Chain Home , o CH para abreviar, era el nombre en clave del anillo de estaciones de radar de alerta temprana costeras construidas por la Real Fuerza Aérea (RAF) antes y durante la Segunda Guerra Mundial para detectar y rastrear aeronaves. [1] Inicialmente conocidas como RDF , y recibieron el nombre oficial de Estación Experimental del Ministerio del Aire Tipo 1 ( AMES Tipo 1) en 1940, las unidades de radar también fueron conocidas como Chain Home durante la mayor parte de su vida. Chain Home fue la primera red de radar de alerta temprana del mundo y el primer sistema de radar militar en alcanzar el estado operativo. [2] Su efecto en la guerra lo convirtió en uno de los sistemas más poderosos de lo que se conoció como la "Guerra de los Magos". [3] [4]
A finales de 1934, el Comité Tizard pidió al experto en radio Robert Watson-Watt que comentara las repetidas afirmaciones sobre los rayos de la muerte por radio y los informes que sugerían que Alemania había construido algún tipo de arma de radio. Su asistente, Arnold Wilkins , demostró que un rayo de la muerte era imposible, pero sugirió que la radio podría usarse para la detección de largo alcance. En febrero de 1935, se organizó una demostración exitosa colocando un receptor cerca de un transmisor de onda corta de la BBC y volando un avión alrededor del área. Usando hardware de radio de onda corta comercial, el equipo de Watt construyó un prototipo de transmisor pulsado y en junio de 1935 detectó un avión que pasaba volando. El desarrollo básico se completó a fines de año, con rangos de detección del orden de 100 mi (160 km).
En 1936, la atención se centró en una versión de producción y a principios de 1937 se añadió el sistema de detección de altitud. Las primeras cinco estaciones, que cubrían los accesos a Londres, se instalaron en 1937 y comenzaron a funcionar a tiempo completo en 1938. Durante los dos años siguientes, se construyeron estaciones adicionales, mientras que el problema de difundir la información a los aviones de combate condujo a la primera red integrada de interceptación controlada desde tierra , el sistema Dowding . [a] Cuando comenzó la guerra, la mayor parte de las costas este y sur tenían cobertura de radar.
El sistema Chain Home resultó importante durante la Batalla de Inglaterra en 1940. Los sistemas CH podían detectar aviones enemigos mientras se formaban sobre Francia, lo que daba a los comandantes de la RAF tiempo suficiente para organizar sus aviones en la trayectoria del ataque. Esto tuvo el efecto de multiplicar la eficacia de la RAF hasta el punto de que era como si tuvieran tres veces más cazas, lo que les permitió derrotar a fuerzas alemanas con frecuencia más grandes. La red Chain Home se expandió continuamente, con más de 40 estaciones operativas al final de la guerra, incluidas versiones móviles para su uso en el extranjero. Más tarde en la guerra, cuando la amenaza de los bombardeos de la Luftwaffe había terminado, los sistemas CH se utilizaron para detectar lanzamientos de misiles V2 . Los sistemas de radar del Reino Unido se descontinuaron después de la guerra, pero el comienzo de la Guerra Fría llevó a que los radares Chain Home se pusieran en servicio en el nuevo sistema ROTOR hasta que fueron reemplazados por sistemas más nuevos en la década de 1950. Solo quedan algunos de los sitios originales.
Desde los primeros días de la tecnología de radio , las señales se han utilizado para la navegación utilizando la técnica de radiogoniometría (RDF). La RDF puede determinar el rumbo hacia un transmisor de radio, y varias de estas mediciones se pueden combinar para producir un radiofix , lo que permite calcular la posición del receptor. [5] Gracias a algunos cambios básicos en la señal de transmisión, el receptor pudo determinar su ubicación utilizando una sola estación. El Reino Unido fue pionero en uno de estos servicios en forma de Orfordness Beacon . [6]
Durante los primeros años del desarrollo de la radio, era bien sabido que ciertos materiales, especialmente el metal, reflejaban las señales de radio. Esto dio lugar a la posibilidad de determinar la ubicación de los objetos mediante la transmisión de una señal y, a continuación, utilizando el RDF para medir la orientación de cualquier reflexión. Un sistema de este tipo fue patentado por el alemán Christian Hülsmeyer en 1904 [7] y, a partir de entonces, se llevó a cabo una amplia experimentación con el concepto básico. Estos sistemas revelaban únicamente la orientación hacia el objetivo, no la distancia, y debido a la baja potencia de los equipos de radio de esa época, solo eran útiles para la detección de corto alcance. Esto dio lugar a su uso para la advertencia de icebergs y colisiones en situaciones de niebla o mal tiempo, donde todo lo que se necesitaba era la orientación aproximada de los objetos cercanos [7] .
El uso de la detección por radio específicamente contra aeronaves se consideró por primera vez a principios de la década de 1930. Equipos en el Reino Unido, EE. UU., [8] Japón, [9] Alemania [10] y otros habían considerado este concepto y habían dedicado al menos un poco de esfuerzo a desarrollarlo. Al carecer de información de alcance, estos sistemas siguieron siendo de uso limitado en términos prácticos; se podían utilizar dos mediciones de ángulos, pero llevaba tiempo completarlas utilizando el equipo RDF existente y el rápido movimiento de la aeronave durante la medición dificultaría la coordinación. [10]
Desde 1915, Robert Watson-Watt había estado trabajando para la Oficina Meteorológica en un laboratorio ubicado en la Sección de Investigación de Radio (RRS ) del Laboratorio Nacional de Física ( NPL) en Ditton Park en Slough . Watt se interesó en usar las señales de radio fugaces emitidas por los relámpagos como una forma de rastrear tormentas eléctricas , pero las técnicas RDF existentes eran demasiado lentas para permitir que se determinara la dirección antes de que la señal desapareciera. En 1922, [11] resolvió esto conectando un tubo de rayos catódicos (CRT) a una matriz de antena direccional Adcock , originalmente construida por la RRS pero ahora sin uso. El sistema combinado, más tarde conocido como huff-duff (de HF/DF, radiogoniometría de alta frecuencia), permitió la determinación casi instantánea del rumbo de una señal. La Oficina Meteorológica comenzó a usarlo para producir advertencias de tormenta para aviadores. [12]
Durante este período, Edward Appleton, del King's College de Cambridge, estaba llevando a cabo experimentos que lo llevarían a ganar el Premio Nobel de Física . Utilizando un transmisor de la BBC instalado en 1923 en Bournemouth y escuchando su señal con un receptor en la Universidad de Oxford , pudo utilizar los cambios en la longitud de onda para medir la distancia a una capa reflectante en la atmósfera conocida entonces como capa Heaviside . Después de los experimentos iniciales en Oxford, se utilizó como fuente un transmisor NPL en Teddington , recibido por Appleton en una estación remota del King's College en el East End de Londres. Watt se enteró de estos experimentos y comenzó a realizar las mismas mediciones utilizando los receptores de su equipo en Slough. A partir de entonces, los dos equipos interactuaron regularmente y Watt acuñó el término ionosfera para describir las múltiples capas atmosféricas que descubrieron. [13]
En 1927, los dos laboratorios de radio, el de la Oficina Meteorológica y el del NPL, se combinaron para formar la Estación de Investigación de Radio (con el mismo acrónimo, RRS), dirigida por el NPL con Watt como superintendente. [11] Esto proporcionó a Watt un contacto directo con la comunidad de investigación, así como con los principales oficiales de señales del Ejército británico , la Marina Real y la Real Fuerza Aérea . Watt se convirtió en un conocido experto en el campo de la tecnología de radio. [11] Esto inició un largo período en el que Watt hizo campaña para que el NPL asumiera un papel más activo en el desarrollo de tecnología, en oposición a su papel puramente de investigación. Watt estaba particularmente interesado en el uso de la radio para la navegación aérea de largo alcance, pero la dirección del NPL en Teddington no fue receptiva y estas propuestas no llegaron a ninguna parte. [14]
En 1931, Arnold Frederic Wilkins se unió al personal de Watt en Slough. Como "chico nuevo", se le asignaron una variedad de tareas menores para completar. Una de ellas fue seleccionar un nuevo receptor de onda corta para estudios ionosféricos, una tarea que emprendió con gran seriedad. Después de leer todo lo disponible sobre varias unidades, seleccionó un modelo de la Oficina General de Correos (GPO) que funcionaba en frecuencias (para ese momento) muy altas. Como parte de sus pruebas de este sistema, en junio de 1932 la GPO publicó un informe, No. 232 Interferencia por aeroplanos . El informe relata la observación del equipo de pruebas de la GPO de que los aviones que volaban cerca del receptor causaban que la señal cambiara de intensidad, un efecto molesto conocido como desvanecimiento . [15]
El escenario estaba ahora preparado para el desarrollo del radar en el Reino Unido. Utilizando el conocimiento de Wilkins de que las señales de onda corta rebotaban en los aviones, un transmisor de la BBC para iluminar el cielo como en el experimento de Appleton y la técnica RDF de Watt para medir ángulos, se pudo construir un radar completo. Si bien un sistema de este tipo podía determinar el ángulo hacia un objetivo, no podía determinar su alcance ni proporcionar una ubicación en el espacio. Para hacerlo, se tendrían que realizar dos mediciones de este tipo desde diferentes ubicaciones. La técnica Huff-Duff de Watt resolvió el problema de realizar mediciones rápidas, pero persistía el problema de coordinar la medición en dos estaciones, al igual que cualquier inexactitud en la medición o diferencias en la calibración entre las dos estaciones. [16]
La técnica que faltaba para que el radar fuera práctico era el uso de pulsos para determinar el alcance midiendo el tiempo entre la transmisión de la señal y la recepción de la señal reflejada. Esto permitiría que una sola estación midiera el ángulo y el alcance simultáneamente. En 1924, dos investigadores del Laboratorio de Investigación Naval de los Estados Unidos, Merle Tuve y Gregory Briet, decidieron recrear el experimento de Appleton utilizando señales pulsadas temporizadas en lugar de longitudes de onda cambiantes. [17] La aplicación de esta técnica a un sistema de detección no pasó desapercibida para quienes trabajaban en el campo, y WAS Butement y PE Pollard del Establecimiento Experimental de Señales (SEE) británico crearon un prototipo de dicho sistema en 1931. El Ministerio de Guerra no mostró interés en el concepto y el desarrollo siguió siendo poco conocido fuera del SEE. [18]
Al mismo tiempo, la necesidad de un sistema de este tipo se hacía cada vez más acuciante. En 1932, Winston Churchill y su amigo, confidente y asesor científico Frederick Lindemann viajaron en coche por Europa, donde presenciaron la rápida reconstrucción de la industria aeronáutica alemana. [19] Fue en noviembre de ese año cuando Stanley Baldwin pronunció su famoso discurso, en el que afirmó que " el bombardero siempre conseguirá salir adelante ". [20]
A principios del verano de 1934, la RAF llevó a cabo ejercicios a gran escala con hasta 350 aviones. Las fuerzas se dividieron, con los bombarderos intentando atacar Londres, mientras que los cazas, guiados por el Cuerpo de Observadores , intentaron detenerlos. Los resultados fueron desalentadores. En la mayoría de los casos, la gran mayoría de los bombarderos alcanzaron su objetivo sin ver nunca un caza. Para abordar los resultados unilaterales, la RAF dio información cada vez más precisa a los defensores, y finalmente les dijo a los observadores dónde y cuándo se llevarían a cabo los ataques. Incluso entonces, el 70 por ciento de los bombarderos alcanzaron sus objetivos sin obstáculos. Las cifras sugerían que cualquier objetivo en la ciudad sería destruido. [21] El líder del escuadrón PR Burchall resumió los resultados señalando que "un sentimiento de indefensión y consternación, o en todo caso de inquietud, se ha apoderado del público". [21] En noviembre, Churchill pronunció un discurso sobre "La amenaza de la Alemania nazi" en el que señaló que la Royal Navy no podía proteger a Gran Bretaña de un enemigo que atacara por aire. [22]
A principios de los años 30, en los círculos militares y políticos británicos se desató un intenso debate sobre el poder aéreo estratégico. El famoso discurso de Baldwin llevó a muchos a creer que la única manera de evitar el bombardeo de ciudades británicas era crear una fuerza de bombarderos estratégicos tan grande que pudiera, como dijo Baldwin, "matar más mujeres y niños más rápidamente que el enemigo". [23] Incluso los niveles más altos de la RAF llegaron a estar de acuerdo con esta política, declarando públicamente que sus pruebas sugerían que "'La mejor forma de defensa es el ataque' puede ser una frase demasiado familiar, pero ilustra el único método sólido para defender a este país de una invasión aérea. Es el ataque lo que cuenta". [21] Cuando quedó claro que los alemanes estaban rearmando rápidamente a la Luftwaffe , creció el temor de que la RAF no pudiera cumplir el objetivo de ganar un intercambio de represalias y muchos sugirieron que invirtieran en un ejercicio masivo de construcción de bombarderos. [24]
Otros pensaban que los avances en los cazas significaban que los bombarderos eran cada vez más vulnerables y sugerían, al menos, explorar un enfoque defensivo. Entre estos últimos se encontraba Lindemann, piloto de pruebas y científico, que señaló en The Times en agosto de 1934 que "adoptar una actitud derrotista ante semejante amenaza es inexcusable hasta que se haya demostrado definitivamente que se han agotado todos los recursos de la ciencia y la invención". [25]
Entre 1923 y 1924, el inventor Harry Grindell Matthews afirmó repetidamente haber construido un dispositivo que proyectaba energía a grandes distancias e intentó vendérselo al Ministerio de Guerra, pero se consideró que era fraudulento. [26] Sus intentos impulsaron a muchos otros inventores a ponerse en contacto con el ejército británico con afirmaciones de haber perfeccionado alguna forma del legendario " rayo de la muerte " eléctrico o de radio. [26] Algunos resultaron ser fraudes y ninguno resultó ser factible. [27]
Casi al mismo tiempo, una serie de historias sugerían que se estaba desarrollando otra arma de radio en Alemania. Las historias variaban, con un hilo común siendo un rayo de la muerte, y otra que usaba las señales para interferir con el sistema de encendido de un motor y hacer que el motor se detuviera. Una historia que se repetía comúnmente involucraba a una pareja inglesa que estaba conduciendo por la Selva Negra de vacaciones y su auto se averió en el campo. Afirmaron que se les acercaron soldados que les dijeron que esperaran mientras realizaban una prueba, y luego pudieron encender el motor sin problemas cuando la prueba estuvo completa. Poco después, esto fue seguido por una historia en un periódico alemán con una imagen de una gran antena de radio que se había instalado en Feldberg en la misma área. [28]
Aunque el Ministerio del Aire era muy escéptico sobre las afirmaciones de que se estaban produciendo rayos que paraban los motores y rayos letales, no podía ignorarlas, ya que eran teóricamente posibles. [27] Si se pudieran construir esos sistemas, podrían dejar a los bombarderos inservibles. [15] Si esto sucediera, el disuasivo de los bombarderos nocturnos podría evaporarse de la noche a la mañana, dejando al Reino Unido expuesto a los ataques de la flota aérea alemana, cada vez más numerosa. Por el contrario, si el Reino Unido tuviera un dispositivo de ese tipo, podría proteger a la población. [24]
En 1934, junto con un movimiento para establecer un comité científico para examinar estos nuevos tipos de armas, la RAF ofreció un premio de £1.000 a cualquiera que pudiera demostrar un modelo funcional de un rayo de la muerte que pudiera matar a una oveja a 100 yardas; [29] el premio no fue reclamado. [15]
La necesidad de investigar mejores formas de defensa aérea impulsó a Harry Wimperis [b] a presionar para la formación de un grupo de estudio para considerar nuevos conceptos. Lord Londonderry , entonces Secretario de Estado del Aire , aprobó la formación del Comité para el Estudio Científico de la Defensa Aérea en noviembre de 1934, pidiendo a Henry Tizard que presidiera el grupo, que así pasó a ser más conocido en la historia como el Comité Tizard . [31]
Cuando Wimperis buscó un experto en radio para que le ayudara a juzgar el concepto del rayo de la muerte, naturalmente se dirigió a Watt. Le escribió "sobre la viabilidad de las propuestas del tipo llamado coloquialmente 'rayo de la muerte'". [32] Los dos se reunieron el 18 de enero de 1935, [33] y Watt prometió estudiar el asunto. Watt recurrió a Wilkins en busca de ayuda, pero quería mantener la cuestión subyacente en secreto. Le pidió a Wilkins que calculara qué tipo de energía de radio se necesitaría para elevar la temperatura de 8 pintas imperiales (4,5 L) de agua a una distancia de 5 kilómetros (3,1 mi) de 98 a 105 °F (37 a 41 °C). Para desconcierto de Watt, Wilkins inmediatamente supuso que se trataba de una pregunta sobre un rayo de la muerte. Hizo una serie de cálculos aproximados [34] demostrando que la cantidad de energía necesaria sería imposible dado el estado del arte en electrónica. [35]
Según RV Jones , cuando Wilkins informó de los resultados negativos, Watt preguntó: "Bueno, entonces, si el rayo de la muerte no es posible, ¿cómo podemos ayudarlos?" [36] Wilkins recordó el informe anterior de la GPO y señaló que la envergadura de un avión bombardero contemporáneo , de unos 25 m (82 pies), sería la adecuada para formar una antena dipolo de media longitud de onda para señales en el rango de longitud de onda de 50 m, o unos 6 MHz. En teoría, esto reflejaría eficazmente la señal y podría ser captada por un receptor para dar una indicación temprana de la aproximación de un avión. [35]
Watt respondió al comité diciendo que el rayo de la muerte era extremadamente improbable, pero agregó:
Se está centrando la atención en el problema todavía difícil, pero menos prometedor, de la detección de radio y, cuando sea necesario, se presentarán consideraciones numéricas sobre el método de detección por ondas de radio reflejadas. [35]
La carta fue discutida en la primera reunión oficial del Comité Tizard el 28 de enero de 1935. La utilidad del concepto era evidente para todos los asistentes, pero la pregunta seguía siendo si era realmente posible. Albert Rowe y Wimperis comprobaron los cálculos y parecía que eran correctos. Inmediatamente respondieron pidiendo una consideración más detallada. Watt y Wilkins siguieron con un memorando secreto del 14 de febrero titulado Detección y localización de aeronaves por medios de radio . [37] En el nuevo memorando, Watson-Watt y Wilkins consideraron primero varias emanaciones naturales de la aeronave (luz, calor y ondas de radio del sistema de ignición del motor) y demostraron que eran demasiado fáciles de enmascarar para el enemigo a un nivel que sería indetectable a distancias razonables. Concluyeron que serían necesarias las ondas de radio de su propio transmisor. [35]
Wilkins dio cálculos específicos para la reflectividad esperada de una aeronave. La señal recibida sería sólo 10 −19 veces más fuerte que la transmitida, pero se consideró que dicha sensibilidad estaba dentro del estado de la técnica. [14] Para alcanzar este objetivo, se supuso una mejora adicional en la sensibilidad del receptor de dos veces. Sus sistemas ionosféricos transmitían sólo alrededor de 1 kW, [14] pero había sistemas comerciales de onda corta disponibles con transmisores de 15 amperios (alrededor de 10 kW) que, según calcularon, producirían una señal detectable a unas 10 millas (16 km). Continuaron sugiriendo que la potencia de salida podría aumentarse hasta diez veces si el sistema funcionara en pulsos en lugar de continuamente, y que un sistema de este tipo tendría la ventaja de permitir que el alcance a los objetivos se determinara midiendo el retraso de tiempo entre la transmisión y la recepción en un osciloscopio . [35] El resto del rendimiento requerido se compensaría aumentando la ganancia de las antenas haciéndolas muy altas, enfocando la señal verticalmente. [38] El memorando finalizaba con un esbozo de una estación completa que utilizara estas técnicas. El diseño era casi idéntico al de las estaciones CH que entraron en servicio. [35]
El Comité se apoderó de la carta y de inmediato liberó 4.000 libras para comenzar el desarrollo. [c] Pidieron a Hugh Dowding , miembro del aire para suministros e investigación , que pidiera al Tesoro otras 10.000 libras. Dowding quedó muy impresionado con el concepto, pero exigió una demostración práctica antes de que se liberaran más fondos. [39] [40]
Wilkins sugirió utilizar la nueva estación de onda corta de 10 kW y 49,8 m de la BBC Borough Hill en Daventry , Northamptonshire, como un transmisor ad hoc adecuado . El receptor y un osciloscopio se colocaron en una camioneta de reparto que la RRS utilizó para medir la recepción de radio en el campo. El 26 de febrero de 1935, [d] aparcaron la camioneta en un campo cerca de Upper Stowe y la conectaron a antenas de alambre extendidas a lo largo del campo sobre postes de madera. Un Handley Page Heyford realizó cuatro pasadas sobre el área, produciendo efectos claramente notables en la pantalla CRT en tres de las pasadas. [42] Se colocó una piedra conmemorativa en el lugar de la prueba. [43]
Watt, Wilkins y varios otros miembros del equipo de la RRS, junto con Rowe en representación del Comité Tizard, presenciaron la prueba. Watt quedó tan impresionado que más tarde afirmó haber exclamado: "¡Gran Bretaña se ha convertido de nuevo en una isla!" [39]
Rowe y Dowding quedaron igualmente impresionados. Fue en este punto que la agitación previa de Watt sobre el desarrollo cobró importancia; la gerencia de NPL permaneció desinteresada en el desarrollo práctico del concepto, y estuvo feliz de permitir que el Ministerio del Aire se hiciera cargo del equipo. [44] Días después, el Tesoro liberó £12,300 para un mayor desarrollo, [39] y un pequeño equipo de investigadores de RRS juró guardar el secreto y comenzó a desarrollar el concepto. [44] Se construiría un sistema en la estación RRS, y luego se trasladaría a Orfordness para realizar pruebas sobre el agua. Wilkins desarrollaría el receptor basado en las unidades GPO, junto con sistemas de antena adecuados. Esto dejó el problema de desarrollar un transmisor pulsado adecuado. Se necesitaba un ingeniero familiarizado con estos conceptos. [45]
Edward George Bowen se unió al equipo después de responder a un anuncio en un periódico que buscaba un experto en radio. Bowen había trabajado anteriormente en estudios de ionosfera con Appleton y estaba muy familiarizado con los conceptos básicos. También había utilizado los sistemas RDF de la RRS a petición de Appleton y era conocido por el personal de la RRS. [44] Después de una entrevista relajada, Watson-Watt y Jock Herd dijeron que el trabajo era suyo si podía cantar el himno nacional galés . Aceptó, pero solo si ellos cantaban el escocés a cambio. Ellos se negaron y le dieron el trabajo. [14]
Partiendo de la electrónica del transmisor de la BBC, pero utilizando una nueva válvula transmisora de la Armada, Bowen produjo un sistema que transmitía una señal de 25 kW a 6 MHz (longitud de onda de 50 metros), enviando pulsos de 25 μs de longitud 25 veces por segundo. [45] Mientras tanto, Wilkins y LH Bainbridge-Bell construyeron un receptor basado en la electrónica de Ferranti y uno de los CRT de la RRS. Decidieron no ensamblar el sistema en la RRS por razones de confidencialidad. El equipo, que ahora constaba de tres oficiales científicos y seis asistentes, comenzó a trasladar el equipo a Orfordness el 13 de mayo de 1935. El receptor y el transmisor se instalaron en antiguas cabañas que quedaron de los experimentos de artillería de la Primera Guerra Mundial , la antena del transmisor era un solo dipolo tendido horizontalmente entre dos postes de 75 pies (23 m) y el receptor una disposición similar de dos cables cruzados. [46]
El sistema mostró poco éxito contra aviones, aunque se notaron ecos de la ionosfera a una distancia de hasta 1.000 millas. El grupo publicó varios informes sobre estos efectos como una historia de portada , afirmando que sus estudios ionosféricos habían estado interfiriendo con los otros experimentos en el RRS en Slough, y expresando su gratitud por el hecho de que el Ministerio del Aire les hubiera otorgado acceso a terrenos no utilizados en Orfordness para continuar con sus esfuerzos. [47] Bowen continuó aumentando el voltaje en el transmisor, comenzando con el máximo de 5000 voltios sugerido por la Marina, pero aumentando en pasos durante varios meses hasta 12.000 V, lo que produjo pulsos de 200 kW. [48] El arco eléctrico entre las válvulas requirió que el transmisor se reconstruyera con más espacio entre ellas, [47] mientras que el arco eléctrico en la antena se resolvió colgando bolas de cobre del dipolo para reducir la descarga de corona . [49]
En junio, el sistema estaba funcionando bien, aunque Bainbridge-Bell demostró ser tan escéptico sobre el éxito que Watt finalmente lo devolvió al RRS y lo reemplazó por Nick Carter. [48] El Comité Tizard visitó el sitio el 15 de junio para examinar el progreso del equipo. Watt organizó en secreto que un Vickers Valentia volara cerca y años después insistió en que vio los ecos en la pantalla, pero nadie más recuerda haberlos visto. [50]
Watt decidió no regresar al RRS con el resto del grupo Tizard y se quedó con el equipo un día más. [51] Sin realizar cambios en el equipo, el 17 de junio se encendió el sistema e inmediatamente proporcionó información de un objeto a 17 millas (27 km). Después de seguirlo durante algún tiempo, lo vieron volar hacia el sur y desaparecer. Watt llamó por teléfono a la cercana Estación Experimental de Hidroaviones en Felixstowe y el superintendente informó que un hidroavión Supermarine Scapa acababa de aterrizar. Watt solicitó que la aeronave regresara para realizar más pasadas. [51] Este evento se considera la fecha oficial de nacimiento del radar en el Reino Unido. [52]
Los aviones de la RAF Martlesham Heath se hicieron cargo de la tarea de proporcionar objetivos para el sistema, y el alcance se fue ampliando continuamente. Durante una prueba del 24 de julio, el receptor detectó un objetivo a 40 millas (64 km) y la señal fue lo suficientemente fuerte como para que pudieran determinar que el objetivo en realidad eran tres aviones en formación cerrada. En septiembre, el alcance era de 40 millas de manera constante, aumentando a 80 millas (130 km) a finales de año, y con las mejoras de potencia que Bowen incorporó al transmisor, superó las 100 millas (160 km) a principios de 1936. [51]
En agosto de 1935, Albert Rowe , secretario del Comité Tizard, acuñó el término "Radio Direction and Finding" (RDF), eligiendo deliberadamente un nombre que pudiera confundirse con "Radio Direction Finding", un término ya de uso generalizado. [52]
En un memorando del 9 de septiembre de 1935, Watson-Watt describió el progreso hasta la fecha. En ese momento, el alcance era de aproximadamente 40 millas (64 km), por lo que Watson-Watt sugirió construir una red completa de estaciones separadas por 20 millas (32 km) a lo largo de toda la costa este. Dado que los transmisores y receptores estaban separados, para ahorrar costos de desarrollo sugirió colocar un transmisor en cada dos estaciones. La señal del transmisor podría ser utilizada por un receptor en ese sitio, así como por los que estaban a cada lado. [53] Esto se volvió rápidamente discutible por los rápidos aumentos en el alcance. Cuando el Comité visitó el sitio nuevamente en octubre, el alcance era de hasta 80 millas (130 km), y Wilkins estaba trabajando en un método para encontrar la altura utilizando múltiples antenas. [53]
A pesar de su naturaleza ad hoc y del breve tiempo de desarrollo de menos de seis meses, el sistema Orfordness ya se había convertido en un sistema útil y práctico. En comparación, los sistemas de espejos acústicos que se habían estado desarrollando durante una década todavía estaban limitados a un alcance de sólo 5 millas (8,0 km) en la mayoría de las condiciones, y eran muy difíciles de usar en la práctica. El trabajo en los sistemas de espejos finalizó y el 19 de diciembre de 1935 se envió un contrato de £60.000 [e] para cinco [f] estaciones RDF a lo largo de la costa sureste, que estarían operativas en agosto de 1936. [42] [53]
La única persona que no estaba convencida de la utilidad del RDF era Lindemann. Había sido incluido en el Comité por insistencia de su amigo Churchill y no se impresionó con el trabajo del equipo. Cuando visitó el lugar, se sintió molesto por las duras condiciones y, aparentemente, por la comida para llevar que tuvo que comer. [55] Lindemann defendía firmemente el uso de sistemas infrarrojos para la detección y el seguimiento y numerosos observadores han notado la interferencia continua de Lindemann con el radar. Como dijo Bowen:
A los pocos meses de incorporarse al Comité, lo que hasta entonces había sido un grupo innovador y con visión de futuro se vio desgarrado por la discordia. Se trataba estrictamente de Lindemann contra el resto, con su hostilidad al radar y su insistencia en ideas totalmente imprácticas sobre la interceptación de aviones enemigos mediante cables colgados de globos o por infrarrojos, que en ese momento simplemente no tenían la sensibilidad necesaria para detectar aviones a larga distancia. [55]
El respaldo de Churchill hizo que las quejas de los demás miembros sobre su comportamiento fueran ignoradas. El asunto finalmente fue remitido de nuevo a Lord Swinton , el nuevo Secretario de Estado para el Aire. Swinton resolvió el problema disolviendo el Comité original y reformándolo con Appleton en el lugar de Lindemann. [53] [55]
A medida que el esfuerzo de desarrollo crecía, Watt solicitó que se estableciera una estación central de investigación "de gran tamaño y con espacio en tierra para una cantidad considerable de mástiles y sistemas aéreos". [53] Varios miembros del equipo realizaron viajes de exploración con Watt al norte de Orfordness, pero no encontraron nada adecuado. Entonces Wilkins recordó haber encontrado un sitio interesante a unas 10 millas (16 km) al sur de Orfordness, algún tiempo antes, mientras conducía un domingo. Lo recordó porque estaba a unos 70-80 pies (21-24 m) sobre el nivel del mar, lo que era inusual en esa zona. La gran mansión de la propiedad tendría amplio espacio para laboratorios experimentales y oficinas. En febrero y marzo de 1936, el equipo se mudó a Bawdsey Manor y estableció la Estación Experimental del Ministerio del Aire (AMES). Cuando el equipo científico se fue en 1939, el sitio se convirtió en el sitio operativo CH de la RAF Bawdsey . [56]
Mientras el "equipo Ness" se trasladaba a Bawdsey, el emplazamiento de Orfordness seguía en uso, lo que resultó útil durante una demostración cuando falló el nuevo sistema que se había completado recientemente en Bawdsey. Al día siguiente, Robert Hanbury-Brown y el nuevo recluta Gerald Touch pusieron en marcha el sistema de Orfordness y pudieron realizar las demostraciones desde allí. El emplazamiento de Orfordness no se cerró hasta 1937. [57]
El sistema fue desarrollado deliberadamente utilizando tecnología comercialmente disponible para acelerar su introducción. [58] El equipo de desarrollo no podía permitirse el tiempo para desarrollar y depurar nueva tecnología. Watt, un ingeniero pragmático, creía que la "tercera mejor" sería suficiente si la "segunda mejor" no estaba disponible a tiempo y la "mejor" nunca estaba disponible. [59] Esto llevó al uso de la longitud de onda de 50 m (alrededor de 6 MHz), que Wilkins sugirió que resonaría en las alas de un bombardero y mejoraría la señal. Desafortunadamente, esto también significó que el sistema se vio cada vez más cubierto de ruido a medida que las nuevas transmisiones comerciales comenzaron a ocupar este espectro que antes era de alta frecuencia . El equipo respondió reduciendo su propia longitud de onda a 26 m (alrededor de 11 MHz) para obtener un espectro claro. Para deleite de todos, y al contrario de los cálculos de Wilkins de 1935, la longitud de onda más corta no produjo ninguna pérdida de rendimiento. [55] Esto condujo a una reducción adicional a 13 m, y finalmente a la capacidad de sintonizar entre 10 y 13 m (aproximadamente 30-20 MHz) para proporcionar cierta agilidad de frecuencia para ayudar a evitar interferencias. [54]
El método de Wilkins para determinar la altura se añadió en 1937. Había desarrollado originalmente este sistema como una forma de medir el ángulo vertical de las emisiones transatlánticas mientras trabajaba en la RRS. El sistema consistía en varios dipolos paralelos separados verticalmente en los mástiles del receptor. Normalmente, el goniómetro RDF se conectaba a dos dipolos cruzados a la misma altura y se utilizaba para determinar el rumbo hacia un retorno de destino. Para determinar la altura, el operador conectaba en cambio dos antenas a diferentes alturas y realizaba la misma operación básica para determinar el ángulo vertical. Como la antena del transmisor estaba deliberadamente enfocada verticalmente para mejorar la ganancia, un solo par de tales antenas sólo cubriría un pequeño ángulo vertical. Se utilizó una serie de tales antenas, cada par con un ángulo central diferente, que proporcionaban una cobertura continua desde unos 2,5 grados sobre el horizonte hasta 40 grados por encima de él. Con esta adición, se completó la última parte restante del memorando original de Watt y el sistema estaba listo para entrar en producción. [60] [54]
A principios de 1937 se buscaron socios industriales y se organizó una red de producción que abarcaba a muchas empresas. Metropolitan-Vickers se hizo cargo del diseño y la producción de los transmisores, AC Cossor hizo lo mismo con los receptores, la Radio Transmission Equipment Company trabajó en los goniómetros y las antenas fueron diseñadas por un grupo conjunto AMES-GPO. El Tesoro dio su aprobación para el despliegue a gran escala en agosto y los primeros contratos de producción se enviaron para 20 equipos en noviembre, con un coste total de 380.000 libras esterlinas. [60] La instalación de 15 de estos equipos se llevó a cabo en 1937 y 1938. En junio de 1938 se estableció una sede en Londres para organizar la fuerza en rápido crecimiento. Esta se convirtió en la Dirección de Desarrollo de Comunicaciones (DCD), con Watt nombrado director. Wilkins lo siguió en la DCD y AP Rowe se hizo cargo de AMES en Bawdsey. En agosto de 1938, las primeras cinco estaciones fueron declaradas operativas y entraron en servicio durante la crisis de Múnich , iniciando su operación a tiempo completo en septiembre. [61]
Durante el verano de 1936, se llevaron a cabo experimentos en la base de la RAF Biggin Hill para examinar qué efecto tendría la presencia del radar en una batalla aérea. [62] Suponiendo que la RDF les avisaría con 15 minutos de antelación, desarrollaron técnicas de interceptación que ponían a los cazas delante de los bombarderos con una eficacia cada vez mayor. Descubrieron que los principales problemas eran encontrar la ubicación de sus propios aviones y asegurarse de que los cazas estuvieran a la altitud adecuada.
En una prueba similar contra el radar operativo en Bawdsey en 1937, los resultados fueron cómicos. Mientras Dowding observaba a los controladores de tierra apresurarse a dirigir sus cazas, podía oír a los bombarderos pasar por encima. Identificó el problema no como un problema tecnológico, sino en los informes. Los pilotos estaban recibiendo demasiados informes, a menudo contradictorios. Esta constatación condujo al desarrollo del sistema Dowding , una extensa red de líneas telefónicas que informaban a una "sala de filtros" central en Londres donde se recogían y cotejaban los informes de las estaciones de radar y se enviaban de vuelta a los pilotos en un formato claro. El sistema en su conjunto requería una enorme cantidad de mano de obra.
Cuando estalló la guerra en septiembre de 1939, había 21 estaciones operativas de la Cadena de Casas. Después de la Batalla de Francia en 1940, la red se amplió para cubrir la costa oeste e Irlanda del Norte. La Cadena continuó expandiéndose durante toda la guerra, y en 1940 se extendía desde Orkney en el norte hasta Weymouth en el sur. Esto proporcionó cobertura de radar para todo el lado europeo de las Islas Británicas, capaz de detectar objetivos que volaban a gran altura sobre Francia. La calibración del sistema se llevó a cabo inicialmente utilizando un vuelo de autogiros Avro Rota impresionados, en su mayoría operados por civiles, que volaban sobre un punto de referencia conocido, y luego se calibró el radar para que la posición de un objetivo en relación con el suelo pudiera leerse en el CRT. El Rota se utilizó debido a su capacidad de mantener una posición relativamente estacionaria sobre el suelo, y los pilotos aprendieron a volar en pequeños círculos mientras permanecían en una posición constante en el suelo, a pesar del viento en contra.
La rápida expansión de la red CH requirió más personal técnico y operativo del que el Reino Unido podía proporcionar, y en 1940, la Alta Comisión Británica en Ottawa hizo una solicitud formal al Gobierno canadiense solicitando hombres capacitados en tecnología de radio para el servicio de la defensa de Gran Bretaña. A fines de 1941, se habían alistado 1292 personas capacitadas y la mayoría fueron enviadas a Inglaterra para servir como mecánicos de radar. [63]
Durante la batalla, las estaciones de la Cadena de Casas (la más notable fue la de Ventnor , en la isla de Wight ) fueron atacadas varias veces entre el 12 y el 18 de agosto de 1940. En una ocasión, una sección de la cadena de radar en Kent, incluida la de Dover, quedó fuera de servicio por un golpe afortunado en la red eléctrica. Aunque las cabañas de madera que albergaban el equipo de radar resultaron dañadas, las torres sobrevivieron gracias a su construcción de vigas de acero abiertas. Debido a que las torres sobrevivieron intactas y las señales se restauraron pronto, la Luftwaffe concluyó que era demasiado difícil dañar las estaciones con bombardeos y las dejó en paz durante el resto de la guerra. [ cita requerida ]
Durante poco tiempo, el sistema de radar Chain Home fue el principal del Reino Unido. En 1942, muchas de sus funciones habían sido asumidas por los sistemas de radar de interceptación controlados por tierra ( GCI ) AMES Tipo 7 , mucho más avanzados . Mientras que el CH escaneaba un área de unos 100 grados de ancho y requería un esfuerzo considerable para tomar medidas, el Tipo 7 escaneaba toda la zona de 360 grados alrededor de la estación y la presentaba en un indicador de posición en planta , esencialmente un mapa bidimensional en tiempo real del espacio aéreo alrededor de la estación. Tanto los cazas como los bombarderos aparecían en la pantalla y podían distinguirse mediante señales de identificación amigo o enemigo (IFF). Los datos de esta pantalla podían leerse directamente a los pilotos interceptores, sin necesidad de operadores adicionales o centros de control.
Con la implementación del GCI, el CH se convirtió en la parte de alerta temprana de la red de radar. Para simplificar aún más las operaciones y reducir los requisitos de mano de obra, la tarea de trazar los objetivos se volvió semiautomatizada. Una computadora analógica de cierta complejidad, conocida como "La máquina de frutas", recibía información directamente de la consola del operador, leyendo la configuración del goniómetro para el rumbo y la distancia a partir de la configuración de un dial que movía un puntero mecánico a lo largo de la pantalla hasta que se posaba sobre un objetivo seleccionado. Cuando se presionaba un botón, la máquina de frutas leía las entradas y calculaba la ubicación X e Y del objetivo, que un solo operador podía luego trazar en un mapa o transmitir directamente por teléfono. [59]
Los transmisores originales se fueron actualizando constantemente, primero de los 100 kW del sistema Orfordness a los 350 kW del sistema desplegado, y luego nuevamente a los 750 kW durante la guerra para ofrecer un alcance mucho mayor. Para facilitar la detección a larga distancia, se agregó una frecuencia de pulsos por segundo más lenta de 12,5. El transmisor de cuatro torres se redujo posteriormente a tres torres.
Los británicos no tenían respuesta al bombardeo con cohetes V-2 que comenzó en septiembre de 1944. Los misiles volaban demasiado alto y demasiado rápido para ser detectados durante su aproximación, sin tiempo ni siquiera para que sonara la alarma de ataque aéreo . Su velocidad supersónica hizo que las explosiones se produjeran sin previo aviso antes de que el sonido de su aproximación alcanzara el objetivo. El gobierno inicialmente intentó hacerlas pasar como explosiones en las tuberías subterráneas de gas. Estaba claro que no era así y, finalmente, se filmaron ejemplos de la caída final del V-2.
En respuesta, varias estaciones de CH se reorganizaron en el sistema "Big Ben" para informar sobre los V-2 durante el lanzamiento. No se hizo ningún intento de tratar de encontrar la ubicación del lanzamiento; el radiogoniómetro era simplemente demasiado lento para su uso. En cambio, cada una de las estaciones de la red, Bawdsey, Gt. Bromley, High St, Dunkirk y Swingate (Dover) se dejaron configuradas con sus ajustes de alcance máximo y en el modo de medición de altitud. En este modo, el radar tenía varios lóbulos apilados donde eran sensibles a las señales. A medida que el misil ascendía, pasaba por estos lóbulos uno a uno, lo que causaba una serie de destellos que aparecían y desaparecían con el tiempo. Las estaciones intentaron medir los alcances al objetivo mientras volaban a través de cada uno de estos lóbulos y lo enviaron por teléfono a una estación de trazado central. [64]
En la estación, estas mediciones de alcance se trazaban como arcos en un gráfico, conocidos como cortes de alcance . Las intersecciones de los arcos definían el área aproximada del lanzador. Dado que el misil se acercaba al objetivo a medida que ascendía, cada una de estas intersecciones estaría más cerca del objetivo. Tomando varias de estas, a su vez, se podía determinar la trayectoria del misil con cierto grado de precisión y enviar advertencias de ataques aéreos a las áreas probables. [64]
El éxito de esta tarea se vio facilitado por el perfil del fuselaje del misil, que actuó como un excelente reflector de cuarto de onda para el radar HF de banda de 12 m. [65] El Mando de Cazas de la RAF también fue informado del lanzamiento en un esfuerzo por atacar los sitios. Sin embargo, los convoyes de lanzamiento alemanes estaban motorizados, bien camuflados y muy móviles, lo que los hacía extremadamente difíciles de encontrar y atacar. El único reclamo conocido se realizó cuando los pilotos del Supermarine Spitfire del Escuadrón No. 602 de la RAF se encontraron con un V-2 que se elevaba desde una zona boscosa, lo que les permitió un disparo rápido de resultado desconocido. [66]
Las defensas de radar británicas se deterioraron rápidamente durante los últimos años de la guerra, y muchos de sus emplazamientos tuvieron que cerrarse y otros quedar en "cuidado y mantenimiento". Sin embargo, las tensiones con la Unión Soviética que se produjeron inmediatamente después de la guerra dieron lugar a la puesta en servicio de algunos radares de guerra como medida provisional. Algunos radares específicos se reconstruyeron según los estándares de calidad y fiabilidad de tiempos de paz, lo que dio lugar a importantes aumentos de alcance y precisión. Estos sistemas reconstruidos fueron la primera fase del sistema de sustitución de Chain Home, ROTOR , que pasó por tres fases desde 1949 hasta 1958. [67]
Desde el principio se había señalado que, debido a la inherente sincronización de la tarea de interceptación, se necesitaban unos 23 minutos para llevar a cabo una única interceptación desde la detección inicial. Si el objetivo era un bombardero a reacción de alta velocidad, esto requería una distancia de detección inicial de unos 390 km (240 millas). [68] El CH, incluso en su forma mejorada, apenas era capaz de hacer esto en las mejores condiciones. Los radares GCI ni siquiera se acercaban a esto, y todo el sistema ROTOR dependía de un nuevo sistema de radar que estuviera disponible a más tardar en 1957. En uno de los pocos casos en que esto ocurrió, este requisito fue realmente superado, con los primeros sistemas AMES Tipo 80 entrando en servicio en 1954.
Los últimos sistemas Chain Home Tipo 1 se retiraron en 1955 junto con la demolición total de la mayoría de las torres de acero y madera.
Algunas de las torres transmisoras de acero permanecen, aunque todas las torres receptoras de madera han sido demolidas. Las torres restantes tienen varios usos nuevos y en algunos casos ahora están protegidas como edificios catalogados por orden de English Heritage . [69] Una de esas torres transmisoras de 360 pies de altura (110 m) ahora se puede encontrar en las instalaciones de BAE Systems en Great Baddow en Essex, en el antiguo sitio del Centro de Investigación Marconi . Originalmente estaba en la RAF Canewdon en Essex y se trasladó a Great Baddow en 1956. Esta es la única torre Chain Home sobreviviente que todavía está en su forma original, sin modificar, con plataformas en voladizo a 50 pies, 200 pies y 360 pies, y en 2019 se le dio el estado de Grado II. [70] La estación transmisora Swingate en Kent (originalmente AMES 04 Dover) tiene dos torres originales (tres hasta 2010) que se utilizan para retransmisión de microondas; las torres perdieron sus plataformas en la década de 1970. La RAF Stenigot en Lincolnshire tiene otra torre, casi completa, sin sus plataformas superiores; se utiliza para entrenar a los erectores aéreos.
El único sitio original de Chain Home que aún se utiliza como estación de radar militar es RRH Staxton Wold en North Yorkshire, aunque no quedan restos del equipo de 1937, ya que fue completamente limpiado y remodelado para el reemplazo de ROTOR, el sistema Linesman/Mediator , en 1964.
Las torres receptoras de madera de 240 pies de altura eran algunas de las estructuras de madera más altas jamás construidas en Gran Bretaña. Dos de estas torres de madera todavía estaban en pie en 1955, en Hayscastle Cross. [71] A diferencia de la torre transmisora que se muestra aquí, las de Hayscastle Cross estaban arriostradas. Las torres de recepción de madera de Stoke Holy Cross fueron demolidas en 1960. [72] Es posible que una torre de madera que se encontraba en la granja Blakehill de la RAF , Wiltshire, en los años 1970 o 1980 fuera una sobreviviente de Chain Home. [73]
Wilkins luego repetiría el Experimento Daventry para el episodio "Ver cien millas" de la serie de televisión de la BBC de 1977, The Secret War .
Las instalaciones de radar de Chain Home normalmente estaban compuestas por dos emplazamientos. Un recinto contenía las torres transmisoras con las estructuras asociadas, y un segundo recinto, normalmente a unos cientos de metros de distancia, contenía los mástiles receptores y el bloque de equipos receptores donde trabajaban los operadores (principalmente WAAF, Women's Auxiliary Air Force ). [74] El sistema CH era, según la terminología moderna, un " radar biestático ", aunque los ejemplos modernos normalmente tienen sus transmisores y receptores mucho más separados.
La antena del transmisor consistía en cuatro torres de acero de 360 pies (110 m) de altura, dispuestas en una línea con una separación de aproximadamente 180 pies (55 m). Tres grandes plataformas estaban estacionadas en la torre, a 50, 200 y 350 pies del suelo. Un cable de transmisión de 600 ohmios estaba suspendido desde la plataforma superior hasta el suelo a cada lado de la plataforma (solo en el interior de las torres de los extremos). Entre estos cables de alimentación verticales estaban las antenas propiamente dichas, ocho dipolos de media onda tendidos entre los cables verticales y espaciados a ½ longitud de onda de distancia. Se alimentaban desde lados alternos para que todo el conjunto de cables estuviera en fase, dada su separación de ½ longitud de onda. Ubicado detrás de cada dipolo había un cable reflector pasivo, espaciado a 0,18 longitudes de onda de distancia. [74]
La antena de cortina resultante produjo una señal polarizada horizontalmente que se dirigía fuertemente hacia adelante a lo largo de la perpendicular a la línea de las torres. Esta dirección se conocía como la línea de tiro , y generalmente se dirigía hacia el agua. El patrón de transmisión cubría un área de aproximadamente 100 grados en un área con forma de abanico, con un lóbulo lateral más pequeño en la parte trasera, cortesía de los reflectores, y otros mucho más pequeños a los lados. Cuando la señal se reflejaba en el suelo, sufría un cambio de fase de ½ longitud de onda, lo que hacía que interfiriera con la señal directa. El resultado fue una serie de lóbulos apilados verticalmente de aproximadamente 5 grados de ancho desde 1 grado desde el suelo hasta la vertical. El sistema se amplió más tarde añadiendo otro conjunto de cuatro antenas adicionales más cerca del suelo, cableadas de forma similar. [74]
El receptor consistía en un conjunto Adcock formado por cuatro torres de madera de 73 m de altura dispuestas en las esquinas de un cuadrado. Cada torre tenía tres conjuntos (originalmente dos) de antenas receptoras, una a 14, 29 y 65 metros del suelo. La altura media de la pila transmisora era de 65 metros, [74] por lo que la antena superior se posicionó a la misma altitud para producir un patrón de recepción idéntico a la transmisión. Un conjunto de interruptores mecánicos accionados por motor permitía al operador seleccionar qué antena estaba activa. La salida de la antena seleccionada en cada una de las cuatro torres se enviaba a un único sistema de radiogoniómetro (no a la solución huff-duff del propio Watt). Al conectar las antenas entre sí en pares XY se podía medir el rumbo horizontal, mientras que al conectar entre sí las antenas superior e inferior se podía utilizar el mismo goniómetro para medir el ángulo vertical. [75]
Se utilizaron dos planos de distribución física, ya sea 'Costa Este' [76] o 'Costa Oeste' [77] . Los sitios de la Costa Oeste reemplazaron las torres de celosía de acero con mástiles atirantados más simples, aunque conservaron las mismas torres de madera para la recepción. Los sitios de la Costa Este tenían bloques de transmisor y receptor protegidos con montículos de tierra y muros antiexplosiones, junto con transmisores y receptores de reserva separados en pequeños búnkeres con mástiles de antena de 120 pies adjuntos. Estas reservas estaban muy cerca de los respectivos sitios de transmisor/receptor, a menudo en un campo vecino. Los sitios de la Costa Oeste dependían de la dispersión del sitio para la protección, duplicando todos los edificios de transmisor y receptor.
La operación comenzó con el transmisor Tipo T.3026 enviando un pulso de energía de radio a las antenas de transmisión desde una cabaña al lado de las torres. Cada estación tenía dos T.3026, uno activo y otro en espera. La señal llenaba el espacio frente a la antena, inundando toda el área. Debido a los efectos de transmisión de las múltiples antenas apiladas, la señal era más fuerte directamente a lo largo de la línea de lanzamiento y disminuía a ambos lados. Un área de aproximadamente 50 grados a cada lado de la línea se llenó con suficiente energía para que la detección fuera práctica. [74]
El transmisor Tipo T.3026 fue proporcionado por Metropolitan-Vickers, basado en un diseño utilizado para un transmisor de la BBC en Rugby . [78] Una característica única del diseño eran las válvulas "desmontables" , que podían abrirse para el mantenimiento y debían conectarse a una bomba de vacío de difusión de aceite para la evacuación continua mientras estaban en uso. Las válvulas podían funcionar en una de cuatro frecuencias seleccionadas entre 20 y 55 MHz, y cambiaban de una a otra en 15 segundos. Para producir los pulsos cortos de señal, el transmisor consistía en osciladores Hartley que alimentaban un par de válvulas amplificadoras de tetrodos. Los tetrodos se activaban y desactivaban mediante un par de tiratrones de vapor de mercurio conectados a un circuito de temporización, cuya salida polarizaba positivamente las rejillas de control y pantalla del tetrodo mientras que una señal de polarización lo mantenía normalmente apagado. [79]
Las estaciones se dispusieron de manera que sus patrones de transmisión en forma de abanico se superpusieran ligeramente para cubrir los espacios entre las estaciones. Sin embargo, se descubrió que los temporizadores que controlaban las transmisiones podían desviarse y las transmisiones de una estación comenzaban a verse en otras, un fenómeno conocido como "conejos corriendo". [74] Para evitar esto, se utilizó energía de la red nacional para proporcionar una señal de 50 Hz con sincronización de fase conveniente que estaba disponible en todo el país. Cada estación de CH estaba equipada con un transformador de cambio de fase que la activaba en un punto diferente en la forma de onda de la red. La salida del transformador se alimentaba a un oscilador Dippy que producía pulsos agudos a 25 Hz, sincronizados en fase con la salida del transformador. La sincronización era "suave", por lo que se filtraban las variaciones de corto plazo en la fase o frecuencia de la red. [80]
En épocas de fuerte reflexión ionosférica, especialmente de noche, era posible que el receptor viera reflejos del suelo después de uno. Para solucionar este problema, el sistema se dotó posteriormente de una segunda frecuencia de repetición de pulsos a 12,5 pps, lo que significaba que un reflejo tendría que provenir de una distancia superior a 9700 km para poder ser visto durante el siguiente período de recepción. [74]
Además de activar la señal de transmisión, la salida de la señal de activación del transmisor también se enviaba a la cabina del receptor, donde alimentaba la entrada a un generador de base de tiempo que impulsaba las placas de deflexión del eje X de la pantalla CRT. Esto hacía que el haz de electrones en el tubo comenzara a moverse de izquierda a derecha en el instante en que se completaba la transmisión. Debido a la lenta desintegración del pulso, parte de la señal transmitida se recibía en la pantalla. Esta señal era tan potente que abrumaba cualquier señal reflejada de los objetivos, lo que significaba que los objetos a menos de 5 millas (8,0 km) no podían verse en la pantalla. Para reducir este período incluso hasta este punto, era necesario sintonizar el receptor a mano, seleccionando los condensadores de desacoplamiento y la impedancia de las fuentes de alimentación. [81]
El sistema receptor, construido por AC Cossor según un diseño TRE, era un superheterodino de múltiples etapas . La señal de las antenas seleccionadas en las torres del receptor se enviaba a través del radiogoniómetro y luego a un amplificador de tres etapas, con cada etapa alojada en una caja de malla metálica para evitar interferencias entre las etapas. Cada etapa utilizaba una disposición de amplificador de clase B de EF8, pentodos especiales de "rejilla alineada" de bajo ruido. [g] La salida del amplificador inicial se enviaba luego al mezclador de frecuencia intermedia , que extraía una cantidad seleccionable por el usuario de la señal, 500, 200 o 50 kHz según lo seleccionado por un interruptor en la consola. La primera configuración permitía el paso de la mayor parte de la señal y se utilizaba en la mayoría de las circunstancias. Las otras configuraciones estaban disponibles para bloquear la interferencia, pero lo hacían bloqueando también parte de la señal, lo que reducía la sensibilidad general del sistema. [81]
La salida del mezclador se envió a las placas de deflexión del eje Y en un CRT de alta calidad especialmente diseñado. [83] Por razones que no se explican bien en la literatura, esto se dispuso para desviar el haz hacia abajo con el aumento de la señal. [h] Cuando se combina con la señal del eje X del generador de base de tiempo, los ecos recibidos de objetos distantes hicieron que la pantalla produjera blips a lo largo de la pantalla. Al medir el punto central del blip contra una escala mecánica a lo largo de la parte superior de la pantalla, se pudo determinar el rango al objetivo. Esta medición fue ayudada más tarde por la adición de la unidad calibradora o estroboscopio , que hizo que se dibujaran blips agudos adicionales cada 10 millas (16 km) a lo largo de la pantalla. [84] Los marcadores se alimentaron de las mismas señales electrónicas que la base de tiempo, por lo que siempre estuvo correctamente calibrada.
La determinación de la ubicación en el espacio de un punto dado era un proceso complejo de varios pasos. Primero, el operador seleccionaba un conjunto de antenas receptoras utilizando el interruptor motorizado, que enviaba señales al sistema receptor. Las antenas se conectaban entre sí en pares, formando dos antenas direccionales, sensibles principalmente a lo largo de los ejes X e Y respectivamente, siendo Y la línea de tiro. Luego, el operador "balanceaba" el gonio, o "buscaba", de un lado a otro hasta que el punto seleccionado alcanzara su desviación mínima en esta pantalla (o máxima, a 90 grados de desviación). El operador medía la distancia con respecto a la escala y luego le decía al trazador el alcance y el rumbo del objetivo seleccionado. Luego, el operador seleccionaba un punto diferente en la pantalla y repetía el proceso. Para objetivos a diferentes altitudes, el operador podría tener que probar diferentes antenas para maximizar la señal. [85]
Al recibir un conjunto de coordenadas polares del operador del radar, la tarea del trazador era convertirlas en posiciones X e Y en un mapa. Se les proporcionaban mapas grandes de su área operativa impresos en papel liviano para que pudieran almacenarse para futuras referencias. Se fijaba una regla giratoria con el punto central en la posición del radar en el mapa en la parte superior, de modo que cuando el operador indicaba un ángulo, el trazador giraba la regla hasta ese ángulo, miraba a lo largo de él para seleccionar el rango y trazaba un punto. El rango indicado por el operador es el rango de línea de visión, o rango oblicuo , no la distancia sobre el suelo desde la estación. Para calcular la ubicación real sobre el suelo, también se tenía que medir la altitud (ver a continuación) y luego calcularla utilizando trigonometría simple . Se utilizó una variedad de calculadoras y ayudas para ayudar en este paso de cálculo.
A medida que el trazador funcionaba, los objetivos se actualizaban con el tiempo, lo que hacía que aparecieran una serie de marcas o gráficos que indicaban la dirección de movimiento de los objetivos o su trayectoria . Los contadores de trayectorias que se encontraban alrededor del mapa transmitían esta información por teléfono a la sala de filtros de la RAF Bentley Priory , donde un operador telefónico dedicado transmitía esa información a los trazadores en un mapa mucho más grande. De esta manera, los informes de varias estaciones se recreaban en una única vista general. [86]
Debido a las diferencias en los patrones de recepción entre estaciones, así como a las diferencias en las señales recibidas desde diferentes direcciones incluso en una sola estación, las ubicaciones informadas variaban de la ubicación real del objetivo en una cantidad variable. El mismo objetivo informado desde dos estaciones diferentes podía aparecer en ubicaciones muy diferentes en el gráfico de la sala de filtros. El trabajo de la sala de filtros era reconocer que en realidad se trataba del mismo gráfico y volver a combinarlos en una sola pista. A partir de entonces, cada pista se identificaba con un número, que se utilizaría para todas las comunicaciones futuras. Cuando se informaba por primera vez, las pistas recibían un prefijo "X", y luego "H" para Hostil o "F" para Amigo una vez identificadas. [84] [i] Estos datos se enviaban luego por la red telefónica a los cuarteles generales del Grupo y la Sección, donde se volvían a crear los gráficos para el control local de los cazas.
Los datos también se dirigieron a otras unidades de defensa, como la Marina Real , los emplazamientos de cañones antiaéreos del Ejército y las operaciones de bombardeo con globos de la RAF . También se estableció un vínculo exhaustivo con las autoridades civiles, principalmente con las Precauciones contra Ataques Aéreos .
Debido a la disposición de las antenas del receptor, la zona sensible tenía una serie de lóbulos laterales que permitían la recepción en múltiples ángulos verticales. Normalmente, el operador utilizaba el conjunto superior de antenas a 215 pies (66 m), que tenía la visión más clara del horizonte. Debido a la interferencia de media onda procedente del suelo, el lóbulo principal de esta antena se dirigía a unos 2,5 grados por encima de la horizontal, y su región sensible se extendía entre 1 y 3 grados. En el suelo, la ganancia era cero, lo que permitía a las aeronaves escapar de la detección volando a baja altitud. El segundo lóbulo se extendía entre unos 6 y 12 grados, y así sucesivamente. Esto dejaba un claro hueco en el patrón de recepción centrado en unos 5,2 grados.
Este patrón de recepción proporcionó a CH una forma relativamente precisa de estimar la altitud del objetivo. Para ello, se utilizó el interruptor motorizado de la caseta del receptor para desconectar los cuatro mástiles del receptor y, en su lugar, seleccionar las dos antenas desplazadas verticalmente en un mástil. Cuando se conectó al radiogoniómetro, la salida en la pantalla se vio afectada por la intensidad relativa de la señal de los dos lóbulos, en lugar de las intensidades relativas en X e Y en el plano horizontal. El operador hizo girar el radiogoniómetro buscando la recepción máxima o mínima, como antes, y anotó el ángulo.
El número informado por el operador era el rango de línea de visión hasta el objetivo, o rango oblicuo , que incluía componentes tanto de la distancia horizontal como de la altitud. Para convertir esto al rango real en el suelo, el trazador utilizó trigonometría básica en un triángulo rectángulo ; el rango oblicuo era la hipotenusa y el ángulo abierto era la medida del radiogoniómetro. La base y los lados opuestos podían entonces calcularse, revelando la distancia y la altitud. Una corrección importante fue la curvatura de la Tierra, que se volvió significativa en los rangos en los que trabajaba CH. Una vez calculado, esto permitió que el rango se graficara correctamente, revelando el cuadrado de la cuadrícula para el objetivo, que luego se informó a la cadena.
Cuando se detectaba el objetivo por primera vez a larga distancia, la señal normalmente no tenía suficiente retorno en el segundo lóbulo para realizar la determinación de la altura. Esto solo era posible cuando el avión se acercaba a la estación. Con el tiempo, este problema se repetía cuando el objetivo se centraba en el segundo lóbulo, y así sucesivamente. Además, no era posible determinar la diferencia entre una señal que se comparaba entre el primer y el segundo lóbulo o entre el segundo y el tercer lóbulo, lo que causaba cierta ambigüedad a corta distancia. Sin embargo, como la altitud probablemente se determinaba mucho antes de esto, esto tendía a no ser un problema en la práctica.
Este patrón dejó un conjunto de ángulos distintos donde la recepción en ambos lóbulos era muy baja. Para solucionar este problema, se instaló un segundo conjunto de antenas receptoras a 45 pies (14 m). Cuando se utilizaron las antenas inferiores, el patrón se desplazó hacia arriba, lo que proporcionó una recepción fuerte en los "huecos", a costa de una recepción de largo alcance reducida debido a los ángulos más altos.
Otra función crítica de los operadores de CH era estimar el número y tipo de aeronaves en una incursión. Se podía determinar un nivel aproximado del tamaño total por la fuerza del eco de retorno. Pero se podía hacer una determinación mucho más precisa observando la tasa de "batido" de los ecos compuestos, la forma en que crecían y disminuían con el tiempo a medida que ingresaban en diferentes secciones del patrón de recepción de la antena. Para ayudar a esto, el operador podía reducir la longitud del pulso a 6 microsegundos (de 20) con un botón. Esto mejoraba la resolución del alcance, extendiendo el destello en la pantalla a costa de una menor energía de retorno. [87]
La evaluación de ataques fue en gran medida una habilidad adquirida y continuó mejorando con la experiencia del operador. En pruebas medidas, los experimentadores descubrieron que la habilidad adquirida era tan grande que los operadores experimentados a menudo podían detectar objetivos con retornos menores que la relación señal-ruido actual . Cómo se lograba esto era un gran misterio en ese momento: los operadores detectaban puntos en la estática que eran más grandes que la señal. Actualmente se cree que esto es una forma de resonancia estocástica . [87]
El funcionamiento de una estación CH requería mucha mano de obra: un operador en la caseta del transmisor, un operador y un asistente en la caseta del receptor y hasta seis asistentes en la caseta del receptor que operaban los trazadores, las calculadoras y los sistemas telefónicos. Para proporcionar un servicio las 24 horas, se necesitaban varias tripulaciones, junto con una cantidad de personal de servicio y apoyo. Esto se multiplicó por la jerarquía de informes, que requería un número similar de WAAF en cada nivel de la jerarquía del sistema Dowding.
Para trazar el ángulo del objetivo se utilizó un proceso sencillo: se tomó la lectura del goniometro y se fijó el valor en una regla giratoria. El problema era determinar en qué punto de la regla se encontraba el objetivo; el radar medía la distancia en línea recta hasta el objetivo, no la distancia sobre el suelo. Esa distancia se veía afectada por la altitud del objetivo, que debía determinarse tomando las medidas de altitud, que requieren mucho tiempo. Además, esa altitud se veía afectada por el alcance, debido a la curvatura de la Tierra, así como a cualquier imperfección en el entorno local, que hacía que los lóbulos tuvieran medidas diferentes según el ángulo del objetivo. [84]
Como una parte importante de la mano de obra necesaria se dedicaba al cálculo y al trazado, se podía lograr una gran reducción utilizando la mayor automatización posible. Esto comenzó con el uso de varias ayudas mecánicas; estas fueron finalmente reemplazadas por la máquina de frutas , una computadora analógica electromecánica de cierta complejidad. [84] Replicó todos estos dispositivos y tablas en forma eléctrica. Se agregó un repetidor eléctrico, o sincro , al dial gonio. Para medir el alcance, se agregó un nuevo dial que movía un marcador mecánico a un punto seleccionado en la pantalla. Cuando se seleccionaba correctamente un objetivo en particular, el operador presionaba un botón para activar la máquina de frutas, que luego leía estas entradas. Además de las entradas, la máquina de frutas también tenía una serie de correcciones locales tanto para el ángulo como para la altitud, medidas por vuelos de calibración y almacenadas en la máquina en uniselectores telefónicos . Estas correcciones se agregaron automáticamente al cálculo, eliminando la búsqueda lenta de estos números en las tablas. El resultado fue la altitud, que luego permitió a los trazadores determinar la distancia adecuada sobre el suelo hasta el objetivo. [87]
Las versiones posteriores de la máquina tragamonedas se actualizaron para que mostrara directamente la posición de la aeronave sin necesidad de una operación manual. Usando los mismos botones para enviar los ajustes a la máquina, el operador simplemente activaba el sistema y los resultados se usaban para activar un indicador tipo T en el gráfico, lo que le permitía leer la ubicación calculada directamente. Esto redujo la cantidad de personas necesarias en la estación y permitió que la estación se reorganizara en una forma mucho más compacta. El operador ya no gritaba las lecturas a los trazadores; ahora se sentaban directamente al lado de la mesa de trazado para poder ver si los resultados parecían correctos, mientras que los cajeros podían ver el gráfico y llamarlo a la sala de trazado de la zona. Una actualización posterior permitió que los datos se enviaran a la sala de trazado local automáticamente a través de las líneas telefónicas, lo que redujo aún más la mano de obra necesaria. [84]
De mayo a agosto de 1939, el LZ130 Graf Zeppelin II realizó vuelos a lo largo de la costa británica del Mar del Norte para investigar las torres de radio de 100 metros de altura que se estaban erigiendo desde Portsmouth hasta Scapa Flow . El LZ130 realizó una serie de pruebas radiométricas y tomó fotografías. Fuentes alemanas informan que se detectaron las señales de 12 m de Chain Home y se sospechó que eran de radar; sin embargo, el investigador principal no pudo probar sus sospechas. [88] Se dice que otras fuentes informan de resultados diferentes. [j]
Durante la Batalla de Francia, los alemanes observaron señales de pulsos de 12 m en el frente occidental, sin poder reconocer su origen ni su propósito. A mediados de junio de 1940, el Deutsche Versuchsanstalt für Luftfahrt (DVL, Instituto Alemán de Investigación Aeronáutica) creó un grupo especial bajo la dirección del profesor von Handel y descubrió que las señales provenían de las instalaciones en la costa del Canal de la Mancha. [89]
Sus sospechas finalmente se confirmaron tras la batalla de Dunkerque , cuando los británicos se vieron obligados a abandonar una estación de radar móvil de tiro (GL Mk. I) en Normandía. El equipo de especialistas de Wolfgang Martini pudo determinar el funcionamiento del sistema. GL era un sistema bastante rudimentario de eficacia limitada, y esto llevó a los alemanes a tener una visión negativa de los sistemas de radar británicos. Sin embargo, un sistema eficaz requiere algo más que el radar; el trazado y la presentación de informes son igualmente importantes, y esta parte del sistema se desarrolló plenamente en Chain Home. El hecho de que los alemanes no se dieran cuenta del valor del sistema en su conjunto se ha señalado como uno de sus grandes fallos durante la guerra.
Los británicos sabían que los alemanes determinarían el propósito del sistema e intentarían interferir en él, y habían diseñado una variedad de características y métodos para abordar algunos de estos problemas incluso cuando se estaban construyendo las primeras estaciones. La más obvia de ellas era la capacidad de CH para operar en diferentes frecuencias, que se agregó para permitir que las estaciones evitaran cualquier tipo de interferencia de transmisión continua en su frecuencia operativa. Además, la Unidad de Rechazo de Interferencias, o IFRU, permitía que la salida de las etapas intermedias de los amplificadores se recortara en un intento de sintonizar con precisión el receptor con las señales propias de la estación y ayudar a rechazar las señales de banda ancha.
Más complejo era un sistema incorporado en las pantallas CH, implementado para eliminar las señales espurias de los pulsos de interferencia no sincronizados. Consistía en dos capas de fósforo en la pantalla CRT, una capa de sulfuro de cinc de reacción rápida debajo y una capa de sulfuro de cinc y cadmio de "resplandor" más lento en la parte superior. Durante el funcionamiento normal, la señal azul brillante del sulfuro de cinc era visible y su señal activaba la capa amarilla de sulfuro de cinc y cadmio, lo que hacía que se mostrara una señal "promediada" en amarillo. Para filtrar los pulsos de interferencia, se colocaba una lámina de plástico amarilla delante de la pantalla, lo que hacía que la pantalla azul fuera invisible y revelara la señal promediada amarilla más tenue. Esta es la razón por la que muchos radares desde la guerra hasta la década de 1960 tienen pantallas amarillas.
Otro método consistía en utilizar mediciones de distancia de múltiples estaciones CH para obtener puntos fijos en objetivos individuales, el "método Chapman". Para facilitar esta tarea, se instalaba una segunda pantalla que recibía la señal del eje Y desde una estación CH distante a través de líneas telefónicas. De esta manera, el operador podía comparar directamente las dos señales, eliminando los retrasos si esta información se transmitía por voz. Este sistema nunca fue necesario.
Cuando los alemanes intentaron por primera vez bloquear la señal, lo hicieron de una manera mucho más inteligente de lo que se había previsto. Se aprovechó la observación de que las transmisiones de las estaciones individuales estaban espaciadas en el tiempo, para evitar interferencias mutuas. [90] Se diseñó un sistema para enviar pulsos de banda ancha espurios en el intervalo de tiempo de una estación CH elegida. El operador de CH podía evitar esta señal simplemente cambiando su intervalo de tiempo ligeramente, de modo que la interferencia no se recibiera. Esto hacía que las señales de la estación comenzaran a superponerse con el intervalo de tiempo de otra, de modo que esa estación intentara la misma solución, afectando a otra estación de la red, y así sucesivamente.
En Francia se instalaron una serie de estos bloqueadores a partir de julio de 1940, y pronto se concentraron en una única estación en Calais que afectó a CH durante algún tiempo. Sin embargo, el momento de estos intentos fue extremadamente imprudente. Los británicos desarrollaron rápidamente métodos operativos para contrarrestar este bloqueo, y estos habían eliminado efectivamente el efecto del bloqueo al comienzo de la Batalla de Inglaterra el 10 de julio. Los alemanes estaban bien encaminados para desarrollar sistemas de bloqueo más sofisticados, pero estos no estuvieron listos para operar hasta septiembre. Esto significó que el sistema CH pudo operar sin problemas durante toda la Batalla, y condujo a sus éxitos bien publicitados. [90]
Al comienzo de la batalla en julio, las unidades operativas de la Luftwaffe alemana eran perfectamente conscientes de la presencia del CH y habían sido informadas por la DVL de que no podían esperar pasar desapercibidas, ni siquiera en las nubes. A pesar de estas advertencias, la Luftwaffe hizo poco por abordar este problema y trató todo el tema con cierto desdén. Sus propios radares eran superiores al CH en muchos aspectos, pero habían demostrado ser sólo marginalmente útiles. Durante la batalla aérea de la bahía de Heligoland en 1939, un radar alemán Freya detectó el ataque cuando todavía estaba a una hora de su objetivo, pero no tenía forma de informar de ello a ninguna de las unidades de cazas que podían interceptarlo. Hacer llegar la información del radar a los pilotos de forma útil parecía ser un problema difícil, y los alemanes creían que los británicos tendrían la misma dificultad y, por tanto, el radar tendría poco efecto real.
Se realizaron algunos esfuerzos esporádicos para atacar las estaciones CH, especialmente durante las primeras etapas de la batalla. Los ingenieros británicos pudieron devolver rápidamente estas unidades al servicio, o en algunos casos simplemente simular que lo hacían para engañar a los alemanes y hacerles creer que los ataques habían fracasado. A medida que el patrón de estos ataques se hizo evidente, la RAF comenzó a contrarrestarlos con una eficacia cada vez mayor. Los bombarderos en picado Junkers Ju 87 sufrieron pérdidas catastróficas y tuvieron que ser retirados de la batalla. Los alemanes renunciaron a intentar atacar directamente a CH en una escala razonable. [90]
De esta manera, se permitió que el CH operara durante toda la batalla sin mayores obstáculos. Aunque las comunicaciones eran, en efecto, un problema grave, era precisamente ese problema el que se había diseñado para solucionar el sistema Dowding, con un gran coste. El resultado fue que cada caza británico era aproximadamente el doble o incluso más eficaz que su homólogo alemán. En algunas incursiones, el 100% de los cazas enviados lograron atacar con éxito sus objetivos, mientras que los aviones alemanes regresaron a casa más de la mitad de las veces sin haber visto al enemigo. Es por esta razón que Churchill atribuye a Chain Home el mérito de haber ganado la batalla.
En septiembre, se activó finalmente un segundo sistema de interferencia en Cap Gris Nez , que utilizaba un sistema que activaba su señal en respuesta a la recepción de un pulso de CH. Esto significaba que el sistema respondía a la estación CH incluso si cambiaba su franja horaria. Estos sistemas, conocidos como Garmisch-Partenkirchen , se utilizaron durante la Operación Donnerkeil en 1941. Otras mejoras al concepto básico permitieron generar múltiples retornos, que aparecían como múltiples aviones en la pantalla de CH.
Aunque estos nuevos bloqueadores eran relativamente sofisticados, los operadores de CH se adaptaron rápidamente a ellos cambiando periódicamente la frecuencia de repetición de pulsos (PRF) del transmisor de su estación. Esto hacía que las señales de bloqueo sincronizadas se desincronizaran brevemente con la estación y las señales de los bloqueadores se "movieran" en la pantalla, lo que permitía distinguirlas visualmente. La "Unidad antiinterferencias por fluctuación intencional", IJAJ, realizaba esto de forma automática y aleatoria, lo que hacía imposible que los bloqueadores alemanes pudieran adaptarse a los cambios.
Otra mejora ayudó a rechazar los pulsos no sincronizados, reemplazando la pantalla de dos capas. Este dispositivo, la unidad "Anti-Jamming Black-Out", AJBO, alimentaba la señal del eje Y a un retardo y luego al control de brillo del CRT. Los pulsos cortos que aparecían y desaparecían se silenciaban, desapareciendo de la pantalla. Técnicas similares que usaban líneas de retardo acústicas , tanto para reducir las interferencias como para filtrar el ruido, se volvieron comunes en muchas unidades de radar durante la guerra.
Los alemanes también utilizaron el CH para su propio sistema de radar pasivo, conocido como Klein Heidelberg . Este utilizaba las transmisiones del CH como fuente y una serie de antenas a lo largo de la costa del Canal como receptor. Al comparar el tiempo de llegada de las señales de un avión seleccionado, su alcance y dirección se podían determinar con cierta precisión. Dado que el sistema no enviaba señales propias, los aliados no se dieron cuenta de ello hasta que invadieron las estaciones en 1944. La mayoría de las estaciones acababan de construirse cuando fueron invadidas. [91]
Los textos modernos a menudo desestiman a Chain Home, considerándolo como una "tecnología sin futuro con graves deficiencias". [92]
En muchos aspectos, el CH era un sistema rudimentario, tanto en teoría como en comparación con otros sistemas de la época. Esto es especialmente cierto cuando se compara al CH con su homólogo alemán, el Freya. El Freya operaba en longitudes de onda más cortas, en la banda de 2,5 a 2,3 m (120 a 130 MHz ), lo que le permitía transmitir desde una antena mucho más pequeña. Esto significaba que el Freya no tenía que utilizar la estructura de dos partes del CH con una transmisión de reflector, y en su lugar podía enviar su señal en un haz más enfocado como un reflector. Esto reducía enormemente la cantidad de energía necesaria para transmitir, ya que se llenaba un volumen mucho menor con la transmisión. La búsqueda de dirección se lograba simplemente girando la antena, que era lo suficientemente pequeña como para que fuera relativamente fácil de organizar. Además, la frecuencia más alta de la señal permitía una mayor resolución, lo que ayudaba a la eficacia operativa. Sin embargo, el Freya tenía un alcance máximo más corto de 100 mi (160 km) y no podía determinar la altitud con precisión.
Cabe recordar que el CH fue diseñado deliberadamente para utilizar componentes disponibles comercialmente siempre que fuera posible. Sólo el receptor era realmente nuevo, el transmisor era una adaptación de sistemas comerciales y esta es la razón principal por la que el sistema utilizaba una longitud de onda tan larga. Las estaciones del CH fueron diseñadas para operar en 20-50 MHz, la "zona límite" entre las bandas de alta frecuencia y VHF a 30 MHz, aunque las operaciones típicas eran en 20-30 MHz (el extremo superior de la banda de HF), o alrededor de una longitud de onda de 12 m (25 MHz). [93] El rango de detección era típicamente de 120 mi (190 km; 100 nmi), pero podría ser mejor. [94]
La principal limitación en su uso era que el Chain Home era un sistema fijo, no rotatorio, lo que significaba que no podía ver más allá de su arco de transmisión de sesenta grados o detrás de él una vez que los objetivos habían volado por encima, y por lo tanto el trazado de incursiones sobre tierra estaba en manos de observadores terrestres, principalmente el Cuerpo de Observadores (desde abril de 1941 conocido como el Cuerpo Real de Observadores ). La observación desde tierra era aceptable durante el día, pero inútil por la noche y en condiciones de visibilidad reducida. Este problema se redujo con la introducción de radares de vigilancia más avanzados con capacidad de seguimiento de 360 grados y de búsqueda de altura y, lo que es más importante, aviones equipados con radar de intercepción aérea (AI), [95] que se había desarrollado en paralelo con el Chain Home desde 1936 en adelante. Este nuevo equipo comenzó a aparecer a fines de 1940 instalado en los aviones Bristol Blenheim , Bristol Beaufighter y Boulton Paul Defiant .
Mientras se estaba implementando el sistema CH, se estaban llevando a cabo una amplia variedad de experimentos con diseños más nuevos. En 1941, el radar de interceptación de control terrestre (GCI) Tipo 7 [96] en una longitud de onda de 1,5 m entró en producción y alcanzó un servicio generalizado en 1942. [97]
La ubicación de los emplazamientos de radar en este período es complicada debido al rápido crecimiento de la tecnología entre 1936 y 1945 y a los cambiantes requisitos operativos. En 1945, había más de 100 emplazamientos de radar en el Reino Unido. Uno de los principales objetivos de ROTOR después de la guerra era optimizar y gestionar una red difícil de manejar que creció rápidamente "según las necesidades" de los años de guerra.
A continuación se enumeran los sitios individuales:
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