El radar Airborne Interception Mark IV ( AI Mk. IV ), producido por EE. UU. como SCR-540 , fue el primer sistema de radar aire-aire operativo del mundo . Temprano Mk. Las unidades III aparecieron en julio de 1940 en bombarderos ligeros Bristol Blenheim reconvertidos , mientras que el definitivo Mk. IV alcanzó una amplia disponibilidad en el caza pesado Bristol Beaufighter a principios de 1941. En el Beaufighter, el Mk. Podría decirse que IV jugó un papel en el fin del Blitz , la campaña de bombardeos nocturnos de la Luftwaffe de finales de 1940 y principios de 1941.
El desarrollo inicial fue impulsado por un memorando de 1936 de Henry Tizard sobre el tema de los combates nocturnos. El memorando fue enviado a Robert Watt , director de los esfuerzos de investigación del radar, quien acordó permitir que el físico Edward George "Taffy" Bowen formara un equipo para estudiar el problema de la interceptación aérea. El equipo tenía un sistema de banco de pruebas en vuelos más tarde ese año, pero el progreso se retrasó durante cuatro años debido a reubicaciones de emergencia, tres diseños de producción abandonados y la relación cada vez más conflictiva de Bowen con el reemplazo de Watt, Albert Percival Rowe . Al final, Bowen fue expulsado del equipo justo cuando el sistema finalmente estaba madurando.
El Mk. La serie IV operaba a una frecuencia de aproximadamente 193 megahercios (MHz) con una longitud de onda de 1,5 metros y ofrecía rangos de detección contra aviones grandes de hasta 20.000 pies (6,1 km). Tenía numerosas limitaciones operativas, incluido un alcance máximo que aumentaba con la altitud del avión y un alcance mínimo que apenas era lo suficientemente cercano como para permitir al piloto ver el objetivo. Se requirió una habilidad considerable por parte del operador del radar para interpretar las indicaciones de sus dos tubos de rayos catódicos (CRT) para el piloto. Fue sólo con la creciente competencia de las tripulaciones, junto con la instalación de nuevos sistemas de radar terrestres dedicados a la tarea de interceptación, que las tasas de interceptación comenzaron a aumentar. Estos aproximadamente se duplicaron cada mes hasta la primavera de 1941, durante el apogeo del Blitz.
El Mk. IV se utilizó en el frente solo por un corto período. La introducción del magnetrón de cavidad en 1940 condujo a un rápido progreso en los radares de frecuencia de microondas , que ofrecían una precisión mucho mayor y eran eficaces a bajas altitudes. El prototipo Mk. VII comenzó a reemplazar el Mk. IV a finales de 1941, y el AI Mk. VIII relegó en gran medida al Mk. IV a funciones de segunda línea en 1943. El Mk. El receptor de IV, originalmente un receptor de televisión , se utilizó como base del ASV Mk. II radar , Chain Home Low , AMES Type 7 y muchos otros sistemas de radar a lo largo de la guerra.
A finales de 1935, el desarrollo de Robert Watt de lo que entonces se conocía como radiolocalización y localización de dirección (RDF) en Bawdsey Manor en Suffolk , en la costa este de Inglaterra, había logrado construir un sistema capaz de detectar aviones grandes a distancias de más de 40 millas. (64 kilómetros). [2] El 9 de octubre, Watt escribió un memorando pidiendo la construcción de una cadena de estaciones de radar que recorrieran la costa este de Inglaterra y Escocia, espaciadas aproximadamente 20 millas (32 km) entre sí, proporcionando alerta temprana para todas las Islas Británicas. Esto se conoció como Chain Home (CH), y pronto los radares pasaron a ser conocidos con el mismo nombre. El desarrollo continuó y, a finales de 1935, el alcance había mejorado a más de 130 km (80 millas), lo que redujo el número de estaciones necesarias. [3]
Durante 1936, el sistema experimental en Bawdsey se probó contra una variedad de ataques simulados, junto con un extenso desarrollo de la teoría de interceptación llevado a cabo en RAF Biggin Hill . Un observador fue Hugh Dowding , inicialmente como director de investigación de la RAF y más tarde como comandante del RAF Fighter Command . Dowding señaló que las estaciones CH proporcionaban tanta información que los operadores tenían problemas para transmitirla a los pilotos, y los pilotos tenían problemas para entenderla. Abordó esto mediante la creación de lo que hoy se conoce como el sistema Dowding . [4]
El sistema Dowding se basaba en una red telefónica privada que enviaba información desde las estaciones CH, el Royal Observer Corps (ROC) y la radiogoniometría ( RDF) a una sala central donde los informes se trazaban en un mapa grande. Esta información fue luego telefoneada a las cuatro sedes regionales del Grupo , quienes recrearon el mapa que cubre su área de operaciones. Los detalles de estos mapas luego se enviarían a los Sectores de cada Grupo, cubriendo una o dos bases aéreas principales, y desde allí a los pilotos por radio. Este proceso tomó tiempo, durante el cual el avión objetivo se movió. Como los sistemas CH solo tenían una precisión de aproximadamente 1 km en el mejor de los casos, [5] los informes posteriores estaban dispersos y no podían ubicar un objetivo con una precisión mayor que aproximadamente 5 millas (8,0 km). [6] Esto estaba bien para intercepciones diurnas; Los pilotos normalmente habrían detectado sus objetivos dentro de este rango. [7]
Henry Tizard, cuyo Comité para el Estudio Científico de la Defensa Aérea encabezó el desarrollo del sistema CH, empezó a preocuparse de que el CH fuera demasiado eficaz. Esperaba que la Luftwaffe sufriera tantas pérdidas que se vería obligada a suspender los ataques diurnos y recurriría a un bombardeo nocturno. [6] Sus predecesores en la Primera Guerra Mundial hicieron lo mismo cuando el Área de Defensa Aérea de Londres bloqueó con éxito los ataques diurnos y los intentos de interceptar bombarderos alemanes por la noche resultaron cómicamente ineficaces. Las preocupaciones de Tizard resultarían proféticas; Bowen lo llamó "uno de los mejores ejemplos de previsión tecnológica realizado en el siglo XX". [6]
Tizard era consciente de que las pruebas mostraban que un observador sólo podría ver un avión de noche a una distancia de unos 300 m (1000 pies), tal vez 610 m (2000 pies) en las mejores condiciones de iluminación de la luna, [ 8] una precisión que el sistema Dowding no podía proporcionar. [6] [9] Al problema se sumaría la pérdida de información de la República de China, que no podría detectar el avión excepto en las mejores condiciones. Si la interceptación fuera a ser manejada por radar, tendría que organizarse en el corto tiempo entre la detección inicial y el paso de la aeronave más allá de los sitios CH en la costa. [6] [10]
Tizard expresó sus pensamientos en una carta del 27 de abril de 1936 a Hugh Dowding, que en ese momento era miembro aéreo de Investigación y Desarrollo . También envió una copia a Watt, quien la envió a los investigadores que se mudaban a su nueva estación de investigación en Bawdsey Manor. [11] En una reunión en el pub Crown and Castle, Bowen presionó a Watt para que le permitiera formar un grupo para estudiar la posibilidad de colocar un radar en el propio avión. [11] [b] Esto significaría que las estaciones CH solo necesitarían llevar el caza al área general del bombardero, el caza podría usar su propio radar para el resto de la intercepción. Watt finalmente se convenció de que el personal necesario para apoyar el desarrollo tanto del CH como de un nuevo sistema estaba disponible, y el Airborne Group se separó del esfuerzo del CH en agosto de 1936. [12]
Bowen inició los esfuerzos del radar de intercepción aérea (IA) discutiendo el problema con dos ingenieros de la cercana RAF Martlesham Heath , Fred Roland y NE Rowe. También realizó varias visitas al cuartel general del Comando de Cazas en RAF Bentley Priory y discutió técnicas de lucha nocturna con cualquiera que mostrara interés. [13] Los primeros criterios para un radar aerotransportado, operable por el piloto o por un observador, incluyeron:
Bowen dirigió un nuevo equipo para construir lo que entonces se conocía como RDF2, y los sistemas originales se convirtieron en RDF1. [14] Comenzaron a buscar un sistema receptor adecuado e inmediatamente tuvieron un golpe de buena suerte; EMI había construido recientemente un prototipo de receptor para las transmisiones de televisión experimentales de la BBC en una longitud de onda de 6,7 m (45 MHz). El receptor utilizaba siete u ocho tubos de vacío (válvulas) [c] en un chasis de sólo 3 pulgadas (7,6 cm) de altura y aproximadamente 18 pulgadas (46 cm) de largo. Combinado con una pantalla CRT, todo el sistema pesaba sólo 20 libras (9,1 kg). Bowen lo describió más tarde como "mucho mejor que cualquier cosa que se hubiera logrado en Gran Bretaña hasta ese momento". [15]
Sólo había un receptor disponible, que se trasladó entre aviones para realizar pruebas. No se disponía de un transmisor portátil de la potencia requerida. Bowen decidió familiarizarse un poco con el equipo construyendo un transmisor terrestre. Al colocar el transmisor en la Torre Roja de Bawdsey y el receptor en la Torre Blanca, descubrieron que podían detectar aviones a una distancia de entre 40 y 50 millas (64 a 80 km). [dieciséis]
Una vez comprobado el concepto básico, el equipo buscó un avión adecuado para transportar el receptor. Martlesham proporcionó un bombardero Handley Page Heyford , una inversión de funciones del Experimento Daventry original que condujo al desarrollo del CH en el que el objetivo era un Heyford. Una de las razones para la selección de este diseño fue que sus motores Rolls-Royce Kestrel tenían un sistema de encendido bien protegido que emitía un ruido eléctrico mínimo. [17]
Montar el receptor en el Heyford no fue una tarea trivial; la antena dipolo de media onda estándar debía tener unos 3,5 metros (11 pies) de largo para detectar longitudes de onda de 6,7 m. La solución finalmente se encontró tendiendo un cable entre los puntales fijos del tren de aterrizaje del Heyford . Una serie de baterías secas que recubrían el piso del avión alimentaban el receptor, proporcionando alto voltaje al CRT a través de una bobina de encendido extraída de un automóvil Ford . [18]
Cuando el sistema despegó por primera vez en el otoño de 1936, detectó inmediatamente aviones volando en el circuito de Martlesham, a entre 13 y 16 km de distancia, a pesar de lo tosco de la instalación. Otras pruebas tuvieron el mismo éxito y la autonomía se amplió a 19 km (12 millas). [19]
Fue por esta época cuando Watt organizó una prueba importante del sistema CH en Bawdsey con muchos aviones involucrados. Dowding había sido ascendido a oficial aéreo al mando del comando de combate y estaba presente para observar. Las cosas no salieron bien; Por razones desconocidas, el radar no detectó el avión que se acercaba hasta que estuvo demasiado cerca para organizar la interceptación. Dowding observaba atentamente las pantallas en busca de alguna señal de los bombarderos, pero no pudo encontrar ninguna cuando los escuchó pasar por encima. Bowen evitó un desastre total organizando rápidamente una demostración de su sistema en la Torre Roja, que distinguió los aviones mientras se volvían a formar a 50 millas (80 km) de distancia. [20]
El sistema, entonces conocido como RDF 1.5, [d] requeriría una gran cantidad de transmisores terrestres para funcionar en un entorno operativo. Además, sólo se lograba una buena recepción cuando el objetivo, el interceptor y el transmisor estaban aproximadamente en línea. Debido a estas limitaciones, el concepto básico se consideró inviable como sistema operativo, y todos los esfuerzos se dirigieron a diseños con el transmisor y el receptor en el avión interceptor. [19]
Más tarde, Bowen lamentaría esta decisión en su libro Radar Days , donde expresó sus sentimientos por no haber podido dar seguimiento al sistema RDF 1.5:
En retrospectiva, ahora queda claro que se trató de un grave error. ... En primer lugar, les habría proporcionado un dispositivo provisional con el que se podrían realizar interceptaciones de prueba por la noche, dos años antes del estallido de la guerra. Esto habría proporcionado a los pilotos y observadores entrenamiento en las técnicas de interceptación nocturna, algo que en realidad no obtuvieron hasta que se declaró la guerra. [19]
Otro intento de revivir el concepto RDF 1.5, hoy conocido más generalmente como radar biestático , se realizó en marzo de 1940 cuando se montó un conjunto modificado en serie en Bristol Blenheim . L6622 . Este equipo estaba sintonizado con las transmisiones de los nuevos transmisores Chain Home Low , de los cuales se estaban instalando docenas a lo largo de la costa del Reino Unido . Estos experimentos no tuvieron éxito, con un alcance de detección del orden de 4 millas (6,4 km), y el concepto se abandonó para siempre. [21]
El equipo recibió varios tubos de vacío tipo bellota grandes de Western Electric Tipo 316A a principios de 1937. Eran adecuados para construir unidades transmisoras de aproximadamente 20 W de potencia continua para longitudes de onda de 1 a 10 m (300 a 30 MHz). Percy Hibberd construyó un prototipo de transmisor con pulsos de unos pocos cientos de vatios y lo instaló en el Heyford en marzo de 1937. [22]
En las pruebas, el transmisor resultó apenas apto para el funcionamiento aire-aire, con alcances de detección cortos debido a su potencia relativamente baja. Pero para sorpresa de todos, pudo distinguir fácilmente los muelles y las grúas en los muelles de Harwich, a unas pocas millas al sur de Bawdsey. También apareció el transporte marítimo, pero el equipo no pudo probarlo muy bien ya que al Heyford se le prohibió volar sobre el agua. [23] Después de este éxito, a Bowen se le concedieron dos aviones de patrulla Avro Anson , K6260 y K8758 , junto con cinco pilotos estacionados en Martlesham para probar esta función de detección de barcos. Las primeras pruebas demostraron un problema con el ruido del sistema de encendido que interfería con el receptor, pero los instaladores del Royal Aircraft Establishment (RAE) lo resolvieron pronto . [24]
Mientras tanto, Hibberd había construido con éxito un nuevo amplificador push-pull utilizando dos de los mismos tubos pero trabajando en la banda de 1,25 metros , una banda superior de VHF (alrededor de 220 MHz); por debajo de 1,25 m la sensibilidad cayó bruscamente. [25] Gerald Touch, originario del Laboratorio Clarendon , convirtió el receptor EMI a esta longitud de onda utilizando el conjunto existente como etapa de frecuencia intermedia (IF) de un circuito superheterodino . La frecuencia original de 45 MHz seguiría siendo la configuración de IF para muchos de los siguientes sistemas de radar. En su primera prueba el 17 de agosto, Anson K6260 con Touch y Keith Wood a bordo detectó inmediatamente envíos en el Canal de la Mancha a una distancia de 2 a 3 millas (3,2 a 4,8 km). [26] Posteriormente, el equipo aumentó ligeramente la longitud de onda a 1,5 m para mejorar la sensibilidad del receptor, [27] y esta configuración de 200 MHz sería común a muchos sistemas de radar de esta época.
Después de enterarse del éxito, Watt llamó al equipo y preguntó si estarían disponibles para realizar pruebas en septiembre, cuando una flota combinada de barcos de la Royal Navy y aviones del Comando Costero de la RAF llevarían a cabo ejercicios militares en el Canal. En la tarde del 3 de septiembre, el avión detectó con éxito el acorazado HMS Rodney , el portaaviones HMS Courageous y el crucero ligero HMS Southampton , recibiendo resultados muy fuertes. Al día siguiente despegaron al amanecer y, casi completamente nublado, encontraron Courageous y Southampton a una distancia de 5 a 6 millas (8,0 a 9,7 km). A medida que se acercaban a los barcos y finalmente se hacían visibles, podían ver el avión de lanzamiento del Courageous en un esfuerzo inútil por interceptarlos. [23] La promesa del sistema no pasó desapercibida para los observadores; Albert Percival Rowe, del Comité Tizard, comentó que "Esto, si lo hubieran sabido, sería la escritura en la pared para el Servicio Submarino Alemán". [28]
El radar aerotransportado para detectar barcos en el mar pasó a conocerse como radar aire-superficie-buque (ASV). Sus éxitos llevaron a demandas continuas de pruebas adicionales. El creciente interés y los mayores esfuerzos en ASV contribuyeron a retrasos en los conjuntos de intercepción en el aire; El equipo pasó un tiempo considerable en 1937 y 1938 trabajando en el problema del ASV. [29]
En mayo de 1938, AP Rowe se hizo cargo de Bawdsey Manor de manos de Watt, quien había sido nombrado Director de Desarrollo de Comunicaciones en el Ministerio del Aire. [30] El resto de 1938 se dedicó a problemas prácticos en el desarrollo del ASV. Un cambio fue el uso de los nuevos tubos Western Electric 4304 en lugar de los 316A anteriores. Esto permitió un aumento adicional de la potencia a pulsos de alrededor de 2 kW, lo que permitió la detección de barcos a una distancia de 12 a 15 millas (19 a 24 km). Su objetivo de prueba fue el Cork Lightship , un pequeño barco anclado a unas 4 millas (6,4 km) de la Torre Blanca. Esta actuación contra una embarcación tan pequeña fue suficiente para impulsar al Ejército a comenzar a trabajar en lo que se convertirían en los radares de Defensa Costera (CD). [31] La célula del Ejército se creó por primera vez el 16 de octubre de 1936 para desarrollar los sistemas de radar Gun Laying . [32]
Otro cambio se debió a que cada parte del equipo tenía diferentes requisitos de energía. Los tubos del transmisor usaban 6 V para calentar sus filamentos, pero se necesitaban 4 V para los tubos del receptor y 2 V para el filamento del CRT. El CRT también necesitaba 800 V para su cañón de electrones , pero los tubos transmisores 1000 V para sus moduladores (controladores). Al principio, el equipo utilizó conjuntos de motor-generador colocados en los fuselajes de Anson y Battle, o baterías conectadas de diversas formas, como en los primeros conjuntos de los Heyford. [33] Bowen decidió que la solución era construir una fuente de alimentación que produjera todos estos voltajes de CC a partir de un único suministro de 240 V 50 Hz utilizando transformadores y rectificadores. Esto les permitiría alimentar los sistemas de radar utilizando la red eléctrica mientras el avión estaba en tierra. [33]
Los motores aeronáuticos británicos normalmente estaban equipados con un eje de toma de fuerza que conducía a la parte trasera del motor. En aviones bimotores como el Anson, uno de ellos se usaría para un generador que alimentaba los instrumentos del avión a 24 V CC, el otro se dejaría desconectado y disponible para su uso. [34] Siguiendo una sugerencia de Watt de evitar los canales del Ministerio del Aire, en octubre Bowen voló uno de los Battle a la planta Metropolitan-Vickers (Metrovick) en Sheffield, donde sacó el generador de CC del motor, [e] lo dejó caer la mesa y pidió un alternador de CA de tamaño y forma similar. [36] Arnold Tustin , ingeniero principal de Metrovick, fue llamado para considerar el problema, y después de unos minutos regresó para decir que podía suministrar una unidad de 80 V de 1200 a 2400 Hz y 800 W, incluso mejor que la de 500 W. solicitado. Bowen hizo un pedido de 18 unidades de preproducción lo antes posible y las primeras unidades comenzaron a llegar a finales de octubre. [34] Rápidamente siguió un segundo pedido de 400 unidades más. Con el tiempo, durante la guerra se producirían unos 133.800 de estos alternadores. [37]
Para probar mejor las necesidades de la IA, se necesitaba un avión con la velocidad necesaria para interceptar un bombardero moderno. En octubre de 1938, el equipo recibió dos bombarderos ligeros Fairey Battle , que tenían un rendimiento y un tamaño más adecuados para el papel de caza nocturno . Las batallas K9207 y K9208 , y la tripulación para pilotearlas, fueron enviadas a Martlesham; [38] Se seleccionó el K9208 para llevar el radar, mientras que el K9207 se utilizó como avión de destino y apoyo. [39] [f]
En 1939, estaba claro que la guerra se avecinaba y el equipo comenzó a centrar su atención principal del ASV en la IA. Un nuevo equipo, construido combinando la unidad transmisora de las últimas unidades ASV con el receptor EMI, voló por primera vez en una batalla en mayo de 1939. El sistema demostró un alcance máximo apenas adecuado, alrededor de 2 a 3 millas (3,2 a 4,8 km). ), pero el alcance mínimo demasiado largo resultó ser un problema mucho mayor. [41]
El alcance mínimo de cualquier sistema de radar se debe a su ancho de pulso , el período de tiempo que el transmisor está encendido antes de apagarse para que el receptor pueda escuchar los reflejos de los objetivos. Si el eco del objetivo se recibe mientras el transmisor aún está enviando, el eco será inundado por el pulso transmitido que se retrodispersa en las fuentes locales. Por ejemplo, un radar con un ancho de pulso de 1 µs no podría detectar retornos de un objetivo a menos de 150 m de distancia, porque la señal del radar que viaja a la velocidad de la luz cubriría la distancia de ida y vuelta de 300 m antes de esa distancia. Había pasado el intervalo de µs. [41]
En el caso del ASV esto no fue un problema; Los aviones no se acercarían a un barco en la superficie más cerca de su altitud de quizás unos pocos miles de pies, por lo que un ancho de pulso más largo estaba bien. Pero en el papel de la IA, el alcance mínimo estaba predefinido por la vista del piloto, a 300 mo menos para la interceptación nocturna, lo que exigía anchos de pulso inferiores a microsegundos. Esto resultó muy difícil de organizar y fue difícil producir alcances inferiores a 1.000 pies. [41]
Gerald Touch invirtió un esfuerzo considerable en resolver este problema y finalmente concluyó que era posible un pulso de transmisor inferior a 1 µs. Sin embargo, cuando se intentó esto, se descubrió que las señales se filtrarían al receptor y provocarían que éste quedara cegado durante un período superior a 1 µs. Desarrolló una solución utilizando un generador de base de tiempo que activaba el pulso del transmisor y cortaba la parte frontal del receptor, lo que hacía que se volviera mucho menos sensible durante este período. Este concepto se conoció como squegging . [42] En pruebas exhaustivas en Anson K6260 , Touch finalmente se decidió por un alcance mínimo de 800 pies (240 m) como el mejor compromiso entre visibilidad y sensibilidad. [8]
Además, los decorados demostraron un problema grave con los reflejos del suelo. La antena de transmisión envió el pulso a un área muy amplia que cubría toda la parte delantera del avión. Esto significaba que parte de la energía transmitida golpeaba el suelo y se reflejaba hacia el receptor. El resultado fue una línea continua a través de la pantalla a una distancia igual a la altitud del avión, más allá de la cual no se podía ver nada. Esto estaba bien cuando el avión volaba a 15.000 pies (4,6 km) o más y el retorno a tierra estaba aproximadamente en el alcance útil máximo, pero significaba que las intercepciones realizadas a altitudes más bajas ofrecían un alcance cada vez más corto. [43]
En mayo de 1939, la unidad fue trasladada a una batalla y, a mediados de junio, "Stuffy" Dowding fue llevado a un vuelo de prueba. Bowen operó el radar e hizo varias aproximaciones desde varios puntos. Dowding quedó impresionado y pidió una demostración del alcance mínimo. Le ordenó a Bowen que mantuviera la posición del piloto una vez que se hubieran acercado más en el alcance del radar para que pudieran mirar hacia arriba y ver qué tan cerca estaba realmente. Bowen relata el resultado:
Durante los 30 o 40 minutos anteriores nuestras cabezas habían estado bajo la tela negra que protegía los tubos de rayos catódicos. Quité la tela y Stuffy miró al frente y dijo: "¿Dónde está? No puedo verlo". Señalé hacia arriba; Volábamos casi directamente debajo del objetivo. "Dios mío" dijo Stuffy "dile que se aleje, estamos demasiado cerca". [44]
La versión de Dowding de los mismos hechos difiere. Afirma que estaba "tremendamente impresionado" por el potencial, pero le señaló a Bowen que el alcance mínimo de 1.000 pies era una seria desventaja. No menciona el acercamiento y su redacción sugiere que no tuvo lugar. Dowding informa que cuando se volvieron a encontrar más tarde ese día, Bowen declaró que había hecho un avance sensacional y que el alcance mínimo se había reducido a sólo 220 pies (67 m). Dowding informa esto acríticamente, pero el registro histórico demuestra que no se había logrado tal avance. [45]
A su regreso a Martlesham, Dowding expresó sus preocupaciones sobre las intercepciones nocturnas y las características de un caza nocturno adecuado. Dado que las intercepciones eran asuntos prolongados, el avión debía tener una gran autonomía. Para garantizar que el fuego amigo no fuera un problema, se requeriría que los pilotos identificaran visualmente todos los objetivos. Esto significaba que se necesitaría un operador de radar independiente, para que el piloto no perdiera su visión nocturna al mirar los CRT. Y finalmente, dado que el tiempo necesario para organizar una interceptación era tan largo, el avión necesitaba armamento que pudiera garantizar la destrucción de un bombardero en una sola pasada; había pocas posibilidades de que se pudiera organizar una segunda interceptación. [46]
Más tarde, Dowding escribió un memorando considerando varios aviones para el papel, rechazando el caza de torreta biplaza Boulton Paul Defiant debido a su estrecha área de torreta trasera. Estaba seguro de que el Bristol Beaufighter sería perfecto para el papel, pero tardaría algún tiempo en estar listo. Así que seleccionó el bombardero ligero Bristol Blenheim para el período inmediato y envió dos de los primeros prototipos a Martlesham Heath para que los equiparan con el radar de las Batallas. El Blenheim K7033 estaba equipado con el radar, mientras que el K7034 actuaba como objetivo. [47] Ambos aviones perdieron una hélice en vuelo pero aterrizaron de manera segura; La hélice del K7033 nunca fue encontrada, pero un granjero furioso devolvió la del K7034 a Martlesham al día siguiente. [48]
Incluso en la longitud de onda de 1,5 m, las antenas de tamaño práctico tenían una ganancia relativamente baja y una resolución muy pobre; la antena del transmisor creó una señal en forma de abanico de más de 90 grados de ancho. Esto no era útil para apuntar a un objetivo, por lo que se requería algún sistema de indicación de dirección. El equipo consideró seriamente la comparación de fases como solución, pero no pudo encontrar un circuito de desplazamiento de fase adecuado. [49]
En lugar de ello, se adoptó un sistema de múltiples antenas receptoras, cada una de ellas ubicada de manera que sólo fuera visible una determinada sección del cielo. Se montaron dos receptores horizontales a cada lado del fuselaje y solo veían reflejos desde la izquierda o la derecha, superponiéndose ligeramente en el medio. Se montaron dos receptores verticales encima y debajo del ala, viendo reflejos encima o debajo del avión. [50]
Cada par de antenas estaba conectado a un interruptor motorizado que cambiaba rápidamente entre los pares, una técnica conocida como conmutación de lóbulos . [51] Luego, ambas señales se enviaron a un tubo de rayos catódicos (CRT) para su visualización, y una de ellas pasó a través de un inversor de voltaje. Si el objetivo estaba a la izquierda, la pantalla mostraría una señal más larga a la izquierda que a la derecha. Cuando el objetivo estaba justo delante, las señales tendrían la misma longitud. [52] Había una precisión inherentemente limitada en tal solución, alrededor de cinco grados, pero era una solución práctica en términos de limitar el tamaño de las antenas. [50]
En ese momento, el Ministerio del Aire estaba desesperado por poner en servicio cualquier unidad. Satisfecho con su visita en mayo, Dowding sugirió que el Mk. Fui lo suficientemente bueno para propósitos de pruebas operativas. El 11 de junio de 1939, se dio la máxima prioridad a la IA y se tomaron disposiciones para suministrar 11 Blenheim adicionales al escuadrón número 25 de la RAF Hawkinge (para un total de 21). Dado que cada una de las piezas provenía de diferentes proveedores y los instaladores no estaban familiarizados con ninguna de ellas, los miembros del equipo de IA tendrían que ensamblar manualmente los componentes a medida que llegaban e instruir a los instaladores sobre los conjuntos. [45]
Watt estaba esperando el pedido y en 1938 había organizado la producción de los transmisores en Metrovick y los receptores en AC Cossor . Estos resultaron ser productos equivocados: a Metrovick le habían pedido que copiara directamente ("chino") el diseño de 1937 de Percy Hibberd, pero Bawdsey le había entregado el prototipo equivocado a Metrovick, quien lo copió. [53] Se descubrió que los receptores Cossor eran inutilizables, pesaban tanto como todo el transmisor y el receptor y tenían una sensibilidad de aproximadamente la mitad que la del EMI. [54]
Fue en ese momento cuando el equipo tuvo otro golpe de suerte. El ex asesor de tesis de Bowen en el King's College de Londres fue Edward Appleton , que había trabajado con Watt y Harold Pye durante la década de 1920. Desde entonces, Pye había fundado su propia empresa de radio, Pye Ltd. , y estaba activo en el campo de la televisión. Recientemente habían presentado un nuevo televisor basado en un innovador tubo de vacío desarrollado por Philips de Holanda, el pentodo EF50 . Appleton mencionó el diseño de Pye a Bowen, quien consideró que era una gran mejora con respecto a la versión EMI y se alegró de saber que había habido una pequeña producción que podría usarse para sus experimentos. [55] El diseño se hizo ampliamente conocido como la tira Pye . [56]
La franja Pye supuso un avance tal en la unidad EMI que el EF50 se convirtió en un componente estratégico clave. Cuando se avecinaba una invasión alemana del oeste en 1940, los británicos se pusieron en contacto con Philips y organizaron un plan para trasladar la junta directiva de la compañía al Reino Unido, junto con 25.000 EF50 más y otras 250.000 bases, sobre las cuales Mullard , la filial de Philips en el Reino Unido, podría construir. tubos completos. Un destructor, el HMS Windsor , [57] fue enviado a recogerlos en mayo y abandonó los Países Bajos sólo unos días antes de la invasión alemana del país el 15 de mayo de 1940. [55] [g] La franja de Pye y sus 45 MHz frecuencia intermedia, se reutilizaría en muchos otros sistemas de radar en tiempos de guerra. [58]
Nuevos Blenheim finalmente llegaron a Martlesham, estos fueron convertidos experimentalmente en cazas pesados con la adición de cuatro ametralladoras Browning británicas .303 (7,7 mm) y cuatro cañones automáticos Hispano de 20 mm , mientras se retiraba la torreta media superior para reducir el peso en 800 lb ( 360 kg) y arrastre un poco. [59] [60] [h] Estos llegaron sin ninguna de las estanterías u otros accesorios necesarios para montar el radar, que tuvo que ser construido por instaladores locales. Otras entregas no fueron el Blenheim Mk. Los modelos IF [i] e IIF se proporcionaron originalmente, pero el nuevo Mk. Versiones de FIV con una nariz más larga y rediseñada. El equipo tuvo que ser reajustado para el nuevo avión, y los receptores y CRT se montaron en el morro agrandado, lo que permitió al operador indicar correcciones al piloto mediante señales manuales como respaldo en caso de que fallara el intercomunicador. [61]
En septiembre, varios Blenheim estaban equipados con lo que ahora se conocía oficialmente como AI Mk. El entrenamiento de las tripulaciones comenzó con el Escuadrón No. 25 de la RAF Northolt . Robert Hanbury Brown , un físico que más tarde trabajaría en radares en Estados Unidos, y Keith Wood se unieron a ellos en agosto de 1939, ayudando a los instaladores a mantener los sistemas operativos y ideando métodos útiles para la interceptación. Cerca de finales de agosto, Dowding visitó la base y vio los radares en el morro y le indicó a Bowen que los artilleros enemigos verían la luz de los CRT y dispararían al operador. Los decorados fueron reinstalados una vez más, volviendo a la parte trasera del fuselaje, lo que provocó más retrasos. [62]
Con las unidades en la retaguardia, el único método de comunicación era a través del intercomunicador. Los sistemas contemporáneos también usaban la radio como intercomunicador, pero los equipos TR9D utilizados en los aviones de la RAF usaban el canal de voz durante 15 segundos por minuto para el sistema pip-squeak , bloqueando las comunicaciones. Incluso cuando se suministraron equipos modificados para solucionar este problema, se descubrió que el radar interfería fuertemente con el intercomunicador. Se intentó utilizar un tubo parlante , pero resultó inútil. Las radios VHF más nuevas que se desarrollaron durante este mismo período no sufrieron estos problemas, y los Blenheim fueron trasladados al frente de la cola para recibir estas unidades. [63] [64]
Bawdsey, justo en la costa oriental, en un lugar relativamente apartado, no podía protegerse eficazmente de ataques aéreos o incluso de bombardeos desde barcos en alta mar. La necesidad de trasladar el equipo a un lugar más protegido al inicio de las hostilidades se había identificado mucho antes de la guerra. Durante una visita a su alma mater en la Universidad de Dundee , Watt se acercó al rector para preguntarle sobre la posibilidad de ubicar el equipo allí, con poca antelación. Cuando los alemanes invadieron Polonia y se declaró la guerra el 3 de septiembre de 1939, los equipos de investigación hicieron las maletas y llegaron a Dundee para encontrar al rector recordando vagamente la conversación y sin tener nada preparado para su llegada. Desde entonces, los estudiantes y profesores habían regresado después de las vacaciones de verano y sólo había dos pequeñas salas disponibles para todo el grupo. [sesenta y cinco]
El grupo AI y su avión experimental del D Flight, Airplane and Armament Experimental Establishment (A&AEE), [66] se trasladaron a un aeropuerto a cierta distancia en Perth, Escocia . [j] El aeropuerto era completamente inadecuado para los trabajos de instalación, ya que sólo había un pequeño hangar disponible para el trabajo de los aviones, mientras que un segundo se utilizaba para oficinas y laboratorios. Esto requirió que la mayoría de los aviones permanecieran afuera mientras se trabajaba en otros en el interior. Sin embargo, el grupo inicial de aviones se completó en octubre de 1939. Con este éxito, llegaron cada vez más aviones al aeropuerto para que el equipo de IA instalara radares, la mayoría de ellos unidades ASV para aviones de patrulla como Lockheed Hudson y Short Sunderland. aviones de patrulla, seguidos de accesorios experimentales para los torpederos Fleet Air Arm Fairey Swordfish y Supermarine Walrus . [67] [68]
Bernard Lovell se unió al equipo de radar por sugerencia personal de Patrick Blackett , un miembro original del Comité Tizard. Llegó a Dundee y conoció a Sidney Jefferson, quien le dijo que lo habían transferido al grupo AI. [9] Las condiciones en Perth eran tan crudas que claramente estaban afectando el trabajo, y Lovell decidió escribirle a Blackett al respecto el 14 de octubre. Entre muchas preocupaciones, señaló que;
La situación aquí es realmente increíble. Aquí piden a gritos que se instalen cientos de aviones. Los instaladores trabajan 7 días a la semana y ocasionalmente 15 horas al día. Según sus propias palabras, "el aparato es una tontería incluso para un receptor de televisión". [69]
Blackett eliminó cualquier referencia directa a Lovell y se la pasó a Tizard, quien discutió el tema con Rowe durante su siguiente visita a Dundee. [69] Rowe supuso inmediatamente quién había escrito la carta y llamó a Lovell para discutirla. Lovell no pensó mucho en ello en ese momento, pero luego se enteró de que Rowe le había escrito a Tizard el 26 de octubre:
Claramente no tiene idea de que yo sé que le ha escrito a Blackett. A juzgar únicamente por la carta que me citó, esperaba descubrir que Lovell era un tipo desagradable que debería ser retirado del trabajo. Sin embargo, encuentro que este no es el caso. [70]
Rowe dedujo de la conversación que el principal problema era que Perth simplemente no era adecuado para el trabajo. [71] Decidió que la mayor parte del establecimiento de investigación, ahora conocido como Establecimiento de Investigación del Ministerio del Aire (AMRE), permanecería en Dundee mientras que el equipo de IA debería trasladarse a una ubicación más adecuada. Esta vez la ubicación elegida fue la RAF St Athan en Gales, a unas 15 millas (24 km) de Cardiff . St Athan era una base grande que también servía como campo de entrenamiento de la RAF y debería haber sido un lugar ideal. [72]
Cuando el equipo de IA llegó el 5 de noviembre de 1939, se encontraron alojados en un hangar en desuso sin espacio para oficinas. Se encontró una pequeña cantidad de alivio utilizando alas Heyford abandonadas como particiones, [73] pero esto resultó en gran medida inútil cuando el clima se volvió frío. Como las puertas principales del hangar normalmente se dejaban abiertas durante el día, a menudo hacía demasiado frío para sostener un destornillador. [72] Bowen se quejó de que las condiciones "habrían producido un motín en una granja penitenciaria". [74]
Irónicamente, los alemanes ignoraron a Bawdsey durante toda la guerra, mientras que St Athan fue atacado por un Junkers Ju 88 sólo unas semanas después de la llegada del equipo. La única bomba impactó directamente en la pista, pero no explotó. [60]
Con las entregas de octubre, el Ministerio del Aire comenzó a planificar la producción de un AI Mk. II. Esto difería en gran medida por la adición de un nuevo sistema de base de tiempo , que se esperaba que redujera el alcance mínimo a unos muy útiles 400 pies (120 m). Cuando se instalaron las nuevas unidades, se descubrió que el alcance mínimo había aumentado a 1000 pies. Este problema se debió a una capacitancia inesperadamente alta en los tubos y, con más trabajo, solo pudieron regresar al Mk. Estoy a 800 pies. [75] Los Blenheim de varios escuadrones fueron equipados con el Mk. II, con tres aviones cada uno asignados a los escuadrones No. 23, 25, 29, 219, 600 y 604 en mayo de 1940. [76]
Dos versiones experimentales del Mk. Me hicieron la prueba. La unidad AIH utilizó válvulas GEC VT90 Micropup en lugar de las Acorns para obtener potencia adicional, la H representa una alta potencia de aproximadamente 5 kW. Una unidad de prueba instalada en un Blenheim IF resultó prometedora en marzo y se entregó una segunda a principios de abril, pero el desarrollo se interrumpió por razones desconocidas. El AIL tenía una base de tiempo de bloqueo , que mejoraba el alcance máximo, a costa de un alcance mínimo muy aumentado de 3000 a 3500 pies (0,91 a 1,07 km) y se abandonó el trabajo. [77] [k]
Mientras se entregaban los aviones, Bowen, Tizard y Watt presionaron al Ministerio del Aire para que nombrara a alguien para comandar todo el sistema de combate nocturno, desde garantizar la entrega de aviones y la producción de radares hasta el entrenamiento de pilotos y personal de tierra. Esto llevó a la formación del Comité de Intercepción Nocturna (llamado así en julio de 1940) bajo la dirección de Richard Peirse . Peirse levantó la Unidad de Intercepción Nocturna en RAF Tangmere el 10 de abril de 1940; Más tarde pasó a llamarse Unidad de Intercepción de Cazas (FIU). [78]
Bowen dirigió una serie de conferencias en Bentley Priory sobre la teoría de la interceptación nocturna guiada por radar y concluyó que el caza necesitaría una ventaja de velocidad del 20 al 25% sobre su objetivo. Los principales bombarderos de la Luftwaffe (el Junkers Ju 88, el Dornier Do 17 Z y el Heinkel He 111 ) eran capaces de volar a unas 250 millas por hora (400 km/h), al menos con una carga media. Esto implicaba que un caza necesitaría volar al menos a 300 millas por hora (480 km/h) y el Blenheim, completamente cargado, era capaz de volar sólo 280 millas por hora (450 km/h). Las preocupaciones de Bowen sobre la escasa velocidad del Blenheim resultaron acertadas en combate. [76]
El Mk. II se utilizó sólo por un corto tiempo cuando el equipo reemplazó su sección de transmisor por una del ASV Mk. Yo, que usé las nuevas válvulas Micropup. [79] [l] El nuevo AI Mk. Los conjuntos III se instalaron experimentalmente en una veintena de Blenheim IF en abril de 1940, donde demostraron un alcance máximo mejorado de 3 a 4 millas (4,8 a 6,4 km). [80] Sin embargo, todavía sufrieron un largo alcance mínimo, de 800 a 1500 pies, dependiendo de cómo se ajustó el receptor. [81]
Esto llevó a lo que Hanbury Brown describe como "la gran controversia del alcance mínimo". [81] Desde octubre de 1939, trabajando día y noche para instalar el Mk restante. En Perth y St Athan, el equipo no había tenido tiempo para seguir desarrollando la electrónica. Eran conscientes de que el alcance mínimo seguía siendo mayor de lo satisfactorio, pero Bowen y Hanbury Brown estaban convencidos de que había una solución sencilla que podían implementar una vez completadas las instalaciones iniciales. [82] Mientras tanto, los aparatos actuales continuaron instalándose, aunque todos eran conscientes de sus problemas. El 24 de enero de 1940, Arthur Tedder , director general de Investigación, admitió ante Tizard que:
Me temo que gran parte, si no la mayoría, del problema se debe a nuestro error fatal al apresurarnos a producir e instalar IA antes de que estuviera lista para su producción, instalación o uso. Esta desafortunada precipitación necesariamente arruinó el trabajo de investigación sobre IA, ya que implicó desviar al equipo de investigación de la investigación propiamente dicha a la instalación. [83]
La cuestión del alcance mínimo siguió planteándose, llegando hasta el Ministerio del Aire y, finalmente, hasta Harold Lardner, jefe de lo que entonces se conocía como el Centro de Investigación Stanmore. [84] Rowe y su adjunto Bennett Lewis fueron llamados a reunirse con Lardner para discutir el tema. Aparentemente, sin informar a Lardner sobre la posible solución de Bowen y Hanbury Brown, o el hecho de que no podían trabajar en ella debido a las instalaciones en curso, acordaron que Lewis investigara el asunto. Luego, Lewis envió un contrato a EMI para ver qué podían hacer. [85] Según Bowen y Hanbury Brown, Rowe y Lewis instigaron estos eventos deliberadamente para quitarle el control del proyecto de IA al equipo de IA. [80] [85]
En Dundee, Lewis planteó la cuestión y se consideraron dos soluciones para mejorar la autonomía. El Mk. IIIA consistió en una serie de cambios menores en el transmisor y el receptor con el objetivo de reducir el alcance mínimo a unos 800 pies (240 m). La propia solución de Lewis fue el Mk. IIIB, que utilizaba un segundo transmisor que emitía una señal que se mezclaba con la principal para anularla durante el final del pulso. Creía que esto reduciría el alcance mínimo a sólo 600 pies (180 m). Dos copias del IIIA entraron en pruebas en mayo de 1940 y demostraron pocas mejoras, con el alcance reducido a sólo 950 pies (290 m), pero a costa de un alcance máximo significativamente reducido de sólo 8.500 pies (2,6 km). Las pruebas del IIIB esperaron mientras el equipo de IA se trasladaba de St Athan a Worth Matravers en mayo, [86] y finalmente fueron superadas por los acontecimientos. El desarrollo de ambos modelos se canceló en junio de 1940. [87]
La noticia de que Lewis estaba desarrollando sus propias soluciones al problema del alcance mínimo llegó al equipo de IA en St Athan en algún momento a principios de 1940. Bowen estaba extremadamente molesto. Se había acostumbrado a la forma en que los investigadores habían sido puestos en un intento imprudente de producción, pero ahora Rowe también los estaba eliminando directamente del esfuerzo de investigación. Tizard se enteró de las quejas y visitó Dundee en un intento de suavizarlas, lo que evidentemente fracasó. El 29 de marzo de 1940, un memorando de la oficina del DCD de Watt anunció una reorganización del Airborne Group. Gerald Touch se trasladaría a la RAE para ayudar a desarrollar procedimientos de producción, instalación y mantenimiento para el Mk. IV, varios otros miembros se dispersarían a los aeródromos de la RAF para ayudar a entrenar a las tripulaciones terrestres y aéreas directamente en las unidades, mientras que el resto del equipo, incluidos Lovell y Hodgkin , se volverían a unir a los principales equipos de investigación de radar en Dundee. Bowen quedó notablemente fuera de la reorganización; su participación en la IA terminó. [88] A finales de julio, Bowen fue invitado a unirse a la Misión Tizard , que partió hacia los Estados Unidos en agosto de 1940. [89]
mk. III entró en pruebas exhaustivas en el Escuadrón No. 25 en mayo de 1940 y se encontró otro problema preocupante. A medida que el avión objetivo se movía hacia los lados del caza, el error en el ángulo horizontal crecía. Finalmente, a unos 60 grados hacia el costado, se indicó que el objetivo estaba en el otro lado del caza. Hanbury Brown concluyó que el problema se debía a reflejos entre el fuselaje y las góndolas del motor, debido al cambio al IVF de punta larga desde el IF y el IIF de punta corta. En ejemplos anteriores habían utilizado el fuselaje del avión como reflector, posicionando e inclinando las antenas para que pasaran a lo largo del morro o los bordes de ataque del ala. [90]
Intentó mover las antenas horizontales hacia el exterior de las góndolas, pero esto tuvo poco efecto. Otro intento de utilizar antenas orientadas verticalmente "solucionó completamente el problema" y permitió que las antenas se colocaran en cualquier lugar a lo largo del ala. [91] Cuando más tarde trató de comprender por qué las antenas siempre habían estado horizontales, descubrió que esto provenía de las pruebas del ASV donde se encontró que esto reducía los reflejos de las ondas. Dado el desarrollo paralelo de los sistemas ASV y AI, este arreglo se copió al lado de AI sin que nadie considerara otras soluciones. [92]
En una reunión del Comité de Intercepción Nocturna el 2 de mayo se decidió que la amenaza de los bombarderos era mayor que la de los submarinos, y se tomó la decisión de mover 80 de los 140 ASV Mk. I transmisores para IA, sumándose a los 70 que está construyendo EKCO (EK Cole). Estos se convertirían en 60 IIIA y 40 IIIB. [93] [m] En una reunión posterior el 23 de mayo, Tizard, tal vez motivado por los comentarios del Director de Señales (Aire), sugirió que las unidades no eran adecuadas para uso operativo, especialmente debido a su baja confiabilidad, y deberían limitarse a Misiones de entrenamiento diurno. [64]
El 26 de julio, 70 Blenheim estaban equipados con Mk. III y la RAE redactaron un extenso informe sobre el sistema. Ellos también estaban preocupados por lo que llamaron sistemas "parcialmente fiables" y señalaron que un problema importante se debía a las conexiones de antena y al cableado poco fiables. Pero fueron más allá y afirmaron que el concepto tan apasionante simplemente no funcionaría en un sistema de producción. Estos sistemas utilizaban circuitos de transmisor como oscilador para producir la frecuencia de funcionamiento, pero tenían la desventaja de tardar algún tiempo en estabilizarse y luego apagarse nuevamente. Hanbury Brown estuvo de acuerdo con esta evaluación, al igual que Edmund Cook-Yarborough, quien había dirigido el trabajo en el IIIB en Dundee. [64]
Los comentarios de la RAE sobre el transmisor autoexcitante no fueron aleatorios: se referían al trabajo que recién estaba dando frutos en EMI como resultado directo del contrato anterior de Lewis. Los ingenieros de EMI Alan Blumlein y Eric White habían desarrollado un sistema que prescindía de un circuito transmisor autoexcitante y en su lugar utilizaba un modulador separado que alimentaba la señal al transmisor para su amplificación. La señal del oscilador también se envió al receptor, utilizándola para amortiguar su sensibilidad. El efecto combinado fue agudizar el pulso transmitido y al mismo tiempo reducir el "timbre" en el receptor. [94] En una prueba realizada en mayo de 1940, Hanbury Brown pudo ver claramente el regreso a una distancia de 500 pies (150 m), y aún podía distinguirlo cuando se acercaban a 400. [89]
Touch, ahora en RAE Farnborough y habiendo entregado versiones mejoradas de ASV, adaptó rápidamente el nuevo oscilador al Mk existente. III transmisor. [89] Adaptación del diseño de antena de doble dipolo plegada con "punta de flecha" de transmisión vertical en la nariz del avión, del trabajo de Hanbury Brown con el Mk. III eliminó cualquier problema restante. [91] En sus primeras pruebas operativas en julio de 1940, el nuevo AI Mk. IV demostró la capacidad de detectar otro Blenheim a una distancia de 20.000 pies (6,1 km) y continuó rastreándolo hasta un mínimo de 500. Hanbury Brown afirmó que "hizo todo lo que originalmente esperábamos que hiciera el radar aéreo durante la noche". -lucha". [89] Continuó señalando que aunque Mc. IV llegó sólo un año después del primer Mk. Yo, sentí como si hubieran estado trabajando durante diez años. [89]
Inmediatamente se inició un contrato de producción para 3.000 unidades con EMI, Pye y EKCO. [95] Cuando partieron hacia los EE. UU. en agosto, el equipo de la Misión Tizard tomó un Mk. IV, ASV Mk. II y IFF Mk. II con ellos, a través del Consejo Nacional de Investigación (Canadá) . [96] Durante las discusiones siguientes, se acordó que Estados Unidos produciría IA, mientras que Canadá produciría ASV. Western Electric obtuvo una licencia de producción para el Mk. IV en EE. UU., donde se lo conocía como SCR-540. Las entregas de los aviones P-70 ( A-20 Havoc ) y PV-1 comenzaron en 1942. [97] [98]
A lo largo del desarrollo del Mk. I a III, varias unidades habían estado volando los sistemas en un esfuerzo por desarrollar técnicas de interceptación adecuadas. Desde el principio se decidió prescindir de toda la cadena de informes del sistema Dowding y hacer que los operadores de radar en los sitios de Chain Home (CH) hablaran directamente con los combatientes, reduciendo en gran medida los retrasos. Esto mejoró las cosas y, en un número cada vez mayor de ocasiones, los aviones recibieron instrucciones de las estaciones CH hacia objetivos reales. [99]
Las tripulaciones seguramente tendrían suerte eventualmente, y esto sucedió en la noche del 22 al 23 de julio de 1940, cuando un Blenheim IF de la FIU recibió instrucciones de la estación Poling CH y recogió el objetivo a 8.000 pies (2,4 km). rango. El operador del radar CH los dirigió hasta que el observador divisó visualmente un Do 17. El piloto se acercó a 400 pies (120 m) antes de abrir fuego, y continuó acercándose hasta que estuvieron tan cerca que el aceite que arrojaba el objetivo cubrió su parabrisas. Al romperse, el Blenheim volcó y, sin visibilidad, el piloto no se recuperó hasta alcanzar los 700 pies (210 m). El objetivo se estrelló frente a Bognor Regis , en la costa sur de Inglaterra. Este fue el primer uso exitoso confirmado de un radar aerotransportado conocido en la historia. [100] [n]
A pesar de este éxito, estaba claro que Blenheim simplemente no iba a funcionar como luchador. En varias ocasiones, las estaciones CH dirigieron a los cazas hacia una captura de radar exitosa, solo para que el objetivo se alejara lentamente del caza. En un caso, el Blenheim pudo ver el objetivo, pero cuando lo vio, el avión aumentó su potencia y desapareció. Del 1 al 15 de octubre de 1940 Mk. Los cazas equipados con III de la RAF Kenley realizaron 92 vuelos, realizaron 28 intercepciones de radar y no causaron ninguna muerte. [102]
La llegada del Mk. IV en julio de 1940 mejoró las cosas, pero fue la entrega del Bristol Beaufighter a partir de agosto la que produjo un sistema verdaderamente eficaz. El Beaufighter tenía motores considerablemente más potentes, una velocidad que le permitía alcanzar sus objetivos y un potente paquete de armas de cuatro cañones de 20 mm que podían destruir fácilmente un bombardero en una sola pasada. El uso del escuadrón comenzó en octubre, y su primera victoria se produjo poco después, el 19 y 20 de noviembre, cuando un Beaufighter IF del Escuadrón No. 604 destruyó un Ju 88A-5 cerca de Chichester , muy cerca del primer éxito del Mk. III. [103] [o]
Durante agosto y septiembre de 1940, la Luftwaffe se enfrentó al sistema Dowding en la Batalla de Gran Bretaña y, a pesar de un gran esfuerzo, no logró derrotar al Fighter Command. La carta de Tizard de 1936 resultó profética; Con sus pérdidas durante el día, la Luftwaffe pasó a una campaña nocturna. El Blitz comenzó en serio en septiembre. [105]
Dowding había sido objeto de críticas casi continuas por parte de todos los sectores mucho antes de ese momento; todavía estaba en el poder después de la edad de jubilación normal para los oficiales, tenía una personalidad quisquillosa que le valió el apodo de "Stuffy" y mantuvo un control férreo sobre Fighter Command. También fue criticado por su inactividad a la hora de poner fin a la pelea entre Keith Park y Trafford Leigh-Mallory , comandantes del Grupo 11 y 12 en Londres. Sin embargo, contaba con el favor de Winston Churchill y el éxito demostrado de la Batalla de Gran Bretaña, lo que hizo que la mayoría de las quejas fueran discutibles. [106]
El Blitz lo cambió todo. En septiembre de 1940, la Luftwaffe realizó 6.135 salidas nocturnas, lo que provocó sólo cuatro pérdidas en combate. El sistema Dowding era incapaz de manejar las interceptaciones nocturnas de manera práctica, y Dowding continuó afirmando que la única solución era poner en funcionamiento la IA. Buscando alternativas, el jefe del Estado Mayor del Aire , Cyril Newall , convocó un comité de revisión bajo la dirección de John Salmond . Salmond construyó un panel pesado que incluía a Sholto Douglas , Arthur Tedder, Philip Joubert de la Ferté y Wilfrid Freeman . [107]
En su primera serie de reuniones el 14 de septiembre, el Comité de Defensa Nocturna comenzó a recopilar una serie de sugerencias de mejora, que se discutieron en profundidad el 1 de octubre. Estas fueron transmitidas a Dowding para su implementación, pero descubrió que muchas de sus sugerencias ya estaban desactualizadas. Por ejemplo, sugirieron construir nuevos radares que pudieran usarse en tierra, permitiendo que la lucha continuara durante todo el ataque. En junio o julio ya se había enviado un contrato para este tipo de radar. Sugirieron que la sala de filtros en RAF Bentley Priory se transfiriera a la sede del Grupo para mejorar el flujo de información, pero Dowding ya había ido un paso más allá y delegó la interceptación nocturna al nivel de Sector en los aeródromos. Dowding aceptó sólo cuatro de las sugerencias. [108]
A esto le siguió otro informe a petición de Churchill, esta vez del almirante Tom Phillips . Phillips envió su informe el 16 de octubre, pidiendo patrullas permanentes por parte de cazas Hawker Hurricane guiados por reflectores , los llamados cazas ojo de gato . Dowding respondió que la velocidad y la altitud de los aviones modernos hacían que tales esfuerzos fueran casi inútiles, afirmando que Phillips proponía "simplemente volver a un método similar a Micawber para ordenarles que volaran y esperaran a que apareciera algo". Volvió a afirmar que la IA era la única solución al problema. Phillips no había ignorado a la IA, pero señaló que "al comienzo de la guerra, se decía que la IA estaba uno o dos meses por delante. Después de más de un año, todavía escuchamos que en aproximadamente un mes realmente podría lograr resultados". " [108]
La insistencia de Dowding en esperar a la IA llevó directamente a su despido el 24 de noviembre de 1940. Muchos historiadores y escritores, incluido Bowen, han sugerido que su despido fue imprudente y que su identificación del radar de la IA como la única solución práctica fue, en última instancia, correcta. [108] Si bien esto puede ser cierto, la fuerza del ojo de gato resultó en una serie de muertes durante el Blitz, aunque su efectividad fue limitada y rápidamente eclipsada por la fuerza del caza nocturno. En mayo de 1941, los cazas ojo de gato consiguieron 106 derribos frente a los 79 de los cazas nocturnos, pero realizaron el doble de salidas para lograrlo. [109] Casualmente , la Luftwaffe llegaría de forma independiente a un sistema similar a los cazas ojo de gato , Wilde Sau , más adelante en la guerra.
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A pesar de los mejores esfuerzos, el alcance máximo de la IA permaneció fijo en la altitud del avión, lo que permitió a los aviones de la Luftwaffe escapar de la intercepción volando a altitudes más bajas. Con una precisión de cinco millas (8 km) en la dirección del suelo, eso significaba que cualquier cosa por debajo de 25.000 pies (7,6 km) estaría sujeta a este problema, que representó la gran mayoría de las salidas de la Luftwaffe . La falta de cobertura de radar terrestre sobre tierra fue otra limitación grave. [110]
El 24 de noviembre de 1939, Hanbury Brown escribió un memorando sobre Sugerencias para el control de cazas por parte de RDF pidiendo un nuevo tipo de radar que mostrara directamente tanto el avión objetivo como el caza interceptor, permitiendo a los controladores de tierra controlar directamente al caza sin necesidad de interpretación. [111] La solución fue montar un radar en una plataforma motorizada para que girara continuamente, barriendo todo el cielo. Un motor en la pantalla CRT haría girar las placas de desviación del haz en sincronía, por lo que los destellos observados cuando la antena estaba en un ángulo particular se mostrarían en el mismo ángulo en la pantalla del osciloscopio. Usando un fósforo que durara al menos una rotación, las señales de todos los objetivos dentro del alcance se dibujarían en la pantalla en sus ángulos relativos correctos, produciendo una imagen similar a un mapa conocida como PPI . Ahora que tanto los bombarderos como los cazas aparecen en la misma pantalla, el operador del radar ahora podría dirigir una intercepción directamente, eliminando todos los retrasos. [110]
El problema era encontrar un radar que fuera lo suficientemente pequeño; Obviamente, las enormes torres del radar CH no podían girarse de esta manera. En ese momento, el Ejército había logrado avances considerables en la adaptación de la electrónica de IA para construir un nuevo radar para detectar barcos en el Canal de la Mancha, CD, con una antena que era lo suficientemente pequeña como para girar en rumbo. En 1938, los pilotos de la RAF notaron que podían evitar la detección de CH mientras volaban a bajas altitudes, por lo que en agosto de 1939, Watt encargó juegos de 24 CD con el nombre Chain Home Low (CHL), usándolos para llenar los vacíos en la cobertura de CH. [112] Inicialmente, estos sistemas se hacían girar pedaleando en el cuadro de una bicicleta accionando un juego de engranajes. Una broma de la época "era que siempre se podía identificar a uno de los operadores de WAAFRDF por sus abultados músculos de la pantorrilla y su figura inusualmente delgada". Los controles motorizados para CHL se introdujeron en abril de 1941. [113]
A finales de 1939 se descubrió que la rotación del haz en la pantalla del radar se podía lograr mediante la electrónica. En diciembre de 1939, GWA Dummer comenzó a desarrollar un sistema de este tipo, [111] y en junio de 1940 se motorizó un radar CHL modificado para que girara continuamente en rumbo y se conectó a una de estas nuevas pantallas. El resultado fue una vista de 360 grados del espacio aéreo alrededor del radar. Se construyeron a mano seis copias del prototipo de radares de intercepción de control terrestre (GCI) en AMES (Estación Experimental del Ministerio del Aire) y RAE durante noviembre y diciembre de 1940, y el primero entró en funcionamiento en RAF Sopley el día de Año Nuevo de 1941, y el resto siguió. a fín de mes. Antes de su introducción en diciembre de 1940, la tasa de interceptación era del 0,5%; en mayo de 1941, con varias estaciones GCI operativas y mayor familiaridad, era del 7%, [102] con una tasa de mortalidad de alrededor del 2,5%. [114]
Fue sólo la combinación de AI Mk. IV, los radares Beaufighter y GCI que produjeron un sistema verdaderamente efectivo, y a las tripulaciones de todos los involucrados les llevó algún tiempo adquirir competencia. Mientras lo hacían, las tasas de interceptación comenzaron a aumentar geométricamente:
El porcentaje de estos atribuidos a la fuerza equipada con IA siguió aumentando; Treinta y siete de las muertes en mayo fueron realizadas por Beaus o Havocs equipados con IA, y en junio estos representaron casi todas las muertes. [114] [p]
En ese momento, la Luftwaffe había sometido al Reino Unido a una importante campaña aérea y había causado una enorme destrucción y desplazamiento de civiles. Sin embargo, no logró llevar al Reino Unido a las conversaciones de paz ni tuvo ningún efecto obvio en la producción económica. A finales de mayo, los alemanes cancelaron el Blitz y, a partir de entonces, el Reino Unido estaría sujeto a índices de bombardeos dramáticamente más bajos. Hasta qué punto esto se debió a los efectos de la fuerza de cazas nocturnos ha sido un tema de considerable debate entre los historiadores. Los alemanes estaban dirigiendo su atención hacia el este y la mayor parte de la Luftwaffe fue enviada para apoyar estos esfuerzos. [105] Incluso en mayo, las pérdidas representan sólo el 2,4% de la fuerza atacante, un número pequeño que fue fácilmente reemplazable por la Luftwaffe . [115] [q]
Arthur Harris fue nombrado oficial aéreo comandante en jefe del Comando de Bombarderos de la RAF el 22 de febrero de 1942, e inmediatamente se puso a implementar su plan para destruir Alemania mediante el desalojo . Como parte de su avance hacia los ataques de zona, en la noche del 28 de marzo una fuerza arrojó explosivos e incendiarios sobre Lübeck , causando daños masivos. Adolf Hitler y otros líderes nazis se enfurecieron y ordenaron represalias. [117]
En la noche del 23 de abril de 1942, se llevó a cabo una pequeña incursión contra Exeter , seguida al día siguiente por un pronunciamiento de Gustaf Braun von Stumm de que destruirían todos los lugares encontrados en las guías turísticas de Baedeker que recibieron tres estrellas. A lo largo de la semana siguiente siguieron incursiones de tamaño cada vez mayor, en lo que se conoció en el Reino Unido como el Baedeker Blitz . Esta primera serie de redadas terminó a principios de mayo. Cuando Colonia sufrió graves daños durante el primer ataque de 1.000 bombarderos, la Luftwaffe regresó para otra semana de ataques entre el 31 de mayo y el 6 de junio. [117]
Las primeras redadas fueron una sorpresa y las respuestas fueron ineficaces. En la primera incursión, un Beaufighter del Escuadrón 604 derribó un solo bombardero, mientras que las siguientes tres incursiones no resultaron en muertes, y en la siguiente una sola muerte nuevamente. Pero a medida que el patrón de los ataques se hizo más evidente (ataques cortos contra ciudades costeras más pequeñas), la defensa respondió. Cuatro bombarderos fueron derribados la noche del 3 al 4 de mayo, dos más el 7/8, uno el 18 y dos el 23. La Luftwaffe también cambió de táctica; sus bombarderos se acercarían a baja altura, ascenderían para detectar el objetivo y luego volverían a sumergirse después de lanzar sus bombas. Esto significó que las intercepciones con el Mk. IV sólo fueron posibles durante el bombardeo. [118]
Al final, las incursiones de Baedeker no lograron reducir las incursiones de la RAF sobre Alemania. Las pérdidas civiles fueron considerables: 1.637 muertos, 1.760 heridos y 50.000 viviendas destruidas o dañadas. [119] En comparación con The Blitz, esto fue relativamente menor; Al final de esa campaña, 30.000 civiles murieron y 50.000 resultaron heridos. [120] Las pérdidas de la Luftwaffe fueron 40 bombarderos y 150 tripulantes. [121] Aunque los cazas nocturnos no tuvieron mucho éxito, representando quizás 22 aviones desde finales de abril hasta finales de junio, [101] sus deficiencias estaban en camino de ser solucionadas.
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El Airborne Group había estado experimentando con sistemas de microondas ya en 1938 después de descubrir que una disposición adecuada de los tubos de bellota podía funcionar en longitudes de onda tan cortas como 30 cm. Sin embargo, estos tenían una salida muy baja y operaban bien dentro de la región de sensibilidad reducida en el lado del receptor, por lo que los rangos de detección eran muy cortos. El grupo renunció por el momento a seguir desarrollando. [122]
El desarrollo continuó en gran medida a instancias del Almirantazgo , que lo vio como una solución para detectar las torres de mando de los submarinos parcialmente sumergidos . Después de una visita de Tizard al Centro de Investigación Hirst de GEC en Wembley en noviembre de 1939, y una visita de seguimiento de Watt, la compañía emprendió el desarrollo y desarrolló un conjunto funcional de 25 cm utilizando VT90 modificados en el verano de 1940. [123] Con Tras este éxito, Lovell y una nueva incorporación al Airborne Group, Alan Lloyd Hodgkin , comenzaron a experimentar con antenas tipo bocina que ofrecerían una precisión angular significativamente mayor. En lugar de transmitir la señal del radar a todo el hemisferio delantero del avión y escuchar ecos de todas partes en ese volumen, este sistema permitiría utilizar el radar como una linterna , apuntando en la dirección de observación. [88] Esto aumentaría en gran medida la cantidad de energía que cae sobre un objetivo y mejoraría la capacidad de detección.
El 21 de febrero de 1940, John Randall y Harry Boot hicieron funcionar por primera vez su magnetrón de cavidad a 10 cm (3 GHz). En abril, se informó a GEC sobre su trabajo y se le preguntó si podían mejorar el diseño. Introdujeron nuevos métodos de sellado y un cátodo mejorado, entregando dos ejemplos capaces de generar 10 kW de potencia a 10 cm, un orden de magnitud mejor que cualquier dispositivo de microondas existente. [123] En esta longitud de onda, una antena semidipolo tenía sólo unos pocos centímetros de largo y permitió al equipo de Lovell comenzar a observar reflectores parabólicos , produciendo un haz de solo 5 grados de ancho. Esto tenía la enorme ventaja de evitar reflejos en el suelo simplemente no apuntando la antena hacia abajo, lo que permitía al caza ver cualquier objetivo a su altitud o por encima de él. [124]
Durante este período, Rowe finalmente concluyó que Dundee no era adecuado para ninguno de los investigadores y decidió mudarse nuevamente. Esta vez eligió Worth Matravers en la costa sur, donde todos los equipos de radar pudieron volver a trabajar juntos. Debido a una sincronización confusa y una mejor planificación por parte del equipo de IA, llegaron a Worth Matravers desde St Athan antes de que el largo convoy desde Dundee pudiera dirigirse hacia el sur. Esto provocó un atasco que molestó aún más a Rowe. Sin embargo, todo estaba listo a finales de mayo de 1940, con el equipo de IA trabajando principalmente desde cabañas al sur de Worth Matravers y realizando instalaciones en un aeródromo cercano. Con este movimiento, todo el grupo se convirtió en el Establecimiento de Investigación de Producción Aeronáutica (MAPRE), sólo para pasar a llamarse nuevamente Establecimiento de Investigación de Telecomunicaciones (TRE) en noviembre de 1940. [88]
Poco después de la mudanza, Rowe formó un nuevo grupo bajo la dirección de Herbert Skinner para desarrollar el magnetrón en un sistema de IA, [88] en ese momento conocido como AI, Sentimetric (AIS). [125] Lovell adaptó sus antenas parabólicas al magnetrón con relativa facilidad, y el equipo AIS detectó inmediatamente un avión que pasaba cuando encendieron el aparato por primera vez el 12 de agosto de 1940. Al día siguiente se les pidió que hicieran una demostración del aparato para gerentes, pero no pasó ningún avión por allí. En cambio, hicieron que uno de los trabajadores anduviera en bicicleta por un acantilado cercano llevando una pequeña placa de lámina de aluminio. Esto demostró claramente su capacidad para detectar objetos muy cerca del suelo. A medida que AIS se desarrolló rápidamente hasta convertirse en el AI Mk. VII, desarrollo del Mk. Los sucesores de IV, el Mk. V y Mk. VI (ver más abajo) vio un apoyo vacilante. [88]
Se requirió un desarrollo adicional considerable del AIS; la primera versión de producción llegó en febrero de 1942 y, posteriormente, requirió un período prolongado de desarrollo de instalación y pruebas. La primera muerte de un Mk. El set VII tuvo lugar la noche del 5 al 6 de junio de 1942. [126]
Cuando los sistemas de microondas entraron en servicio, junto con las versiones actualizadas de los aviones que los transportaban, surgió el problema de qué hacer con los aviones que transportaban Mk. IV que de otro modo serían útiles. Una posibilidad, sugerida ya en 1942, era centrarse en los propios radares de la Luftwaffe . Las frecuencias operativas básicas de la contraparte de la Luftwaffe del Mk. IV, el radar FuG 202 Lichtenstein BC , había sido descubierto en diciembre de 1942. El 3 de abril de 1943, el Comité de Intercepción Aérea ordenó al TRE que comenzara a considerar el concepto de localización bajo el nombre en clave Serrate . [127] [r] Quiso la suerte que este resultó ser el momento perfecto. A última hora de la tarde del 9 de mayo de 1943, una tripulación del IV/NJG.3 desertó al Reino Unido volando su caza nocturno Ju 88R-1 totalmente equipado, D5+EV , a la RAF Dyce en Escocia, dando al TRE su primera mirada directa. en Liechtenstein. [127] [129]
El conjunto de antenas del Mk original. IV estaba limitado por factores prácticos a ser algo más corto que los 75 cm que serían ideales para sus señales de 1,5 m. Lichtenstein operó a 75 cm, haciendo que el Mk. Las antenas de IV eran casi perfectas para captarlos. Enviar las señales a través del interruptor motorizado existente a un nuevo receptor sintonizado a la frecuencia del Lichtenstein produjo una pantalla muy similar a la creada por el Mk. Transmisiones propias de IV. Sin embargo, la señal ya no tenía que viajar desde el caza de la RAF y viceversa; en cambio, las señales sólo tendrían que viajar desde el avión alemán hasta el caza. Según la ecuación del radar , esto hace que el sistema sea ocho veces más sensible y el sistema mostró su capacidad para rastrear cazas enemigos a distancias de hasta 50 millas (80 km). [130]
Orientarse a las transmisiones del enemigo significaba que no había una forma precisa de calcular la distancia hasta el objetivo; Las mediciones de alcance del radar se basan en cronometrar el retraso entre la transmisión y la recepción, y no había forma de saber cuándo se transmitió originalmente la señal del enemigo. Esto significaba que el dispositivo de localización sólo podría utilizarse para el seguimiento inicial, y la aproximación final tendría que realizarse mediante radar. [131] El alcance adicional del Mk. VIII no era necesario en esta función ya que Serrate pondría al caza dentro de un rango de seguimiento fácil y la pérdida de un Mk. IV no revelaría el secreto del magnetrón a los alemanes. Por este motivo, el Mk. El IV se consideró superior a los radares más nuevos para esta función, a pesar de las ventajas técnicas de los diseños más nuevos. [132]
Serrate se instaló por primera vez en el Beaufighter Mk. Avión VIF del Escuadrón No. 141 de la RAF en junio de 1943. Comenzaron sus operaciones utilizando Serrate la noche del 14 de junio, y el 7 de septiembre habían reclamado 14 cazas alemanes derribados, con 3 pérdidas. [133] [s] El escuadrón fue posteriormente entregado al Grupo RAF No. 100 , [134] quien manejó operaciones especiales dentro del Bomber Command, incluidas interferencias y esfuerzos similares. A pesar de sus éxitos, estaba claro que el Beaufighter carecía de la velocidad necesaria para alcanzar a los aviones alemanes, y los Mosquitos comenzaron a reemplazarlos a finales de 1943. [135]
Los alemanes se dieron cuenta de sus pérdidas a causa de los cazas nocturnos y comenzaron un programa urgente para introducir un nuevo radar que operara en diferentes frecuencias. Esto llevó al FuG 220 Lichtenstein SN-2 de banda inferior VHF , que comenzó a llegar a unidades operativas en pequeñas cantidades entre agosto y octubre de 1943, con alrededor de 50 unidades en uso en noviembre. [136] En febrero de 1944, el Escuadrón No. 80 notó una marcada disminución en las transmisiones FuG 202. En ese momento, los alemanes habían producido 200 aparatos SN-2, y en mayo la cifra había llegado a 1.000. [137] Este conjunto seleccionó deliberadamente una frecuencia cercana a la de sus conjuntos de radar Freya terrestres , con la esperanza de que estas fuentes inundaran cualquier conjunto de receptores de banda ancha utilizado en aviones de la RAF. Las primeras unidades de Serrate eran efectivamente inútiles en junio de 1944 y sus reemplazos nunca tuvieron tanto éxito. [137]
La experiencia demostró que la aproximación final al objetivo requería una acción rápida, demasiado rápida para que el operador del radar comunicara fácilmente las correcciones al piloto. [138] En 1940, Hanbury Brown escribió un artículo sobre la obtención de imágenes de contactos de IA que demostraba matemáticamente que los retrasos inherentes al sistema de interceptación estaban alterando seriamente el enfoque. A corto plazo, sugirió que los cazas se acercaran a popa mientras todavía estaban a 2.500 pies (760 m) de distancia, y luego volaran directamente hacia adentro. A más largo plazo, sugirió agregar un indicador del piloto que demostrara directamente la dirección necesaria para interceptar. [139]
Esto llevó al trabajo de Hanbury Brown en el Mark IVA, que se diferenciaba del Mk. IV principalmente al tener una unidad de visualización adicional frente al piloto. [50] El operador del radar tenía un control adicional, la luz estroboscópica , que podía ajustarse para detectar retornos en un rango particular. Sólo esos retornos fueron enviados a la pantalla del piloto, lo que resultó en mucho menos desorden. [140] A diferencia de la pantalla del operador, la del piloto mostraba la ubicación del objetivo como un solo punto en forma de telescopio; si el punto estaba arriba y a la derecha del centro de la pantalla, el piloto tenía que girar a la derecha y ascender para interceptar. El resultado fue lo que se conoció como indicador de punto de vuelo , [t] un único objetivo seleccionado que muestra una indicación directa de la posición relativa del objetivo. [141]
Las pruebas se llevaron a cabo a partir de octubre de 1940 y rápidamente demostraron una serie de problemas menores. Uno de los problemas menores es que la mira del tubo que indicaba el centro bloquearía el lugar. Una preocupación más seria fue la falta de información sobre el alcance, que los pilotos de FIU consideraron crítica. Hanbury Brown se puso a trabajar en estos temas y devolvió una versión actualizada en diciembre. Una retícula en forma de U en el centro de la pantalla proporcionaba una ubicación central que dejaba el punto visible. Además, el circuito incluía una segunda base de tiempo que producía una señal más larga a medida que el caza se acercaba a su objetivo. La salida se programó para que la línea estuviera centrada horizontalmente en el punto. Esto presentaba la gama de una manera fácilmente comprensible; la línea parecía las alas de un avión, que naturalmente crecen a medida que el caza se acerca a ella. [52]
El poste de centrado en forma de U fue dimensionado para que las puntas de la U tuvieran el mismo ancho que la línea de indicación de alcance cuando el objetivo estaba a 2500 pies (0,76 km), lo que indicaba que el piloto debía reducir el acelerador y comenzar su aproximación final. Dos líneas verticales a los lados de la pantalla, los postes de la portería , indicaban que el objetivo estaba a 300 m (1000 pies) más adelante y que era hora de mirar hacia arriba para verlo. Dos líneas más pequeñas indicaban un alcance de 500 pies (150 m), momento en el que el piloto debería haber visto el objetivo o tuvo que alejarse para evitar la colisión. [52]
En una reunión celebrada el 30 de diciembre de 1940, se decidió comenzar la producción limitada de los nuevos intermitentes como unidad complementaria para los Mk existentes. Sistemas IV, creando el AI Mk. IVA. Los primeros ejemplares llegaron en enero de 1941, seguidos de más unidades de ADEE y Dynatron a principios de febrero. La participación de Hanbury Brown en la IA llegó a un abrupto final durante las pruebas de la nueva unidad. Durante un vuelo en febrero de 1941 a 20.000 pies (6,1 km), su suministro de oxígeno falló y de repente se despertó en una ambulancia en tierra. [142] [143] Ya no se le permitió volar en pruebas y pasó a trabajar en sistemas de balizas de radar. [142]
El trabajo continuo mostró una serie de problemas menores y se tomó la decisión de introducir una unidad rediseñada con mejoras significativas en el embalaje, el aislamiento y otros cambios prácticos. Este se convertiría en el AI Mk. V, que empezó a llegar desde Pye a finales de febrero e inmediatamente demostró una serie de problemas. En ese momento se estaban diseñando las unidades de microondas y el Mk. V casi fue cancelada. Se permitió que continuara un contrato por más de 1.000 unidades en caso de retrasos en las nuevas unidades. En mayo, los problemas con el diseño del Pye se resolvieron y las pruebas de la FIU revelaron que era superior al Mk. IV, especialmente en términos de mantenimiento. Un informe de la RAE coincidió. [144]
El primer Mk actualizado. Los juegos V llegaron en abril de 1942 y se instalaron en el De Havilland Mosquito a medida que estuvieron disponibles. Un Mk. El Mosquito equipado con V reclamó su primera muerte el 24 y 25 de junio, cuando un Mosquito NF.II del Escuadrón No. 151 derribó un Dornier Do 217 E-4 sobre el Mar del Norte . [145] En la práctica se descubrió que los pilotos tenían dificultades considerables para levantar la vista de la pantalla en el último minuto, y el sistema se utilizó sólo de forma experimental. [146] Para entonces, las unidades de microondas habían comenzado a llegar en pequeñas cantidades, por lo que Mk. La producción de V se retrasó repetidamente hasta su llegada y finalmente se canceló. [145]
A partir del verano de 1942, el equipo de desarrollo de TRE comenzó a experimentar con sistemas para proyectar la pantalla en el parabrisas y, en octubre, lo había combinado con una imagen del GGS Mk existente. II mira giroscópica para producir una verdadera visualización frontal conocida como indicador automático del piloto o API. Se instaló un solo ejemplar en un Beaufighter y se probó durante octubre, y durante el año siguiente se probaron numerosas modificaciones y ejemplos posteriores. [147]
Cuando la IA comenzó a demostrar su valía a principios de 1940, la RAF se dio cuenta de que el suministro de radar pronto superaría la cantidad de aviones adecuados disponibles. Con un gran número de aviones monomotor monoplaza ya en las unidades de caza nocturno, se deseaba alguna forma de equiparlos con radar. El Ministerio del Aire formó el AI Mk. El VI Comité de Diseño para estudiar esto en el verano de 1940. El AI Mk resultante. El diseño del VI era esencialmente un Mk. IVA con un sistema adicional que configura automáticamente el rango de luz estroboscópica. Sin ningún objetivo visible, el sistema movió la luz estroboscópica desde su configuración mínima a un alcance máximo de aproximadamente 6 millas (9,7 km) y luego comenzó de nuevo al mínimo. Este proceso tomó unos cuatro segundos. [148] Si se veía un objetivo, la luz estroboscópica se adhería a él, permitiendo al piloto acercarse al objetivo usando su C-scope . [149] El piloto volaría bajo control terrestre hasta que el objetivo apareciera repentinamente en su indicador de piloto y luego lo interceptaría. [150]
En octubre se produjo un prototipo de la unidad estroboscópica automática, junto con un nuevo Mk. Unidad de radar tipo IVA con luz estroboscópica manual para pruebas. Luego se pidió a EMI que proporcionara otro prototipo de placa de prueba de la unidad estroboscópica para pruebas en aire, que se entregó el 12 de octubre. [151] Se encontraron y abordaron una serie de problemas. Entre estos, se descubrió que la luz estroboscópica a menudo se pegaba al reflejo del suelo y, cuando no lo hacía, no se pegaba hasta que tenía una señal fuerte a distancias más cortas, o podía pegarse al objetivo equivocado. Finalmente se añadió un botón panacea para despegar la luz estroboscópica en estos casos. [148]
Como el Mk. IVA se modificó a su Mk mejorado. V, el Mk. VI hizo lo mismo. Pero a principios de 1941 se decidió fabricar el Mk. VI un diseño completamente nuevo, para caber más fácilmente en aviones pequeños. A EMI ya se le había adjudicado un contrato para una docena de unidades prototipo en octubre de 1940 para su entrega en febrero, pero estos continuos cambios lo hicieron imposible. [150] Sin embargo, presentaron un contrato de producción por 1.500 unidades en diciembre. [152] Entre diciembre y marzo, comenzaron a llegar ejemplos de producción que mostraban una enorme cantidad de problemas, que los ingenieros resolvieron uno por uno. En julio, los sistemas estaban listos para su uso y comenzaron a instalarse en el nuevo Defiant Mk. II a principios de agosto, pero demostraron un problema en el que el sistema se fijaba en las transmisiones de otros aviones de IA en el área, lo que resultó en más modificaciones. No fue hasta principios de diciembre de 1941 que estos problemas se resolvieron por completo y las unidades fueron autorizadas para su uso en escuadrón. [153]
En este punto, los suministros del Beaufighter y el nuevo Mosquito habían mejorado dramáticamente, y se tomó la decisión de eliminar todos los diseños monomotor de la fuerza de cazas nocturnos durante 1942. [153] Dos unidades Defiant cambiaron al Mk. VI, pero operaron sólo durante unos cuatro meses antes de convertirse al Mosquito. La producción para la función de IA terminó, [154] y la electrónica se convirtió en radares de advertencia de cola Monica para la fuerza de bombarderos, [153] hasta que a mediados de 1944 se reveló el conocimiento del detector de radar alemán de Flensburg , que detectó las transmisiones de Monica. el británico.
El Mk. VI tuvo una breve carrera en el extranjero. Una de las primeras unidades se instaló experimentalmente en un Hurricane Mk. IIc, y esto llevó a la producción de un solo vuelo de tales diseños a partir de julio de 1942. A estas conversiones se les dio una prioridad tan baja que no se completaron hasta la primavera de 1943. Algunos de estos aviones fueron enviados a Calcuta , donde afirmaron varios bombarderos japoneses. [153] Se llevó a cabo un ajuste experimental en el Hawker Typhoon iA R7881 , con el sistema empaquetado en un tanque de caída estándar debajo del ala . Este estuvo disponible en marzo de 1943 y fue sometido a largas pruebas que duraron hasta 1944, pero este trabajo no resultó en nada. [155]
El Mk. IV fue una compleja combinación de sistemas, conocidos colectivamente en la RAF como Instalación de Radio Aerotransportada 5003 (ARI 5003). Las piezas individuales incluyeron el receptor R3066 o R3102, el transmisor T3065, el modulador tipo 20, la antena del transmisor tipo 19, la antena de elevación tipo 25, la antena de azimut tipo 21 y 25, la unidad de adaptación de impedancia tipo 35, el panel de control de voltaje tipo 3 y la unidad indicadora tipo 20. o 48. [156]
Como el Mk. El sistema intravenoso funcionaba en una sola frecuencia, lo que naturalmente se prestó al diseño de la antena Yagi , que se había llevado al Reino Unido cuando las patentes japonesas se vendieron a la Marconi Company . "Yagi" Walters desarrolló un sistema para uso de IA utilizando cinco antenas Yagi. [29]
Las transmisiones se realizaban desde una única antena de punta de flecha montada en el morro del avión. Consistía en un dipolo plegado con un director pasivo delante, ambos doblados hacia atrás unos 35 grados, sobresaliendo del cono de una varilla de montaje. [157] Para la recepción vertical, las antenas receptoras consistían en dos unipolos de media onda montados encima y debajo del ala, con un reflector detrás de ellos. El ala actuaba como una barrera de señal, permitiendo que las antenas vieran sólo la porción del cielo por encima o por debajo del ala, así como directamente al frente. Estas antenas estaban inclinadas hacia atrás en el mismo ángulo que el transmisor. Los receptores y directores horizontales estaban montados sobre varillas que sobresalían del borde de ataque del ala, y las antenas estaban alineadas verticalmente. El fuselaje y las góndolas del motor formaban las barreras para estas antenas. [158]
Las cuatro antenas receptoras estaban conectadas mediante cables separados a un interruptor motorizado que seleccionaba cada una de las entradas por turno y las enviaba al amplificador. Luego se conmutó la salida, utilizando el mismo sistema, a una de las cuatro entradas de los CRT. [159] Toda la configuración aérea dipolo del radar para el AI Mk.IV era simple en comparación con el conjunto transceptor Matratze (colchón) de 32 dipolos instalado en las narices de los primeros cazas nocturnos alemanes que utilizaron el radar AI, para su propio radar UHF- Diseño de radar aerotransportado de la banda Lichtenstein B/C de 1942 a 1943.
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El Mk. El sistema de visualización intravenosa constaba de dos tubos de rayos catódicos de 3 pulgadas (7,6 cm) de diámetro conectados a un generador de base de tiempo común normalmente configurado para cruzar la pantalla en el tiempo que llevaría recibir una señal desde 20.000 pies (6,1 km). Las pantallas se instalaron una al lado de la otra en la estación del operador del radar en la parte trasera del Beaufighter. El tubo de la izquierda mostraba la situación vertical (altitud) y el de la derecha mostraba la situación horizontal (azimut). [160]
Cada antena receptora se envió a uno de los canales de las pantallas, lo que provocó que una de las pantallas se actualizara. Por ejemplo, en un instante dado, el interruptor podría configurarse para enviar la señal al lado izquierdo de la pantalla de azimut. El generador de base de tiempo se activó para comenzar a barrer el punto CRT en la pantalla después de que finalizó la transmisión. Los reflejos harían que el punto se desviara hacia la izquierda, creando una señal cuya ubicación vertical podría medirse con una escala para determinar el alcance. Luego, el interruptor se movería a la siguiente posición y haría que se volviera a dibujar el lado derecho de la pantalla, pero la señal se invirtió y el punto se movió hacia la derecha. El cambio se produjo lo suficientemente rápido como para que la pantalla pareciera continua. [161]
Debido a que cada antena estaba destinada a ser sensible principalmente en una sola dirección, la longitud de las señales dependía de la posición del objetivo en relación con el caza. Por ejemplo, un objetivo ubicado a 35 grados por encima del caza haría que la señal en el receptor vertical superior se maximizara, provocando que apareciera una señal larga en el trazo superior y ninguna en el trazo inferior. Aunque son menos sensibles directamente hacia adelante, ambas antenas verticales podían ver directamente frente al caza, por lo que un objetivo ubicado muy adelante provocó dos señales ligeramente más cortas, una a cada lado de la línea central. [161]
Para la interceptación, el operador del radar tuvo que comparar la longitud de las señales en las pantallas. Si la señal fuera un poco más larga en el lado derecho que en el izquierdo de la pantalla de azimut, por ejemplo, le indicaría al piloto que girara a la derecha en un esfuerzo por centrar el objetivo. [162] Las intercepciones normalmente resultaban en un flujo de correcciones izquierda/derecha y arriba/abajo mientras se leía el rango (con suerte) decreciente. [161]
El borde posterior del pulso del transmisor no era perfectamente nítido y provocó que las señales del receptor sonaran durante un breve período de tiempo incluso si se encendían después de que el pulso se había completado aparentemente. Esta señal sobrante provocó una gran señal permanente conocida como rotura del transmisor que apareció en el extremo de corto alcance de los tubos (izquierdo e inferior). Un control conocido como Oscillator Bias permitía ajustar el momento exacto de la activación del receptor en relación con el pulso del transmisor, normalmente de modo que los restos del pulso fueran apenas visibles. [163]
Debido al amplio patrón de la antena de transmisión, parte de la señal siempre llega al suelo, reflejándose parte de ella hacia el avión para provocar un retorno a tierra. [164] Esto era tan poderoso que se recibió en todas las antenas, incluso en el receptor vertical superior que de otro modo estaría oculto a las señales debajo de él. Como la distancia más corta y, por lo tanto, la señal más fuerte, se recibió de los reflejos directamente debajo del avión, esto provocó que apareciera una fuerte señal en todas las pantallas en el rango de altitud del caza. El terreno más delante del avión también provocó retornos, pero estos fueron cada vez más distantes (ver rango inclinado ) y solo una parte de la señal se reflejó hacia el avión mientras que una porción cada vez mayor se dispersó hacia adelante y hacia afuera. Los retornos terrestres a mayores distancias eran, por tanto, más pequeños, lo que daba como resultado una serie de líneas aproximadamente triangulares en la parte superior o derecha de las pantallas, [164] conocido como "efecto árbol de Navidad", más allá del cual no era posible ver los objetivos. [161]
Serrate utilizó el Mk. Equipo intravenoso para recepción y visualización, reemplazando únicamente la unidad receptora. Esto podría activarse o desactivarse en el circuito desde la cabina, lo que también apagaba el transmisor. En una intercepción típica, el operador del radar usaría Serrate para rastrear al caza alemán, usando las señales direccionales de las pantallas para dirigir al piloto en un curso de intercepción. No se proporcionó el alcance, pero el operador podía hacer una estimación aproximada observando la intensidad de la señal y la forma en que cambiaban a medida que el caza maniobraba. Después de seguir a Serrate hasta un alcance estimado de 6.000 pies (1,8 km), el propio radar del caza se activaría para la aproximación final. [133]
A partir de 1940, los aviones británicos estaban cada vez más equipados con el IFF Mk. II , que permitió a los operadores de radar determinar si una señal en su pantalla era un avión amigo. IFF era un respondedor [u] que enviaba un pulso de señal de radio inmediatamente después de la recepción de una señal de radio de un sistema de radar. La transmisión del IFF se mezcló con el propio pulso del radar, lo que provocó que la señal se extendiera en el tiempo desde un pequeño pico hasta una forma rectangular extendida. [166]
La rápida introducción de nuevos tipos de radares que trabajaban en diferentes frecuencias significó que el sistema IFF tuviera que responder a una lista cada vez mayor de señales, y la respuesta directa del Mk. II requería un número cada vez mayor de submodelos, cada uno de ellos con frecuencias diferentes. En 1941 estaba claro que iba a crecer sin límites y se necesitaba una nueva solución. [167] El resultado fue una nueva serie de unidades IFF que utilizaban la técnica de interrogatorio indirecto. Estos operaban en una frecuencia fija, diferente a la del radar. La señal de interrogación se enviaba desde la aeronave presionando un botón en el radar, lo que provocaba que la señal se enviara en pulsos sincronizados con la señal principal del radar. La señal recibida se amplificó y se mezcló con la misma señal de video que el radar, lo que provocó que apareciera el mismo pitido extendido. [168] [169]
Los sistemas de transpondedor utilizados en tierra brindan la capacidad de localizar la ubicación del transpondedor, una técnica que se usó ampliamente con el Mk. IV, así como muchos otros sistemas de radar AI y ASV. [170]
Los transpondedores de referencia son similares a los sistemas IFF en términos generales, pero utilizan pulsos más cortos. Cuando se recibía una señal del radar, el transpondedor respondía con un pulso corto en la misma frecuencia, el pulso original del radar no se reflejaba por lo que no había necesidad de alargar la señal como en el caso del IFF. [168] El pulso fue enviado al Mk. La pantalla del IV apareció como un pitido agudo . Dependiendo de la ubicación del transpondedor en relación con la aeronave, la señal sería más larga a la izquierda o derecha de la pantalla de azimut, lo que permitiría al operador guiar la aeronave hasta el transpondedor utilizando exactamente los mismos métodos que una intercepción de aeronave convencional. [171]
Debido a la ubicación física del transpondedor, en tierra, la antena receptora con mejor visión del transpondedor era la que estaba montada debajo del ala. Normalmente, el operador del radar captaría la señal en la parte inferior de la indicación de elevación, incluso a distancias muy largas. Dado que la señal de la baliza era bastante potente, el Mk. IV incluía un interruptor que establecía la base de tiempo en 60 millas (97 km) para recogidas de larga distancia. Una vez que se acercaran al área general, la señal sería lo suficientemente fuerte como para comenzar a aparecer en el tubo de azimut (izquierda-derecha). [171]
Otro sistema utilizado con el Mk. IV era el sistema de baliza de aproximación de haz , o BABS, que indicaba el eje de la pista. [172]
El concepto general es anterior al Mk. IV y era esencialmente una versión británica del sistema de vigas alemán Lorenz . Lorenz, o Standard Beam Approach, como se lo conocía en el Reino Unido, utilizó un único transmisor ubicado en el otro extremo de la pista activa que se conectaba alternativamente a una de las dos antenas ligeramente direccionales mediante un interruptor motorizado. Las antenas estaban orientadas de modo que enviaban sus señales a la izquierda y a la derecha de la pista, pero sus señales se superponían en la línea central. El interruptor pasó 0,2 segundos conectado a la antena izquierda (visto desde el avión) y luego 1 segundo a la derecha. [173]
Para utilizar Lorenz, se sintonizaba una radio convencional en la transmisión y el operador escuchaba la señal e intentaba determinar si escuchaba puntos o rayas. Si escucharan puntos, el pulso corto de 0,2 s, sabrían que estaban demasiado a la izquierda y girarían hacia la derecha para alcanzar la línea central. Los guiones indicaron que debían girar a la izquierda. En el centro el receptor podía escuchar ambas señales, que se fusionaron para formar un tono constante, la equiseñal . [174]
Para BABS, el único cambio fue cambiar las transmisiones de la transmisión a una serie de pulsos cortos en lugar de una señal continua. Estos pulsos se enviaron cuando fueron activados por las señales del radar de IA y fueron lo suficientemente potentes como para que el Mk pudiera captarlos. Receptor intravenoso a unas pocas millas. [173] En la recepción, el Mk. IV recibiría puntos o guiones, y el operador vería una serie alterna de señales centradas en la pantalla, apareciendo y luego desapareciendo cuando las antenas BABS cambiaban. La duración de la señal indicaba si el avión estaba a la izquierda o a la derecha, y se convirtió en una señal continua en la línea central. Esta técnica se conoció como enfoque de haz AI (AIBA). [175]
Debido a que se basa en el mismo equipamiento básico que el Mk original. IV AI, BABS también podría usarse con el equipo Rebecca , desarrollado originalmente para albergar transpondedores terrestres para lanzar suministros sobre la Europa ocupada. [176] La unidad Lucero posterior era esencialmente un adaptador para un receptor Rebecca, que se acoplaba a cualquier pantalla existente; AI, ASV o H2S . [177]
Especificaciones en el cuadro de información tomadas de AP1093D 1946, Capítulo 1, párrafo 25.