Pip-squeak fue un sistema de radionavegación utilizado por la Royal Air Force británica durante la primera parte de la Segunda Guerra Mundial . Pip-squeak utilizó la radio de voz de un avión para enviar periódicamente un tono de 1 kHz que fue captado por receptores terrestres de radiogoniometría de alta frecuencia (HFDF, "huff-duff"). Utilizando tres mediciones HFDF, los observadores pudieron determinar la ubicación de aviones amigos mediante triangulación .
Pip-squeak fue utilizado por aviones de combate durante la Batalla de Gran Bretaña como parte del sistema Dowding , donde proporcionó el medio principal para localizar fuerzas amigas y, indirectamente, proporcionó identificación de amigo o enemigo (IFF). En ese momento, los sistemas de radar estaban ubicados en la costa y no proporcionaban cobertura sobre las áreas del interior, por lo que los sistemas IFF que producían imágenes de radar únicas no siempre eran útiles para dirigir las intercepciones. Se agregó Pip-squeak para brindar cobertura en estas áreas. A medida que se agregaron más estaciones de radar y las áreas terrestres se cubrieron ampliamente, el pip-squeak fue reemplazado por sistemas IFF cada vez más sofisticados.
Pip-squeak recibe su nombre de una tira cómica contemporánea , Pip, Squeak y Wilfred . Se implementó por primera vez en la radio TR.9D. El sistema también fue utilizado por la USAAF , donde el equipo era conocido como RC-96A.
A mediados de 1930, el comando de Defensa Aérea de Gran Bretaña (ADGB) de la Royal Air Force estaba planificando su respuesta a la amenaza de un ataque aéreo. Esto implicó la construcción de una gran cantidad de espejos acústicos para proporcionar alerta temprana, junto con una red de estaciones de observación que pronto se integrarían en el Royal Observer Corps (ROC). El sistema proporcionaría defensa sólo alrededor del área de Londres , comenzando en la costa desde Suffolk hasta Sussex con un delgado cinturón de artillería antiaérea , un área de operaciones de cazas tierra adentro y un segundo grupo de armas en o cerca de la ciudad. El sistema básicamente no cambió en funcionamiento con respecto a su contraparte de la Primera Guerra Mundial, pero amplió enormemente el área asignada a los combatientes. [1]
En las pruebas realizadas principalmente desde Biggin Hill a mediados de la década de 1930, el área de operaciones ampliada de los cazas demostró un serio problema para seguir la pista de las fuerzas amigas. Especialmente a medida que aumentaba la altitud o el tiempo se volvía más nublado, los observadores ya no podían seguir ni identificar a los combatientes. Esto hizo imposible que los centros centralizados de control y seguimiento dirigieran adecuadamente a los combatientes hacia sus objetivos. La localización por radio se señaló desde el principio como una solución a este problema. [1]
Poco después de asumir el mando del sistema ADGB y combinarlo en la red principal de Fighter Command , Hugh Dowding hizo de la instalación de radiogoniometría de alta frecuencia , o "huff-duff", una prioridad. En el verano de 1937 solicitó que cada sector estuviera equipado con tres equipos huff-duff para permitir una rápida triangulación de la ubicación de los combatientes. Coincidiendo con esto fue el despliegue de la última versión del ampliamente utilizado aparato de radio TR.9, el TR.9B. [1]
El Estado Mayor Aéreo tardó en responder a la solicitud de Dowding debido a la escasez de tubos de rayos catódicos (CRT) utilizados en los conjuntos huff-duff y, a finales de 1937, sólo cinco sectores estaban equipados. Durante las pruebas de marzo de 1938, el valor del DF como parte del sistema de informes quedó muy claro para todos los involucrados, y el 14 de abril de 1938 el Ministerio del Aire ordenó 29 equipos más para equipar todos los sectores. Inicialmente se entregaron sin un CRT y requirieron más tiempo para determinar de manera confiable la dirección usando un radiogoniómetro manual , pero fueron diseñados para actualizarse a medida que llegaran los CRT. [1]
A lo largo de 1938, el Royal Aircraft Establishment trabajó en una nueva versión del conjunto TR.9, el modelo "D", que fue diseñado específicamente para ayudar a los operadores de DF. Este modelo incluía un único amplificador de transmisión, pero dos osciladores de radiofrecuencia, lo que permitía cambiar rápidamente el conjunto entre dos frecuencias de transmisión. Usando uno para voz y el otro para DF, los aviones podrían transmitir una señal DF en el canal separado sin interrumpir las comunicaciones de otras aeronaves en el canal de voz. [1]
La clave del sistema fue la adición de un oscilador generador de tonos que producía un tono de 1 kHz, el "chirrido". Cuando se conectó al transmisor del TR.9D, produjo un tono distintivo que era fácil de localizar en los aparatos de huff-duff. Para mejorar aún más el funcionamiento, se instaló un interruptor automático que cambiaba la radio a la frecuencia de transmisión DF y encendía el oscilador, luego lo volvía a apagar después de un período determinado. Para indicar que el sistema estaba activo, también se reprodujo el mismo tono de 1 kHz en los auriculares del piloto, en un nivel silenciado. [1]
Ya en 1936 se había realizado algún uso experimental de sistemas IFF, pero estos sistemas de "reflectores" pasivos resultaron casi inútiles. En 1939 se introdujo un sistema de transpondedor activo basado en un receptor regenerativo , [2] pero demostró problemas con la configuración de ganancia y tenía la desventaja de que solo podía funcionar con los radares Chain Home. [3]
Estos problemas se abordaron en el IFF Mark II , que tenía un control automático de ganancia y varios receptores internos que podían responder a cualquiera de los radares populares de la época. El Mark II supuso un gran avance, pero estuvo disponible en 1940, justo cuando se iniciaba la Batalla de Gran Bretaña. Las entregas se vieron obligadas a esperar hasta que terminara la batalla, momento en el que se instalaron rápidamente en gran parte de la flota de la RAF. [4]
En teoría, el IFF hizo que el chirrido de pip fuera redundante, pero la falta de cobertura de radar en las áreas del interior lo mantuvo en uso. Nuevos radares, en particular el AMES Tipo 7 , comenzaron a llenar estas áreas hasta 1941. Pip-squeak siguió utilizándose después de este período como sistema de navegación de emergencia en caso de pérdida de una aeronave, permitiendo a los operadores en tierra localizar una aeronave utilizando sus radios de voz. [3]
La unidad aérea de Pip-squeak constaba de dos partes principales, un oscilador para producir un silbido a 1 kHz y un reloj mecánico con contactos eléctricos para encender y apagar periódicamente el oscilador y el canal de transmisión DF. Utilizando la TR.9D, la radio más común durante las primeras etapas de la guerra, había dos canales disponibles y las frecuencias se seleccionaban antes de la misión mediante osciladores de cristal intercambiables . Tanto el líder de la sección como otro avión de la sección normalmente tenían chirridos a bordo. [5]
Poco después de formarse después de una pelea, se pediría a los líderes de escuadrón que prepararan sus relojes con chirrido. En el sistema original, esto requería que giraran la perilla de "viento" que movía el segundero en sentido contrario a las agujas del reloj alrededor de la esfera del reloj. Había hasta cuatro secciones de aviones en cada escuadrón, aunque la mayoría de los escuadrones tenían dos o tres secciones en un momento dado. Cada sección tenía su propia posición para la mano; La sección roja tenía la ubicación de las 12 en punto, la amarilla estaba a las 9 en punto, la azul a las 6 en punto y la verde a las 3 en punto. [5]
Una vez que los relojes estuvieran colocados correctamente, el controlador del sector iniciaría una cuenta atrás, sincronizar la hora, 5, 4, 3, 2, 1, marca . En la marca, los pilotos encenderían el reloj, lo que haría que el segundero se moviera en el sentido de las agujas del reloj. Cuando la manecilla alcanzó la posición de las 12 en punto, el oscilador se encendió automáticamente y se apagó nuevamente justo antes de la posición de las 3 en punto, transmitiendo durante 14 segundos por minuto. El sistema también cambió automáticamente la radio del canal de voz al canal de chirrido en la ubicación de las 12 en punto; si el piloto estuviera hablando, sería cortado. [5]
La sección roja, que comenzó en la posición de las 12 en punto, comenzó a transmitir inmediatamente cuando se activó el sistema. Cuando se detuvo 14 segundos después, el reloj de la sección amarilla estaba llegando a la posición de las 12 en punto y comenzó a transmitir, y así sucesivamente. Durante un período de un minuto, las cuatro secciones (si estaban presentes) chirriaron y pudieron ser localizadas. [5]
Un interruptor de control de radio separado detuvo la transmisión de la señal de radio mientras el reloj continuaba moviéndose. Esto permitió al piloto configurar el sistema al principio del vuelo y luego apagarlo cuando se necesitaban mejores comunicaciones, como en combate. El sistema podría volver a encenderse en cualquier momento, con el reloj todavía en la posición correcta. Los comandantes de sector podrían pedir a los pilotos que lo enciendan preguntando "¿Está cantando tu gallo?". [5]
Había dos versiones comunes de pip-squeak, una con el reloj ubicado en la cabina y otra que usaba un sistema de reloj remoto. [6] Este último colocó el "Contacto Maestro" en una caja en el compartimiento del equipo cerca de la radio, y fue preestablecido en la ubicación correcta de segunda mano para cada sección, antes de la misión. La pantalla del "contactor remoto" estaba ubicada en la cabina, impulsada por señales eléctricas del contactor maestro, cuyas señales una vez por segundo impulsaban un motor paso a paso que accionaba el segundero. Esta versión tenía un solo control para encender y apagar el reloj para ponerlo en marcha en "marca", un interruptor separado en la consola de la radio permitía detener y encender la señal mientras se dejaba el reloj en marcha. [5]
Cada sector estaba equipado con tres equipos huff-duff para determinar la ubicación de las radios pip-squeak. Aunque en teoría sólo se necesitaban dos, agregar un tercero ofrecía redundancia y ayudaba a reducir la posibilidad de errores en el trazado. Las estaciones se ubicaron aproximadamente a 48 km (30 millas) de distancia en un diseño triangular equilátero lo más cercano posible. Una de las tres estaciones estaba ubicada en el centro de control del sector, y las dos estaciones remotas se comunicaban con el centro a través de líneas telefónicas. [1]
En el Control del Sector, se utilizó un sistema simple para tomar rápidamente una "solución" . Consistía en un tablero de trazado circular con un mapa en la superficie superior marcado con la cuadrícula nacional de Ordnance Survey y una serie de ángulos de brújula en un transportador alrededor del borde exterior. La ubicación de las tres estaciones estaba representada por pequeños agujeros perforados en el mapa. Cuerdas pesadas pasaban a través de los agujeros y los conspiradores podían tirar hacia arriba y a través del mapa. Cuando se recibía un informe de un operador de Huff-duff, el conspirador tiraba de la cuerda para que quedara en el ángulo indicado; el peso (o cordón elástico) en el otro extremo mantenía la cuerda tensa. [1]
Una vez trazados los tres informes, las cadenas normalmente se cruzarían en un pequeño triángulo o estrella en algún lugar del mapa. Esta ubicación fue leída contra la Red. Los operadores podían identificar qué sección estaban siguiendo simplemente mirando un reloj de sector pintado con los colores de la sección, ya que las secciones habían sincronizado manualmente sus relojes con este. Un cuarto operador que observara los complots luego llamaría a la posición a la sala de operaciones principal. El sistema requirió operaciones rápidas por parte de todos los involucrados, ya que solo tenían 14 segundos para trazar un complot antes de que llegara la siguiente sección. [7]
Cuando la ubicación de la cuadrícula se pasaba a la sala de operaciones, se podía actualizar un marcador para esa sección en la mesa de trazado del sector. Pip-squeak no produjo directamente información de identificación de amigo o enemigo (IFF), pero cumplió ese propósito en la práctica al permitir a los operadores determinar qué tramas eran amigables. Esto podría usarse, por ejemplo, cuando los informes del radar o de los observadores de la República de China estuvieran rastreando fuerzas amigas sin saberlo. [1]
Aunque pip-squeak funcionó bien en la práctica y podría usarse con cualquier avión con radio, presentó varios problemas prácticos que llevaron a su eventual reemplazo.
La primera fue que el sistema consumió un canal de radio. Como el conjunto TR.9D tenía solo dos canales, usar uno para pip-squeak dejaba solo un canal de voz. Todos los aviones del escuadrón compartían las mismas frecuencias de voz y chirrido, seleccionadas antes de la misión. Esto significaba que los escuadrones podían hablar entre ellos y con su operador de sector, pero no podían coordinarse con otros escuadrones o sectores. Los pilotos también eran interrumpidos constantemente. Las cosas mejoraron con la introducción de los aparatos TR.1388, que tenían varios canales de voz y un alcance mucho más largo, pero un chirrido aún interrumpía al piloto cuando transmitía. [8]
Además, el sistema pip-squeak requería una cadena de informes completamente separada, junto con los equipos, edificios, mano de obra y sistemas telefónicos asociados. Esta información era consumida principalmente por los Controles de Sector, quienes tenían la responsabilidad de orientar a los combatientes hacia los objetivos y, por lo tanto, requerían información actualizada sobre las ubicaciones de sus combatientes. Esto significó que la información sobre la ubicación de las fuerzas amigas tuvo que enviarse de regreso a la cadena al Cuartel General del Comando del Grupo y de Cazas, aumentando la cantidad de tráfico que fluye a través del sistema. [7]
Pip-squeak fue suplantado y luego reemplazado por el sistema IFF . Se trataba de un transpondedor autónomo que se activaba mediante la señal de un radar recibida por la aeronave. El transpondedor emitió un breve impulso de radio cuando se recibió la señal del radar. Esta señal fue filtrada y enviada a un amplificador separado en la estación de radar. Luego, la salida se mezcló con la señal principal y provocó que se mostrara una señal invertida ligeramente después de la señal principal. Este retorno "secundario" da ahora su nombre al radar secundario , que constituye la base de la mayoría de los sistemas de radar civiles. [8]
IFF se había producido ya en 1939, pero no se había utilizado ampliamente porque las primeras estaciones de radar Chain Home estaban ubicadas a lo largo de la costa, sin proporcionar cobertura tierra adentro, donde tuvo lugar gran parte de la acción. En 1942, la red de radar se había actualizado ampliamente, especialmente con la introducción de las unidades de interceptación controladas desde tierra , y el trazado de las interceptaciones se trasladó de los controles de sector a los propios radares. El IFF era universal en este momento. [8] [1]