La Mid-Canada Line ( MCL ), también conocida como McGill Fence , era una línea de estaciones de radar que corría de este a oeste por el centro de Canadá y que se utilizaba para proporcionar una alerta temprana de un ataque de bombarderos soviéticos en América del Norte. Se construyó para complementar la Pinetree Line , que estaba ubicada más al sur. La mayoría de las estaciones de la Mid-Canada Line se utilizaron solo brevemente desde fines de la década de 1950 hasta mediados de la década de 1960, ya que la amenaza de ataque cambió de bombarderos a misiles balísticos intercontinentales . Cuando se cerró la MCL, el papel de alerta temprana pasó casi por completo a la DEW Line, más nueva y más capaz, más al norte.
El MCL se basaba en el principio del radar biestático , utilizando transmisores y receptores separados. Un avión que volara entre las estaciones reflejaría parte de la señal transmitida hacia el receptor, donde se mezclaría con la señal que viaja directamente desde el transmisor. La mezcla de las dos señales produce un patrón que es muy fácil de detectar utilizando una electrónica sencilla. Como el transmisor no es pulsado, no requiere altos voltajes y además es muy simple. Esto conduce a un sistema de muy bajo costo que puede cubrir áreas enormes, a costa de no proporcionar información sobre la ubicación precisa del objetivo, solo su presencia.
A lo largo de su historia, el MCL sufrió un problema que nunca se resolvió; debido a la forma en que funciona el radar biestático, cualquier objeto relativamente cercano a cualquiera de las estaciones produce una señal grande, en contraste con los radares monoestáticos convencionales (de un solo sitio) donde este efecto se limita al área inmediatamente alrededor del sitio. En el caso del MCL, esto causó problemas cuando bandadas de pájaros volaban en cualquier lugar cerca de cualquiera de las estaciones e inundaban la señal de una aeronave más distante. Resolver este problema utilizando el efecto Doppler fue un criterio de diseño importante para el AN/FPS-23 "Fluttar" que cumplió una función similar en la línea DEW.
La construcción de la línea Pinetree apenas había comenzado cuando los planificadores aéreos comenzaron a preocuparse por sus capacidades y su ubicación. Para cuando detectara un posible ataque de aviones a reacción , habría poco tiempo para hacer algo antes de que el ataque llegara a ciudades canadienses o del norte de los Estados Unidos. [1] Además, los sistemas Pinetree usaban radares pulsados que eran bastante fáciles de interferir y no podían detectar objetivos cercanos al suelo debido al "desorden". Aunque eran costosos en términos de uso de combustible, sería posible para los bombarderos soviéticos evadir la detección volando más bajo y trazando un curso entre las estaciones.
Bennett Lewis , director de los Laboratorios Chalk River de la AECL y ex superintendente jefe del Telecommunications Research Establishment (TRE) del Reino Unido, había propuesto al Defence Research Board (DRB) un sistema que evitaba ambos problemas. [2] Conocido hoy como radar biestático de dispersión frontal , utilizaba dos antenas, un transmisor y un receptor, separados por cierta distancia. Las antenas se posicionaban y apuntaban de manera que la señal del transmisor llenara el espacio por encima de la línea entre las dos estaciones. Un avión que volara hacia esta región reflejaría parte de la señal hacia el receptor, lo que permitiría la detección a altitudes de hasta 65.000 pies. [1]
Una ventaja importante del sistema es que requiere mucha menos energía para funcionar de manera efectiva. En un radar convencional, la señal de radio tiene que viajar hasta el objetivo y volver de nuevo. Como cada tramo del viaje está sujeto a la ley del cuadrado inverso , la ecuación de radar resultante contiene una dependencia de cuarta potencia. En contraste, una señal de radar de dispersión frontal siempre viaja aproximadamente la misma distancia total, desde el transmisor hasta el receptor, modificada solo por la altitud del objetivo. Esto significa que depende de la raíz cuadrada del alcance y no de la raíz cuarta, y por lo tanto entrega considerablemente más energía al receptor que un radar convencional en el mismo alcance. Además, a diferencia de un radar "monoestático" convencional, el transmisor no tenía que apagarse para permitir que el receptor escuchara la señal. Dado que la cantidad total de energía recibida en el receptor es una función tanto de la potencia pico como de la longitud del pulso, el uso de una señal continua significa que se depositará la misma energía total utilizando una potencia pico del transmisor mucho menor. Como resultado, el sistema de Lewis requeriría sitios más pequeños y mucha menos energía que los radares convencionales como los de Pinetree Line. [3]
La principal desventaja del sistema es que no indica la ubicación de la aeronave dentro del haz, a diferencia de un sistema pulsado en el que se puede utilizar la sincronización de pulsos para determinar la distancia. Esto significa que el concepto de dispersión frontal es útil para hacer una "valla de radar" o "cable trampa" [1] que indica que algo se acerca, pero no exactamente dónde está. Para ayudar a abordar la localización del objetivo hasta cierto punto, la propuesta era construir dos vallas interconectadas, de modo que cada par de estaciones estuviera quizás a 30 kilómetros (19 millas) de distancia, una distancia lo suficientemente corta como para que el radar de un avión interceptor pudiera encontrar el objetivo dentro de esa área. El uso de dos conjuntos superpuestos también permitió que un par cubriera la zona muerta directamente sobre las torres del otro.
El concepto inicial de Lewis era colocar los transmisores y receptores en postes telefónicos y torres de transmisión de energía eléctrica , que proporcionaban una ubicación conveniente y la pequeña cantidad de energía necesaria para hacer funcionar los componentes electrónicos. En el caso de los postes telefónicos, las líneas también se utilizarían para enviar los datos a las estaciones de seguimiento. Este concepto generó un considerable interés, aunque fue abandonado por razones que no están del todo claras. Willis y Griffiths especulan que podría deberse a la necesidad de 1.000 radares de este tipo [4] , pero también es probable que el deseo de ubicar la línea más al norte que las áreas densamente pobladas del sur de Canadá fuera también importante. En cualquier caso, la simplicidad del concepto ayudó a atraer la atención de los planificadores aéreos [4] .
El DRB decidió seguir adelante con la idea de Lewis en 1950-51, al asignar un contrato de investigación a los Laboratorios de Investigación Electrónica Eaton de la Universidad McGill , dirigidos por el profesor Garfield Woonton. Lewis sugirió al DRB y a Woonton que pusieran el proyecto en manos del profesor asociado J. Rennie Whitehead como líder del proyecto, un ex colega suyo de la época de TRE en el Reino Unido que recientemente había aceptado un puesto en el laboratorio. En 1952 se realizaron algunas pruebas preliminares con hardware de placa de pruebas construido por un estudiante de posgrado, Hugh Hamilton, para confirmar la validez de la idea. [2]
Mientras tanto, la RCA Victor había sido contratada por la DRB para diseñar y producir los receptores, transmisores y antenas para pruebas a gran escala. Las pruebas se realizaron en el verano de 1953, cuando Whitehead y su equipo de RCA Victor y personal de la RCAF instalaron y operaron una cadena de siete estaciones que se extendían desde Ottawa hasta Mattawa [a] a lo largo del valle del río Ottawa . Conocidas con el nombre en código de "Spider Web" por sugerencia de Hamilton, las pruebas se realizaron con aviones de la CFB St. Hubert , cerca de Montreal. Todas las observaciones se transmitieron y se realizaron en el cuartel general de la línea, que se instaló en la caseta de equipos de una de las siete estaciones, ubicada en Deep River . [2]
El teniente de vuelo Andrew Matthews, del 104.º vuelo de comunicaciones de la RCAF St. Hubert, organizó el vuelo de una serie de aeronaves diferentes a través de la red, entre ellas un avión ligero Auster , un T-33 Shooting Star , un bombardero Avro Lancaster e incluso un avión de transporte a reacción De Havilland Comet recientemente adquirido . Las pruebas revelaron mucho sobre las "firmas" espectrales de las aeronaves que cruzaban la línea en diferentes puntos y demostraron la capacidad de detectar aeronaves de todos los tamaños desde 100 pies hasta más de 40.000 pies de altitud. Durante este tiempo, el Dr. Ross Warren de RCA Victor y el Dr. Whitehead desarrollaron conjuntamente la base teórica para el trabajo en un importante informe para DRB. [2]
Las pruebas de Spider Web fueron seguidas en 1954 por pruebas intensivas en un solo enlace de 30 millas (48 km) de ancho, construido en Eastern Townships por Bell Canada , que para ese momento había recibido el visto bueno para la implementación de la línea Mid-Canada. Cuando Whitehead preguntó por qué no se le había otorgado el contrato a RCA, un colega respondió "¿Quién crees que dirige Canadá?" [2] [b] Las pruebas en este enlace prototipo también fueron realizadas por Whitehead y un pequeño equipo en colaboración con el Comando de Defensa Aérea, St. Hubert, esta vez en nombre de Bell. Las pruebas implicaron el sobrevuelo de varios bombarderos B-52 por acuerdo con el Comando Aéreo Estratégico y una unidad local de bombardeo. También tuvieron uso a tiempo completo de un Avro Lancaster de CFB Greenwood para las importantes pruebas de bajo nivel. [2]
En febrero de 1953 se le pidió al Grupo de Estudio Militar Canadá-Estados Unidos (MSG) "que estudiara aquellos aspectos del Sistema de Defensa Aérea de América del Norte en general, y el sistema de alerta temprana en particular, que son de interés mutuo para los dos países". [6] El MSG luego pidió a los comandantes de defensa aérea de Canadá y Estados Unidos que prepararan informes independientes sobre el tema. En julio de 1953, el Comando de Defensa Aérea de la RCAF había completado su informe, seguido poco después por su homólogo de la USAF . Ambos informes sugirieron construir una valla Doppler más al norte, a lo largo del paralelo 55 , aproximadamente en la entrada de la bahía James a la bahía Hudson . [6]
En octubre de 1953, el MSG recomendó a ambos gobiernos "que se estableciera, lo antes posible, una línea de alerta temprana ubicada en general a lo largo del paralelo 55 entre Alaska y Terranova", [6] y describió sus requisitos operativos mínimos. A fines de noviembre de 1953, la línea Mid-Canada había sido aprobada en principio. A diferencia de la línea Pinetree operada conjuntamente y la futura línea DEW, la línea Mid-Canada sería financiada y operada completamente por la RCAF. La DRB estimó que el sistema costaría alrededor de $69,700,000, mientras que un informe independiente de la RCAF lo situó en $85,000,000, equivalente a $243,200,000 en 2023. [6]
En diciembre se inició un esfuerzo para tratar de entender qué tipo de problemas se encontrarían durante la construcción. Varios "trenes" compuestos por trineos tirados por tractores partieron a través del país. Uno, tripulado por la RCAF, partió hacia el este desde Fort Nelson, Columbia Británica, para unirse con un segundo que se dirigía hacia el oeste desde Flin Flon, Manitoba , mientras que un tercero tripulado por el Ejército partió del lago Nipigon cerca de Thunder Bay , Ontario, hacia Lansdowne House unos 200 kilómetros (120 millas) más al norte. Las misiones demostraron que era posible construir la nueva línea, pero solo durante el invierno, cuando el muskeg estaba completamente congelado. [6] Estas misiones también inspiraron al Ejército de los EE. UU. a invertir en trenes terrestres construidos especialmente con los que experimentaron en la década de 1960, pero que nunca pusieron en producción. [7]
Mientras esto ocurría, se estaban realizando esfuerzos para iniciar estudios de emplazamiento primarios. Pronto se hizo evidente que las áreas en cuestión, al menos en el este de Canadá, eran tan remotas que no existía información topográfica realmente precisa. El Comando de Transporte inició casi de inmediato un enorme esfuerzo para cartografiar el área en una franja de 24 kilómetros de ancho a lo largo de todo el país, que finalizó en la primavera de 1954. Con esta información en la mano, se creó una división de construcción, el Grupo de Ingeniería de Sistemas (SEG), en febrero de 1954, encargada de producir un informe final sobre el sistema que se presentaría el 1 de junio. [6]
A medida que los experimentos continuaban, se hizo evidente que utilizando mástiles más altos, de 350 pies (110 m) de altura, las estaciones de radar podrían ubicarse más separadas, hasta 90 kilómetros (56 mi). Esto redujo el número de estaciones necesarias. Sin embargo, el precio aumentó, ahora se estima en alrededor de $ 120.000.000. Aunque su informe final aún no estaba listo, el SEG presentó un informe provisional en junio y fue aprobado por el gabinete a fines de mes. [6]
En su informe, describieron con casi exactitud el sistema que se construiría. Requería ocho grandes Centros de Control Sectorial , numerados del 200 al 900, cada uno de los cuales controlaría hasta treinta sitios de radar no tripulados para un total de 90 estaciones de radar. [6] Cada una de las estaciones de radar consistía en un solo mástil alto con una serie de pequeñas antenas en posiciones fijas en la parte superior (normalmente cuatro, dos apuntando en cada dirección), con la energía y la electrónica ubicadas en un edificio junto a la base del mástil.
Los centros de control del sector estaban conectados mediante un sistema avanzado de comunicaciones por microondas desarrollado en parte por CARDE , que se difundía desde la troposfera para comunicaciones de larga distancia. El sitio más al sur a lo largo de la parte oriental de la línea, en Cape Henrietta Maria en la bahía de Hudson , se utilizó como el principal punto de comunicaciones, con tres estaciones repetidoras adicionales que transferían datos desde la línea hacia el sur hasta el centro de comando de NORAD en North Bay, Ontario . La estación más oriental en Hopedale, Labrador, se ubicó junto a una estación existente de Pinetree Line para ahorrar costos de construcción. [6]
Todas las aeronaves que transiten por la línea deberán presentar un plan de vuelo a través de la Zona de Identificación Media ( MIDIZ) , centrada en la valla. Los planes también preveían la construcción de varias bases aéreas conocidas como Aeródromos de Autorización de Línea justo al norte de la línea, donde los aviones interceptores podrían operar en momentos de alerta máxima. [6]
En esa misma época se estaba llevando a cabo otro enorme proyecto de ingeniería civil en Canadá: la construcción de un sistema telefónico de retransmisión por microondas que atravesaría el país. Como muchos de los problemas logísticos eran similares, el grupo de construcción, dirigido por Bell Canada , fue seleccionado como contratista principal para la construcción de la base. La selección detallada del sitio comenzó en 1955, con un importante esfuerzo de reconocimiento que se extendió por todo Canadá a lo largo del paralelo 55. Los sitios eran tan remotos que la RCAF tuvo que formar su primer escuadrón compuesto exclusivamente por helicópteros para proporcionar apoyo de vuelo a los equipos de reconocimiento. [6]
La construcción comenzó en 1956 y avanzó rápidamente. En abril de 1957, la mitad oriental estaba operativa y la línea se declaró en pleno funcionamiento el 1 de enero de 1958. Las operaciones se integraron rápidamente en el recién formado NORAD . Incluso las estimaciones revisadas del SEG resultaron ser demasiado bajas, y el costo final de la valla se estima en 224.566.830 dólares, equivalentes a 2.321.000.000 dólares en 2023. [6]
Casi tan pronto como las unidades entraron en funcionamiento, se observó un problema grave. Debido a las grandes secciones transversales de radar que se observan en los radares de dispersión frontal, incluso los objetivos pequeños producían señales detectables. Esto se multiplicaba si los objetivos tenían aproximadamente el mismo tamaño que la longitud de onda del radar, o en este caso, tendían a estar esparcidos en patrones que eran múltiplos de esa longitud de onda. Este problema fue provocado por las grandes bandadas de aves acuáticas migratorias durante la primavera y el otoño, que creaban señales tan potentes que inutilizaban los radares. Las pruebas en los sistemas Spider Web y Eastern Townships se habían realizado durante el verano, por lo que esto no se había notado. [8]
Incluso antes de que la línea entrara en funcionamiento, en una repetición de la historia anterior, ya se estaba estudiando una línea nueva y más capaz que combinaría la capacidad de trazado del sistema Pinetree con las capacidades de ruptura de línea de la MCL, y ubicada mucho más al norte para mejorar drásticamente los tiempos de detección y respuesta. Surgió como la Línea de Advertencia Temprana Distante (DEW, por sus siglas en inglés), cuya construcción comenzó antes de que la MCL entrara en funcionamiento. Cuando la línea DEW entró en funcionamiento en 1957, el valor de la MCL se vio erosionado y la RCAF comenzó a presionar para que se desmantelara. [6]
Aunque técnicamente era capaz, el MCL proporcionaba poca información para orientar a los interceptores hacia sus objetivos, por lo que estas tareas aún requerían de los radares Pinetree mucho más al sur. El tiempo adicional ofrecido por el MCL no se consideró que valiera la pena para mantener la línea operativa. La USAF no estuvo de acuerdo, pero a pesar de sus objeciones, la mitad occidental de la línea se cerró en enero de 1964, dejando la mitad oriental para ayudar a defender las áreas industriales de Canadá y los EE. UU. Cuando la Unión Soviética trasladó su capacidad ofensiva a los misiles balísticos intercontinentales, quedó claro que tanto el sistema MCL como el Pinetree eran de uso limitado, y toda la línea Mid-Canada se cerró en abril de 1965. El sitio de operaciones ubicado en Cranberry Portage, Manitoba , por ejemplo, se ha convertido en una escuela secundaria y residencia desde que las operaciones activas en el sitio cerraron a mediados de la década de 1960. [6]
Las estaciones de la línea DEW se situaron de forma que ofrecieran la mejor vista posible del horizonte, pero quedaba un ángulo de detección mínimo por debajo del cual los aviones podían pasar desapercibidos. Durante la planificación inicial, se consideró un sistema como las torres del MCL para rellenar los huecos entre las estaciones y evitar este tipo de intrusiones. Cuando el MCL entró en funcionamiento y el problema con las aves se hizo evidente, el concepto original de dispersión frontal se sustituyó por otro que utilizaba un filtro Doppler para ignorar todo lo que volara a menos de 125 millas por hora (201 km/h). Estos sistemas AN/FPS-23 "Fluttar" sí filtraban a las aves, pero no a los aviones de aviación general que volaban en la zona, incluidos los que volaban de base a base para realizar tareas de mantenimiento y rotaciones de tripulación. [9] Como resultado, la tasa de falsas alarmas lo volvió tan ineficaz como el MCL, y duró incluso menos tiempo, ya que se cerró en 1963. [10]
De un listado de diciembre de 1956: [11]
Los puntos de suministro de petróleo, aceites y lubricantes (POL) eran centros de distribución de materiales de petróleo consumibles utilizados para abastecer y mantener los sitios DDS de Mid-Canada Line. Ubicados junto a las estaciones de control del sector cuando era posible, los productos derivados del petróleo se recibían a granel y se enviaban por aire desde estas ubicaciones. De la misma lista de diciembre de 1956. [11]
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