El AMES Tipo 85 , también conocido por su código arcoíris Blue Yeoman , era un radar de alerta temprana (EW) y dirección de caza (GCI) extremadamente potente utilizado por la Royal Air Force (RAF) como parte de la red de radar Linesman/Mediator . Propuestos por primera vez a principios de 1958, [1] pasaron once años antes de que entraran en funcionamiento a finales de 1968, momento en el que ya se consideraban obsoletos. [2] El Tipo 85 siguió siendo el principal radar de defensa aérea de la RAF hasta que fue reemplazado por conjuntos de Marconi Martello a finales de la década de 1980 como parte de la nueva red IUKADGE .
En la década de 1950, la RAF implementó la red de informes ROTOR y luego mejoró este sistema con el radar AMES Tipo 80 . Mientras se construían, se probó el bloqueador de radar carcinotrón y se descubrió que borraba completamente su pantalla. Al principio se temía que el carcinotrón inutilizara todos los radares de largo alcance, pero con el tiempo surgieron una serie de nuevos conceptos para hacer frente a esta amenaza. Entre ellos se encontraba el radar Blue Riband , que utilizaba una docena de klistrones de 8 MW que cambiaban aleatoriamente las frecuencias para anular la señal de interferencia.
La introducción del misil balístico implicaba que futuros ataques probablemente serían con misiles balísticos de mediano alcance , no con bombarderos estratégicos . Se cuestionó la necesidad de un sistema antibombarderos integral y el alto precio del Blue Riband lo convirtió en objetivo de cancelación total. En respuesta, en 1958 se construyó un nuevo diseño combinando la electrónica del Blue Riband con una antena más pequeña desarrollada originalmente como una actualización del radar Orange Yeoman . El resultado fue el todavía prodigioso diseño Blue Yeoman, que se actualizó aún más utilizando la antena más grande del AMES Tipo 84 . El Tipo 85 resultante fue declarado operativo en tres sitios en 1968.
En ese momento, todo el concepto de Linesman había sido puesto en duda, ya que los sitios de radar y el centro de comando centralizado no reforzado serían triviales de destruir incluso con armas convencionales. En cambio, los fondos para futuras actualizaciones del sistema se dirigieron a reemplazarlo lo antes posible. El Tipo 85 permaneció en servicio durante la década de 1970 y principios de la de 1980, cuando formó parte del nuevo sistema UKADGE . El UKADGE mejorado reemplazó el Tipo 85 con una serie de radares más pequeños y móviles para que los sistemas de respaldo pudieran colocarse fuera del sitio y luego ponerse rápidamente en servicio si los radares principales eran atacados. Los Type 85 dejaron de funcionar en algún momento de la década de 1990.
A principios de la década de 1950, la amenaza de un ataque nuclear por parte de la Unión Soviética llevó al Reino Unido a construir una extensa red de radares conocida como ROTOR . ROTOR inicialmente imaginó dos fases, la primera usando radares mejorados de la Segunda Guerra Mundial como Chain Home , y luego, a partir de 1957, estos serían reemplazados por un radar dramáticamente más poderoso conocido como Alerta Temprana por Microondas, o MEW. Una parte clave del concepto era un conjunto de seis Centros de Control Sectorial donde se enviarían datos de todos los radares para producir la Imagen Aérea Reconocida del área circundante. [3]
Cuando ROTOR apenas estaba comenzando, en 1951 el Establecimiento de Investigación de Telecomunicaciones (TRE) comenzó a experimentar con nuevos detectores de cristal de bajo ruido que mejoraban la recepción en 10 dB y nuevos magnetrones de cavidad de aproximadamente 1 MW de potencia. Al combinarlos en una antena atada, pudieron detectar aviones bombarderos a cientos de millas de distancia. Una versión de producción de este prototipo de "Ajo Verde" estaría disponible años antes del MEW. MEW se convirtió en un proyecto de desarrollo a largo plazo y se escindió en Marconi Wireless . Green Garlic se desarrolló rápidamente como AMES Tipo 80 y se implementó a partir de 1954, con la red inicial operativa el año siguiente. [4]
Pronto se descubrió que el sistema, con mejoras menores, tenía la resolución óptica necesaria para guiar a los aviones interceptores hacia objetivos incluso a muy larga distancia. Esta tarea anteriormente requería radares de interceptación controlada en tierra (GCI) dedicados con la resolución requerida. Las actualizaciones del Tipo 80 permitirían combinar esta tarea con la función EW. Al mismo tiempo, estuvo disponible un nuevo magnetrón de 2,5 MW, aumentando el alcance con respecto a las versiones originales. Estos Tipo 80 Mark III llevaron a muchos cambios en el diseño del ROTOR, ya que se eliminaron las salas de control centralizadas y toda la batalla, desde la detección hasta la intercepción, se manejó directamente desde las propias estaciones de radar. Al final, después de varios cambios de planes, el sistema surgió con nueve estaciones maestras de radar y unos veinte radares más que les suministraban datos por teléfono. [5]
En 1950, los ingenieros de la empresa francesa CSF (ahora parte del Grupo Thales ) introdujeron el carcinotrón , un tubo de vacío que producía microondas y que podía sintonizarse rápidamente en una amplia gama de frecuencias cambiando un único voltaje de entrada. Al barrer continuamente las frecuencias de los radares conocidos , dominaría los propios reflejos del radar y los cegaría. Su ancho de banda extremadamente amplio significaba que un solo carcinotrón podía usarse para enviar señales de interferencia contra cualquier radar con el que pudiera encontrarse, y la rápida sintonización significaba que podía hacerlo contra múltiples radares al mismo tiempo, o barrer rápidamente todas las frecuencias potenciales para detectar producir interferencias de bombardeo . [6]
El carcinotrón se reveló públicamente en noviembre de 1953. El Admiralty Signals and Radar Establishment compró uno y lo instaló en un Handley Page Hastings llamado Catherine , probándolo con el último Tipo 80 a finales de ese año. Como temían, hizo que la pantalla del radar fuera completamente ilegible, llena de ruido que ocultaba cualquier objetivo real. Se logró una interferencia útil incluso cuando la aeronave estaba bajo el horizonte del radar , en cuyo caso otras aeronaves tenían que estar a 32 km (20 millas) a los lados antes de que fueran visibles fuera de la señal de interferencia. [7] El sistema era tan efectivo que parecía inutilizar el radar de largo alcance. [8]
Mientras se instalaba ROTOR, todavía se estaba trabajando en el diseño original de MEW en Marconi. Con las necesidades inmediatas de la RAF cubiertas por el Tipo 80, los requisitos para el MEW se modificaron para producir un diseño mucho más capaz. La especificación resultante requería un klistrón de banda L de 10 MW y un sistema avanzado de indicación de objetivo móvil (MTI). [9]
Los cálculos sugirieron que un carcinotrón podría producir alrededor de 10 W de señal en cualquier frecuencia determinada. El transmisor klistrón de 10 MW produciría 11 W de señal de retorno a 200 millas náuticas, dominando así o "quemando" la interferencia. [10] Desafortunadamente, el klistrón resultó ser un problema y sólo pudo alcanzar 7 MW en ocasiones. En 1958, se tomó la decisión de abandonarlo y reemplazarlo con un magnetrón experimental de banda L de 2 MW que se había instalado en un radar en Bushy Hill en 1956. Finalmente se mejoró a 2,5 MW. [11]
El MEW trabajó en la banda L a una longitud de onda de 23 cm. Esto hace que sea mucho menos sensible a los efectos de la dispersión de Mie en la lluvia y los cristales de hielo, lo que significa que los radares de banda L son mucho más efectivos en condiciones de lluvia o nubes densas. La desventaja de la longitud de onda más larga es que la resolución óptica es una función inversa de la longitud de onda , por lo que operar a aproximadamente tres veces la longitud de onda de los 9 cm del Tipo 80 significaba que también tenía tres veces menos resolución. Aún se necesitaría algún otro radar para guiar con precisión a los cazas. [11]
Con el fracaso del klistrón original del MEW, en 1956 el RRE comenzó a desarrollar un nuevo radar en asociación con Metropolitan-Vickers . [a] Dado el código del arco iris "Blue Riband", [b] el objetivo del diseño era simplemente "producir el radar más grande y potente que podría desplegarse en el ADUK". [12] [c] Blue Riband abrumaría cualquier posible diseño de carcinotrón, al mismo tiempo que proporcionaría suficiente precisión para guiar directamente a los interceptores. Además, deseaban encarecidamente que el sistema fuera un radar 3D para poder eliminar los buscadores de altura separados ; Los buscadores de altura eran a menudo tan caros como los radares primarios y su funcionamiento requería mucho tiempo. [13]
Los magnetrones son dispositivos un tanto extraños porque producen una potente señal de microondas en un solo paso, y la frecuencia de las microondas que producen es función de las dimensiones físicas del dispositivo y no se pueden cambiar después de su fabricación. Por el contrario, el klistrón actúa únicamente como amplificador. Dadas múltiples señales de referencia, por ejemplo de osciladores de cristal , el klistrón puede amplificar cualquier fuente dentro de un ancho de banda de aproximadamente 100 MHz, más allá del cual su eficiencia cae. Así, al pasar a un klistrón era posible cambiar la frecuencia de la señal con cada pulso conectándolo a una serie de señales fuente diferentes. [13]
Para bloquear dicha señal, el carcinotrón tendría que transmitir a través de toda la banda de 100 MHz, diluyendo así la señal hasta el punto en que ya no podría dominar los pulsos del radar. Debido a la ecuación del radar , la energía de los pulsos del radar cae con la cuarta potencia del alcance, por lo que tener suficiente potencia para garantizar que el carcinotrón no pudiera mantener el ritmo a larga distancia significaba que la salida tenía que ser enorme. Blue Riband resolvió este problema mezclando la señal de varios klistrones, dos o cuatro según el modelo, y luego transmitiendo la señal resultante de 8 MW. [12]
Tener pulsos de alta potencia no resuelve el problema por completo; también se desea enfocar esa señal en un área lo más pequeña posible para maximizar la energía en el objetivo. Blue Riband planeaba utilizar la salida de una docena de transmisores, cada uno con dos o cuatro klistrones alimentando una sola bocina de alimentación con un ángulo vertical de 1 ⁄ 2 grados. Las doce bocinas producían un haz de 6 grados de altura en total, y el ángulo vertical del objetivo podía estimarse comparando la intensidad de su señal en las bocinas adyacentes. Para igualar la resolución del Tipo 80, la antena tenía que ser lo suficientemente ancha como para enfocar las señales en un haz similar de 1 ⁄ 3 grados de ancho. [12]
La desventaja de un haz de lápiz tan estrechamente enfocado es que el haz pasa por los objetivos muy rápidamente a medida que la antena gira para escanear el cielo. En el caso de la frecuencia de repetición de pulsos del Tipo 80 de 250 pulsos por segundo y su velocidad de rotación de 4 rpm, esto significaba que sólo de 3 a 5 pulsos alcanzarían cualquier objetivo determinado cuando el rayo pasara por él. Esto conduce a una proporción relativamente baja de blip a escaneo , y si incluso algunos de estos pulsos se bloquean, el objetivo podría desaparecer. Para resolver este problema, Blue Riband propuso montar cuatro antenas en un cuadrado, lo que significa que se escanearía todo el cielo después de girar 90 grados. Esto permitió reducir la rotación a 1 ⁄ 2 rpm, aumentando así considerablemente el número de "pinturas". [12]
Para alcanzar los objetivos de resolución se requirió un reflector parabólico de 75 por 50 pies (23 por 15 m). Cuatro de ellos juntos produjeron un sistema enorme, tan grande que no había manera de montarlo en los sistemas de rodamientos existentes. Finalmente se decidieron por la solución utilizada por el Telescopio Lovell [d] de 250 pies (76 m) de diámetro en el Observatorio Jodrell Bank . Este discurre sobre una plataforma ferroviaria modificada con múltiples conjuntos de bogies que transportan una enorme estructura triangular. [14] Para el Blue Riband, adoptaron una versión algo más pequeña con un diámetro de 100 pies (30 m) con seis bogies que llevaban una estructura en la parte superior que actuaba como una plataforma giratoria plana . [12]
Los doce transmisores serían enterrados en el centro del conjunto. Su energía era alimentada a las antenas a través de una serie de doce guías de ondas giratorias, algo que no existía en ese momento. Se probaron dos posibles diseños de guías de ondas, uno en RRE y otro en Metrovick. [12]
Durante el desarrollo, se presentó una posible forma de construir el sistema con una única guía de ondas giratoria. Esto alimentó a las antenas con una única señal a través de una antena de ranura orientada verticalmente y utilizó un efecto conocido como " entrecerrar los ojos " para mover el haz hacia arriba y hacia abajo. Entrecerrar los ojos hace que la señal cambie de ángulo cuando cambia su frecuencia. Al configurar la docena de klistrones en diferentes frecuencias, entrecerrar los ojos haría que cada uno saliera en un ángulo diferente. Este concepto se abandonó cuando se señaló que dirigir el haz usando la frecuencia significaba que cualquier avión siempre sería alcanzado por la misma frecuencia, lo que facilitó mucho el trabajo del bloqueador. [13]
Otro concepto que se planteó fue el de utilizar sólo dos antenas montadas espalda con espalda y utilizar conjuntos separados de una docena de bocinas de alimentación en ambas. Uno se ajustaría a un ancho de haz de 0,4 grados cubriendo el horizonte y el otro 0,6 grados cubriendo ángulos más altos. Esto proporcionó una mayor precisión en el horizonte y al mismo tiempo aumentó la cobertura vertical total de 6 grados a 12. En total habría veinticuatro transmisores. No parece que se persiguiera este diseño. [13]
A finales de 1957 se envió a EMI un contrato para los nuevos klistrones . En ese momento, el concepto era tener cada uno de los transmisores sintonizados en un ancho de banda diferente de 100 MHz, con el conjunto de los doce cubriendo una banda de 500 MHz, más allá. lo cual los receptores también comenzaron a perder sensibilidad. Al conectar los transmisores al azar a las bocinas de alimentación, la frecuencia que alcanzaba cualquier objetivo determinado cambiaba con cada pulso, lo que los obligaba a bloquear toda la banda de 500 MHz en una forma de interferencia de bombardeo. [13]
En 1956, la instalación del Tipo 80 en la red ROTOR existente iba bien. Se estaba prestando atención a sustituir estos sitios por radares antiinterferencias como Blue Riband y MEW. Sin embargo, este también fue un momento de intenso debate dentro del Ministerio del Aire sobre toda la naturaleza de la defensa aérea. [15]
ROTOR fue diseñado basándose en el concepto de limitación de daños. Ningún sistema defensivo es perfecto y algunos aviones enemigos podrían atravesarlo. Si portaran armas convencionales, o incluso las primeras bombas atómicas , se podría sobrevivir al daño causado. El objetivo de ROTOR era limitar el daño al Reino Unido mientras el Comando de Bombarderos de la RAF destruía la capacidad de la URSS para lanzar ataques adicionales. [dieciséis]
La introducción de la bomba de hidrógeno trastocó seriamente este concepto. Ahora, incluso un pequeño número de aviones que superaran la defensa causarían daños catastróficos al país. La limitación de daños ya no era un concepto útil; Si estallaba una guerra nuclear, era probable que el Reino Unido fuera destruido. En este nuevo entorno, la disuasión se convirtió en la única forma de defensa posible. [17]
Así, ya en 1954 el pensamiento estratégico pasó a considerar las defensas aéreas principalmente como una forma de proteger a la fuerza de bombarderos V , asegurando que tuviera tiempo suficiente para despegar. Para esta función, no era necesaria la cobertura de todo el país de ROTOR. En cambio, sólo la zona de Midlands donde estaban basados los bombarderos V necesitaba protección. Como resultado de este cambio de énfasis, se eliminaron varios sitios ROTOR y se redujo repetidamente el número de aviones interceptores. [dieciséis]
En 1956 incluso este concepto de "defensa de la disuasión" estaba siendo debatido. Como no se podía esperar detener a todos los atacantes, y cualquiera de ellos destruiría una parte de la Fuerza V, la única forma de garantizar que la Fuerza V sobreviviera en cantidades suficientes para presentar un elemento de disuasión creíble era lanzar todos los bombarderos disponibles cuando fuera posible. apareció una seria amenaza. Si este fuera el caso, cualquier sistema defensivo estaría protegiendo aeródromos vacíos y aviones no volables. Si bien la necesidad de una alerta temprana del ataque todavía requería un radar potente, los requisitos para algo más allá de eso, los interceptores y los misiles, eran cuestionables. El debate sobre el tema se prolongó desde 1956. [18]
En este debate surgió el Libro Blanco de Defensa de 1957 , que tuvo un enorme efecto en el ejército británico. Una cuestión clave en el documento fue la conclusión de que la amenaza estratégica estaba pasando de los bombarderos a los misiles balísticos . El Reino Unido estaba dentro del alcance de los misiles balísticos de mediano alcance (MRBM) disparados desde Europa del Este y, como eran más simples y baratos que los bombarderos, se creía que serían la fuerza principal dirigida al Reino Unido a mediados de la década de 1960. Al estudiar la cuestión, no parecía haber ningún escenario según el cual el primer ataque fuera realizado únicamente por bombarderos, aunque se preveían ataques mixtos de bombarderos y misiles. [19] En este caso, no habría necesidad de una orientación precisa, todo lo que se necesitaba era una alerta temprana. [20]
En respuesta, el Reino Unido también pasaría de los bombarderos a los misiles balísticos de alcance intermedio (IRBM) como base de su propia fuerza nuclear. [21] Los sistemas defensivos contra aviones sólo serían necesarios durante un corto período mientras la URSS aumentaba su flota de misiles, y más allá de mediados de la década de 1960 el único propósito del radar sería la alerta temprana. Un radar potente como el Blue Riband simplemente no podía justificar su coste, dado que sólo sería necesario durante unos años después de que estuviera listo. [22] Como parte de este mismo razonamiento general, otros sistemas de defensa aérea fueron cancelados, entre ellos el interceptor Operational Requirement F.155 y el misil Blue Envoy . Esto dejó aún menos necesidad de un radar de largo alcance como el Blue Riband. [22]
Una cuestión mucho más importante, en el futuro, sería un sistema que proporcione alerta temprana de un ataque con misiles. Se había considerado la posibilidad de utilizar Blue Riband en esta función, como parte de la investigación sobre misiles antibalísticos Violet Friend . Pero en ese momento se sabía que Estados Unidos estaba buscando un sitio en el norte de Europa para albergar su nuevo sistema de alerta de radar BMEWS . [23] El Reino Unido se acercó a los EE. UU. en octubre de 1957, ofreciendo inicialmente un sitio en el norte de Escocia, pero en febrero de 1960 se trasladó al sur a su ubicación final en RAF Fylingdales para permitirle caer bajo la cubierta protectora del aire cada vez más reducido. -zona de defensa. [24]
Mientras todo esto sucedía, el RRE North Site, el centro orientado al Ejército, había invertido algunos esfuerzos en una nueva antena de radar para reemplazar el sistema de lentes bastante complejo utilizado en el AMES Tipo 82 "Orange Yeoman". Surgió como un reflector parabólico convencional de 45 por 21,5 pies (13,7 por 6,6 m). Se desarrolló un prototipo para su instalación en el Sitio Norte, junto con un nuevo klistrón que reemplazaría el magnetrón del Tipo 82. Se canceló un mayor desarrollo cuando se descubrió que el Tipo 80 podía guiar misiles sin la ayuda del Tipo 82, función para la que se había desarrollado originalmente el Tipo 82. [22]
Al igual que el Blue Riband, el Tipo 82 tenía una pila de doce bocinas de alimentación verticales para proporcionar mediciones de altura. Esto llevó a un esfuerzo a principios de 1958 para adaptar los potentes transmisores del Blue Riband a esta nueva antena. Esto resultó en el obvio nombre en clave Blue Yeoman. [22] [e] El prototipo de antena se trasladó al sitio sur del RRE, el área relacionada con la RAF, y se montó en una versión del plato giratorio del Tipo 80. A mediados de 1959 se instaló la antena y, a finales de ese año, estaba operativa con un solo transmisor alimentando dos guías de ondas. Esto les permitió experimentar con los sistemas de salto de frecuencia y otras funciones. [25] Al final, sólo se colocaron cuatro klistrones en lugar de doce. Durante los dos años siguientes, el sistema se utilizó para desarrollar la tasa constante de falsas alarmas del sistema , una alimentación compleja de doble bocina que reducía los lóbulos laterales y nuevos sistemas de indicación de objetivos móviles de dos pulsos. [26]
Con base en este trabajo en curso, en noviembre de 1958 el Ministerio del Aire estableció las especificaciones para un modelo de producción y le dio el nombre de AMES Tipo 85. [25] Era similar al prototipo pero tenía una antena más grande de 60 por 21,75 pies (18,29 por 6,63 m) que se había desarrollado originalmente para el MEW. En ese momento, el MEW se había convertido en el AMES Tipo 84 . Compartir el mismo sistema de antena tuvo importantes beneficios. Los cuernos de alimentación se modificaron con respecto al concepto original para producir una viga de 3 ⁄ 8 grados horizontal y 1 grado vertical, y se colocaron en una configuración escalonada uno al lado del otro. La antena fue diseñada para encajar en cualquiera de dos ángulos, cubriendo de 1 a 12 grados verticalmente o de 3 a 15 grados. Mientras Metrovick comenzaba la producción del Tipo 85, EMI recibió un contrato de producción para sus klistrones. [27]
Mientras se examinaban los efectos del Libro Blanco de 1957, una posibilidad interesante llegó a dominar la planificación del radar. Esta era la idea de que los soviéticos podían volar un avión muy lejos de la costa, hasta 300 millas (480 km), y usar un carcinotrón para bloquear el BMEWS. Si estuviera bloqueado, no habría forma de detectar el lanzamiento de un misil, y el V-force tendría que lanzarse tras una advertencia como medida de seguridad. Si los soviéticos repitieran este truco, podrían desgastar rápidamente a los bombarderos y sus tripulaciones. Dichos aviones tendrían que ser atacados o expulsados, lo que significaba que se necesitaría algún tipo de radar antiinterferencias para que los interceptores estuvieran dentro del alcance del bloqueador. [28]
A lo largo de la década de 1950 se desarrolló un segundo concepto para abordar el carcinotrón. Este utilizó el propio carcinotrón como fuente de señal y utilizó una versión modificada de triangulación para determinar su ubicación. La idea se había considerado durante la década de 1950, pero sólo ahora hubo una razón clara para construirla; este sistema podía detectar la ubicación de la aeronave a distancias mucho más allá incluso del Blue Yeoman, incluso cuando la aeronave todavía estaba por debajo del horizonte del radar . Este sistema requería al menos dos antenas por detector, y se sugirió que un Blue Yeoman podría cumplir una doble función actuando como una de las dos. Así, a finales de 1958, se decidió que Blue Yeoman también sería parte de este nuevo sistema RX12874 . [29]
Cuando el sistema prototipo en el sitio sur de RRE entró en funcionamiento, comenzó a usarse para probar un nuevo tipo de sistema antiinterferencias conocido como "Dicke-Fix", [f] en honor a su inventor, Robert Henry Dicke . [g] Dicke era un radioastrónomo estadounidense que se había sentido frustrado por la interferencia causada por los sistemas de encendido de los automóviles , que en la década de 1930 eran muy ruidosos en el espectro de radiofrecuencia. Se dio cuenta de que el ruido se producía en forma de pulsos cortos y diseñó un filtro que eliminaba dichas señales. En 1960, el Consejo Nacional de Investigación de Canadá publicó un informe sobre el uso de este diseño para filtrar las señales del carcinotrón que, al igual que el ruido de encendido, parecían pulsos muy cortos en cualquier frecuencia única mientras recorría la banda. [30] Esto ofreció una mejora en el rendimiento de hasta el 40%. [26]
Al mismo tiempo, los equipos de Bristol y Ferranti que habían estado trabajando en el misil Blue Envoy tuvieron una idea inteligente. Utilizando aquellas partes del Blue Envoy que se habían completado, los nuevos radares y motores ramjet , adaptaron el Bristol Bloodhound para producir el Bloodhound Mark II que era efectivo en un alcance de aproximadamente 75 millas (121 km). El costo de esta adaptación fue muy bajo y fue aceptada para su desarrollo a pesar de existir dudas sobre su misión. Esto dio una razón adicional para tener un radar que pudiera proporcionar una alerta temprana con suficiente alcance incluso en situaciones de interferencia fuerte para dar a los misiles suficiente tiempo para apuntar y disparar. [22]
Teniendo en cuenta todos estos cambios, y especialmente las nuevas pruebas con el carcinotrón que fueron reveladas al Estado Mayor del Aire en julio de 1957, a finales de 1958 comenzaron a surgir planes para una nueva red. Esta se basaría en un conjunto de tres estaciones principales de seguimiento dispuestas aproximadamente en un triángulo, RAF Staxton Wold , RAF Neatishead y RAF Bramcote , y tres estaciones de seguimiento pasivo para los receptores antiinterferencias en RAF Hopton, RAF Fairlight y RAF Oxenhope Moor . Cada una estaría equipada con un Tipo 85 y un Tipo 84. [31] Dos de las estaciones ROTOR del norte, RAF Buchan y RAF Saxa Vord , conservarían sus Tipo 80 únicamente para alerta temprana; aunque estos radares podrían bloquearse, cualquier intento de hacerlo indicaría que se acercaba una incursión desde el norte y, por lo tanto, pondría en alerta a las estaciones principales del sur. Se colocarían dos Tipo 84 adicionales en estas estaciones. [32]
La información de las tres estaciones principales se enviaría a través de la red de datos originalmente destinada a ser parte de la Fase 3 de ROTOR, que preveía que las computadoras digitales recibieran información de los sitios de radar, generaran pistas automáticamente y enviaran guía a los interceptores en forma digital. [33] Otro cambio de ROTOR fue el comando y control centralizados en dos Centros de Control Maestro (MCC). Una de las razones de esto fue que los nuevos radares escaneaban el horizonte y no cubrían el área sobre las estaciones, por lo que un radar adyacente tendría que proporcionar seguimiento cuando los aviones entraban en estas áreas. Además, el sistema de seguimiento pasivo tenía que combinar información de varios sitios. Como siempre intervendría más de un radar en el ejercicio de seguimiento, el sistema estaba naturalmente centralizado. Se planificaron dos MCC, en RAF Bawburgh y RAF Shipton, como estos sitios. [34]
En condiciones sin interferencias, la red resultante cubriría todas las Islas Británicas y una parte importante del noroeste de Europa hasta Dinamarca. Los Tipo 80 restantes se extenderían hasta aquí en el Mar de Noruega . En el peor de los casos, la cobertura se reduciría al área al sur de Dundee en Escocia, cubriendo la mayor parte de Inglaterra excepto Cornualles . El sistema de seguimiento pasivo ampliaría esto, al menos contra los aviones portadores de inhibidores, para cubrir toda Inglaterra al norte hasta las tierras altas de Escocia, así como la mitad oriental de Irlanda. [31]
Los costos del sistema se estimaron en £30 millones (£914 millones). Un sistema básico de tres radares y un MCC podría estar disponible en 1962, que era cuando estaría disponible la nueva versión del misil Bloodhound. El Ministerio del Aire aprobó el concepto el 8 de enero de 1959 y en agosto recibió el nombre de Plan Ahead. [34]
Al cabo de unos meses, el precio empezó a subir a medida que se cumplieron plenamente los verdaderos requisitos de los sistemas informáticos. Ahora se estimaba que el sistema costaría entre £76 y £96 millones, y hasta £100 millones (equivalente a $3,045,317,789 en 2023), una vez que se incluyeran todas las líneas telefónicas. En respuesta, en mayo de 1960 se decidió reducir el sistema a sólo los tres radares iniciales y un único MCC en Bawburgh, [35] con lo que el coste ascendió a unos 60 millones de libras esterlinas. [36]
A finales de 1960, las piezas del equipo comenzaron a acumularse en las instalaciones del fabricante, pero su uso aún no estaba autorizado. [37] Como parecía que la red de tres estaciones sería todo lo que se construiría, el diseño se modificó de un triángulo a una línea moviendo la posición tierra adentro en Bramcote a la estación costera ROTOR existente en Boulmer en la costa. Esto maximizaría la cobertura sobre las bases de los bombarderos V. [38]
Fue en ese momento cuando el primer ministro Harold Macmillan se enteró de los planes y exigió que se discutieran en una reunión de gabinete el 13 de septiembre de 1960. En la reunión, Macmillan expuso sus objeciones al sistema, argumentando que sus altos costos no podían justificarse para contrarrestar lo que sería una amenaza menor a mediados de los años sesenta. En respuesta, el Ministro de Defensa describió el problema de la interferencia de aviones:
...desde que se abandonó la defensa de la disuasión en 1960, la defensa aérea ahora se limitaba a la prevención de intrusiones e interferencias. [39]
Macmillan convocó una segunda reunión el 19 de septiembre en la que acordó permitir que Plan Ahead continuara, pero sólo si era el único radar de defensa aérea en desarrollo. Blue Joker fue cancelado y Plan Ahead continuó. [28]
Macmillan convocó varias reuniones adicionales para discutir el sistema y si su costo podría reducirse o no. Tanto el asesor científico jefe del Ministerio de Aviación, Solly Zuckerman , como el científico jefe del Ministerio de Aviación , Robert Cockburn, contribuyeron a un informe que estudiaba Plan Ahead y lo presentaron el 24 de noviembre de 1960. El informe afirmaba que no parecía haber ninguna manera de reducir significativamente el costo estimado del sistema en su forma actual y seguir teniendo un sistema útil; Ambos sugirieron construirlo tal como está o cancelarlo por completo. [28]
Zuckerman fue más allá, señalando que la cobertura durante tiempos de paz hacía que el sistema también fuera una excelente manera de rastrear aviones civiles, y sugirió que Plan Ahead podría formar la base para una red compartida de control de tráfico aéreo militar/civil . Esto le permitiría compartir los costos que de otro modo requerirían dos redes separadas. [28]
El control del tráfico aéreo (ATC) fue un área de interés en ese momento debido a la introducción de los primeros aviones de pasajeros . Anteriormente, los aviones de pasajeros propulsados por hélice volaban a altitudes del orden de 25.000 pies (7,6 km) y velocidades de alrededor de 250 a 300 millas por hora (400 a 480 km/h). Los aviones militares habían estado volando a altitudes mucho mayores, alrededor de 40.000 pies (12.000 m) y velocidades de aproximadamente 600 millas por hora (970 km/h). Los operadores en tierra podían distinguir los tipos de un vistazo. La RAF estaba acostumbrada a tener espacio aéreo superior para sí misma y volaba donde deseaba. [40]
Esta fácil separación fue perturbada por el avión de pasajeros, que volaba a las mismas velocidades y altitudes que el tráfico militar. Con la cantidad cada vez mayor de tráfico aéreo en general, hubo una serie de situaciones cercanas y esto seguramente empeoraría con el tiempo. Esto llevó a finales de la década de 1950 a planes para un nuevo sistema de control del tráfico aéreo militar. [40]
Mientras tanto, el Servicio Nacional de Control del Tráfico Aéreo, recientemente formado bajo la dirección de Laurence Sinclair, estaba planeando una extensa red propia basada en los nuevos radares Decca DASR-1 y Marconi S264. [41] Las redes militares y civiles se superponían y necesitarían coordinar su información de seguimiento continuamente. Un documento del Ministro de Defensa del 5 de diciembre de 1960 coincidía con el concepto de Zuckerman de que ambos podrían fusionarse, y esto fue aceptado por el Comité de Defensa el 7 de diciembre de 1960. [25] En la misma reunión, el Comité acordó iniciar la construcción del Plan Delante, con el primer radar en Neatishead y el MCC en Bawburgh. [42]
Para hacer recomendaciones formales, se formó el Grupo Nacional de Planificación del Control del Tráfico Aéreo, más conocido como Comité Parche. En diciembre, cada una de las partes interesadas hizo presentaciones sobre sus sistemas propuestos y áreas de superposición, y al Comité de Parches se le encomendó la tarea de entregar un informe completo dentro de seis meses, en mayo de 1961. [43] Las presentaciones de diciembre pidieron que los sistemas se fusionaran. , que el Tesoro utilizó como excusa para cancelar inmediatamente los contratos para el trabajo tanto en Plan Ahead como en los sistemas civiles. [42]
Como si esto fuera poco, pronto estalló una discusión sobre la ubicación del MCC. La RAF favoreció su sitio en Bawburgh, que se estaba construyendo en un complejo de búnkeres subterráneos existente que originalmente se había construido como parte de la Fase I del ROTOR y luego se volvió redundante cuando se introdujeron los radares Tipo 80. El RRE, por el contrario, favorecía abandonar Bawburgh y construir el MCC en Londres, junto al centro civil que se construiría en el aeropuerto de Heathrow . Su lógica era que no tenía sentido intentar reforzar un edificio en la era de la bomba de hidrógeno y, al construirlo junto a su homólogo civil, se podrían lograr ahorros significativos en equipos de comunicaciones. [42]
El 24 de enero de 1961 se resolvió finalmente el argumento; Tanto el MCC como su homólogo civil serían trasladados a una nueva ubicación en West Drayton . Esto provocó una tormenta de protestas dentro del Comando de Cazas de la RAF , quienes señalaron que no sólo el sitio podría ser fácilmente atacado por cualquier cosa, desde armas nucleares hasta un camión con explosivos, sino que los enlaces de comunicaciones que alimentaban información hacia y desde el sitio podrían fácilmente estar atascado. La discusión sobre este tema ardió, pero no se hicieron cambios en el plazo inmediato. [44]
El 21 de febrero, el Tesoro liberó fondos para los sistemas que habían pausado en diciembre, y al día siguiente, 22 de febrero, Plan Ahead pasó a llamarse formalmente Linesman, mientras que la parte civil se convirtió en Mediator. En ese momento se planeó un total de doce estaciones, con los primeros radares S264 destinados a Heathrow y cuya apertura estaba prevista para septiembre de 1961, con el primer Tipo 85 en Neatishead a mediados de 1963. [45] Se realizó un cambio final moviendo el prototipo Tipo 84 en RAF Bawdsey originalmente planeado para Saxa Vord a Bishops Court en Irlanda del Norte , lo que salvó un DASR-1. [46]
El Tesoro liberó los fondos para la construcción del edificio R12 en Neatishead en marzo de 1961, lo que marcó el inicio oficial de la construcción de Linesman. [47] La instalación física del radar comenzó en agosto de 1962 con una entrega operativa planificada en algún momento de 1964. La producción de todo lo que no fuera los klistrones estaba progresando bien; Posteriormente, los klistrones se degradaron para tener un ancho de banda de 60 MHz, por lo que cubrir todo el ancho de banda de 500 MHz requeriría más transmisores. [48]
A finales de 1962, la montura y la plataforma giratoria estaban prácticamente terminadas, pero los klistrones seguían siendo un problema y ahora había retrasos en el equipo de radio que transportaría los datos al MCC. A finales de 1963, el sistema estaba completo en un 80% y el 20% restante consistía en una serie de cuestiones menores que se retrasaron repetidamente. Los juicios iniciales previstos para julio de 1964 tuvieron que retrasarse hasta septiembre. La buena noticia fue que el Tipo 84 y los sistemas de detección pasiva estaban funcionando bien. [49]
A finales de 1964 casi todo el equipamiento había llegado, pero el sistema ya estaba esperando en los edificios. Un amarre temporal permitió probar los componentes del radar y la fecha de entrega se retrasó hasta septiembre de 1965. El problema con la plataforma giratoria provocó otro retraso de dos meses, seguido de una explosión de la guía de ondas que arrojó agua sobre los componentes electrónicos. [h] Esto retrasó la entrega hasta noviembre de 1965, pero en noviembre el sistema apenas estaba operativo y comenzó las pruebas iniciales. Los problemas con el tocadiscos y las guías de ondas continuaron y la entrega se retrasó continuamente tres meses hasta que finalmente se entregó oficialmente el 1 de junio de 1967. [50]
Los otros sitios se beneficiaron de las lecciones aprendidas de los problemas de Neatishead. Staxton Wold se entregó el 24 de enero de 1968, sólo unas semanas después de la fecha prevista para el 1 de enero. Boulmer siguió el 8 de mayo. Los sistemas, con un retraso de entre cuatro y cinco años, finalmente estaban completos. [50]
Aunque operativas dentro de los límites de diseño, las tres unidades tuvieron una serie de problemas menores, en particular diferencias de potencia de un haz a otro. La determinación de la altura se logró comparando la fuerza de los dos haces de retorno, por lo que las diferencias en la potencia del haz sesgaron estos resultados. Este problema se abordó según fue necesario durante los próximos dos o tres años. [51]
A partir de 1961, el RRE inició experimentos en el Blue Yeoman en el sitio sur para mejorar su rendimiento bajo la lluvia. Los reflejos de la lluvia varían con la cuarta potencia de la longitud de onda, por lo que el Tipo 85 de banda S de longitud de onda más corta de 9 cm sufrió más este problema que el Tipo 84 de banda L de longitud de onda más larga de 23 cm, que fue una de las razones para retener el Tipo 84. Sin embargo, al aplicar la nueva técnica de compresión de pulsos , el sistema RRE demostró una mejora de 13 dB en condiciones de lluvia sin efecto en la capacidad de detección general. Una versión de producción estuvo disponible en 1964. [52]
También en 1961, el RRE comenzó a trabajar en un segundo sistema para reducir los parásitos causados por la lluvia: el uso de señales polarizadas circularmente . Esto se había experimentado por primera vez en los Tipo 80 de ROTOR, pero no encajaba ya que se esperaba que los Tipo 85 en breve. En 1963 instalaron una nueva versión del sistema en el prototipo del Sitio Sur, una que podría colocarse o retirarse fácilmente para realizar pruebas. [52] Estas pruebas demostraron una mejora entre 12 y 20 dB; sin embargo, esto tuvo el efecto secundario de reducir la detección general en 3 dB. Se prolongó el trabajo en un filtro fácilmente extraíble, y no fue hasta la década de 1970 que estos sistemas finalmente se aplicaron al Tipo 85. [53]
Cuando los Tipo 85, junto con los Tipo 84 y el sistema pasivo, estuvieron instalados y operativos, el sistema de recopilación y envío de datos estaba sumido en retrasos. No fue hasta 1973 que alcanzó su capacidad operativa inicial, y aun así era muy limitada. Esto generó preguntas sobre toda la red Linesman. [54]
Para entonces, el entorno estratégico había cambiado una vez más. A finales de la década de 1960, el Pacto de Varsovia había alcanzado cierto nivel de paridad tanto en armas tácticas como estratégicas, y la idea de que cualquier agresión por su parte fuera respondida con una represalia nuclear masiva ya no era razonable. Ahora se esperaba que las guerras tuvieran una larga fase convencional, tal vez nunca "volviéndose nucleares". Este cambio se había discutido desde 1961 a nivel de la OTAN y se adoptó como estrategia oficial en 1968. [55] Con la pérdida del concepto de batalla con cable trampa , Linesman se consideró obsoleto. [2] Anteriormente, se suponía que cualquier ataque al Reino Unido era nuclear, en cuyo caso Linesman era esencialmente desechable ya que cualquier ataque a los sitios ya habría sido respondido y la defensa era imposible. Ahora, los ataques directos a los sitios parecían completamente posibles. [20]
Los planificadores militares se habían quejado de la naturaleza centralizada desde el momento en que se propuso. El MCC, ahora oficialmente conocido como LCC-1, [i] había sido diseñado para coordinar un posible ataque de interferencia en todo el país y defender los sistemas BMEWS y los aeródromos V-force de esta interferencia. En este nuevo entorno, era posible un ataque convencional al LCC-1, y el posicionamiento del radar en la costa ahora parecía hacerlos extremadamente vulnerables a un ataque de aviones que volaban a baja altura. [55] También se reveló que los enlaces de comunicaciones se realizaban a través de la bastante visible Torre BT , solo para ser reemplazados por sistemas de líneas fijas que corrían por conductos fuera de la embajada soviética. [20]
En 1971, dos informes describieron los problemas con el concepto Linesman y pidieron una expansión del sistema y su devolución al control distribuido. En particular, la pérdida de cobertura sobre el norte de Inglaterra y Escocia se consideró inaceptable si existiera la posibilidad de realizar bombardeos convencionales. Siguió una cantidad bastante significativa de estudios y, en julio de 1972, se propuso una nueva red conocida como UKADGE que reemplazaría a Linesman. [56] Esto retuvo los tres sistemas Tipo 85, al tiempo que mejoró las estaciones en Saxa Vord, Buchan y Bishops Court para manejar más tráfico y proporcionar una cobertura más completa. [57]
UKADGE se topó con sus propios problemas difíciles de resolver y no alcanzó la operación inicial hasta 1984. En ese momento, el RRE había realizado una investigación considerable sobre conjuntos de antenas y esta investigación se había abierto camino en la industria. Las mejoras en la electrónica de los receptores también habían hecho que los sistemas de radar fueran significativamente más sensibles, permitiéndoles detectar retornos más débiles y así cubrir la misma área usando mucha menos energía. Como resultado, estaba surgiendo una nueva generación de sistemas de radar que eran mucho más pequeños y ofrecían diversos grados de movilidad. [58]
Tras estos cambios, se propuso un nuevo UKADGE mejorado, o IUKADGE. Esto consistió principalmente en el reemplazo de computadoras irremediablemente obsoletas con las máquinas más modernas, el VAX-11/780 , y el reemplazo de los Tipo 84 y Tipo 85 por nuevos sistemas móviles basados principalmente en Marconi Martello (como AMES Tipo 90 y 91). y en menor medida el Plessey AR320, más móvil (como AMES Tipo 93) y una colección de otros diseños, incluido un AN/TPS-43 capturado a los argentinos en la Guerra de las Malvinas . Cuando se instaló IUKADGE, el Pacto de Varsovia se estaba disolviendo y el sistema nunca se instaló por completo. [59]
El prototipo original en el sitio sur de RRE ya no era necesario activamente para el esfuerzo del juez de línea cuando la unidad Neatishead comenzó a instalarse. Comenzó a utilizarse como un sistema experimental conocido como "Byson" [j] y se comercializó activamente entre usuarios externos. A principios de la década de 1980, los transmisores originales fueron reemplazados por dos tomados de los radares navales Plessey AWS-5, mucho más pequeños. Byson permaneció en uso hasta la década de 1990, cuando la investigación del radar se trasladó de Malvern al Observatorio Chilbolton , dirigido por el Laboratorio Rutherford Appleton . Los transmisores se mudaron pero no se les otorgó una asignación de frecuencia, por lo que el sistema fue abandonado sin ser reconstruido en la nueva ubicación. La antena y el tocadiscos fueron desmantelados el 27 de julio de 2000. Un intento de salvar la antena en un museo fracasó debido al costo y fue desechada. El edificio BY en el sitio sur fue demolido en abril de 2020 como parte de la remodelación del sitio de Malvern. [60]
Para funcionar en el amplio ancho de banda de los transmisores del Tipo 85, la antena reflectora parabólica tenía que utilizar una superficie sólida. [k] Esto resultó en grandes cargas de viento, incluidos los efectos de la sustentación cuando la antena se giraba hacia el lado del viento. Los experimentos en el RRE determinaron que la mejor solución era montar un segundo reflector espalda con espalda con el primero, y esto se usó en el Tipo 84. Para el Tipo 85, se aplicó un reflector parcial en la parte trasera junto con dos alas. -"estabilizadores" extendidos hacia atrás desde los dos bordes del reflector principal. Delante del reflector estaba el conjunto vertical de doce bocinas de alimentación, cada una de las cuales producía un haz de aproximadamente 1 ⁄ 2 grados de ancho y 1 grado de alto. [61] [l]
La antena estaba apoyada en un edificio rectangular estandarizado de tres pisos conocido como R12, con el plato giratorio de la antena en la parte superior. [62] El sótano contenía un dormitorio y un almacén de raciones de emergencia, la planta baja albergaba los doce transmisores y el piso superior albergaba los receptores para el Tipo 85, el equipo IFF asociado y la mitad local del equipo de detección pasiva RX12874 . El piso superior también albergaba dos consolas de visualización utilizadas por el equipo de mantenimiento y otras oficinas y almacenamiento. Entre ellas se encontraba la Sala 27, la sala de operaciones del sistema. Esto estaba dominado por una "pantalla mímica" que tenía un diagrama esquemático del sistema con luces e indicadores que mostraban el estado de las distintas partes. [63]
Los cuernos de alimentación estaban alimentados por una serie de doce klistrones refrigerados por agua que podían sintonizarse dentro de los 60 MHz de su frecuencia base. Se dividieron en cuatro bandas de frecuencia, u "octavas", denominadas A, B, D y E. [m] La octava C, de 2900 a 3000 MHz, no fue utilizada por el Tipo 85 ya que esta frecuencia estaba siendo utilizada por varios otros radares, incluido el Tipo 80. [61]
A pesar de esta banda prohibida, el Tipo 85 estaba sujeto a interferencias en el lado del receptor de cualquier transmisor cercano, incluido el Tipo 84, a pesar de que trabajaban en bandas muy diferentes. Esto provocaría que apareciera un patrón de devoluciones falsas en la pantalla, un efecto conocido como "conejos corriendo". Para abordar esto, el sistema incluyó un complejo "disparador sin interrupción" para garantizar que los radares en cualquier sitio utilizaran diferentes franjas horarias. [63]
En operaciones en tiempos de paz sólo se utilizarían cuatro klistrones, dos activos y dos de respaldo, uno en cada una de las octavas A y B. Las otras octavas no se utilizaron en tiempos de paz. Con cada pulso, los dos klistrones activos generarían una única frecuencia preseleccionada dentro de su rango de 60 MHz y luego se mezclarían y enviarían a los doce cuernos de alimentación y producirían el patrón de distribución clásico Cosec². El resultado fue una señal que contenía dos frecuencias, separadas por 100 MHz. [61]
En tiempos de guerra, se utilizarían los doce klistrones, tres en cada octava. Para cada pulso, los tres klistrones en la octava A se emparejarían con unos al azar en D, y los de B con E, y luego se enviarían a uno de los cuernos de alimentación. De esta manera, cada bocina tenía una señal separada que constaba de dos frecuencias separadas por 300 MHz. Con cada rotación de la antena se cambiaban las asignaciones, de modo que con cada dos rotaciones se habrían utilizado todas las frecuencias posibles en la banda de 500 MHz. En condiciones de interferencia, los otros transmisores también se agregarían a la señal, siguiendo el mismo patrón de modo que cada bocina de alimentación fuera alimentada con una mezcla de dos frecuencias. [61]
En tiempos de interferencia extrema, la potencia podría mejorarse aún más configurando la antena para escaneo sectorial, aumentando así en gran medida el número de pulsos que alcanzan los objetivos y también aumentando la cantidad de energía devuelta. [61]
En condiciones libres de interferencias, utilizando sólo dos transmisores, el Tipo 85 tenía un horizonte limitado contra un objetivo de 1 m², lo que le daba un alcance nominal de 280 millas (450 km), ya que los receptores tenían un alcance limitado a 3 ms (300 "Radar). Millas"), con el horizonte del radar a 63.000 pies (19.000 m) de altitud. [n] Esto representó una gran mejora con respecto al ya excelente alcance aproximado de 240 millas náuticas (440 km; 280 millas) del Tipo 80. [64]