevo transmisor que aumentaba la potencia de transmisión de 7 a 100 kW . Se descubrió que esto aumentaba el alcance de detección contra submarinos en la superficie a aproximadamente 14 millas (23 km) y 7 millas (11 km), incluso cuando el submarino estaba semisumergido, solo la torre de mando sobre el agua. Esto era aproximadamente el doble del alcance efectivo del Mark II original. Sin embargo, esto también aumentó considerablemente la cantidad de desorden ya que los retornos de las olas se magnificaron de manera similar. [9] Una segunda unidad utilizó un transmisor de alta potencia similar que operaba en una longitud de onda de 50 cm en lugar de 1,5 m, pero se demostró que no tenía ventajas sobre el Mark II básico. [9]
Por el contrario, el conjunto ASVS mostró mejoras espectaculares. El rendimiento contra convoyes fue de 40 millas (64 km) cuando el avión volaba a sólo 500 pies, a pesar de que el horizonte del radar estaba a sólo 27 millas náuticas (50 km; 31 millas) a esa altitud. Otros aviones eran visibles a 16 km (10 millas) y submarinos emergieron a 19 km (12 millas). Inmediatamente se eligió el ASVS como nuevo requisito operativo y también se pidió el juego de 50 cm como respaldo. Cuando quedó claro que el magnetrón iba a funcionar, se canceló el sistema de 50 cm. [10]
Robert Hanbury Brown estaba convencido de que el radar H2S que se estaba desarrollando para el Comando de Bombarderos de la RAF podría adaptarse para trabajos anti-buque, simplemente cambiando la antena por una adecuada para un avión que vuela a 610 m (2000 pies) en lugar de 6100 m (20 000 pies). . Continuó trabajando en este proyecto con los desarrolladores principales de H2S, EMI . [11]
A finales de 1942, se había introducido Metox y Ferranti informó que el Mark III no estaría disponible en grandes cantidades durante algún tiempo. La adaptación de Brown basada en H2S estaba en gran medida completa y sería posible instalar un pequeño número de unidades construidas a mano a finales de 1942. Este sistema, funcionando a 10 cm, sería invisible para Metox. [12] El equipo TRE a cargo de ASVS no estaba bajo el control de Dee, por lo que estaba feliz de señalar problemas con su diseño. El 25 de septiembre de 1942, en una reunión en el DCD, Dee señaló que los equipos de IA y ASV estaban desarrollando sistemas separados que eran, desde la perspectiva de las señales, casi idénticos. La única diferencia importante era que el ASV tenía pantallas más grandes. Propuso abandonar el sistema Ferranti y utilizar el sistema basado en H2S. [13]
La reunión tuvo lugar durante un furioso debate sobre el uso del magnetrón; Si un avión que transportaba H2S fuera derribado, caería en manos alemanas y rápidamente sería sometido a ingeniería inversa . Frederick Lindemann se manifestó especialmente en contra del uso del magnetrón en H2S y exigió que se usara un klistrón en su lugar. Los alemanes ya conocían el klistrón y era tan frágil que era poco probable que sobreviviera a cualquier accidente. No existía una preocupación similar para el ASV, donde el magnetrón caería al agua si era derribado. Esto convirtió al ASV en una opción mucho más segura para el despliegue de las pocas unidades de magnetrón disponibles. El comandante del Bomber Command, Arthur "Bomber" Harris , se opuso, afirmando que sus bombarderos harían mucho más daño a la flota alemana de submarinos bombardeando sus corrales en Francia que el Coastal Command persiguiéndolos en el mar. La reunión terminó con la concesión de prioridad al Comando Costero para las unidades basadas en magnetrones. El 30 de septiembre, se ordenó a Ferranti que dejara de trabajar en su diseño en favor del sistema basado en H2S, también conocido como Mark III. [14]
Las disputas con Bomber Command se vieron magnificadas por problemas dentro del Coastal Command, debido al malestar de que el Ministerio del Aire había cancelado el proyecto Mark III original sin consultar al Coastal Command. El hecho de que el sistema basado en H2S pudiera estar disponible de inmediato no pareció impresionar a los niveles superiores del Comando. Para aumentar la confusión, el comandante del Comando Costero, Philip Joubert de la Ferté , visitó a los equipos de desarrollo de radares en el TRE y les dijo que no creía en el ASV, lo que generó demandas para verlo en acción. [11] Siguió más confusión cuando los equipos de TRE sugirieron instalar el nuevo radar en aviones de cuatro motores. Estos proporcionarían un amplio espacio para las instalaciones y un excelente alcance sobre el Atlántico Norte. El 8 de diciembre de 1942 se convocó una reunión sobre el tema, pero Joubert se negó a interceder a favor del TRE y se les dijo que continuaran con el bimotor Wellington. [11]
El uso del Wellington con el ASV Mark III coincidió con el traslado del Leigh Light del ala del avión a una disposición de "cubo de basura" retráctil que se extendía hacia abajo a través del antiguo anillo de la torreta del cañón. Esto significaba que el escáner de radar no podía colocarse en ese lugar, como sí ocurría en los aviones H2S. En cambio, la cúpula se trasladó a la nariz. Esto bloqueó el escaneo hacia la parte trasera, aproximadamente 40 grados a cada lado del fuselaje, y significó que se tuvieron que retirar los cañones de morro; el artillero de nariz normalmente disparaba contra los submarinos para reprimir a sus artilleros antiaéreos y perder esta capacidad era impopular. [11]
A finales de año, había una pequeña cantidad de unidades disponibles y en diciembre de 1942 se enviaron dos a la Unidad de Mantenimiento No. 30 para su instalación en los Wellington VIII, que comenzaron a realizar pruebas en la Unidad de Desarrollo del Comando Costero en enero. [8] Había poca diferencia entre el H2S y el ASV excepto por el nombre. Ambos incluían dos pantallas CRT, un tubo de 6" para la pantalla del escáner principal y un "alcance de altura" más pequeño de 3" debajo de él. Este último se utilizó para medir la altitud y para su uso con radiobalizas Eureka y en ASV, también se utilizó como sistema de sincronización para la iluminación de Leigh Light. [15]
La prioridad otorgada al Comando Costero duró poco y el 8 de enero de 1943, la prioridad volvió al Comando de Bombarderos. Quedó claro que no había suficientes instaladores para mantener las unidades en funcionamiento y, además de los reclutas locales, una clase de la recientemente formada Estación Clinton de la RAF en Ontario, Canadá, envió otros 110 técnicos. Los técnicos primero tuvieron una breve estadía en los EE. UU. para capacitarse en el DMS-1000 similar diseñado en los EE. UU . [dieciséis]
La primera patrulla operativa con uno de los dos aviones se realizó la noche del 1/2 de marzo de 1943. El avión regresó de Vizcaya sin haber avistado submarinos. Durante la patrulla, el avión fue atacado por cazas nocturnos alemanes y el operador del radar pudo dar instrucciones al piloto para evadirlos. Patrullas similares también regresaron con las manos vacías hasta la noche del 17 de marzo, cuando el H538 detectó un submarino a 14 km (9 millas), pero su Leigh Light falló y no pudieron continuar con el ataque. La noche siguiente, el mismo avión avistó un submarino a 11 km (7 millas) y lo cargó en profundidad . [11] Los suministros del magnetrón comenzaron a mejorar a principios de marzo de 1943 y el 12 de marzo se decidió dividir las entregas en partes iguales entre los dos comandos. Una grave limitación de piezas de repuesto se convirtió entonces en un problema, pero finalmente se resolvió enviando más piezas de repuesto al Bomber Command, para compensar sus mayores tasas de pérdidas. [dieciséis]
A finales de marzo llegaron suficientes unidades para que el Escuadrón No. 172 de la RAF en RAF Chivenor convirtiera sus Wellington XII en Mark III. El escuadrón pronto comenzó a atacar cada semana y en abril el número de avistamientos en la Bahía se disparó. Los cálculos demostraron que los aviones estaban avistando al menos todos los submarinos en servicio en ese momento. [17] Alrededor de la época de la introducción del Mark III, estaban llegando las primeras unidades de radar estadounidenses similares, construidas utilizando tecnología de magnetrón introducida durante la Misión Tizard a finales de 1940. Estos DMS-1000 se montaron en el Consolidated B-24 Liberator. , uno de los pocos aviones con alcance suficiente para permitirle realizar patrullas sobre la brecha del Atlántico Medio y, por lo tanto, permitir que los aviones proporcionen cobertura a los convoyes desde Halifax hasta los puertos del Reino Unido. Un B-24 con DMS-1000 fue enviado al Reino Unido en enero de 1942 y utilizado operativamente por el Escuadrón No. 224 de la RAF , donde el sistema se denominó ASV Mark IV. [18]
Por razones desconocidas, el Cuerpo Aéreo del Ejército de EE. UU. decidió cancelar el desarrollo del DMS-1000 en favor del Western Electric SCR-517, aunque resultó ser mucho menos sensible. La RAF se enteró de otra unidad destinada a montarse en dirigibles de la Guardia Costera de EE. UU. , el Philco ASG, que era comparable al DMS-1000 original. Pidieron que se utilizara el ASG en su pedido de Liberator, refiriéndose a él como ASV Mark V. En marzo, llegó un envío de Liberators con una combinación de DMS-1000, SCR-517 y ASG y se pusieron en servicio en junio. Estos aviones carecían del Leigh Light y generalmente no podían presionar el ataque, pero fueron invaluables para alterar el acercamiento de los submarinos y llamar a los barcos para atacarlos. [18]
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En mayo, los submarinos fueron objeto de ataques desde el momento en que entraron en el Golfo de Vizcaya hasta el momento en que regresaron. Incluso si escaparon al Atlántico, los barcos estaban siendo atacados a cientos de millas de los convoyes mientras intentaban reunirse en manadas de lobos . Esto se combinó con la llegada de nuevas fragatas con radares de microondas y receptores Huff-Duff , lo que obstaculizó aún más las operaciones de los submarinos; atacar convoyes resultó casi imposible. [19]
Karl Dönitz estaba convencido de que esto se debía a un nuevo sistema de detección, pero no entendía su naturaleza. En un informe a Hitler de mediados de mayo de 1943 , afirmó:
Actualmente nos enfrentamos a la mayor crisis en la guerra submarina, ya que el enemigo, mediante dispositivos de localización, imposibilita el combate y nos está causando grandes pérdidas. [19]
Intentando hacer frente a los continuos ataques en el Golfo de Vizcaya, Dönitz ordenó a los submarinos que abandonaran el puerto durante el día, cuando podían intentar derribar el avión y se podía proporcionar cobertura de combate diurno . El Comando Costero respondió formando "Strike Wings" utilizando aviones de alta velocidad como el Bristol Beaufighter , que viajaba en pequeños grupos y realizaba ataques de golpe y fuga, abrumando las defensas de los submarinos y al mismo tiempo resultando difícil de atacar para los cazas alemanes. mientras hacían una carrera y luego desaparecían a gran velocidad. Si bien los submarinos lograron derribar varios aviones, las pérdidas de barcos continuaron aumentando. [19]
En junio, se vio a submarinos saliendo del puerto en flotillas de cinco o más, lo que proporcionó una mayor densidad de fuego antiaéreo hasta el punto de que era peligroso acercarse a ellos, al tiempo que reducía las posibilidades de detección por barco. [a] La RAF respondió haciendo que los aviones se alejaran de los submarinos y llamaran a los destructores , que podrían hundirlos con facilidad. Si los submarinos intentaran sumergirse, el avión se abalanzaría. [19] Para los barcos que lograron evadir el ataque en la bahía, las operaciones contra los convoyes resultaban casi imposibles. Todo intento de formación se vio interrumpido mucho antes de que los convoyes se acercaran, a veces a cientos de kilómetros de distancia, cuando grupos de cazadores-asesinos los localizaron. Las pérdidas de envío de los submarinos se desplomaron; en junio se perdió menos transporte marítimo que en cualquier otro momento desde 1941. A finales de mes, se había perdido el 30 por ciento de la fuerza de submarinos en el mar, una catástrofe. Dönitz se vio obligado a retirar la flota del Atlántico Norte y enviarla a teatros secundarios mientras se desarrollaba algún tipo de solución. [19]
A finales de febrero de 1943, el submarino alemán U-333 fue atacado por un Mk. Wellington equipado con III. Los artilleros ya estaban en alerta máxima y lograron derribar el avión, pero al caer logró arrojar cargas alrededor del barco. El submarino sobrevivió e informó que el Metox no avisó de la aproximación y que no se utilizó el Leigh Light. El avión simplemente apareció de la oscuridad y arrojó una serie de cargas de profundidad. [21] El 7 de marzo, el U-156 fue atacado de manera similar y se informó por radio que creían que se estaba utilizando un nuevo radar. [22]
A pesar de esta alerta temprana sobre un nuevo sistema, los esfuerzos alemanes se vieron obstaculizados por una de las desinformaciones más efectivas de la guerra. Un capitán del Comando Costero que había sido capturado después de estrellarse contó una historia plausible, aparentemente enteramente de su propia creación, que despistó a los alemanes durante meses. Dijo que ya no usaban Mk. II para la detección inicial, y en su lugar utilizó un nuevo receptor que escuchaba la ligera fuga de la frecuencia intermedia utilizada en el sintonizador del Metox. Afirmó que podía detectar el Metox a distancias de hasta 140 km (90 millas). El radar ahora solo se encendió durante los últimos minutos de la aproximación para verificar el alcance y ayudar a la operación de Leigh Light. [19]
Al principio, los alemanes se mostraron escépticos ante esta afirmación, pero una serie de experimentos en el laboratorio pronto demostraron que esto era posible. Luego, el equipo se instaló en un avión y demostró su capacidad para detectar un Metox a una distancia de 110 km (70 millas) mientras volaba a 1.800 m (6.000 pies) de altitud. [23] Las 20 millas (32 km) adicionales originalmente reclamadas se atribuyeron a la superioridad del Reino Unido en electrónica. [19]
A partir de ese momento, la información falsa fue "tratada como evangelio", [19] a pesar de muchas pruebas de lo contrario. Esto incluyó informes de barcos que fueron atacados mientras su Metox estaba apagado, y un informe de un operador de radio emprendedor en el U-382 que había estado experimentando con una pantalla visual con el Metox y detectó señales que estaban muy fuera del rango normal. [24] A pesar de estos informes, el 15 de agosto de 1943 se envió un mensaje de radio a toda la flota diciéndoles que apagaran su Metox. [25]
El aspecto más sorprendente de esta confusión fue que los alemanes conocían el magnetrón y que se estaba utilizando para nuevos radares de alta frecuencia. Un ejemplar intacto había caído en manos alemanas durante su segundo uso operativo cuando un Short Stirling que transportaba H2S fue derribado sobre Rotterdam la noche del 2 al 3 de febrero de 1943. [26] Por razones desconocidas, la posibilidad de que este sistema se utilizara con fines anti -El trabajo submarino nunca llegó a la Armada o fue descartado como imposible por los ingenieros de la Armada. [19]
Creyendo que el problema era una fuga de Metox, los barcos que regresaban a puerto fueron equipados con el detector de radar Wanze que fue diseñado originalmente para detectar señales en el rango de 120 a 150 cm, pero debido a su nuevo diseño también tenía una menor fuga de señal y una mayor sensibilidad y alcance. A pesar de Wanze , los hundimientos de submarinos continuaron y el 5 de noviembre de 1943, también se prohibió el uso de Wanze , ya que se creía que también podría ser rastreado. [27] Una nueva versión, Wanze G 2, redujo aún más la fuga de señal a costa de un alcance más corto y no produjo ninguna mejora. [28] Borkum se introdujo en el verano de 1943. Borkum era mucho menos sensible que Wanze pero redujo aún más las fugas hasta el punto de que el comando consideró que era seguro usarlo bajo cualquier circunstancia. Sensible entre 75 y 300 cm, Borkum todavía estaba fuera del rango donde podría detectar el Mk. III. Los hundimientos continuaron sin cesar. [28]
Sólo en septiembre de 1943 la marina alemana consideró la posibilidad de utilizar señales de 10 cm. En ese momento, la Luftwaffe estaba introduciendo el detector de radar Naxos para permitir a sus cazas nocturnos rastrear los radares de H2S. El receptor se adaptó a una nueva antena y se presentó ese mes. Naxos ofreció una detección de muy corto alcance, del orden de 8 kilómetros (5 millas), [29] por lo que incluso si detectara el Mk. III, ofrecía muy poco tiempo para sumergirse hacia un lugar seguro. [28] Además, la antena de Naxos era un dispositivo frágil y tenía que ser retirada para bucear; el comandante del U-625 se ahogó mientras luchaba por quitar la antena. [30]
Durante 1944 se introdujeron varias mejoras en el Naxos, en particular la nueva antena Flieg que no era necesario quitar para bucear. Fliege ofrecía no sólo recepción sino también una directividad razonable, lo que le permitía apuntar inicialmente a los cañones antiaéreos. Otra antena mejorada, Mücke , añadió antenas para detectar señales de 3 cm cuando una unidad de H2S que trabajaba en la frecuencia había sido recuperada de un bombardero de la RAF. El Comando Costero nunca se movió a esta frecuencia a gran escala. [28] Otros esfuerzos por comprender los radares británicos llevaron a misiones con submarinos altamente instrumentados, el U-406 y el U-473 , los cuales fueron hundidos. [31] Naxos nunca fue una solución convincente al problema del Mark III. [19]
Poco después de que llegaran los primeros III, se añadió una mejora menor, produciendo el Mark IIIA o ARI.5153. Aunque hubo una serie de diferencias menores en el equipamiento, la principal diferencia fue la incorporación del sistema Lucero . [15] Lucero era un transceptor sintonizado a las radiobalizas y transpondedores de banda de 1,5 m utilizados para la navegación y el IFF Mark III . [32] El transmisor de 500 W de Lucero enviaba periódicamente señales cercanas a 176 MHz , o podía cambiarse al Sistema de baliza de aproximación ciega (BABS) a 173,5 MHz. Cuando estas señales eran recibidas por transpondedores terrestres, el transpondedor respondía con un pulso corto propio, generalmente con mucha mayor potencia. Este pulso fue captado por el receptor Lucero, amplificado y enviado al visor de altura ASV o H2S. [33] Se utilizaron dos antenas y un interruptor motorizado alternaba el receptor entre ellas cada 4 o 5 señales, para producir conmutación de lóbulos . El interruptor también encendió un inversor de señal en el alcance de altura, de modo que las señales de la antena del lado izquierdo provocaron una desviación hacia la izquierda, en lugar del lado derecho normal. El resultado fueron dos "interrupciones" en el alcance de la altura; Al comparar su amplitud, el operador del radar podría determinar la dirección de la baliza en relación con el morro de la aeronave. [33]
Lucero se utilizó para proporcionar navegación de muy largo alcance de regreso a los aeródromos de origen. Al regresar de una misión, el operador del radar encendía la unidad Lucero y podía captar las respuestas de los aeródromos mientras aún se encontraban a media hora de distancia. [33] A medida que proliferaba el número de balizas, surgió un problema importante de saturación del espectro. Esto llevó al movimiento del sistema Rebecca/Eureka a la banda de 214 a 234 MHz, lo que a su vez dio lugar a nuevas versiones de Lucero que podrían usarse con este sistema. [32]
A finales de 1943, se habían realizado mejoras sustanciales al H2S y estaban entrando en producción, incluidos diseños de antenas más eficientes, el uso de guías de ondas en lugar de cables coaxiales que mejoraron la intensidad de la señal, estabilización de balanceo para mantener la imagen estable mientras el avión maniobraba. una pantalla "norte arriba" y pantallas con corrección de altura que mostraban la distancia al suelo en lugar del rango inclinado . Todo esto era de poco interés en el papel del ASV, especialmente las modificaciones del alcance en tierra que no eran necesarias; debido a las bajas altitudes que volaban estos aviones, el alcance inclinado no era muy diferente de la distancia en tierra. [34]
Como Coastal Command no necesitaba estas mejoras, H2S y ASV se convirtieron en dos líneas separadas con la introducción del primer sistema ASV personalizado, Mark IIIB. Para esta versión, un nuevo control permitió al operador expandir el "anillo cero" a medida que la aeronave se acercaba al objetivo, manteniendo la señal del objetivo cerca del borde exterior de la pantalla en lugar de acercarse naturalmente al centro de la pantalla. Esto mantuvo la señal más grande en la pantalla, lo que mejoró la resolución angular de ~6° a aproximadamente 1,7° en los últimos 1000 pies (300 m) de la aproximación. [34] Otros cambios fueron menores; Antes de la introducción de los ajustes de rango de altura en el H2S más nuevo, este ajuste se realizaba con una calculadora mecánica simple llamada "tambor de altura". Como esto no era necesario para ASV, las líneas de alcance utilizadas para este cálculo se quitaron del tambor y se reemplazaron por una línea con pasos fijos que indican alcances de 1 milla (1,6 km) que podrían usarse con BABS sin tener que mirar el tambor. para estimar el alcance hasta el aeródromo. La "luz estroboscópica", una pequeña señal creada por el sistema de tambor de alcance que se mostraba en el visor de altura, ya no era ajustable y en su lugar se fijaba en un alcance de 1 milla, utilizado para cronometrar el uso de Leigh Light. [34]
En 1943, el hidroavión Short Sunderland era una parte importante de la flota del Coastal Command. Estos utilizaban ASV Mark II, cuyas antenas estaban montadas debajo de las alas o a ambos lados del fuselaje. El Mark III presentó un problema ya que las ubicaciones de la nariz y el vientre que proporcionaban la vista panorámica requerida no podían usarse debido al casco del avión. Esto llevó a una versión modificada conocida como Mark IIIC. [35] El IIIC utilizó dos escáneres, uno debajo de la sección exterior de cada ala. Su rotación estaba sincronizada con un motor y la señal de radio cambiaba entre ellos durante la rotación. Para mantener la cobertura en la importante zona de frente, la señal no cambió al escáner de babor (izquierdo) hasta 15° después del punto muerto, por lo que el escáner de estribor (derecho) cubrió 195°, no 180. La señal era proporcionada por un magnetrón, conectado a los escáneres a través de una guía de ondas que recorría el borde de ataque del enorme ala del Sunderland. [35] En las pruebas realizadas en abril de 1944, el IIIC demostró un rendimiento muy mejorado con respecto al Mk. III en Wellington y Halifax, hasta el doble, aunque las razones nunca se determinaron por completo. [34]
Las ondas grandes tienen lados verticales que reflejan el radar de manera eficiente y esto provoca resultados falsos en la pantalla. En condiciones de alta mar, esto puede llenar la pantalla de ruido, inutilizando el sistema. Esto llevó a experimentos con un "discriminador de retorno al mar" para ayudar a filtrarlos. [36] El discriminador era un filtro de paso alto que silenciaba cualquier componente de baja frecuencia de la señal cuando salía de los amplificadores. Esto provocó una reducción de -3 dB en la señal por debajo de aproximadamente 40 kHz. En experimentos realizados en marzo de 1944, se informó que el sistema eliminaba los obstáculos de las olas en estados de mar medios y los reducía considerablemente en estados altos. Aunque también redujo la señal devuelta por los objetivos, un buen operador podría ajustar el equipo para que no se viera afectado negativamente en el seguimiento. [36]
Cuando se introdujo Metox por primera vez, la TRE respondió con varios conceptos para derrotarlo. Entre ellos se encontraba el ASV Mark IIA, una versión más potente del Mk original. II que también incluía un atenuador conocido como "Vixen". El operador del radar utilizaría Vixen para silenciar progresivamente las señales de transmisión a medida que se acercaban al submarino, haciendo que pareciera que el avión simplemente estaba volando a cierta distancia. La segunda idea fue pasar a una nueva frecuencia, que se convirtió en la Mk. III. En las pruebas realizadas en enero de 1942, el Mark III demostró ser superior y el Mk. El IIA fue abandonado. [10]
Cuando se presentó el Mark III, sus desarrolladores en TRE sintieron que los alemanes extenderían rápidamente la respuesta de frecuencia de Metox para ver las nuevas señales y el ciclo se repetiría. Para anticiparse a los alemanes, varios desarrollos comenzaron a introducir nuevos modelos que podrían estar listos para entrar en servicio tan pronto como fuera evidente que esto estaba ocurriendo. Al igual que con el Mark II, consideraron dos posibles soluciones: una versión más potente del Mark III con un atenuador y el cambio a una nueva frecuencia. Estos surgieron como Mark VI y Mark VII. [37]
No fue hasta octubre de 1943 que las tripulaciones de la RAF comenzaron a notar el regreso del problema de los "contactos que desaparecían", debido a la introducción de Naxos. Dado este retraso inesperado en la lucha contra el Mark III, ambos modelos estaban muy avanzados, pero no fue hasta febrero de 1944 que el Mark VI se instaló por primera vez en las Wellington. Incluso entonces, Naxos nunca fue tan efectivo como Metox y, a pesar de algunos casos de fugas de submarinos ayudados por Naxos, estos fueron la excepción y el Mark III siguió siendo el sistema más utilizado hasta el final de la guerra. [38]
Se introdujeron dos tipos de atenuador para el esfuerzo Mark VI. [37] El tipo 53 constaba de dos anillos de alambre, cada uno1/4longitudes de onda largas a cada lado de la guía de ondas entre el magnetrón y la antena. Cuando los anillos se giraron paralelos a la guía de ondas, no vieron la señal y no afectaron la propagación. Cuando se giraban perpendicularmente a la guía de ondas, comenzaban a resonar y emitían una señal que, debido a la ley de Lenz , se oponía a la señal original, silenciandola. Estos bucles también atenuaron la señal recibida y este fue el motivo del cambio al magnetrón CV192 de 200 kW, en comparación con la versión original de 40 kW. [37] Un atenuador mejorado, el Tipo 58, agregó un tubo Sutton a los bucles, de modo que pudieran desconectarse del circuito por completo durante el período del receptor, permitiendo que la señal completa llegue al receptor. Con la potencia adicional del nuevo magnetrón, las unidades con el Tipo 58 habían mejorado significativamente el alcance con respecto al Mk III original. [37]
Una mejora adicional fue la adición de un sistema de seguimiento de bloqueo . Se descubrió que los operadores tenían dificultades para leer las señales extendidas en la pantalla y convertirlas en un ángulo preciso para guiar la aeronave. El Mark VIA agregó un sistema de conmutación de lóbulos con dos antenas muy espaciadas que podían medir la ligera diferencia en la intensidad de las señales entre las dos y usarla para guiar directamente los motores que hacen girar la antena. Una vez activado, el sistema seguía automáticamente al objetivo con una precisión mucho mejor que la de los operadores humanos. El sistema resultó problemático y no estuvo disponible hasta que las bases de submarinos en Vizcaya fueron abandonadas después del Día D. [38]
La otra solución al potencial detector de radar de microondas era pasar a una nueva frecuencia. Esto fue posible en 1943, cuando estuvieron disponibles los primeros magnetrones que operaban en la banda X de 3 cm . Estos ya estaban siendo probados para detectar H2S en la banda X. Pasar a la banda de 3 cm ofreció otra tremenda ventaja. La resolución óptica de un sistema de radar varía con la apertura de la antena e inversamente con la longitud de onda. En el caso del ASV, la antena de 28 pulgadas (710 mm) produjo un haz de unos 10° de ancho, aunque era más sensible cerca del centro. La señal de un submarino era devuelta cuando se encontraba en cualquier lugar dentro de la sección central, quizás 5° a cada lado. La señal resultante no fue un punto distintivo en la pantalla, sino un arco de 10° de ancho o más. [39] El operador sabía que el submarino estaba cerca del centro del arco, pero otros objetos grandes en el mismo rango también producirían arcos similares y estos podrían superponerse al del objetivo. A larga distancia, podrían ser millas a cada lado y en estados de mar medio a alto, grandes olas cerca del submarino oscurecerían su regreso. Pasar a 3 cm mejoró el ancho del haz a aproximadamente 3° e hizo los arcos mucho más cortos. Sólo las olas mucho más cercanas podían oscurecer el submarino, aumentando considerablemente el nivel del mar en el que el radar seguía siendo efectivo. [40] Las ventajas de la banda X eran obvias, pero Bomber Command planeaba usar los mismos magnetrones. Parecía probable que el Coastal Command volviera a perder la discusión sobre el suministro de unidades construidas en el Reino Unido. mk. VII no se ordenó la producción, a favor de unidades similares de banda X que pronto estarían disponibles en los EE. UU. La pequeña cantidad de unidades producidas durante el desarrollo se utilizó en cambio para aviones de rescate aire-mar , donde su mayor resolución les permitió detectar pequeños botes salvavidas. [41]
El Mark III original era idéntico al H2S Mark II, excepto por el sistema de antena. H2S utilizó un reflector de 36 pulgadas (910 mm) diseñado para difundir la señal en un amplio ángulo vertical para iluminar el área debajo del bombardero así como frente a él. El sistema del ASV modificó el diseño, reduciendo su ancho a 28 pulgadas para caber debajo del morro del Wellington y remodelándolo para enviar menos energía hacia abajo. Como el avión volaría a baja altitud, el área bajo el bombardero era relativamente pequeña y no era necesario cubrirla. Otro cambio fue reemplazar la alimentación del cable coaxial del H2S con un cable que iba hasta la unidad del escáner y luego cambiaba a la guía de ondas y la bocina de alimentación en la antena. Esta modificación se aplicó posteriormente al H2S Mark IIA. [42] Las instalaciones del IIIC en el Sunderland tenían antenas separadas y no intercambiables, Tipo 12 y 53. Se alimentaban a través de una guía de ondas que recorría el ala, conectada a un magnetrón en el fuselaje. Esto se combinó con la Unidad de Conmutación 205, que enviaba la salida del magnetrón alternativamente a los dos escáneres mientras giraban. El Tipo 205 consistía en una unidad de silenciamiento similar al sistema Vixen, que silenciaba alternativamente una salida y luego la otra a medida que giraban los bucles. [18]
El sistema ASV/H2S constaba de cuatro componentes principales repartidos en once paquetes. En el corazón del sistema se encontraba el generador de formas de onda tipo 26, también conocido más generalmente como modulador. Esto actuó como un reloj maestro para el sistema, activando la salida del magnetrón, cambiando el sistema de transmisión a recepción, iniciando el seguimiento en la pantalla CRT y otras tareas. El modulador se conectaba directamente a varios de los componentes principales e incluso a través de una Junction Box. [43] La señal de radar fue generada por el magnetrón CV64 de 40 kW de pico que formaba parte de la unidad transmisora/receptora, TR.3159 o TR.3191, según la versión. Esto alimentó una señal a la antena y a un klistrón CV67. Los magnetrones producen una salida ligeramente diferente con cada pulso, lo que dificulta construir un receptor que pueda igualar esta señal variable. El CV67 captó parte del pulso de salida y comenzó a resonar a esa frecuencia, proporcionando una señal de referencia constante para el receptor. [44]
El Transmisor/Receptor también era responsable de la primera parte del sistema receptor. Un tubo Sutton CV43 cambió la antena del lado del transmisor al lado del receptor del sistema después de que se enviaron los pulsos. Desde allí era modulado por un diodo CV101, uno de los primeros ejemplos de electrónica de estado sólido de grado militar y un elemento clave de los radares de microondas. Después del diodo, la frecuencia de la señal se redujo de ~3300 MHz a una frecuencia intermedia de 13,5 MHz que luego se devolvió a través de la aeronave en un cable coaxial al receptor/amplificador. [44] El receptor, T.3515 o T.3516, tomó la frecuencia intermedia de 13,5 MHz y la amplificó a niveles utilizables. La salida se envió a la unidad indicadora Tipo 162, que contenía los dos CRT. Si estaba equipado, el receptor Lucero, TR.3190, estaba conectado a la pantalla de altura, ubicado (eléctricamente) entre el receptor y la pantalla. Cuál de estos circuitos estaba en uso, junto con muchos otros controles, estaba ubicado en la Unidad de Conmutación. Esto también requirió el uso de la Unidad de Control 411, que cronometró y alimentó el sistema de escaneo. [44]
La pantalla principal del Mark III era un CRT de 6 pulgadas (150 mm). Cuando se disparó el generador de forma de onda, activó un generador de base de tiempo que atrajo el haz de electrones hacia afuera desde el centro de la pantalla hasta el borde exterior al mismo tiempo que el retorno máximo del radar en la configuración de rango actual. Cuando el sistema se configuró en su alcance típico de 30 millas (48 km), las señales del radar tardarían 30 millas / 186,282 millas por segundo = 0,00016 segundos en viajar 30 millas y lo mismo en regresar. En esta configuración, la base de tiempo atrajo el haz a través de la cara en 0,00032 segundos o 320 microsegundos. El sistema se podía configurar para escanear a 10, 30 o 50 millas y tenía un modo separado para uso de Lucero de largo alcance que mostraba señales en el rango de 50 a 100 millas (80 a 161 km). [44] Un segundo sistema hizo girar el yugo de desviación del CRT , sincronizado con el escáner mediante un magslip . Esto significaba que la línea dibujada por la base de tiempo giraba alrededor de la pantalla. Cuando un objetivo devolvía una señal, el rayo se iluminaba. Al ajustar el brillo de la pantalla, el operador podía configurarla para que los objetivos aparecieran como parches brillantes mientras que el resto de la señal se silenciaba para que fuera invisible. El operador tenía que ajustar continuamente el sistema para que no se silenciara demasiado y también hiciera invisibles los retornos reales. [45]
Debido a que la antena tenía un ancho de haz de aproximadamente 10°, el objetivo no aparecía como un solo punto en la pantalla, sino como un arco extendido. En teoría, tenía más de 10° de ancho, ya que se podía ver el retorno cuando la antena estaba a ambos lados, pero en la práctica, el arco tendía a ser quizás la mitad, ya que la intensidad de la señal en los bordes del haz era menor. . Esto no afectó la precisión del sistema durante la aproximación inicial ya que el submarino estaba en algún lugar cerca de la mitad del arco, y cuando estaba cerca del exterior de la pantalla, este podría tener una pulgada de ancho y el operador podría identificar fácilmente el centro aproximado. Sin embargo, a medida que el avión se acercaba al objetivo, el retorno se movía hacia el centro de la pantalla, donde se hacía progresivamente más pequeño, haciendo cada vez más difícil estimar el centro. Se estimó que la precisión media al dirigirse a corta distancia era de sólo 6°. En versiones posteriores, esto podría solucionarse ajustando la unidad para empujar los retornos cercanos hacia los bordes de la pantalla, utilizando un control originalmente destinado a hacer lo contrario en la configuración de H2S. [7]
La pantalla también tenía controles en la caja del interruptor para mostrar una "luz estroboscópica" con un retraso fijo. Esto provocó que apareciera un punto un cierto tiempo después de que comenzara el seguimiento y, a medida que la pantalla giraba, se creaba un círculo en la pantalla. El operador lo utilizó para realizar mediciones precisas del alcance hasta un objetivo seleccionado, que se mostraba en la caja de interruptores al girar el tambor de alcance. Al igual que el H2S, las pantallas del ASV también tenían la opción de mostrar una línea continua que se extendía desde el centro hasta el borde y representaba la trayectoria de vuelo del avión. En el uso de H2S, se utilizó esta característica porque un segundo sistema rotaba toda la pantalla para que el norte siempre estuviera arriba, como un mapa, por lo que era útil tener una forma de ver la trayectoria de vuelo en la pantalla. Los aviones del Coastal Command carecían de este sistema, probablemente debido a la escasez de brújulas de lectura a distancia que alimentaban esta información a la pantalla. Esta línea de indicación de rumbo normalmente no se usaba en ASV y la unidad de control tipo 218 asociada no se llevaba. [46] Había un CRT secundario de 2,5 pulgadas (64 mm) conocido como tubo de altura. Este carecía del sistema para girar la pantalla con la antena y siempre dibujaba una línea vertical hacia arriba en la pantalla. [42] Las señales del receptor no hicieron que el haz se iluminara, sino que se desviara hacia la derecha, provocando que apareciera una señal. Una luz estroboscópica como la del PPI podría moverse a lo largo de esta pantalla. [46]
Como su nombre lo indica, el objetivo principal del Height Tube era medir la altitud. El operador de H2S movería la luz estroboscópica al primer destello importante en la pantalla, que fue causado por señales que se reflejaban en el suelo y eran captadas por los lóbulos laterales de la antena . Esto no fue tan útil en la función ASV, donde los vuelos a baja altitud facilitaban la medición de la altitud visualmente. En ASV, el tubo de altura se utilizó principalmente con Lucero para el seguimiento de balizas. [47] La unidad de conmutación separada tipo 207 contenía la mayoría de los controles para la selección de rango y modo. También incluía el Range Drum, una sencilla calculadora mecánica. Esta era la ubicación de las pantallas mecánicas para las luces estroboscópicas de rango y altura, el rango se indicaba girando el tambor y la altura como un puntero en forma de flecha que se movía hacia arriba y hacia abajo en el lado izquierdo de la pantalla. Un radar mide el alcance inclinado hasta un objetivo, no su distancia medida sobre el suelo. Al leer una serie de líneas en el tambor de altura donde una de las líneas cruzaba la punta de la flecha de altura, el operador podía leer la distancia del suelo hasta el objetivo. [48] Esta característica fue de poca utilidad en la función ASV, donde volar a baja altitud significaba que el alcance inclinado era similar al alcance en tierra y luego se modificó para usarse principalmente con el sistema BABS. [49]
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Cuando la Switch Box seleccionó a Lucero, la visualización de altura se apagó de la señal principal y se conectó a las antenas de Lucero. Había dos antenas receptoras, una a cada lado del avión. Un interruptor motorizado seleccionó rápidamente entre las dos antenas. Uno de los dos también fue enviado a través de un inversor eléctrico. Cuando se amplificó y se envió a la pantalla, esto provocó que aparecieran dos puntos, uno a cada lado de la línea de base vertical. La señal más larga estaba más estrechamente alineada con el transpondedor en tierra, por lo que al girar hacia la señal más larga se podía dirigir el avión hacia él. [33]
El desempeño de las operaciones del Comando Costero fue un área importante de investigación operativa durante toda la guerra y el Mark III fue probado repetidamente tanto en su propio desempeño como en medidas relativas contra otros sistemas de radar. [41] En su primera serie de pruebas notable, se probó un prototipo Mark III contra el Mk de alta potencia. IIA y un sistema experimental trabajando a 50 cm. El Mk. El IIA demostró una detección confiable en un submarino completamente en superficie a 14 millas (23 km) a 1500 pies, 11 millas (18 km) a 1000 pies y 7 millas (11 km) a 500 pies. Contra un submarino recortado para que la cubierta estuviera más cerca de En la línea de flotación, los alcances eran de 7 millas a 1500 pies, 6 millas a 1000 pies y 4 millas (6,4 km) a 500 pies. Los alcances mínimos variaron de tres millas a una milla. [9]
El prototipo Mark III, denominado ASV de 10 cm en el informe, obtuvo resultados mucho mejores. Los alcances máximos confiables contra un submarino en superficie total fueron 12 millas a 500 pies y 10 millas a 250 pies, aproximadamente un 50% mejor que el Mk. IIA. Se podían detectar grandes convoyes a distancias de hasta 40 millas (64 km) mientras volaban a una altitud de 500 pies, lo que significaba que los barcos estaban muy por debajo del horizonte del radar y el avión era invisible para ellos. Se podrían ver de manera confiable otras aeronaves a una distancia de 16 km (10 millas) y el operador podría hacer una estimación sobre su dirección de viaje. Estas pruebas convencieron al Coastal Command de elegir el Mark III como su sistema principal. [10]
En noviembre de 1944, se llevaron a cabo comparaciones similares entre el Mark III y el Mark VI y luego se compararon con pruebas anteriores del Mark VII de ese agosto. Utilizando la isla Grassholm frente a la costa de Gales como objetivo, Mk. III proporcionó una distancia de detección promedio de 23,5 millas (37,8 km), mientras que Mk. Las señales más potentes del VI mejoraron esto significativamente a 38,5 millas (62,0 km) y el Mk. Los 25 kW más débiles del VII demostraron un máximo de alrededor de 35 millas (56 km). mk. Se estimó que III detectaba un submarino desde un costado a 22 millas (35 km), mejorando a 32 millas (51 km) para el Mk. VI y tan solo 18 millas (29 km) para Mk. VII. El alcance contra objetivos finales fue de 10,5 millas (16,9 km), 20,5 millas (33,0 km) y 10 millas (16 km), respectivamente. [50]