Radar, colocación de armas, Mark III o GL Mk. III para abreviar, era un sistema de radar utilizado por el ejército británico para guiar o colocar directamente la artillería antiaérea (AA). El GL Mk. III no era un radar único, sino una familia de diseños relacionados que experimentaron mejoras constantes durante y después de la Segunda Guerra Mundial . Estos fueron renombrados poco después de su introducción a finales de 1942, convirtiéndose en Radar, AA, No. 3 , y a menudo se combinaban con un radar de alerta temprana , el AA No. 4, que también se produjo en varios modelos.
El Mk. III comenzó su desarrollo poco después de la introducción del magnetrón de cavidad a principios de 1940. El magnetrón permitió que los sistemas de radar operaran en frecuencias de microondas , lo que redujo en gran medida el tamaño de sus antenas y las hizo mucho más móviles y precisas. Habiendo comenzado originalmente a trabajar en el magnetrón como parte del AI Mk. VIII radar aire-aire , se le dijo al equipo que dejara todo y desarrollara un radar para uso AA lo más rápido posible. Esto resultó en un fiasco; a finales de año se habían logrado muy pocos avances y el equipo volvió a trabajar en radares aéreos.
El magnetrón también se demostró a los canadienses y a los EE. UU. como parte de la Misión Tizard en el otoño de 1940. Inmediatamente después de la visita, el Consejo Nacional de Investigación de Canadá comenzó a desarrollar un radar GL basado en el diseño del Reino Unido. Los primeros ejemplares de estos GL Mk. III(C) (para canadiense) llegó al Reino Unido en noviembre de 1942. Unidades británicas de diseño ligeramente más avanzado, GL Mk. III(B) (para británicos) llegó en diciembre. Se produjeron 667 de los modelos canadienses, de los cuales alrededor de 250 entraron en servicio en el Reino Unido, mientras que la mayoría de los demás fueron enviados al continente o permanecieron en Canadá. Se produjeron 876 de los modelos británicos y tuvieron un servicio más amplio. Cincuenta Mk. Los III fueron suministrados a la Unión Soviética .
Varias versiones mejoradas del Mk. Se experimentó con III(B), pero ninguno se produjo ampliamente debido a la introducción en 1944 del SCR-584 desde los EE. UU., que proporcionaba escaneo y seguimiento en una sola unidad de semirremolque. mk. Las unidades III se vieron relegadas a funciones secundarias, tan diversas como la observación de artillería, la vigilancia costera y la observación de globos meteorológicos . Se llevaron a cabo varias mejoras para estas funciones y las unidades meteorológicas modificadas permanecieron en uso hasta aproximadamente 1957/58. Un desarrollo más radical del diseño también condujo al radar AA No.3 Mk.7 de posguerra muy mejorado , que sirvió como el radar AA principal del Ejército hasta la retirada de los cañones AA del servicio a finales de la década de 1950.
El ejército británico comenzó una investigación seria en sistemas de radar en 1937, después de conocer los desarrollos realizados por el Ministerio del Aire en su estación experimental en Bawdsey Manor . Entre varios usos posibles del radar, el Ejército lo vio como una forma de abordar la apremiante necesidad de medir con precisión el alcance de los objetivos aéreos. Esto se hacía mediante medios ópticos que eran difíciles, requerían mucho tiempo y eran propensos a errores, y un sistema de radar podría mejorar drásticamente esta tarea. Al equipo de desarrollo, apodado "Célula del Ejército", se le asignó la tarea de construir un sistema que proporcionara mediciones de alcance inclinado con una precisión de 50 yardas (46 m) o mejor. [1]
El resultado fue un sistema difícil de manejar conocido como GL Mk. Yo radar . El Mk. Yo, al igual que la tecnología Chain Home en la que se basaba, utilizaba antenas transmisoras y receptoras separadas que debían moverse al unísono para rastrear objetivos. El sistema no proporcionaba una medición precisa del rumbo y no tenía disposiciones para medir la elevación. Sin embargo, cumplió con el requisito de precisión de alcance de 50 yardas, una medida que se introdujo automáticamente en las computadoras analógicas que manejaban los cálculos balísticos . El rendimiento de las armas mejoró inmediatamente; antes de la llegada del Mk. Se estimó que fue necesario disparar 41.000 proyectiles para destruir un avión; la introducción del Mk. Yo, junto con una mejor formación, reduje esto a 18.500 a finales de 1940. [2]
Se habían planificado planes para agregar mediciones de rumbo y elevación para un Mk. Versión II, que estaría lista en algún momento de 1941. Cuando quedó claro que la necesidad era más apremiante, Leslie Bedford de AC Cossor sugirió agregar un sistema de elevación al Mk. Debo llevarlo al campo lo antes posible. Este se convirtió en el sistema GL/EF, que entró en servicio a principios de 1941 y resultó en una enorme disminución en los disparos por muerte a 4.100, lo que hizo que AA fuera efectivo por primera vez. mk. II, que ofrecía una precisión ligeramente mayor, la redujo aún más a sólo 2750 disparos por muerte cuando comenzó a llegar en 1942. [2]
La razón principal de la dificultad de manejo de los primeros sistemas GL fue un efecto secundario de las frecuencias de radio que utilizaban. GL había sido diseñado en una época en la que los únicos componentes electrónicos disponibles se adaptaban a partir de sistemas de radio comerciales de onda corta y funcionaban en longitudes de onda del orden de 5 a 50 m. Un resultado básico de la radiofísica es que las antenas deben tener aproximadamente el tamaño de la longitud de onda utilizada, lo que en este caso requirió antenas de varios metros de largo.
El Almirantazgo había sido puesto a cargo del desarrollo de tubos (válvulas) de vacío para el esfuerzo bélico. [3] Estaban particularmente interesados en pasar a longitudes de onda mucho más cortas como una forma de detectar objetos más pequeños, especialmente las torres de mando y los periscopios de los submarinos . El Grupo Aerotransportado del Ministerio del Aire, dirigido por Edward George Bowen , tenía el problema opuesto: desear antenas lo suficientemente pequeñas como para montarlas en el morro de un avión bimotor. Habían conseguido adaptar un receptor de televisión experimental a 1,5 m, pero para ello aún era necesario disponer de grandes antenas que debían montarse en las alas. En una reunión entre Bowen y Charles Wright del Departamento Experimental del Almirantazgo , encontraron muchas razones para ponerse de acuerdo sobre la necesidad de un sistema de longitud de onda de 10 cm. [4]
Dado el apoyo de ambos servicios al desarrollo de microondas, Henry Tizard visitó el Centro de Investigación Hirst de General Electric Company (GEC) en Wembley en noviembre de 1939 para discutir el tema. Watt siguió con una visita personal algún tiempo después, lo que llevó a un contrato el 29 de diciembre de 1939 para un radar de microondas con inteligencia artificial que utilizaba tubos electrónicos convencionales. Mientras tanto, el Comité de Desarrollo de Válvulas de Comunicación (CVD) del Almirantazgo se acercó a la Universidad de Birmingham para desarrollar diseños de tubos completamente nuevos que pudieran conducir a mejores resultados. [5]
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Mark Oliphant , de Birmingham, atacó inicialmente el problema intentando desarrollar aún más el klistrón , un invento de antes de la guerra que fue uno de los primeros tubos de frecuencia de microondas exitosos. Un klistrón produce microondas enviando electrones a través de cavidades resonantes, lo que provoca que la energía de radio de microondas se deposite en su interior. Este proceso no es eficiente y normalmente se utilizan múltiples resonadores para producir una salida útil, aunque esto produce tubos muy largos. A pesar de muchos intentos, a finales de 1939 sus mejores klistrones generaban sólo 400 vatios, muy por debajo de lo que se necesitaría para el uso del radar. [5]
A dos miembros menores del equipo, John Randall y Harry Boot , se les pidió que estudiaran otro concepto, pero tampoco lograron madurar. Al tener poco que hacer, comienzan a considerar soluciones alternativas. Se les ocurrió la idea de utilizar múltiples cavidades resonantes dispuestas en círculo fuera de un núcleo central común, a diferencia de la disposición lineal del klistrón. Los electrones se curvaron en una trayectoria circular utilizando un potente imán. En esta disposición, los electrones pasan por los resonadores muchas veces, produciendo, en esencia, un klistrón con cientos de resonadores. Su primer magnetrón de cavidad produjo 400 W y en una semana alcanzó más de 1 kW. En unos meses, GEC tenía modelos que producían pulsos de 10 kW. Pronto se utilizaron en el diseño de un nuevo sistema de radar aerotransportado inicialmente conocido como AIS, por Airborne Interception, Sentimetric [sic]. [6]
Mientras tanto, el Ejército había visitado GEC en varias ocasiones durante 1940 y había visto sus avances utilizando electrónica de tubo convencional en longitudes de onda más cortas. En una serie de pasos, GEC había logrado reducir las longitudes de onda operativas de sus sistemas de 1,5 m, la frecuencia original del radar aéreo, a 50 cm, y más tarde a 25 cm. Estos podrían usarse en un sistema direccional con una antena de un metro o menos de tamaño. A diferencia del Airborne Group, que necesitaba longitudes de onda aún más cortas para fabricar antenas muy pequeñas que pudieran caber en el morro de un avión, o de la Marina, que necesitaba un sistema con suficiente resolución para captar periscopios, el Ejército sólo buscaba una mejora práctica en precisión y antenas más pequeñas. Esto podría solucionarse con la solución de GEC. [7]
En agosto de 1940, [8] el Ejército emitió una especificación para un nuevo radar GL que combinaba un conjunto VHF como el Mk. II con un sistema de seguimiento de frecuencia de microondas de alta precisión. Requirió:
PE Pollard del Establecimiento de Investigación y Desarrollo de Defensa Aérea en Christchurch, Dorset, había sido una de las primeras personas en considerar el radar ya en 1930, y había estado trabajando con la "Célula del Ejército" en la Estación Experimental del Ministerio del Aire durante algún tiempo antes de unirse. Otros investigadores del ejército en Christchurch, Dorset . Seleccionaron a la británica Thomson-Houston (BTH), que construyó los anteriores conjuntos GL de 5 m, para construir un prototipo. [7] Pollard se mudó a las plantas de BTH en Rugby, Warwickshire para trabajar en el nuevo sistema. [8]
Cuando Albert Percival Rowe , director de los equipos de radar del Ministerio del Aire, se enteró de los esfuerzos del Ejército en septiembre de 1940, se dedicó a crear su propio desarrollo de GL utilizando el magnetrón. Después de una reunión del 22 de septiembre con Philip Joubert de la Ferté , un alto comandante de la RAF, Rowe formó un equipo GL bajo la dirección del DM Robinson utilizando varios miembros del equipo AIS, diciéndoles que tendrían que centrarse en el problema GL. durante el próximo mes o dos. [7]
Esto llevó a una creciente fricción entre Philip Dee , quien dirigió los esfuerzos del magnetrón del equipo de IA, y Rowe, al mando general de los investigadores del Ministerio del Aire. Dee afirmó que Rowe estaba "aprovechando esta oportunidad para intentar robarle el problema GL a la ADEE" (la Célula del Ejército) y que "sólo Hodgkin continúa sin ser molestado con el AIS, y Lovell y Ward, afortunadamente, están ocupados en trabajos básicos con antenas y receptores y por lo tanto no se ven afectados por este nuevo flap." [7] Según Lovell, esto no representó tanta interrupción como Dee creía. Además, hasta cierto punto, el trabajo del klistrón en Birmingham había continuado gracias a los esfuerzos del GL del ejército. [9]
La cuestión principal para adaptar los conceptos de radar AI al problema GL fue la precisión angular. En el caso de la IA, el operador del radar pudo rastrear el objetivo con una precisión de aproximadamente 3 grados, mejorando hasta 1 grado a corta distancia. [10] Esto fue más que suficiente para que el piloto viera el objetivo cerca del punto muerto una vez que se acercaron a unos 1000 pies (300 m). Para colocar armas a larga distancia, es posible que los operadores nunca vean los objetivos, por lo que la precisión debe ser de al menos 1 ⁄ 2 grados, y 1 ⁄ 10 permitiría que las armas sean dirigidas únicamente por el radar. [11]
Ya se conocía la solución para proporcionar una precisión angular mucho mayor, una técnica conocida como escaneo cónico . Poco después de que Lovell comenzara a trabajar en dicho sistema, Edgar Ludlow-Hewitt , inspector general de la RAF, visitó el Rowe. Después de la visita, Rowe le dijo al equipo que un juego GL completo tenía que estar listo para instalarse en un arma en dos semanas. [9] El 6 de noviembre, Robinson había ensamblado un sistema prototipo, pero el 25 de noviembre envió un memorando a Rowe y Lewis (asistente de Rowe) indicando que en los últimos 19 días, el sistema solo había funcionado durante 2 días debido a una amplia variedad. de problemas. En diciembre le dijeron que llevara el trabajo completado hasta el momento a BTH para desarrollarlo y convertirlo en un sistema desplegable. El 30 de diciembre de 1940, Dee comentó en su diario que:
El fiasco de GL acabó con el traslado de todo en bloque a BTH, incluidos dos empleados de AMRE. Nada funcionó correctamente en Leeson y Robinson siente que ha sido muy saludable para Lewis aprender cuán confusa es realmente toda la técnica básica. [9]
Como parte de la Misión Tizard en agosto de 1940, se demostró uno de los primeros magnetrones a representantes tanto del Comité de Investigación de Defensa Nacional (NDRC) de Estados Unidos como del Consejo Nacional de Investigación de Canadá (NRC). Los equipos de Estados Unidos y Canadá pronto establecieron contactos permanentes y dividieron sus esfuerzos para evitar la duplicación del trabajo. Un personal de seis canadienses prestados por la NRC permaneció en el Laboratorio de Radiación durante la guerra. [12]
El 23 de octubre de 1940, el equipo de la NRC recibió un telegrama de Inglaterra pidiéndoles que comenzaran a trabajar en un sistema GL utilizando un magnetrón. [12] Los requisitos pedían un alcance de seguimiento de hasta 14.000 yardas (13.000 m) con una precisión de alcance de 50 yardas (46 m), aunque deseaban que fuera 25. También querían un modo de búsqueda de alcance no especificado, con una precisión de alcance de 250 yardas (230 m). La precisión angular tenía que ser de al menos 1 ⁄ 4 grados en ambos ejes, pero se deseaba 1 ⁄ 6 . Todas las salidas tenían que impulsar directamente magslips. [11]
A pesar del estado rudimentario del desarrollo del radar en la NRC en ese momento, el Reino Unido estuvo en gran medida ausente de un mayor desarrollo. Aunque la información sobre el desarrollo del sistema GL continuó llegando a Canadá, se brindó poco apoyo económico o científico hasta 1943, cuando la NRC amplió enormemente su oficina de enlace en Londres. Esta falta de coordinación retrasaría gravemente la producción canadiense de muchos sistemas de radar. [13] Por el contrario, el equipo de enlace canadiense-estadounidense ya había acordado que Estados Unidos debería concentrarse en un sistema más sofisticado mientras los canadienses trabajaban en su diseño básico.
Para aumentar la confusión, en enero de 1941 el Ministerio de Suministros abandonó los esfuerzos en curso del Ejército en el Reino Unido y publicó una nueva especificación para GL basada en un magnetrón. [9] Esto significó que el esfuerzo anterior para desarrollar un transmisor convencional había sido en vano. Lo bueno es que en ese momento los suministros de magnetrones estaban mejorando, y el uso de uno produciría un radar que funcionaría en longitudes de onda aún más cortas y con una potencia mucho mayor, mejorando tanto el alcance como la precisión. BTH finalmente entregó un "modelo A" experimental de baja potencia el 31 de mayo de 1941, [a] aunque estaba lejos de ser un sistema listo para el campo. [8]
El diseño canadiense pasó a ser conocido como Accurate Position Finder, o APF para abreviar. En ese momento, la solución para cambiar rápidamente una señal de microondas entre dos antenas no se había resuelto. Como el sistema tenía sistemas electrónicos separados para transmisión y recepción, se necesitarían antenas separadas para cada uno. Inicialmente, el equipo consideró sistemas con un transmisor y un receptor, o un solo transmisor y cuatro receptores. Esta profusión de antenas no fue un problema importante en el papel de GL; los reflectores tenían aproximadamente un metro de ancho, lo que no era demasiado grande para un sistema terrestre, especialmente considerando las antenas de varios metros de ancho del GL Mk. II lo reemplazaría. [14]
En aquel momento nadie sabía "cómo diseñar una guía de ondas con un punto giratorio de bajas pérdidas", [15] por lo que el problema de alimentar la energía de microondas del magnetrón a las antenas giratorias no tenía una solución obvia. En su lugar, decidieron adoptar la solución utilizada en los juegos GL anteriores y montar toda su furgoneta electrónica sobre una placa de soporte y orientarla en la dirección requerida. Esto complicó enormemente el remolque y la fragilidad de los remolques mal diseñados fue un problema importante para los usuarios australianos. [16]
Una diferencia clave entre el Mk. IIIc y el anterior Mk. II surgió debido a la falta de CRT para pantallas. El Mk. II tenía tres CRT, uno para alcance, acimut y altitud. Las pantallas de altitud y azimut mostraban solo un objetivo seleccionado elegido por el operador del campo, y luego mostraban las señales de las antenas arriba y abajo en una pantalla y de izquierda y derecha en otra. Los operadores compararon la longitud de los puntos para determinar cuál era más largo y girar la cabina en esa dirección. En el IIIc, las indicaciones de altitud y acimut fueron reemplazadas por punteros mecánicos impulsados por la diferencia eléctrica entre las dos señales. [17]
Al carecer de un radar de alerta temprana adecuado similar al MRU del ejército británico, la NRC también desarrolló un segundo sistema de radar conocido como Indicador de Posición de Zona (ZPI). Este se desarrolló rápidamente utilizando el diseño básico copiado del ASV Mk. II radar que había sido suministrado como parte de un esfuerzo para comenzar la producción de radares ASV para la Armada y la Guardia Costera de los EE. UU . Los equipos ASV se basaban en electrónica de válvulas convencional y operaban en la banda de 1,5 metros que era común en los radares del Reino Unido a principios de la guerra. Como el APF funcionaba a 10 cm, los dos equipos no interferían entre sí y sólo podían funcionar a unos metros de distancia. En funcionamiento, la ZPI proporcionaría información a la APF, quien utilizaría esta información para buscar los objetivos. [18]
A pesar de la falta de una estrecha coordinación con sus homólogos británicos, la NRC había completado el desarrollo de su versión del sistema GL en junio de 1941. [12] La primera demostración completa del sistema completo se realizó a funcionarios canadienses el 27 de junio, y nuevamente a funcionarios estadounidenses de visita el 23 de julio. En ese momento, el ingeniero jefe de Westinghouse se mostró muy impresionado y señaló a un miembro de la NRC "que su empresa no habría creído que lo que habíamos hecho en nueve meses podría haberse hecho en dos años". [18]
Si bien tuvo un gran comienzo en términos de diseño, la producción de las unidades pronto entró en conflicto con un peculiar problema canadiense de tiempos de guerra. Justo después del inicio de las hostilidades, el general Andrew McNaughton , comandante de las fuerzas canadienses en Europa, instó al gobierno a crear una empresa para suministrar a las fuerzas canadienses diversos equipos ópticos, como binoculares . Estos habían escaseado durante la Primera Guerra Mundial , y McNaughton estaba tratando de asegurarse de que el mismo problema no volviera a ocurrir. CD Howe , el Ministro de Todo , creó una nueva Crown Corporation , Research Enterprises Limited (REL), para satisfacer esta necesidad. [19] Cuando la necesidad de electrónica resultó en la necesidad de una empresa similar, Howe decidió expandir REL. REL había demostrado estar a la altura en el campo de la óptica, pero cuando se expandieron a la electrónica, comenzaron los problemas. [20]
El primer pedido de 40 juegos GL se realizó en enero de 1941, antes de que la NRC completara el desarrollo. A este pedido le siguieron varios pedidos adicionales de Canadá, Reino Unido, Australia, Sudáfrica y otros. Las fechas de entrega se retrasaron repetidamente debido a que REL tuvo problemas para cumplir con varios contratos preexistentes para otros sistemas de radar. El primer ejemplar de producción no salió de la línea de producción de REL hasta julio de 1942, cuando ya estaba claro que había un problema y se presionó a la división de electrónica para acelerar las entregas. [20]
En ese momento, un solo prototipo había llegado al Reino Unido en enero de 1942. Fue enviado al ejército canadiense y los expertos en radar británicos no lo vieron hasta algún tiempo después. Cuando lo hizo, el sistema de visualización que utilizaba punteros mecánicos resultó ser un problema. En teoría, esto era más sencillo y menos costoso, pero también reemplazaba un sistema que ya era bien conocido por Mk. II operadores, y les exigió que volvieran a capacitarse. Otro problema fue que los diseñadores canadienses habían agregado un sistema de "disposición de velocidad" que suavizaba las entradas a las ruedas de control que permitían un seguimiento más preciso, pero era otro cambio al que acostumbrarse. A pesar de estos problemas, todavía no había una fecha de entrega para las versiones del Reino Unido y, probablemente debido a la presión de Lindemann, se realizó un pedido de 560 ejemplares adicionales, lo que elevó el total del Reino Unido a 600. [17]
El primer envío de juegos GL llegó al Reino Unido en noviembre de 1942. [20] Cuando llegaron, se descubrió que las unidades eran completamente poco fiables. Esto llevó a una ronda de acusaciones entre el equipo de NRC y REL. REL se quejó de que la NRC había trabajado más de 300 órdenes de cambio en el diseño mientras se establecía la producción, [18] llenando una carpeta. La NRC, por su parte, se convenció de que el problema se debía exclusivamente a RA Hackbusch, director de la sección de electrónica de REL. McNaughton se involucró personalmente y tuvo que llamar al teniente coronel. WE Phillips, director de REL, para una entrevista personal sobre estos temas. Anotó en su diario que Philips declaró:
...y dijo que estos días había un deterioro general de los nervios, la gente estaba cansada y había mucha pérdida de control... Fue una entrevista muy interesante. [21]
En un intento por llegar al fondo de la situación, Mackenzie de la NRC organizó una visita del coronel Wallace al REL el 11 de noviembre de 1942. Wallace comenzó a hablar con la gente en el taller y, finalmente, un superintendente le dijo que Hackebusch Le ordenó personalmente que se concentrara en la cantidad más que en la calidad, para que los sistemas no fueran probados antes de la entrega. También quedó claro que Hackebusch le había ocultado esto a Phillips en comunicaciones anteriores. [21]
A pesar de esto y de las continuas fallas en el campo, no se tomó ninguna medida inmediatamente para solucionar el problema. Durante una visita a Ottawa en marzo de 1943, Phillips se reunió con Mackenzie y Wallace y estuvo de acuerdo en que el problema era real, admitiendo "todas las debilidades de Hackbusch y [dijo] que iban a hacer un cambio fundamental que todos sabemos que debería haberse retrasado al menos por mucho tiempo". dos años." [21] Sin embargo, todavía no se hizo nada. No fue hasta el 2 de septiembre que Philips se vio "obligado a aceptar su dimisión [de Hackbusch]". Una semana después, a Wallace se le asignó el puesto, aunque también siguió siendo director de la sucursal de radio de la NRC. Cuando Mackenzie visitó REL el 30 de marzo de 1944, informó que la empresa estaba completamente reorganizada. [22]
Para agravar sus problemas, REL carecía constantemente de magnetrones, construidos por General Electric en los EE. UU., CRT para las pantallas o la multitud de otros tubos de vacío convencionales que utilizaba el sistema. Luego, en medio del desarrollo, el Reino Unido exigió que el sistema se actualizara para admitir el uso del IFF . [15] Al carecer de una unidad IFF propia, se utilizaron aparatos británicos, que resultaron interferir con los ZPI, que operaban en frecuencias similares. [23]
A pesar de todos estos problemas, REL entregó 314 juegos a finales de 1942, y estos reemplazaron rápidamente al antiguo Mk. II se establece en emplazamientos de AA en todo el Reino Unido. Las APF con base en el Reino Unido formaron la columna vertebral de la dirección AA del área de Londres durante la Operación Steinbock a principios de 1944, el último esfuerzo de bombardeo alemán concertado utilizando aviones tripulados. [24] Uno de los primeros usos del III(C) en Canadá fue como sistema de búsqueda de superficie para detectar submarinos en el río San Lorenzo .
En 1943, la necesidad del Mk. Las unidades III se habían agotado con la inminente llegada de las unidades SCR-584 procedentes de Estados Unidos. El Reino Unido canceló su pedido en enero de 1944, lo que supuso un duro golpe para REL. [25] Del 667 Mk. Finalmente se completaron los III (C), se enviaron 600 al Reino Unido, de los cuales aproximadamente la mitad se utilizaron en el campo en Europa como unidades móviles y la otra mitad en emplazamientos estáticos en el Reino Unido. El pequeño número de Mk. Los III (C) enviados a Australia resultaron casi inutilizables en el momento de su entrega y tuvieron que ser reconstruidos en gran medida para que estuvieran operativos. [26]
Después de que se entregara el primer conjunto de magnetrones experimentales en abril de 1941, BTH continuó el desarrollo de su Mk. III, introduciendo un Modelo B en julio de 1941. Esto dio lugar a un pedido de 28 prototipos construidos a mano, cinco de los cuales se entregaron entre diciembre de 1941 y abril de 1942, llegando a sólo ocho a finales de 1942. Junto con el pedido de prototipos, En julio de 1941 también se realizó un pedido de otros 900 modelos de producción. Este último pedido se incrementó posteriormente a 1.500, 500 cada uno de BTH, Standard Telephones and Cables y Ferranti . El primero de estos modelos llegó en diciembre de 1942. [8]
Desde el Mk de BTH. III(B) tuvo su diseño congelado algún tiempo después que el modelo canadiense, presentó una serie de mejoras que produjeron un diseño mucho más práctico. La principal de estas diferencias fue el montaje de las antenas en un gran poste de metal, el rotor , que se proyectaba hacia abajo a través del techo hasta el piso del remolque, donde se asentaba sobre un soporte. En lugar de intentar rotar las alimentaciones de microondas, el III(B) montó los componentes de radiofrecuencia en el mástil y luego les alimentó mediante cepillos convencionales. Esto permitió que las antenas, en la parte superior del mástil, giraran fácilmente bajo el control del operador girando un gran volante. Esto eliminó la necesidad de rotar toda la cabina y simplificó enormemente el carro. [27]
También cambiaron otros detalles, en particular la eliminación de la electrónica necesaria para comparar las señales izquierda/derecha y arriba/abajo, y la falta del sistema de "fijación de velocidad". Esto redujo el número de válvulas de 120 a 60, un problema importante en esa época, que hizo que el diseño resultante fuera más pequeño, más móvil y costara aproximadamente la mitad. [28] Un cambio menor fue el uso de cubiertas de tela estiradas sobre la antena y sujetas al borde exterior de los reflectores parabólicos. Con las cubiertas en su lugar, los conjuntos parecen dos discos planos, una manera fácil de diferenciarlos de la versión canadiense.
Fue en este punto cuando intervino Fredrick Lindmann . No quedó impresionado por el fuego antiaéreo y afirmó que se destruirían más bombarderos alemanes bombardeando las casas de las personas que los fabricaban que cualquier cantidad que los cañones guiados por radar pudieran esperar. para. Sugirió cancelar la orden de producción para permitir que las empresas británicas se concentraran en el radar H2S que permitiría a los bombarderos británicos tener alcance libre sobre Alemania, y relegar los radares AA al modelo canadiense que de todos modos parecía estar disponible más rápidamente. [8]
En este punto, estalló una escasez de válvulas electrónicas ("tubos") ya que todos los servicios en el Reino Unido exigían nuevos sistemas de radar. Frederick Alfred Pile , el general a cargo de AA, no se hacía ilusiones sobre dónde encajaba el ejército en el programa de prioridades. Los retrasos se prolongaron y no fue hasta finales de 1943 que hubo suficientes suministros para iniciar la producción a gran escala. [28]
En ese momento se realizó un segundo pedido de 2.000 unidades. Sin embargo, la producción total durante 1944 fue sólo de 548 aparatos. Para entonces, el SCR-584 estadounidense estaba empezando a llegar y era considerablemente mejor que el Mk. III(B), por lo que la producción se ralentizó deliberadamente. Cuando terminó la producción en abril de 1945, se habían entregado un total de 876. [29] Algunos de estos también incluían interrogadores para IFF Mark III , que se pueden distinguir por las dos grandes antenas de látigo que se extienden desde el techo de la cabina trasera.
En el campo, se observó que el III(B) podía recoger proyectiles de mortero a una distancia de aproximadamente 5.000 yardas (4.600 m). Tomando la posición de la bala en varios puntos durante el vuelo, fue posible calcular desde dónde fue lanzada.
mk. III(B) se actualizó varias veces durante la producción, aunque estas últimas versiones son universalmente conocidas como el posterior AA No. 3 Mk. 2 nombre, el Mk. siendo 1 el III(C). [b]
El Mk. La versión 2/1 agregó seguimiento automático que permitió al operador fijar un objetivo y luego hacer que la electrónica lo siguiera automáticamente sin más intervención manual. El /2 era un sistema de modo dual cuyas pantallas podían usarse con fines antiaéreos o en la función de defensa costera. El /3 también tenía seguimiento de bloqueo, pero utilizó un modelo desarrollado por el Comando AA en lugar del Establecimiento de Investigación y Desarrollo de Radares (RRDE) del Ejército. El /5 era un /2 con el mismo seguimiento de bloqueo que el /3. El AA No. 3 Mk. 2(F) era un No. 3 sin modificar utilizado por el Ejército de Campaña como radar de localización de morteros .
Era el AA No. 3 Mk. 2/4 que logró el único uso duradero del Mk original. III diseño. Este era un AA No. 3 Mk. 2 con circuitos adicionales que permitían compensar la base de tiempo en el equivalente a 30.000 yardas (27.000 m) o 60.000 yardas (55.000 m). Esto proporcionó tres conjuntos de rangos, de 0 a 32 000, de 30 000 a 62 000 y de 60 000 a 92 000 yardas. Esta versión se utilizó como sistema meteorológico para medir los vientos en altura mediante el lanzamiento de globos meteorológicos con reflectores de radar que permitían su seguimiento durante períodos prolongados. El Mk.2/4 se utilizó ampliamente hasta finales de la década de 1950 en esta función.
Mientras que el desarrollo del Mk. III se prolongó, el Ejército inició un programa intensivo para desarrollar un sistema intermedio utilizando la misma electrónica de banda de 1,5 m que se utiliza ampliamente en otros radares. Conocida como "Baby Maggie", no está claro si se le asignó un número en la serie GL original, aunque fue nombrada usando la nueva nomenclatura como AA No. 3 Mk. 3. [32]
El historiador de la Royal Artillery registra que 'Baby Maggie' se originó en el teatro del Mediterráneo con la 62ª Brigada Antiaérea, que comandó las unidades AA en la invasión aliada de Sicilia (Operación Husky). Estaba pensado como una alternativa ligera a los voluminosos GL de dos cabinas, capaces de desembarcar en playas abiertas. Improvisado a partir de componentes existentes del Searchlight Control Radar (SLC) y reducido a lo esencial, su transmisor, receptor, antena y pantalla operativa estaban alojados en un único remolque de dos ruedas remolcado por un camión de 3 toneladas. Tenía un alcance de detección máximo de 20.000 yardas (18.000 m) dependiendo de la ubicación, y con fines de artillería podía rastrear desde 14.000 yardas (13.000 m) hacia adentro. Se entregaron doce juegos a las tropas AA pesadas desplegadas en la primera fase de los desembarcos de Husky, y se emplearon nuevamente para los desembarcos en Salerno ( Operación Avalancha ). El desempeño de Baby Maggie en acción fue decepcionante, no por ningún defecto en el radar sino por una falla mecánica causada por un mal manejo. El chasis del remolque estaba sobrecargado y, en pendientes pronunciadas, la parte superior de la cabina golpeaba el vehículo tractor, con los consiguientes daños. Fue abandonado después de Salerno. [33]
Varias fuentes afirman que se enviaron 50 Baby Maggies a la URSS. Si estos son los mismos que los informes del 50 GL Mk. III, o si se envían 50 del Baby Maggie y otros 50 Mk. III(B), aún no está claro. Algunas unidades se utilizaron en la India en la posguerra para el seguimiento de globos meteorológicos. [34]
Desarrollo del Mk. III continuó durante el período en que se desplegó el SCR-584. Esto llevó a un nuevo modelo en 1944, el AA No.3 Mk. 4, nombre en código "Glaxo". Durante las últimas etapas de la guerra sólo se produjeron unos pocos Glaxos.
Un mayor desarrollo del mismo diseño bajo el nombre en clave del arco iris "Blue Cedar" produjo un diseño extremadamente exitoso que entró en servicio como AA No. 3 Mk. 7. mk. 7 permaneció en uso como el principal radar de colocación de armas del Reino Unido hasta que los grandes cañones AA fueron retirados del servicio a finales de la década de 1950. El Mk. 7 también se utilizó como iluminador para uno de los primeros misiles tierra-aire con haz de luz , Brakemine . [35]
Esta descripción se basa en el Mk británico. Modelo III(B). En términos generales el Mk. III(C) sería similar, con excepción de los detalles de la disposición mecánica del remolque y la cabina.
El Mk. III fue construido sobre un remolque de cuatro ruedas y cinco toneladas fabricado por Taskers de Andover . La cabina fue construida por Metro-Cammell , un constructor de vagones de ferrocarril. La plataforma del 1⁄4 delantero del remolque estaba a la altura de la cintura, lo que proporcionaba espacio para que el eje delantero girara durante el remolque . Inmediatamente detrás de las ruedas, el chasis descendió, con la parte trasera más cerca del suelo. La cabina principal estaba situada encima de esta sección inferior, con guardabarros que proporcionaban espacio libre alrededor de las ruedas traseras.
Las antenas de radar estaban montadas en un gran poste de metal que se extendía desde la parte superior de la cabina. Un complejo marco justo encima del techo permitía que las antenas giraran verticalmente, controladas por un brazo montado detrás del reflector parabólico derecho ( parabólico ). Los dos platos estaban montados a cada lado del poste, con un espacio entre ellos. Las antenas IFF, si están montadas, se extienden desde las dos esquinas traseras superiores de la cabina. En la parte delantera superior del remolque se montó un generador, así como cajas de madera para guardar repuestos y herramientas.
Para su puesta en marcha, el remolque se estacionó en un terreno suficientemente plano y se bloquearon los frenos. Luego se sacaron tres gatos niveladores del remolque, uno a cada lado en la parte delantera, donde el escalón del chasis se une a la cabina, y otro en la parte trasera de la cabina. A continuación, los gatos se utilizaron para nivelar la cabina mediante niveles de burbuja . Luego se levantaron las antenas parabólicas, se puso en marcha el generador y pudieron comenzar las operaciones. La configuración completa tomó unos 20 minutos, y se necesitaron 3 minutos para calentar los componentes electrónicos.
Todo el sistema, incluido el remolque, pesaba más de 9 toneladas largas (9100 kg), tenía 14 pies (4,3 m) de altura con las antenas levantadas o 12,5 pies (3,8 m) con ellas bajadas para el transporte, medía poco más de 22 pies (6,7 m). ) de largo y 9,5 pies (2,9 m) de ancho, extendiéndose hasta 15,5 pies (4,7 m) de ancho con los gatos niveladores desplegados.
El sistema estaba impulsado por un alternador con motor de 440 Hz montado en la parte delantera de la cabina. [27] Esto alimentaba la electrónica, así como un motor en el plato receptor que hacía girar la antena a 440 rpm. El mismo motor también accionaba un pequeño alternador de dos fases cuyas fases relativas giraban en sincronía con la antena del receptor. [36]
El transmisor constaba de un solo magnetrón, inicialmente de 100 kW pero hasta 350 kW en versiones posteriores. Produjo un pulso de 1 microsegundo a la misma frecuencia de 440 Hz que el alternador principal. Esto produjo una frecuencia de repetición de pulso (PRF) de 440 Hz, muy baja para un radar de este tipo. [37] A modo de comparación, el radar alemán de Würzburg , el Mk. La contraparte del III tenía un PRF de 3750, lo que proporciona una señal de recepción mucho mejor. [38]
El receptor constaba de dos unidades superheterodinas . El primero utilizó un klistrón sintonizable y un detector de cristal para producir una frecuencia intermedia (IF) de 65 MHz que luego pasó por un amplificador de dos etapas. Luego, el resultado se mezcló en una nueva FI de 10 MHz y en un amplificador de tres etapas. Un rectificador final produjo una señal que se introdujo directamente en las placas de desviación del eje Y de los CRT. [27]
Qué CRT alimentar la señal dos estaba controlado por la fase del alternador más pequeño. La salida se enviaba a una caja de interruptores que comparaba la fase relativa de las dos señales, enviándola a una de las cuatro salidas, girando de arriba a derecha, abajo e izquierda. Los canales derecho y ascendente pasaron por retrasos. [36]
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El Mk. III utilizó un sistema de visualización de tubos de rayos multicátodos (CRT) algo complejo conocido como Unidad de Presentación , construido por The Gramophone Company ( EMI ).
Las pantallas de radar típicas de la época medían el alcance comparando la señal del retorno con su posición en la cara del CRT. Medir con una escala puede ofrecer una precisión de alcance del orden de 200 a 400 yardas (180 a 370 m) en el Mk. Los CRT de 6 pulgadas (15 cm) del III, tienen mucha menos precisión de la necesaria para la función de colocación de armas. Para resolver este problema, el Mk. III utilicé dos visualizadores de rango, grueso y fino. La pantalla aproximada, colocada aproximadamente al nivel de los ojos en la consola, era una pantalla clásica de mira telescópica , que mostraba todas las señales dentro del alcance del radar, normalmente 32.000 yardas (29.000 m). [36]
Un gran volante que sobresalía de la consola a la altura de las rodillas hacía girar un gran potenciómetro cuya salida se enviaba a un gran condensador . Cuando el condensador alcanzó un voltaje preseleccionado, activó un segundo generador de base de tiempo configurado en 6 microsegundos, o en el caso del viaje de ida y vuelta del radar, 1000 yardas (910 m). La salida de esta base de tiempo se invirtió y se mezcló con la señal en la pantalla gruesa, lo que provocó que apareciera una línea brillante extendida a lo largo de la parte inferior de la línea de base, conocida como luz estroboscópica . Cuando el operador giraba el volante, la luz estroboscópica se movía hacia adelante y hacia atrás a lo largo de la pantalla, permitiendo seleccionar un objetivo particular centrándolo dentro de la luz estroboscópica. [36]
Mover la luz estroboscópica permitió al operador seleccionar objetivos dentro de la "ventana" de 1000 yardas. Esta ventana llenó la pantalla de rango fino; Esta también era una pantalla de 6 pulgadas, por lo que en esta pantalla cada pulgada representaba unos 50 metros (160 pies), lo que ofrecía una precisión mucho mayor. Durante la operación, el operador giraba continuamente el volante en un esfuerzo por mantener la señal exactamente centrada en la pantalla, medida contra un fino alambre de metal estirado sobre la cara del tubo. Esto permitió una salida de alcance continua con una precisión del orden de 25 yardas (23 m), más que lo suficientemente precisa para la función de colocación de armas. A la derecha de la pantalla fina había un dial mecánico con un puntero grande que mostraba el rango actual seleccionado por el volante. [36]
En el centro de la luz estroboscópica se activó una base de tiempo aún más rápida, de 4 microsegundos de duración. Solo las señales en esta ventana de 650 yardas (590 m) se enviaron a las pantallas de elevación y rumbo, por lo que sus pantallas mostraban solo la única señal seleccionada en la luz estroboscópica. Esto eliminó la necesidad de tener una exhibición del curso. En cambio, sus estaciones sólo tenían el equivalente a una pantalla fina, reposicionada a la altura de los ojos para facilitar la lectura. La ubicación de visualización vacía en el panel inferior donde normalmente estaría la visualización fina se usó para sostener los diales mecánicos que mostraban el rumbo o la altitud actual. El operador de rumbo se sentó a la izquierda del operador de alcance y el operador de altitud a su izquierda. Esto permitió que un solo operador en la pantalla de rango alcanzara el volante de rumbo con facilidad, aunque el volante de altitud era algo complicado. [36]
Aunque este método de escaneo permitía una medición precisa del ángulo del objetivo, no indicaba directamente en qué dirección girar la antena para centrarlo; esto se podía ver en la intensidad del blip ascendente y descendente, pero en la práctica, esto era demasiado. Rápido de seguir visualmente. Aquí es donde entran en juego los retrasos eléctricos en la caja de distribución. Al retrasar la señal derecha en comparación con la izquierda, la pantalla resultante muestra dos picos separados horizontalmente. Estos estarían aproximadamente centrados dependiendo de la precisión del operador del rango. El punto más alto estaba en la dirección a girar; si la señal izquierda era mayor, el operador necesitaba girar la antena hacia la izquierda. la visualización arriba/abajo funcionó igual, aunque el operador tuvo que "rotar" la imagen en su cabeza. [36]
Dado el ángulo limitado que tiene el Mk. III escaneado, 10 grados como máximo, el sistema normalmente estaba emparejado con un segundo radar con un patrón de escaneo mucho más amplio. En el caso del AA No. 4, esto proporcionó un escaneo completo de 360 grados que se mostró en un indicador de posición en planta . [39] Los operadores de este segundo radar llamarían contactos al Mk. Operadores III, quienes girarían su antena hacia el rumbo indicado y luego moverían la antena verticalmente para encontrar el objetivo. Cuando se veía una señal en la pantalla de rango aproximado, el operador de rango movía la luz estroboscópica a su posición y, a partir de ese momento, todos los operadores movían sus controles continuamente para crear un seguimiento suave. [36]
El control de rango estaba conectado a un potenciómetro y el rango medido electrónicamente. La elevación y el azimut se midieron mediante la posición física de la antena. Al girar los volantes en estas posiciones, el conjunto del rotor se movía a través de motores Selsyn , y la posición actual se enviaba a la pantalla del operador mediante magslips , más conocidos hoy en día como sincronizadores . La salida de los magslips también se amplificó y se envió a conectores externos, donde podrían usarse para crear pantallas adicionales en ubicaciones remotas. Estos normalmente se enviaban a las entradas de las computadoras analógicas de artillería , conocidas como predictores . [37]
Ya en 1940 algunos aviones británicos estaban equipados con el IFF Mk. II , y cuando el Mk. Los radares III se introdujeron en 1943 y muchos aviones estaban equipados con IFF Mk. III . Estos consistían en un transpondedor instalado en la aeronave que estaba sintonizado a una frecuencia preseleccionada, y cuando escuchaba una señal en esta frecuencia, enviaba una señal corta propia en una frecuencia preseleccionada diferente. [40]
GL Mk. III estaba opcionalmente equipado con el correspondiente interrogador . Cuando el operador del radar presionaba un botón, el interrogador enviaba señales periódicas en la frecuencia seleccionada a través de una gran antena de látigo montada en la esquina trasera de la cabina. La señal de respuesta del transpondedor se recibió en una segunda antena en la esquina trasera opuesta de la cabina, se amplificó y se envió a las pantallas. Esta señal se mezcló con el propio receptor del radar, lo que provocó que la nueva señal se mostrara directamente detrás de la señal. En lugar de una forma de campana pronunciada , una señal que respondiera al desafío IFF tendría una extensión rectangular detrás, lo que permitiría al operador ver fácilmente qué aviones eran amigables. [41] [42] En la práctica, la selección IFF a menudo era manejada por el radar de búsqueda antes de pasarla al GL, y las adaptaciones IFF en GL no eran universales.
El Mk. El uso más duradero del III fue para mediciones meteorológicas de los vientos en altura mediante el seguimiento de reflectores de radar colgados de globos meteorológicos . Para medir la velocidad, se montó un cronómetro cerca de la pantalla de alcance y se realizaron lecturas cada minuto.
Como los globos a menudo salían del alcance nominal de 32.000 yardas del radar, estas versiones estaban equipadas con un dispositivo extensor de alcance. Se trataba de un multivibrador monoestable , conocido como One-Shot o Kipp Relay, que activaba la base de tiempo aproximada, compensando su punto de partida para que no se activara inmediatamente después de la transmisión, sino en un tiempo seleccionado después de eso. El Extender tenía configuraciones para 30.000 o 60.000 yardas, por lo que el sistema podía rastrear los globos en tres ventanas generales, de 0 a 32.000 yardas, de 30.000 a 62.000 y de 60.000 a 92.000.
Estas unidades se produjeron después de que se cambió el nombre y fueron universalmente conocidas como AA No. 3 Mk. 2/4.