El H2S fue el primer sistema de radar de exploración terrestre aerotransportado . Fue desarrollado para el Mando de Bombardeo de la Real Fuerza Aérea durante la Segunda Guerra Mundial para identificar objetivos en tierra para bombardeos nocturnos y en cualquier condición climática. Esto permitió ataques fuera del alcance de las diversas ayudas de navegación por radio como Gee u Oboe , que estaban limitadas a unos 350 kilómetros (220 millas) de alcance desde varias estaciones base. También se utilizó ampliamente como un sistema de navegación general, permitiendo identificar puntos de referencia a larga distancia.
En marzo de 1941, los experimentos con un radar de interceptación de aeronaves basado en el magnetrón de cavidad de longitud de onda de 9,1 cm (3 GHz) revelaron que diferentes objetos tienen firmas de radar muy diferentes ; el agua, el terreno abierto y las áreas edificadas de ciudades y pueblos producían todos retornos distintos. En enero de 1942, se creó un nuevo equipo para combinar el magnetrón con una nueva antena de escaneo y una pantalla indicadora de posición en planta . El primer uso del prototipo en abril confirmó que se podía producir un mapa del área debajo de la aeronave utilizando el radar. Los primeros sistemas entraron en servicio a principios de 1943 como el H2S Mk. I y el H2S Mk. II , así como el ASV Mark III .
En su segunda misión operativa el 2/3 de febrero de 1943, un H2S fue capturado casi intacto por las fuerzas alemanas, y una segunda unidad una semana después. Combinado con la información obtenida de la tripulación sobreviviente, supieron que era un sistema de mapeo y pudieron determinar su método de operación. Cuando armaron uno a partir de partes y vieron la pantalla de Berlín , casi estalló el pánico en la Luftwaffe . Esto llevó a la introducción del detector de radar FuG 350 Naxos a fines de 1943, que permitió a los cazas nocturnos de la Luftwaffe localizar las transmisiones de H2S. [1] Los británicos se enteraron de Naxos y se produjo un gran debate sobre el uso de H2S. Cálculos posteriores mostraron que las pérdidas después de la introducción de Naxos fueron en realidad menores que antes de él, y su uso continuó.
Después de que se descubrió que la resolución de los primeros conjuntos era demasiado baja para ser útil en grandes ciudades como Berlín, en 1943 se comenzó a trabajar en una versión que operara en la banda X a 3 cm (10 GHz), el H2S Mk. III . Casi simultáneamente, su equivalente estadounidense fue presentado como el H2X en octubre de ese año. Se produjo una amplia variedad de Mk. III ligeramente diferentes antes de que el Mk. IIIG fuera seleccionado como el estándar de finales de la guerra. El desarrollo continuó a través del Mk. IV de finales de la guerra hasta el Mk. IX de la década de 1950 que equipó la flota de bombarderos V y el English Electric Canberra . En la fuerza V, el Mk. IXA se vinculó tanto al sistema de navegación como al de mira de bombardeo para proporcionar un completo sistema de navegación y bombardeo (NBS) de largo alcance. En esta forma, el H2S se utilizó por última vez operativamente durante la Guerra de las Malvinas en 1982 en el Avro Vulcan . Algunos H2S Mk. 9 unidades permanecieron en servicio en el avión Handley Page Victor hasta 1993, proporcionando cincuenta años de servicio.
El radar se llamó originalmente "BN" (Blind Navigation), [2] pero rápidamente se convirtió en "H2S". El origen de esto sigue siendo algo controvertido, con diferentes fuentes que afirman que significaba "Altura a pendiente"; o "Hogar, dulce hogar". La "S" ya estaba siendo utilizada por el equipo de radar de interceptación de aeronaves como una abreviatura deliberadamente confusa para su longitud de onda operativa en el rango "sentimétrico [ sic ]", que finalmente dio nombre a la banda S. [ 3] Se informa ampliamente que recibió su nombre a partir del sulfuro de hidrógeno (fórmula química H 2 S, en relación con su olor a podrido), porque el inventor se dio cuenta de que si simplemente hubiera apuntado el radar hacia abajo en lugar de hacia el cielo, tendría un nuevo uso para el radar, el seguimiento terrestre en lugar de la identificación de objetivos aéreos y que simplemente era "podrido" que no se le hubiera ocurrido antes. [4]
La conexión "podrida", con un giro, es propuesta por RV Jones , director de la unidad de inteligencia científica del Ministerio del Aire . Relata la historia de que, debido a un malentendido entre los desarrolladores originales y Frederick Lindemann ( ennoblecido como Lord Cherwell en 1941), asesor científico de Winston Churchill , el desarrollo de la tecnología se retrasó porque los ingenieros pensaron que a Lord Cherwell no le gustaba la idea. Más tarde, cuando Cherwell preguntó cómo progresaba el proyecto, se molestó mucho al escuchar que se había suspendido y declaró repetidamente sobre el retraso que "apesta". [5] Los ingenieros llamaron al proyecto reanudado "H2S" y más tarde, cuando Cherwell preguntó qué significaba H2S, nadie se atrevió a decirle que se llamaba así por su frase. En cambio, fingieron, en el acto, que significaba "Hogar, dulce hogar", que era el significado que Cherwell relató a otros (incluido Jones). [5]
Después de la Batalla de Inglaterra , el Mando de Bombardeo de la RAF comenzó a realizar ataques nocturnos contra ciudades alemanas. Aunque el Mando de Bombardeo había informado de buenos resultados de los ataques, el Informe Butt mostró que solo una bomba de cada veinte cayó a menos de 8 km del objetivo, la mitad de las bombas cayeron en campo abierto y, en algunos casos, se vio que el bombardeo caía a una distancia de hasta 50 km del objetivo. [6]
La radioelectrónica prometía algunas mejoras y el Telecommunications Research Establishment (TRE) desarrolló un sistema de navegación por radio llamado " Gee " y luego un segundo conocido como " Oboe ". Ambos se basaban en estaciones transmisoras en el Reino Unido que enviaban señales sincronizadas. En el caso de Gee, un osciloscopio en la aeronave medía la diferencia de tiempo entre dos señales para determinar la ubicación. Oboe usaba un transpondedor en la aeronave para reflejar las señales de regreso al Reino Unido, donde los operadores realizaban las mismas mediciones en pantallas mucho más grandes para producir valores más precisos. En ambos casos, la parte terrestre del sistema limitaba el alcance a una línea de visión , aproximadamente 350 kilómetros (220 millas) para aeronaves que volaban a altitudes de misión típicas. Esto era útil contra objetivos en el Ruhr , pero no en el corazón de Alemania. [7]
Taffy Bowen había notado durante sus primeros experimentos con radares de IA de longitud de onda de 1,5 m antes de la guerra que los retornos de radar de los campos, ciudades y otras áreas eran diferentes. [8] Esto se debía a la geometría; los objetos con lados verticales, como edificios o barcos, producían retornos mucho más fuertes que los objetos planos como el suelo o el mar. [9] Durante las primeras pruebas del sistema de IA, el operador a menudo veía costas a distancias muy largas, y el equipo de desarrollo utilizó esto como un sistema de navegación ad hoc en varias ocasiones. Bowen había sugerido desarrollar un radar de orientación basado en este principio, pero el asunto había sido olvidado. [8]
En 1940, John Randall y Harry Boot , estudiantes de doctorado en la Universidad de Birmingham , idearon un nuevo tubo de vacío de frecuencia de microondas conocido como magnetrón de cavidad que emitía miles de vatios de señal de radio a una longitud de onda de 9 cm. En esta longitud de onda, las antenas tenían solo unos pocos centímetros de largo, lo que hacía que el radar fuera mucho más fácil de colocar en un avión. La idea del mapeo resurgió en marzo de 1941 cuando el grupo de Philip Dee estaba desarrollando un nuevo radar AI, bautizado como "AIS" en referencia a su longitud de onda "sentimétrica". Durante las pruebas en un Blenheim , el equipo notó el mismo tipo de efectos que Bowen había tenido antes. La longitud de onda del conjunto, más de diez veces más corta que los conjuntos AI originales de 1,5 m, proporcionó una resolución mucho mayor y les permitió detectar objetos individuales en el suelo. [10]
En octubre de 1941, Dee asistió a una reunión del Mando de Bombardeo de la RAF donde se discutió el tema de la orientación nocturna. Dee mencionó los recientes descubrimientos que se habían hecho con el AIS. El 1 de noviembre, Dee realizó un experimento en el que utilizó un radar AIS montado en un Blenheim para escanear el terreno. Con esta pantalla pudo captar el contorno de una ciudad a 35 millas (56 km) de distancia mientras volaba a 8.000 pies (2.400 m) de altitud. [2]
Los comandantes quedaron impresionados y, el 1 de enero de 1942, el TRE creó un equipo bajo el mando de Bernard Lovell para desarrollar un radar de orientación aerotransportado de banda S basado en AIS. Se realizó un pedido inicial de 1.500 equipos. [2] Incluso en este punto estaba claro que sería deseable una pantalla indicadora de posición en planta (PPI), pero esto requeriría una antena parabólica de escaneo compleja , en comparación con el conjunto muy simple de antenas fijas utilizadas en el sistema A-scope . Se decidió probar ambos sistemas. En marzo, se decidió que tanto el H2S como un nuevo radar aire-superficie-buque (ASV) centimétrico , el ASV Mk. III , se construirían utilizando los mismos componentes, simplificando la producción. [2]
En las primeras pruebas realizadas en abril, la superioridad del sistema de escaneo PPI fue evidente, y todo el trabajo en la versión anterior del A-scope terminó. [2] El H2S realizó su primer vuelo experimental el 23 de abril de 1942, con el radar montado en un bombardero Handley Page Halifax , V9977 . [11] La unidad de escaneo se instaló en la panza del avión utilizando la posición previamente ocupada por la torreta intermedia, que en ese momento rara vez se instalaba. El montaje giratorio del escáner fue diseñado y fabricado por Nash & Thompson . La antena de escaneo estaba cubierta por un distintivo radomo aerodinámico . [12]
Un problema era que los retornos de los objetos más cercanos eran mucho más fuertes que los de los objetos más distantes, debido a la ecuación del radar . Esto hacía que el área directamente debajo del bombardero fuera mucho más brillante que los alrededores si la señal no se ajustaba para tener esto en cuenta. La solución fue ajustar la potencia de transmisión de acuerdo con la regla de la cosecante cuadrada , llamada así por la función matemática que definía el cambio efectivo en la ganancia. El cambio se produjo originalmente fijando una placa de metal en ángulo en parte del reflector parabólico de la antena, como se puede ver en la imagen de la antena en un bombardero Halifax. Los reflectores posteriores en realidad se formaron con una curvatura de cosecante cuadrada, ya no una sección parabólica perfecta. [13]
El 7 de junio de 1942, el Halifax que estaba realizando pruebas de H2S se estrelló , matando a todos los que estaban a bordo y destruyendo el prototipo H2S. Uno de los muertos fue Alan Blumlein , el diseñador jefe. Lovell recordó que después de inspeccionar el lugar del accidente "no es sorprendente que creyera que este era el final del proyecto H2S". [ 14] También murieron en el accidente los colegas de Blumlein, Cecil Oswald Browne y Frank Blythen; un científico de TRE, Geoffrey S. Hensby, y siete miembros del personal de la RAF. [15]
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A medida que avanzaba el desarrollo, estalló un gran debate en el Ministerio del Aire y la RAF sobre los méritos relativos del sistema H2S. Si bien la capacidad de bombardear en cualquier condición climática a grandes distancias era obviamente útil para el Mando de Bombardeo, la pérdida de un avión H2S potencialmente revelaría el secreto del magnetrón a los alemanes. El asesor científico de Churchill, Lord Cherwell, quería que el equipo de diseño construyera el H2S alrededor del klistrón en lugar del magnetrón . [16]
A diferencia de un klistrón, que está hecho principalmente de vidrio y partes metálicas frágiles, el magnetrón estaba construido a partir de un solo bloque de cobre que sería extremadamente difícil de destruir con cualquier carga de demolición razonable . Si los alemanes recuperaban un magnetrón, comprenderían de inmediato su funcionamiento. [17] Dado que el magnetrón también estaba siendo diseñado para su uso en cazas nocturnos y en el Comando Costero , la pérdida del secreto no solo proporcionaría a los alemanes la información para construir detectores de radar en esta nueva frecuencia, sino que también les permitiría desarrollar sus propios radares aerotransportados efectivos. [2]
El equipo de diseño del H2S no creía que el klistrón pudiera hacer el trabajo, y las pruebas de un H2S construido con klistrones mostraron una caída en la potencia de salida de un factor de 20 a 30. A la misma altitud, las versiones impulsadas por klistrón pudieron detectar una ciudad a 10 millas (16 km) mientras que la versión con magnetrón fue capaz de hacerlo a 35 millas (56 km). Parecía que no había forma de mejorar esto, por lo que tendría que ser el magnetrón o nada. [2] El equipo del H2S también protestó porque los alemanes tardarían dos años en desarrollar un radar centimétrico una vez que el magnetrón de cavidad cayera en sus manos y que no había razón para creer que no estuvieran trabajando ya en la tecnología. La primera preocupación resultó ser correcta; aunque un magnetrón fue capturado a principios de 1943, la guerra terminó antes de que los ejemplos alemanes estuvieran en producción. [18]
En medio del debate, Isidor Isaac Rabi , del Laboratorio de Radiación Estadounidense , visitó las oficinas de TRE el 5 y 6 de julio de 1942. Según Lovell, Rabi declaró que el dispositivo de H2S que les habían proporcionado durante la Misión Tizard era "poco científico e inviable" y expresó su opinión de que el único uso que se le daría sería entregar el magnetrón a los alemanes. [19] Años después, Lovell intentó descubrir las razones de este informe negativo, pero descubrió que nadie recordaba que Rabi fuera tan negativo. La única explicación que tenían era que los problemas para hacer funcionar los equipos se habían sacado de contexto. [19] Taffy Bowen había señalado que había tenido problemas importantes para hacer que los equipos hicieran algo en los EE. UU.; en las pruebas contra Springfield, Hartford y Boston, la pantalla simplemente no mostraba nada. [20]
En septiembre, ya estaba lista una versión prototipo apta para uso operativo. Mientras continuaba el debate sobre la cuestión de perder un magnetrón a manos de los alemanes, el 15 de septiembre Churchill entregó personalmente el magnetrón para que lo utilizara el Mando de Bombardeo. Durante este mismo período, se había observado que los submarinos alemanes habían sido equipados con un detector de radar, más tarde conocido como el FuMB 1 Metox 600A , que les permitía detectar los equipos ASV del Mando Costero que operaban en la antigua banda de 1,5 m. En septiembre se tomó la decisión de priorizar la construcción del ASV Mk. III, que los alemanes no podrían detectar. Se consideró que la posibilidad de que un magnetrón cayera en manos alemanas desde un avión de patrulla era extremadamente pequeña. [21]
Los grupos de radar del Ministerio del Aire se habían formado originalmente en Bawdsey Manor, en la costa este de Inglaterra. Cuando comenzó la guerra en 1939, se consideró que este lugar estaba demasiado expuesto a un posible ataque alemán, y se llevó a cabo un traslado preestablecido a la Universidad de Dundee casi de la noche a la mañana. Al llegar, se encontró que no se había preparado nada y que había poco espacio para que los equipos trabajaran. [22] Peor aún, el equipo que trabajaba en radares aerotransportados terminó en una pequeña pista de aterrizaje privada en Perth, Escocia, que no era en absoluto adecuada para el desarrollo. [23]
Pasó algún tiempo antes de que la dirección finalmente aceptara la naturaleza del problema y comenzara la búsqueda de una nueva ubicación. A finales de 1939, el equipo aerotransportado se trasladó a la base de la RAF St Athan , a unas 15 millas (24 km) de Cardiff . Aunque esta ubicación debería haber sido ideal, se encontraron en un hangar en desuso sin calefacción, y el trabajo se volvió casi imposible a medida que el clima se volvía frío. Los principales equipos de investigación permanecieron en Dundee durante este período. [24]
La búsqueda continua de una ubicación más adecuada para todos los equipos llevó a la selección de Swanage en la costa sur del Reino Unido. El resto del grupo de radar original se trasladó allí en mayo de 1940, y el grupo de IA llegó el día antes que ellos. El grupo de IA, ubicado en chabolas en la costa cerca de Worth Matravers , estaba particularmente expuesto y a poca distancia de Cherburgo, ocupada por los alemanes . Mientras se llevaba a cabo la mudanza, AP Rowe aprovechó la oportunidad para establecer un segundo grupo aerotransportado que trabajara con magnetrones, dejando de lado al grupo de Bowen. Bowen pronto se vio obligado a abandonar el TRE y enviado a la Misión Tizard ese verano. [24]
El 25 de mayo de 1942, el Cuartel General de Operaciones Combinadas llevó a cabo la Operación Biting para capturar un radar de Würzburg que había sido fotografiado cerca de la costa francesa. Esto generó preocupaciones de que los alemanes pudieran lanzar un ataque similar contra las instalaciones británicas. Cuando se recibieron informes de que "diecisiete trenes llenos" de paracaidistas habían sido estacionados cerca de Cherburgo, directamente al otro lado del Canal de la Mancha desde Christchurch , casi cundió el pánico en el Ministerio del Aire y se realizó otro movimiento de emergencia. El equipo terminó en Malvern College a unos 160 kilómetros (99 millas) al norte. Esto proporcionó un amplio espacio de oficina pero poco en términos de vivienda e introdujo aún más retrasos en el programa de desarrollo. [25]
A pesar de todos los problemas, el 3 de julio de 1942 Churchill celebró una reunión con sus comandantes militares y el grupo H2S, donde sorprendió a los diseñadores de radar al exigir la entrega de 200 equipos H2S antes del 15 de octubre de 1942. El equipo de diseño de H2S estaba bajo gran presión, pero se les dio prioridad en cuanto a recursos. La presión también les proporcionó un excelente argumento para convencer a Lord Cherwell de que finalmente se abandonara el programa H2S basado en klistrones. [26]
El TRE no cumplió con el plazo del 15 de octubre; para el 1 de enero de 1943, solo doce bombarderos Stirling y doce Halifax habían sido equipados con H2S. En la noche del 30 de enero de 1943, trece Stirling y Halifax de la fuerza "Pathfinder" utilizaron H2S para lanzar bombas incendiarias o bengalas sobre un objetivo en Hamburgo . Cien Lancaster que seguían a los Pathfinder utilizaron las bengalas como objetivo para sus miras de bombardeo. Los resultados se consideraron "satisfactorios". [27] Se llevaron a cabo incursiones similares contra Turín la noche siguiente y Colonia en la noche del 2 al 3 de febrero. [27]
El 21 de febrero se tomó la decisión de equipar a todos los aviones del Mando de Bombardeo con H2S, no sólo como ayuda al bombardeo, sino también como ayuda a la navegación. En las primeras operaciones, el H2S había demostrado ser capaz de detectar las costas a una distancia tan grande que podía utilizarse como un sistema de navegación de largo alcance, permitiendo a los aviones volar en cualquier condición meteorológica. Para ayudar al navegante, el apuntador de bombas tenía la tarea de operar el H2S durante estos períodos. Para mejorar aún más las operaciones, el 12 de marzo se decidió que el Mando de Bombardeo recibiría más de los repuestos disponibles, ya que se creía que necesitarían compensar las mayores tasas de bajas. Anteriormente, cada escuadrón equipado debía tener un 100% de repuestos para todas las partes, y simplemente no había suficientes para todos. [27]
Los conjuntos H2S originales eran esencialmente unidades prototipo que se construyeron a mano para equipar a los Pathfinder con toda la velocidad posible. Uno de los muchos problemas con la entrada en servicio apresurada fue que los desarrolladores se vieron obligados a utilizar diseños de enchufe y toma existentes para conectar las diversas unidades del conjunto completo. No había conectores macho de montaje en mamparo disponibles en ese momento y, en consecuencia, muchos de los conectores macho libres en los extremos de los tramos de cables llevaban voltajes letales expuestos. [28] Mientras avanzaban las instalaciones de los prototipos, se estaba trabajando en una verdadera versión de producción, el Mk. II, que sería la versión más numerosa construida. Esta era en gran parte idéntica a los Mk. I, con la excepción de varios detalles de empaquetado y electrónica destinados a hacerlos más fáciles de construir. [29]
El Mando de Bombardeo comenzó a utilizar H2S de forma generalizada en el verano de 1943. En la noche del 24 de julio, la RAF comenzó la Operación Gomorra , un gran ataque a Hamburgo. Para entonces, el H2S ya se había instalado en los Lancaster, que se convirtieron en la columna vertebral del Mando de Bombardeo. Con el objetivo marcado por los Pathfinder que utilizaban H2S, los bombarderos de la RAF atacaron la ciudad con bombas incendiarias y de alto poder explosivo. Regresaron el 25 y el 27 de julio, y la USAAF realizó dos ataques diurnos entre las tres incursiones de la RAF. Grandes partes de la ciudad fueron quemadas hasta los cimientos por una tormenta de fuego . Murieron unas 45.000 personas, en su mayoría civiles. [30]
El Mk. II pronto se actualizó a la versión Mk. IIA, que se diferenciaba del Mk. II solo en el detalle de la antena del escáner; IIA reemplazó la antena dipolo original en el punto focal del escáner con una bocina de alimentación que enviaba la señal de regreso al receptor en una guía de ondas , eliminando el cable coaxial con pérdidas del modelo anterior. [29]
Ya en los primeros vuelos del V9977 se observó que una serie de características básicas del H2S dificultaban su uso. [31] Los intentos de solucionarlos comenzaron incluso antes de que el H2S entrara en servicio, pero una serie de problemas retrasaron enormemente su entrada en servicio. Se fueron añadiendo a medida que estaban disponibles, lo que produjo una profusión de diferentes marcas, que se detallan a continuación. [32]
A finales de abril de 1942, durante un vuelo de prueba del V9977 , se mostró la unidad prototipo al teniente de vuelo E. Dickie, un navegante. Dickie señaló que las cartas de navegación siempre se producían con el norte en la parte superior, mientras que la pantalla PPI del H2S tenía la parte superior de la pantalla representando cualquier dirección en la que volara la aeronave. Sugirió que esto causaría problemas importantes durante la navegación. Esto no se había considerado antes porque el H2S se había desarrollado como una ayuda para el bombardeo. Ahora que también se usaba como una importante ayuda para la navegación, este era un problema importante. Esto llevó a un programa de emergencia en EMI para modificar los conjuntos de prototipos con un sistema para corregir este problema. Esto se resolvió con la introducción de un selsyn (o "servo") conectado al girocompás de la aeronave , cuya salida modificaba la rotación del escaneo. [33]
Las pruebas de esta modificación revelaron inmediatamente otro problema. Como la pantalla siempre mostraba el norte hacia arriba, ya no era obvio si el avión estaba volando hacia su objetivo, que antes era fácil de ver ya que el objetivo estaría en la parte superior de la pantalla. Para solucionar esto, una adición adicional produjo una línea brillante en la pantalla que indicaba la dirección de viaje. [33] Una modificación posterior permitió que el operador controlara manualmente la línea indicadora de rumbo. Esto se usó en conjunto con la mira de bombas Mark XIV para corregir con precisión cualquier viento que alejara al avión de la línea de bombas. El indicador se fijó en un ángulo inicial proporcionado por el apuntador de bombas, y desde entonces el navegante podía ver cualquier desviación residual en su pantalla y pedir correcciones al piloto y al apuntador de bombas que actualizara sus ajustes en la mira de bombas. [34] Esta idea básica se amplió más tarde para permitir que las mediciones del navegante se enviaran automáticamente de vuelta a la mira de bombas, lo que significa que el apuntador de bombas ya no tenía que hacer esto durante la aproximación. Dado que los demás ajustes, como la altitud y la velocidad aerodinámica, ya se introducían automáticamente desde los instrumentos de la aeronave, solo quedaba la selección de la elevación del objetivo sobre el nivel del mar para realizarla manualmente, lo que podía hacerse antes de la misión. [35]
El otro problema era que cuando el avión se inclinaba, la señal tocaba el suelo sólo en el lado inferior del avión, llenando un lado de la pantalla con una señal sólida mientras que el otro lado estaba en blanco. Esto era particularmente molesto porque era durante el último minuto de la aproximación al objetivo que el navegante le daba correcciones de rumbo al piloto, haciendo que la pantalla fuera inutilizable cada vez que el piloto respondiera. [36] Este problema se resolvió mediante la introducción de un estabilizador mecánico que mantenía el sistema de escaneo nivelado con respecto al suelo. Una versión preliminar estuvo lista en septiembre de 1943, pero se notaron varios problemas, y no fue hasta el 5 de noviembre que se tomó la decisión de pasarla a producción. En ese momento, el desarrollo de la versión de 3 cm de H2S estaba en marcha, y Nash & Thompson prometió tener versiones del estabilizador para unidades de 10 y 3 cm disponibles para el 15 de diciembre de 1943. [36]
Un problema final estaba relacionado con la geometría de las señales devueltas por el radar. A medida que aumentaba el ángulo de escaneo, el tiempo que tardaba la señal en regresar no aumentaba linealmente, sino hiperbólicamente. Como resultado, los retornos cercanos a la aeronave eran bastante similares a lo que se vería en un mapa, pero los que estaban más lejos de la aeronave tenían un alcance cada vez más reducido. En el ajuste de alcance más corto, 10 millas (16 km), esto no era un problema grave, pero en el más largo, 100 millas (160 km), esto hacía que la pantalla fuera muy difícil de entender. Esto llevó a FC Williams a desarrollar un nuevo generador de base de tiempo que también emitía una señal hiperbólica, solucionando este problema. Esto se llamó "indicador de escaneo corregido" o pantalla Tipo 184. [34]
Todos estos conceptos se estaban desarrollando en gran medida en paralelo y, en una reunión celebrada en marzo de 1944, se supo que solo se podían esperar ritmos de producción bajos hasta finales de año. En ese momento, también se estaban introduciendo los nuevos juegos de 3 cm, y esto dio lugar a una profusión de varias Marks que presentaban una o más de estas correcciones adicionales. [37] Estos retrasos no se habían previsto y Lovell señaló más tarde:
Nos quedamos horrorizados por estas fechas retrasadas, pero lo peor estaba por venir en los meses siguientes: habíamos sobrecargado a las empresas, a los cerebros de la gente y probablemente a nosotros mismos. Los retrasos eran espantosos; parecía que todo el país había dejado de trabajar... Las cosas fueron empeorando cada vez más. [37]
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El radar funciona enviando pulsos muy cortos de una señal de radio desde un transmisor, luego apagando el transmisor y escuchando ecos en un receptor. La salida del receptor se envía a la entrada de brillo de un osciloscopio, por lo que los ecos fuertes hacen que se ilumine un punto en la pantalla. Para que los puntos correspondan a ubicaciones en el espacio, el osciloscopio escanea rápidamente desde el centro hacia el exterior de la pantalla; los ecos que regresan más tarde en el tiempo se producen más lejos en la pantalla, lo que indica una mayor distancia desde la aeronave. Los tiempos se sincronizan utilizando el pulso de transmisión para activar el escaneo. [38]
En el caso del H2S, los ecos se devuelven desde el suelo y los objetos que se encuentran sobre él. Esto significa que la primera señal que normalmente se recibiría sería la del suelo directamente debajo de la aeronave, ya que es la más cercana a ella. Dado que el eco de esta ubicación tardaba un tiempo en volver a la aeronave, el tiempo necesario para viajar hasta el suelo y regresar a la altitud actual de la aeronave, la pantalla del H2S tenía naturalmente un área vacía alrededor del centro de la pantalla, con su radio representando la altitud de la aeronave. Esto se conocía como el centro cero . Normalmente, el operador usaba un dial que retrasaba el inicio del barrido para reducir el tamaño de este centro cero y, por lo tanto, aumentar la cantidad de pantalla utilizada para la visualización en tierra. [39]
Cuando el centro-cero no estaba completamente marcado, los operadores notaron que se veían ecos fugaces dentro de este círculo y rápidamente concluyeron que provenían de otras aeronaves. Esto presentaba una forma sencilla de ver a los cazas nocturnos enemigos siempre que estuvieran debajo del bombardero y no lo suficientemente lejos como para que quedaran ocultos en el retorno desde tierra. Los cazas nocturnos alemanes normalmente se acercaban desde abajo, ya que ayudaba a recortar la silueta del avión objetivo contra la Luna, y la falta de una posición de cañón en esa ubicación hacía que fuera seguro acercarse desde esa dirección. Esto los dejaba en una posición ideal para ser detectados por H2S. Sin embargo, la pantalla era muy pequeña y esta área en blanco en la pantalla era solo una pequeña parte de ella, por lo que ver estos retornos era difícil. [40]
A principios de 1943, las operaciones de cazas nocturnos alemanes estaban mejorando. Entre enero y abril de 1943, el Mando de Bombardeo perdió un total de 584 aviones en las defensas. Aunque esto representaba solo el 4% de las salidas, era preocupante porque la mayor duración de la luz del día durante el verano significaba que las defensas inevitablemente serían más efectivas. Ya se estaban desarrollando varios sistemas para ayudar a los bombarderos a defenderse, incluido el radar Monica (una simple adaptación del radar AI Mk. IV original de los propios cazas nocturnos de la RAF) y la torreta automática de apuntamiento de cañones (AGLT), que estaba destinada a automatizar el fuego defensivo. Sin embargo, el primero resultó casi inútil en la práctica, y ya estaba claro que el segundo no estaría disponible al menos hasta 1944. [41]
Dudley Saward, el enlace del Mando de Bombardeo con los equipos de radar, visitó el emplazamiento de Malvern el 18 de abril para ver el progreso de los radares de microondas y mencionó el problema a Lovell. Estaba particularmente frustrado por una incursión llevada a cabo la noche anterior, el 16 y 17 de abril, en las instalaciones de Škoda , donde se perdió el 11,3 % de la fuerza de ataque debido a la acción enemiga y a otros problemas. Al mencionar los problemas con Monica y, especialmente, con el AGLT, Saward le dijo a Lovell:
¿Qué demonios vamos a hacer para solucionar el problema? [Luego añadí que...] El H2S nos dio una buena imagen del terreno debajo de nosotros, y fue una lástima que no pudiera darnos una buena imagen de los aviones que nos rodeaban. [41]
Lovell era consciente de que esto era posible. El equipo prometió que podrían construir una muestra de una pantalla especial que fuera en realidad lo opuesto a la pantalla principal de mapeo; en lugar de ajustar la pantalla para eliminar el centro cero y así proporcionar el máximo espacio en pantalla al mapa, esta nueva pantalla ajustaría el tamaño del centro cero hasta que llenara la pantalla, haciendo así más fácil ver los retornos de otras aeronaves. Sólo pidieron que "todo el asunto se mantuviera en secreto para evitar dificultades". [41]
Saward proporcionó un técnico electrónico, el sargento Walker, y dos mecánicos, todos los cuales llegaron al día siguiente e inmediatamente se pusieron a construir una pantalla en Halifax BB360 . La idea básica era utilizar el temporizador de retardo que reducía el tamaño del centro cero como un interruptor; la pantalla existente recibiría los retornos exactamente como lo había hecho antes, con todo lo anterior a ese temporizador suprimido, mientras que una nueva pantalla recibiría todo antes de ese momento, y podría ajustarse para que el centro cero llenara la pantalla. Esto daría como resultado una pantalla que mostraría todo lo que está en el aire, y una segunda que proporcionaría un mapa terrestre exactamente como antes. El primer sistema experimental voló el 27 de mayo con un Mosquito que proporcionaba un objetivo. El Mosquito apareció claramente en la pantalla, y las fotografías de la pantalla causaron mucho entusiasmo. [42]
Cuando las fotos llegaron al escritorio del Comandante en Jefe Adjunto del Mando de Bombardeo, Robert Saundby , inmediatamente envió un mensaje al Ministerio del Aire exigiendo que se instalaran lo más rápido posible. La nueva exhibición, que recibió el nombre oficial de Tipo 182 y fue apodada "Mousetrap", estaba en la línea de montaje en agosto de 1943. En este punto, el equipo recibió un mensaje exigiendo que dejaran de usar inmediatamente el nombre Mousetrap, ya que ese era el nombre de una próxima misión secreta. [a] Se les asignó oficialmente el nuevo nombre "Fishpond", una elección que se hizo oficial mediante un telegrama de Churchill el 9 de julio. Las primeras unidades operativas entraron en servicio en octubre de 1943 y, en la primavera de 1944, la mayoría de los aviones del Mando de Bombardeo lo llevaban. [42] Se produjeron doscientos ejemplares del modelo prototipo antes de que se introdujera una versión ligeramente modificada, el Tipo 182A. Esta versión tenía el alcance fijado en 26.000 pies (7.900 m), con el efecto secundario de que si el avión volaba por debajo de esta altitud el suelo aparecía como un anillo de ruido en la pantalla. [43]
La pantalla del Tipo 182 normalmente estaba ubicada en la estación del operador de radio, no en la del navegante. Esto reducía la carga de trabajo del navegante y al mismo tiempo simplificaba las comunicaciones cuando se veía un objetivo; el operador de radio podía comunicarse fácilmente con la tripulación o enviar mensajes a otras aeronaves. Normalmente se veían varios puntos luminosos, ya que otros aviones en la corriente de bombarderos hacían excelentes retornos. Estos permanecían en gran parte estacionarios en la pantalla ya que todos volaban aproximadamente en la misma trayectoria, por lo que los cazas enemigos eran fáciles de ver como puntos que se movían dentro del patrón de retornos. [44] Si se sospechaba que un punto luminoso se acercaba al bombardero, cambiaban su rumbo y veían si el punto luminoso lo seguía; si lo hacía, comenzaban inmediatamente las maniobras defensivas. [45]
La resolución de cualquier radar es una función de la longitud de onda utilizada y del tamaño de la antena. En el caso del H2S, el tamaño de la antena era una función de la apertura de la torreta del bombardero, y cuando se combinó con la longitud de onda de 10 cm, esto llevó a una resolución de 8 grados en arco. Esto era mucho más burdo de lo deseado, tanto para fines de mapeo como para los deseos del Mando Costero de detectar fácilmente las torres de mando de los submarinos . El 6 de febrero de 1943, se comenzó a trabajar en una versión de banda X de la electrónica, que operaba a 3 cm. Esto mejoraría la resolución a 3 grados cuando se usara con la misma antena. Cuando se le dio prioridad al Mando de Bombarderos, el Mando Costero respondió produciendo especificaciones para un sistema ASV mucho más avanzado que operaba a 1,25 cm, pero esto no se completó al final de la guerra. [46]
El trabajo sobre magnetrones de 3 cm se había estado realizando durante algún tiempo, y una unidad AIS con un dispositivo de este tipo se había instalado en el morro del Boeing 247 -D, DZ203 de la RAF Defford ya en 1942. Este avión había sido suministrado originalmente por la Junta de Investigación de Defensa Canadiense para probar los modelos estadounidenses de radar AI, y desde entonces se había utilizado ampliamente en el desarrollo de varias versiones de AI, ASV y H2S. [47] A George Beeching se le había asignado la tarea de instalar H2S en el Stirling, y a principios de 1943 logró obtener un solo magnetrón de 3 cm del grupo AI de Herbert Skinner que trabajaba en el Boeing. Lo hizo funcionar en la electrónica del H2S en un equipo de sobremesa el 7 de marzo de 1943, y luego lo instaló rápidamente en el Stirling N3724 para realizar su primer vuelo el 11 de marzo. Las pruebas demostraron que la unidad tenía un alcance muy corto y no podía utilizarse de manera efectiva a más de 10.000 pies (3.000 m) de altitud. Los trabajos posteriores se retrasaron debido a la necesidad de adaptar los conjuntos de 10 cm existentes a los aviones operativos. [48]
El Mando de Bombardeo inició una serie de incursiones a gran escala sobre Berlín en las noches del 23 y 24 de agosto, el 31 de agosto y el 1 de septiembre y el 3 y 4 de septiembre de 1943. [49] Se descubrió que el H2S era en gran medida inútil en estas misiones; la ciudad era tan grande que distinguir sus características resultó muy difícil. [49] El 5 de septiembre, Saward visitó al equipo del H2S y les mostró fotografías de las pantallas PPI del H2S sobre Berlín. En el ajuste de alcance de 10 millas (16 km), utilizado durante el bombardeo, los retornos cubrían toda la pantalla y no había contornos claros de objetos grandes sobre los que navegar. Esto fue una sorpresa dados los excelentes resultados sobre Hamburgo. Después de muchas discusiones entre los equipos dentro del TRE sobre cómo abordar este problema, el 14 de septiembre el equipo comenzó a trabajar en una versión oficial del H2S que funcionara en la banda X. [49]
En ese momento, el laboratorio de radiación estadounidense MIT también entró en la contienda. Habían decidido pasar directamente a la longitud de onda de 3 cm, llamando a su unidad H2X . Se estaba desplegando en bombarderos estadounidenses en octubre de 1943. En junio, había un debate en curso en el Reino Unido sobre si continuar el desarrollo de sus propios equipos de H2S de 3 cm o simplemente utilizar las unidades estadounidenses cuando estuvieran disponibles. Se hizo la sugerencia de que las unidades H2S Mk. II existentes deberían convertirse a la banda X, y los estadounidenses deberían trabajar en su lugar en ASV de 3 cm. A esto le siguió una reunión el 7 de junio en la que la dirección de TRE decidió presionar para tener tres escuadrones de H2S de 3 cm para finales de año. El equipo de Lovell consideró que esto era básicamente imposible. En cambio, tramaron un plan privado para construir e instalar un total de seis equipos que equiparían a los Lancasters de Pathfinder Force para finales de octubre. [50]
El trabajo continuó en lo que ahora se conocía como H2S Mk. III, y un equipo experimental se utilizó por primera vez sobre Berlín en la noche del 18 al 19 de noviembre de 1943. En comparación con la primera misión con los equipos Mk. I, los resultados con el Mk. III fueron descritos como "más extraordinarios". [51] El Mk. III se puso en producción rápidamente y vio su primer uso operativo real el 2 de diciembre. [52]
Desde este punto hasta el final de la guerra, el Mk. III se convirtió en la columna vertebral de la flota del Mando de Bombardeo, y se introdujeron una gran variedad de versiones. La primera modificación fue el Mk. IIIB fuera de secuencia, que agregó la unidad de visualización Tipo 184 con corrección de alcance de los modelos IIC, pero carecía de estabilización de balanceo. La estabilización se agregó en la siguiente versión en servicio, el Mk. IIIA. El nuevo escáner "whirligig" de 6 pies (1,8 m) se agregó al Mk. IIIA para producir el Mk. IIIC, mientras que el escáner original con un magnetrón de mayor potencia produjo el Mk. IIID. La pantalla Tipo 216, que usa deflexión magnética, que era mucho más fácil de producir en masa, se agregó al IIIA original para producir el Mk. IIIE, mientras que el whirligig se agregó a la misma unidad para hacer el Mk. IIIF. [29]
A mediados de 1944, la guerra en Europa estaba claramente entrando en sus etapas finales, y la RAF comenzó a hacer planes para comenzar a atacar a Japón con el grupo Tiger Force . Para equipar a estos aviones, que necesitarían tanto orientación como navegación de largo alcance, se introdujo un sistema de conversión para las unidades Mk. II anteriores. Basado en unidades IIC no estabilizadas, el Mk. IIIG utilizó un nuevo magnetrón y receptor para operación de 3 cm como los otros sistemas Mk. III. El objetivo principal era usarlo para navegación de largo alcance, en lugar de apuntar bombas. El Mk. IIIH final fue IIIG con la pantalla Tipo 216. [29]
Antes de que se desplegara el H2S en 1943, hubo un intenso debate sobre si se debía utilizar debido a la posibilidad de que los alemanes lo perdieran. Al final, esto ocurrió casi de inmediato. En su segunda misión de combate, durante el ataque a Colonia en la noche del 2 al 3 de febrero de 1943, uno de los Stirling que transportaba H2S fue derribado cerca de Róterdam por la tripulación del Oblt Frank & Fw Gotter. [53] El dispositivo atrajo inmediatamente la atención de los técnicos de Wolfgang Martini , que lograron salvar todo excepto la pantalla PPI. [54]
Un grupo se formó para explotar el dispositivo y lo denominó Rotterdam Gerät (aparato de Rotterdam) y se reunió por primera vez el 23 de febrero de 1943 en las oficinas de Telefunken en Berlín. [54] [b] Un segundo ejemplar, también con un PPI destruido, fue capturado el 1 de marzo, irónicamente de un bombardero que formaba parte de un grupo que atacaba y dañaba gravemente las oficinas de Telefunken, destruyendo el primer ejemplar en el proceso. [18]
Según Lovell, el interrogatorio de los miembros supervivientes de la segunda tripulación reveló que:
Los aparatos que han caído en nuestras manos carecían hasta ahora de su unidad de visualización... pero el interrogatorio de los prisioneros ha revelado que el aparato se utiliza sin duda para encontrar objetivos, ya que escanea el territorio sobre el que vuela... [18]
En combinación con su propia pantalla, se volvió a montar un conjunto en la torre antiaérea Humboldthain en Berlín. Cuando se activó, aparecieron imágenes claras de la ciudad en la pantalla, lo que causó una considerable consternación a Hermann Göring . Se puso en marcha una contramedida adoptada rápidamente mediante la instalación de pequeños reflectores en las esquinas de la ciudad, que producían puntos brillantes en la pantalla en áreas que de otro modo estarían vacías, como lagos y ríos. Producir los reflectores con la precisión angular requerida resultó ser un problema difícil, al igual que mantenerlos en las posiciones correctas para producir la imagen correcta. [55]
Aunque el concepto básico del magnetrón se entendió de inmediato, varios detalles del sistema en su conjunto seguían siendo un misterio, [56] y también se dieron cuenta de que construir un sistema de radar completo que lo utilizara llevaría algún tiempo. [18] Por lo tanto, a corto plazo, dieron "prioridad de pánico" [57] a un bloqueador terrestre y un detector que permitiera a sus cazas nocturnos localizar las señales de microondas. [58] Este desarrollo se vio frenado por la decisión de la industria electrónica alemana de dejar de investigar las microondas poco antes de que el Rotterdam Gerät cayera literalmente del cielo. Otro problema grave fue la falta de detectores de cristal adecuados que eran clave para los diseños de receptores británicos. [54]
Se probaron varios sistemas de interferencia. El primero, conocido como Roderich , fue desarrollado por Siemens . [59] Estos usaban un transmisor montado en una torre apuntando al suelo, las reflexiones del suelo difundían la señal en el espacio donde eran captadas por los receptores H2S. Las transmisiones de Roderich estaban sincronizadas aproximadamente con la velocidad de escaneo de la antena H2S, lo que causaba que pareciera un patrón similar a un molinete que dificultaba ver el suelo entre sus pulsos. Sin embargo, su magnetrón solo era capaz de producir 5 W de potencia, lo que le daba un alcance muy corto. Eran tan ineficaces que fueron abandonados en 1944. Otro sistema, Roland , usaba un klistrón de 50 W, pero también se consideró infructuoso y se abandonó alrededor de marzo de 1945. Otro sistema basado en klistrón, Postklystron , fue diseñado por el Reichspost y desplegado alrededor de Leuna . [57]
Se encargaron dos sistemas de detección: un sistema pasivo simple que era esencialmente un receptor de alta frecuencia, que se convirtió en Naxos , y un sistema mucho más sensible que utilizaba su propio magnetrón como oscilador local conocido como Korfu . Ambos requerían detectores de cristal en sus receptores, y se inició un programa de choque para desarrollarlos. Estos comenzaron a entregarse en unos pocos meses, pero demostraron ser difíciles de producir en masa y extremadamente frágiles en el campo. [58] Esto limitó la disponibilidad del detector de radar Funkgerät (FuG) 350 Naxos a un puñado de ejemplos operativos, lo que permitió a los cazas nocturnos de la Luftwaffe localizar las transmisiones de H2S. [1] La versión AU del mismo equipo se utilizó para permitir que los submarinos detectaran ASV de frecuencia de microondas. [60]
La RAF no tuvo noticias del Naxos hasta la primavera de 1944, cuando una serie de informes de inteligencia sugirieron que los alemanes habían desarrollado un detector de H2S. En ese momento, los alemanes solo tenían unas pocas docenas de detectores de este tipo en servicio, pero los informes reabrieron el debate de larga data entre los partidarios del H2S y los de los sistemas de navegación con base en el Reino Unido como el Oboe. Esto coincidió con un período de mayores pérdidas en el Mando de Bombardeo, y hubo pedidos de que se abandonara el sistema. El asunto se debatió durante meses. [18]
La cuestión quedó finalmente resuelta gracias a un estudio de Saward, que observó que las pérdidas durante el período de Naxos fueron en realidad menores, pasando del 4% al 2% de las salidas. La caída coincidió con la introducción de Fishpond. [61] Saward concluyó que:
El principal valor de Naxos para los alemanes puede ser el de ser un arma de propaganda en un intento de detener, o al menos limitar, nuestro uso de H2S. [62]
En julio de 1944, un Ju 88G-1 del 7.º Staffel / NJG 2 voló en dirección contraria en una baliza de aterrizaje y aterrizó en la base de la RAF Woodbridge por accidente. La tripulación fue arrestada antes de que pudieran destruir su equipo, proporcionando a los investigadores británicos la última versión del radar de banda VHF Lichtenstein SN-2 , el detector de radar Flensburg y el equipo IFF FuG 25a Erstling . [63] El interrogatorio de la tripulación reveló que el sistema Flensburg detectó las emisiones del radar Monica de los bombarderos de la RAF y que se utilizó como sistema de búsqueda de referencia. Naxos no estaba instalado, y la tripulación declaró que solo se utilizaba para la advertencia inicial, no como sistema de búsqueda de referencia. [62] Todo esto fue un gran alivio para todos los involucrados; Monica ya estaba siendo reemplazado por sistemas Fishpond en la mayoría de los aviones, y a los aviones con Monica se les dijo que lo apagaran. El H2S permaneció en uso durante el resto de la guerra. [64]
Como habían predicho los ingenieros británicos, los alemanes tardaron dos años en completar el desarrollo de los radares basados en magnetrones. El primero en entrar en funcionamiento a principios de 1945 fue el FuG 240 Berlin , un radar AI muy similar al AI Mk. VIII británico . En ese momento, el país estaba al borde de la derrota y el Berlin nunca entró en servicio. Se instaló un pequeño número de ellos de forma experimental, uno de los cuales fue capturado por la RAF en un Ju 88 derribado. [26] También se introdujeron varios otros radares desarrollados a partir de los mismos sistemas básicos, pero tuvieron un servicio limitado o nulo. Un avance realizado por los alemanes durante este período fue un nuevo tipo de antena que utiliza un dieléctrico para dar forma a la salida, conocido en el Reino Unido como polyrod . [65]
En una línea de desarrollo separada, la RAF estaba trabajando en un par de computadoras mecánicas conocidas como Unidad de Millas Aéreas (AMU) e Indicador de Posición Aérea (API), que continuamente realizaban cálculos de estimación , reduciendo enormemente la carga de trabajo del navegante. Esto era alimentado por entradas similares a las de la mira de bombas Mk. XIV, es decir, la dirección y velocidad estimadas del viento, con el rumbo y la velocidad de la aeronave ingresados automáticamente desde los instrumentos de la aeronave. La salida del sistema era un voltaje variable que podía usarse para accionar la mira de bombas Mk. XIV. [66]
En un desarrollo conocido como Mark IV, el H2S fue modificado para leer también estos voltajes, que desplazan el centro de la pantalla en una cantidad proporcional a las señales. Esto contrarrestaría el movimiento de la aeronave y "congelaría" la pantalla. Cuando se configuraron inicialmente, estos cálculos nunca fueron perfectos, por lo que normalmente se encontraba alguna desviación residual en la pantalla. El navegante podía entonces ajustar estos ajustes con los controles de la pantalla, ajustándolos hasta que la imagen estuviera perfectamente quieta. Estos valores luego se retroalimentaban a la AMU y al API, produciendo mediciones altamente precisas de los vientos en altura. [67] El Mk. IVA utilizó el escáner de percusión más grande. Ninguno estaba disponible cuando terminó la guerra. [68]
Las mejoras posteriores en el diseño de magnetrones y receptores durante la guerra permitieron utilizar longitudes de onda aún más cortas y en el verano de 1943 se tomó la decisión de comenzar el desarrollo de versiones que funcionaran en la banda K a 1,25 cm. Esto mejoraría la resolución en más de un factor de dos con respecto a las versiones de banda X y era especialmente interesante como sistema para bombardeos a baja altura, donde el horizonte local corto limitaba la cantidad de territorio visible en la pantalla y requeriría orientación sobre objetos más pequeños, como edificios particulares. [69]
El corolario de esta resolución mejorada fue que un sistema de banda K ofrecería la misma resolución que el sistema de banda X con una antena de la mitad del tamaño. Una antena de este tipo encajaría en el Mosquito, y comenzó el desarrollo de un escáner de 28 pulgadas (710 mm). El Mosquito ya se utilizaba ampliamente para operaciones de indicación de objetivos precisos , y equiparlos con H2S aumentaría aún más sus capacidades. El 22 de febrero de 1944, el grupo de desarrollo propuso equipar rápidamente el Mark IV en todos los Lancasters y, para necesidades de mayor precisión, desarrollar un Whirligig de banda X o un Whirligig de banda K con una antena más pequeña. [69] En cambio, se les ordenó que hicieran ambas cosas. [70]
El trabajo en banda K recibió el nombre de "Lion Tamer" (domador de leones). [70] La primera prueba del equipo básico tuvo lugar en un Vickers Wellington el 8 de mayo de 1944, y el Lancaster ND823 fue equipado con el prototipo Mark VI y voló el 25 de junio. Sin embargo, una reunión celebrada el 16 de junio señaló que el alcance de los equipos de banda K no era bueno, ya que las pruebas en los EE. UU. alcanzaban solo 10 millas (16 km) desde 10 000 pies (3000 m) de altitud. Además, la producción no estaba lista para entregas a gran escala y, como dijo Dee, "el programa actual de 100 equipos H2S Mark VI debe considerarse una expresión de fe". [71]
Varias características nuevas se convirtieron en parte del esfuerzo de Lion Tamer. Debido a la resolución mucho mayor de las señales de banda K, se necesitaba una nueva pantalla porque el punto producido en la pantalla anterior era demasiado grande y superponía detalles en ambos lados. Se encontró una solución en la pantalla Tipo 216, que incluía escaneo de sectores , que permitía al operador seleccionar uno de los ocho puntos de la rosa de los vientos y la pantalla se expandía para mostrar solo ese sector. Esto efectivamente duplicó la resolución de la pantalla. [72] Mientras tanto, el trabajo en las nuevas computadoras mecánicas para la navegación aérea progresaba bien. Se decidió que el Mark VI debería poder conectarse a estos sistemas. Finalmente, todos estos cambios se agruparon en el Mark VIII propuesto. [35]
A finales del verano de 1944, cuando las operaciones posteriores al Día D se estancaron, se renovó el interés por utilizar el sistema de banda K para detectar objetivos tácticos como tanques. El Lancaster JB558 fue equipado con un escáner de 6 pies y un equipo de banda K y comenzó las pruebas a bajas altitudes entre 1.000 y 2.000 pies (300 y 610 m) a partir de diciembre de 1944. Los resultados fueron "inmediatamente asombrosos", con las pantallas mostrando imágenes de alta calidad de edificios individuales, carreteras, vías férreas e incluso pequeños arroyos. [73]
Experimentos similares con el escáner más pequeño de 3 pies no tuvieron tanto éxito en esta función. En una reunión celebrada el 16 de diciembre, se decidió seguir adelante con los Lancaster con escáneres de 6 pies y los Mosquito con escáneres de 3 pies. Esto significaba que el equipo de banda K que originalmente se había planeado instalar en el Pathfinder Force se utilizaría en estos aviones. El Pathfinder Force recibió en su lugar el equipo de banda X Mark IIIF. [74]
Finalmente, sólo los Mosquitos estuvieron listos antes de que terminara la guerra, y llevaron a cabo un total de tres operaciones de marcado de objetivos para la Pathfinder Force. Cuando terminó la guerra y con ella el programa Lend-Lease , desapareció la disponibilidad de los magnetrones de banda K. Además, en pruebas a gran altitud, se observó que la señal desaparecía en las nubes, una observación que más tarde daría lugar a los sistemas de radar meteorológico , pero que mientras tanto hizo que el sistema perdiera su utilidad. [75] El Director de Radar del Ministerio del Aire decidió prohibir todo trabajo sobre los sistemas de banda K por razones de seguridad. [76]
Con el objetivo de mejorar aún más los aspectos de navegación del sistema, se trabajó en un sistema conocido como H2D, la D de "Doppler". La idea era que el desplazamiento Doppler de las señales debido al movimiento sobre el suelo pudiera utilizarse para determinar la velocidad respecto al suelo. En condiciones de aire en calma, el desplazamiento Doppler máximo se vería exactamente delante, pero en presencia de vientos en altura, el componente lateral haría que el punto máximo se desplazara en un ángulo, mientras que el componente de cola o proa haría que la velocidad Doppler medida fuera diferente a la del indicador de velocidad aerodinámica. Al comparar estas mediciones con la velocidad aerodinámica y el rumbo del avión, la velocidad y la dirección del viento podrían calcularse con precisión. [77]
Las pruebas comenzaron en la base de la RAF Defford en el Wellington NB822 a principios de 1944. Se hizo evidente que la sensibilidad de la unidad era suficiente para que el tráfico terrestre, como camiones y trenes, se hiciera visible en la pantalla. Este es el primer ejemplo de lo que hoy se conoce como indicación de objetivo móvil , que teóricamente permitiría a una aeronave escanear en busca de objetivos en un área amplia. Una segunda aeronave, NB823 , se unió al esfuerzo en junio de 1944, y luego una tercera (identificación desconocida). [78]
Pruebas más rigurosas demostraron que el equipo experimental sólo era realmente útil cuando el avión volaba a menos de 3000 pies (910 m) y tenía un alcance de detección efectivo máximo del orden de 3 a 4 millas (4,8–6,4 km). El trabajo para mejorar estos números fue lento, [77] [79] y el proyecto finalmente quedó relegado a puramente experimental sin planes de introducir una versión de servicio. [78]
Después del Día de la Victoria , todos los modelos anteriores al Mk. IIIG fueron declarados obsoletos y el trabajo en curso sobre muchas de las versiones más nuevas terminó. En lugar de toda la serie desde el Mk. VI al VIII llegó el Mark IX, que era esencialmente una versión del 3 cm Mk. VIII diseñado específicamente para su uso en el bombardero a reacción E3/45, que después de convertirse en B3/45, finalmente surgiría como el English Electric Canberra . [80]
A diferencia de los diseños anteriores que se añadieron a los bombarderos existentes en un carenado externo, para el E3/45 el radar se diseñó como parte integral del avión. Por lo demás, fue una actualización relativamente sencilla del Mk. VIII existente con un magnetrón de 200 kW mucho más potente y numerosos otros cambios menores. Se le adjudicó un contrato a EMI en 1946 como Mark IX, pero durante el desarrollo se modificó para equipar también los diseños de bombarderos B14/46 mucho más grandes, el V-force . Estos eran esencialmente idénticos al concepto original, pero utilizaban el reflector "whirligig" más grande y se convirtieron en el Mk. IXA. [80] El uso del reflector "whirligig" más grande y una guía de ondas ranurada permitió reducir el ancho del haz angular a 1,5 grados, una gran mejora con respecto a los modelos de la Segunda Guerra Mundial. [81]
El Mk. IX, más tarde conocido como Mk. 9 cuando se abandonaron los números romanos, permitía establecer la velocidad de escaneo en 8, 16 o 32 RPM . [81] Además, al igual que los modelos de banda K, el IX incluía la capacidad de realizar un escaneo sectorial, lo que limitaba el movimiento del escáner de modo que, en lugar de realizar círculos completos, escaneara de un lado a otro en un ángulo más pequeño. En este caso, la idea no era mejorar la resolución, sino proporcionar actualizaciones mucho más rápidas del área seleccionada, lo que era necesario para tener en cuenta la velocidad mucho mayor de la aeronave. [80] Esto era especialmente útil en el V-force, donde la ubicación del radar en el morro dificultaba el escaneo hacia atrás de todos modos y, en el mejor de los casos, siempre se bloqueaban unos 60 a 90 grados. Limitar aún más el escaneo a 45 grados, a pedido, no fue una pérdida real. [81]
El sistema también añadió la capacidad de realizar bombardeos desfasados , una adición relativamente común a los sistemas de bombardeo de posguerra. Durante las operaciones se descubrió que el objetivo podía no aparecer en el radar; en estos casos, el navegante seleccionaba una característica cercana que fuera visible, una curva en un río o una torre de radio, por ejemplo, y medía el ángulo y la distancia entre ella y el objetivo. Luego intentaban guiar la aeronave de modo que la característica de puntería seleccionada estuviera en la ubicación adecuada en relación con el centro de la pantalla, lo que no era en absoluto una tarea sencilla. El bombardeo desfasado permitía al navegante marcar estas desfases en la pantalla, lo que hacía que toda la pantalla se moviera en esa cantidad. Luego, el navegante guiaba la aeronave de modo que la característica seleccionada pasara por el centro de la pantalla, lo que era mucho más fácil de organizar. [80]
Durante el mismo período, el API fue reemplazado por el más avanzado Navigation and Bombing Computer (NBC), que, cuando se combinó con el radar Mk. IX y Green Satin , formó el Navigation and Bombing System (NBS). Green Satin realizó mediciones altamente precisas y completamente automáticas de la velocidad y dirección del viento, lo que permitió al NBC realizar cálculos de estima con un alto grado de precisión. Esto automatizó aún más el proceso de navegación hasta el punto en que ya no se necesitaban navegantes y apuntadores de bombas separados, y algunos aviones fueron diseñados con una tripulación de solo dos. [82]
El desarrollo se llevó a cabo a un ritmo más lento debido a las austeridades de la posguerra. Las pruebas de vuelo del Mk. IX, más pequeño, comenzaron en 1950 en un Avro Lincoln , seguido por el Mk. IXA en 1951 en aviones Handley Page Hastings o Avro Ashton . [80] Como era demasiado tarde para el Canberra, que entró en servicio en 1951, los primeros modelos tuvieron que ser modificados con un morro de cristal convencional para bombardeo óptico. [83] El Mk. IVA permaneció en servicio hasta 1956, cuando el Mk. IX finalmente entró en servicio en el V-force. [35]
El primer uso del NBS en combate fue en 1956, cuando los Vickers Valiants realizaron ataques de largo alcance contra la Fuerza Aérea Egipcia en el Aeropuerto de El Cairo. El sistema permaneció en servicio con la fuerza de bombarderos V (Valiant, Avro Vulcan y Handley Page Victor ) durante toda su vida útil. El último uso en combate lo hicieron los Vulcan de los vuelos de la Operación Black Buck en 1982 durante la Guerra de las Malvinas , que utilizaron el sistema como principal ayuda de navegación y bombardeo a lo largo de los viajes de ida y vuelta de 7.000 millas (11.000 km) hacia y desde la Isla Ascensión . [84] El Mk. IX también se utilizó en el Handley Page Victor , cuyos últimos ejemplares dejaron de servicio en 1993. [85]
En 1950 se planteó un nuevo requisito para un bombardeo convencional más preciso, exigiendo una precisión de 200 yardas (180 m) desde un avión que volara a 50.000 pies (15.000 m) y 500 nudos (930 km/h; 580 mph). Esto llevó a que se considerara tempranamente una versión que operara en la banda Q en una longitud de onda de 8 mm. Se construyó una versión experimental en 1951, pero en la práctica el Mk. IX demostró ser lo suficientemente útil por sí solo y se abandonó su desarrollo. [84]
De Lovell: [68]
