Articulo de referencia

Cadena de casas

Chain Home , o CH para abreviar, era el nombre en clave del anillo de estaciones de radar de alerta temprana costeras construidas por la Real Fuerza Aérea (RAF) antes y durante ...

Chain Home , o CH para abreviar, era el nombre en clave del anillo de estaciones de radar de alerta temprana costeras construidas por la Real Fuerza Aérea (RAF) antes y durante la Segunda Guerra Mundial para detectar y rastrear aeronaves. [ 1 ] Inicialmente conocidas como RDF , y con el nombre oficial de Estación Experimental Tipo 1 del Ministerio del Aire ( AMES Tipo 1) en 1940, las unidades de radar también fueron conocidas como Chain Home durante la mayor parte de su existencia. Chain Home fue la primera red de radar de alerta temprana del mundo y el primer sistema de radar militar en alcanzar el estado operativo. [ 2 ] Su efecto en la guerra lo convirtió en uno de los sistemas más poderosos de lo que se conoció como la "Guerra de los Magos". [ 3 ] [ 4 ]

A finales de 1934, el Comité Tizard solicitó al experto en radio Robert Watson-Watt que comentara las reiteradas afirmaciones sobre rayos de la muerte radioeléctricos y los informes que sugerían que Alemania había construido algún tipo de arma de radio. Su asistente, Arnold Wilkins , demostró que un rayo de la muerte era imposible, pero sugirió que la radio podría utilizarse para la detección a larga distancia. En febrero de 1935, se organizó una demostración exitosa colocando un receptor cerca de un transmisor de onda corta de la BBC y sobrevolando la zona con un avión. Utilizando equipos de radio de onda corta comerciales, el equipo de Watt construyó un prototipo de transmisor pulsado y, en junio de 1935, este detectó un avión que pasaba por la zona. El desarrollo básico se completó a finales de año, con alcances de detección del orden de 160 km (100 millas ) .  

En 1936, la atención se centró en una versión de producción, y a principios de 1937 se añadió la medición de altitud. Las primeras cinco estaciones, que cubrían las aproximaciones a Londres, se instalaron en 1937 y comenzaron a operar a tiempo completo en 1938. Durante los dos años siguientes, se construyeron estaciones adicionales, mientras que el problema de difundir la información a los aviones de combate condujo a la primera red integrada de interceptación controlada desde tierra , el sistema Dowding . [ a ] Para cuando comenzó la guerra, la mayor parte de las costas este y sur tenían cobertura de radar.

El sistema Chain Home demostró su importancia durante la Batalla de Inglaterra en 1940. Estos sistemas podían detectar aeronaves enemigas mientras se formaban sobre Francia, lo que brindaba a los comandantes de la RAF tiempo suficiente para organizar sus aviones en la trayectoria del ataque. Esto multiplicó la efectividad de la RAF hasta el punto de que era como si contaran con el triple de cazas, lo que les permitió derrotar a fuerzas alemanas, a menudo superiores en número. La red Chain Home se expandió continuamente, con más de 40 estaciones operativas al final de la guerra, incluyendo versiones móviles para su uso en el extranjero. Hacia el final de la guerra, cuando la amenaza de los bombardeos de la Luftwaffe había cesado, los sistemas Chain Home se utilizaron para detectar lanzamientos de misiles V2 . Los sistemas de radar del Reino Unido se desmantelaron tras la guerra, pero el inicio de la Guerra Fría propició que los radares Chain Home se incorporaran al nuevo sistema ROTOR hasta que fueron reemplazados por sistemas más modernos en la década de 1950. Solo quedan en pie algunos de los emplazamientos originales.

Desarrollo

Experimentos previos

Desde los inicios de la tecnología de radio , se utilizaron señales para la navegación mediante la técnica de radiogoniometría (RDF). La RDF permite determinar la dirección de un transmisor de radio, y varias de estas mediciones se pueden combinar para obtener una posición radiométrica , lo que permite calcular la ubicación del receptor. [ 5 ] Con algunas modificaciones básicas en la señal de transmisión, era posible que el receptor determinara su ubicación utilizando una sola estación. El Reino Unido fue pionero en un servicio de este tipo con el faro de Orfordness . [ 6 ]

Durante los primeros años del desarrollo de la radio, era bien sabido que ciertos materiales, especialmente el metal, reflejaban las señales de radio. Esto permitió determinar la ubicación de objetos mediante la transmisión de una señal y el uso de la radiogoniometría (RDF) para medir la dirección de las reflexiones. El alemán Christian Hülsmeyer obtuvo patentes para este sistema en 1904, [ 7 ] y a partir de entonces se realizaron numerosos experimentos con el concepto básico. Estos sistemas solo revelaban la dirección al objetivo, no la distancia, y debido a la baja potencia de los equipos de radio de la época, solo eran útiles para la detección a corta distancia. Esto propició su uso para la detección de icebergs y la alerta de colisiones en condiciones de niebla o mal tiempo, donde bastaba con conocer la dirección aproximada de los objetos cercanos. [ 7 ]

El uso de la detección por radio específicamente contra aeronaves se consideró por primera vez a principios de la década de 1930. Equipos en el Reino Unido, EE. UU., [ 8 ] Japón, [ 9 ] Alemania [ 10 ] y otros habían considerado este concepto y habían dedicado al menos cierto esfuerzo a su desarrollo. Al carecer de información de alcance, dichos sistemas seguían siendo de utilidad limitada en términos prácticos; se podían utilizar dos mediciones de ángulo, pero estas requerían tiempo para completarse con el equipo RDF existente y el rápido movimiento de la aeronave durante la medición dificultaría la coordinación. [ 10 ]

Investigación radiofónica en el Reino Unido

La posición de Robert Watson-Watt en el Laboratorio Nacional de Física lo situó en el centro de una red de investigadores cuyo conocimiento de la radiofísica fue fundamental para el rápido desarrollo del radar.

Desde 1915, Robert Watson-Watt trabajaba para la Met Office en un laboratorio ubicado en la Sección de Investigación de Radio (RRS) del Laboratorio Nacional de Física (NPL) en Ditton Park , Slough . Watson se interesó en utilizar las fugaces señales de radio emitidas por los rayos para rastrear tormentas eléctricas , pero las técnicas de radiogoniometría existentes eran demasiado lentas para determinar la dirección antes de que la señal desapareciera. En 1922, [ 11 ] resolvió este problema conectando un tubo de rayos catódicos (CRT) a una matriz de antenas direccionales Adcock , construida originalmente por la RRS pero ahora en desuso. El sistema combinado, posteriormente conocido como huff-duff (de HF/DF, radiogoniometría de alta frecuencia), permitía determinar casi instantáneamente la dirección de una señal. La Met Office comenzó a utilizarlo para generar alertas de tormenta para los aviadores. [ 12 ]

Durante este período, Edward Appleton, del King's College de Cambridge, realizaba experimentos que le valdrían el Premio Nobel de Física . Utilizando un transmisor de la BBC instalado en 1923 en Bournemouth y captando su señal con un receptor en la Universidad de Oxford , pudo usar los cambios de longitud de onda para medir la distancia a una capa reflectante de la atmósfera, entonces conocida como la capa de Heaviside . Tras los experimentos iniciales en Oxford, se utilizó como fuente un transmisor del NPL en Teddington , cuya señal fue recibida por Appleton en una estación remota del King's College en el East End de Londres. Watt se enteró de estos experimentos y comenzó a realizar las mismas mediciones utilizando los receptores de su equipo en Slough. A partir de entonces, ambos equipos interactuaron regularmente y Watt acuñó el término ionosfera para describir las múltiples capas atmosféricas que descubrieron. [ 13 ]

En 1927, los dos laboratorios de radio, en la Met Office y el NPL, se fusionaron para formar la Estación de Investigación de Radio (con el mismo acrónimo, RRS), dirigida por el NPL con Watt como superintendente. [ 11 ] Esto le proporcionó a Watt contacto directo con la comunidad investigadora, así como con los jefes de señales del Ejército Británico , la Marina Real y la Real Fuerza Aérea . Watt se convirtió en un reconocido experto en el campo de la tecnología de radio. [ 11 ] Esto dio inicio a un largo período en el que Watt presionó para que el NPL asumiera un papel más activo en el desarrollo tecnológico, en contraposición a su función puramente investigadora. Watt estaba particularmente interesado en el uso de la radio para la navegación aérea de largo alcance, pero la dirección del NPL en Teddington no fue receptiva y estas propuestas no prosperaron. [ 14 ]

Detección de aeronaves

En 1931, Arnold Frederic Wilkins se unió al equipo de Watt en Slough. Como el "nuevo empleado", se le asignaron diversas tareas rutinarias. Una de ellas consistía en seleccionar un nuevo receptor de onda corta para estudios ionosféricos, tarea que emprendió con gran seriedad. Tras leer toda la información disponible sobre varias unidades, seleccionó un modelo de la Oficina General de Correos (GPO) que funcionaba a frecuencias muy altas (para la época). Como parte de las pruebas de este sistema, en junio de 1932 la GPO publicó el informe n.º 232, " Interferencia de aviones" . El informe relataba la observación del equipo de pruebas de la GPO de que los aviones que volaban cerca del receptor provocaban cambios en la intensidad de la señal, un efecto molesto conocido como desvanecimiento . [ 15 ]

El escenario estaba preparado para el desarrollo del radar en el Reino Unido. Utilizando el conocimiento de Wilkins sobre el rebote de las señales de onda corta en las aeronaves, un transmisor de la BBC para iluminar el cielo como en el experimento de Appleton y la técnica RDF de Watt para medir ángulos, se podía construir un radar completo. Si bien dicho sistema podía determinar el ángulo con respecto a un objetivo, no podía determinar su alcance ni proporcionar su ubicación en el espacio. Para ello, habría que realizar dos mediciones desde ubicaciones diferentes. La técnica de Watt, conocida como "huff-duff", resolvió el problema de realizar mediciones rápidas, pero persistía la cuestión de coordinar la medición en dos estaciones, así como cualquier imprecisión en la medición o diferencia en la calibración entre ambas. [ 16 ]

La técnica que faltaba para que el radar fuera práctico era el uso de pulsos para determinar el alcance midiendo el tiempo entre la transmisión de la señal y la recepción de la señal reflejada. Esto permitiría a una sola estación medir el ángulo y el alcance simultáneamente. En 1924, dos investigadores del Laboratorio de Investigación Naval de Estados Unidos, Merle Tuve y Gregory Briet, decidieron recrear el experimento de Appleton utilizando señales pulsadas temporizadas en lugar de longitudes de onda variables. [ 17 ] La aplicación de esta técnica a un sistema de detección no pasó desapercibida para quienes trabajaban en el campo, y WAS Butement y PE Pollard del Establecimiento Experimental de Señales Británico (SEE) crearon un prototipo de dicho sistema en 1931. El Ministerio de Guerra no mostró interés en el concepto y el desarrollo permaneció poco conocido fuera del SEE. [ 18 ]

"El terrorista siempre logrará pasar"

Los comentarios de Stanley Baldwin en 1932 sobre la guerra aérea futura provocaron una "sensación de indefensión y consternación". Fue la preocupación del Reino Unido por este tema lo que llevó a que se brindara tanto apoyo al desarrollo del radar, mientras que otros países adoptaron una actitud mucho más despreocupada hasta que comenzó la guerra.

Al mismo tiempo, la necesidad de un sistema de este tipo se hacía cada vez más apremiante. En 1932, Winston Churchill y su amigo, confidente y asesor científico Frederick Lindemann viajaron en coche por Europa, donde presenciaron la rápida reconstrucción de la industria aeronáutica alemana. [ 19 ] Fue en noviembre de ese año cuando Stanley Baldwin pronunció su famoso discurso, afirmando que « El bombardero siempre logrará su objetivo ». [ 20 ]

A principios del verano de 1934, la RAF llevó a cabo ejercicios a gran escala con hasta 350 aeronaves. Las fuerzas se dividieron: los bombarderos intentaron atacar Londres, mientras que los cazas, guiados por el Cuerpo de Observadores , intentaron detenerlos. Los resultados fueron desastrosos. En la mayoría de los casos, la gran mayoría de los bombarderos alcanzaron su objetivo sin avistar ningún caza. Para contrarrestar estos resultados tan desiguales, la RAF proporcionó información cada vez más precisa a los defensores, llegando incluso a indicar a los observadores dónde y cuándo se producirían los ataques. Aun así, el 70% de los bombarderos alcanzaron sus objetivos sin obstáculos. Las cifras sugerían que cualquier objetivo en la ciudad sería destruido. [ 21 ] El comandante de escuadrón PR Burchall resumió los resultados señalando que «una sensación de indefensión y consternación, o al menos de inquietud, se ha apoderado del público». [ 21 ] En noviembre, Churchill pronunció un discurso sobre «La amenaza de la Alemania nazi» en el que señaló que la Marina Real no podía proteger a Gran Bretaña de un enemigo que atacara por aire. [ 22 ]

A principios de la década de 1930, se desató un acalorado debate en los círculos militares y políticos británicos sobre el poder aéreo estratégico. El famoso discurso de Baldwin llevó a muchos a creer que la única manera de evitar el bombardeo de las ciudades británicas era crear una fuerza de bombarderos estratégicos tan grande que pudiera, como dijo Baldwin, "matar a más mujeres y niños más rápidamente que el enemigo". [ 23 ] Incluso los más altos niveles de la RAF llegaron a estar de acuerdo con esta política, declarando públicamente que sus pruebas sugerían que "'La mejor forma de defensa es el ataque' puede ser una frase hecha demasiado conocida, pero ilustra el único método sólido para defender a este país de una invasión aérea. Es el ataque lo que cuenta". [ 21 ] A medida que se hizo evidente que los alemanes estaban rearmando rápidamente la Luftwaffe , creció el temor de que la RAF no pudiera lograr el objetivo de ganar tal intercambio de golpes y muchos sugirieron que invirtieran en un programa masivo de construcción de bombarderos. [ 24 ]

Otros consideraban que los avances en los cazas hacían que el bombardero fuera cada vez más vulnerable y sugirieron al menos explorar un enfoque defensivo. Entre estos últimos se encontraba Lindemann, piloto de pruebas y científico, quien señaló en The Times en agosto de 1934 que «Adoptar una actitud derrotista ante tal amenaza es inexcusable hasta que se demuestre definitivamente que se han agotado todos los recursos de la ciencia y la invención». [ 25 ]

Relatos de "rayos" destructivos

Fotografía de una revista de radio de 1925 del rayo mortal de Grindell-Matthews.

En 1923-24, el inventor Harry Grindell Matthews afirmó repetidamente haber construido un dispositivo que proyectaba energía a larga distancia e intentó vendérselo al Ministerio de Guerra, pero se consideró fraudulento. [ 26 ] Sus intentos impulsaron a muchos otros inventores a contactar con el ejército británico afirmando haber perfeccionado alguna forma del legendario « rayo de la muerte » eléctrico o radioeléctrico. [ 26 ] Algunos resultaron ser fraudes y ninguno resultó ser viable. [ 27 ]

Casi al mismo tiempo, una serie de historias sugirieron que se estaba desarrollando otra arma de radio en Alemania. Las historias variaban, con un denominador común que hablaba de un rayo mortal, y otra que utilizaba las señales para interferir con el sistema de encendido de un motor y provocar que este se detuviera. Una historia que se repetía con frecuencia involucraba a una pareja inglesa que, estando de vacaciones en la Selva Negra , sufrió una avería en su coche en el campo. Afirmaron que unos soldados se les acercaron y les pidieron que esperaran mientras realizaban una prueba, y que, una vez finalizada, pudieron arrancar el motor sin problemas. Poco después, un periódico alemán publicó una noticia con la imagen de una gran antena de radio instalada en Feldberg , en la misma zona. [ 28 ]

Aunque el Ministerio del Aire se mostraba muy escéptico ante las afirmaciones sobre rayos que paralizan motores y rayos mortales, no podía ignorarlas, ya que eran teóricamente posibles. [ 27 ] Si se pudieran construir tales sistemas, podrían inutilizar a los bombarderos. [ 15 ] Si esto ocurriera, la disuasión de los bombarderos nocturnos podría desaparecer de la noche a la mañana, dejando al Reino Unido vulnerable a los ataques de la creciente flota aérea alemana. Por el contrario, si el Reino Unido contara con un dispositivo de este tipo, la población podría estar protegida. [ 24 ]

En 1934, junto con un movimiento para establecer un comité científico que examinara estos nuevos tipos de armas, la RAF ofreció un premio de 1000 libras esterlinas a cualquiera que pudiera demostrar un modelo funcional de un rayo de la muerte que pudiera matar una oveja a 100 yardas; [ 29 ] el premio quedó sin reclamar. [ 15 ]

Comité Tizard

La necesidad de investigar mejores formas de defensa aérea impulsó a Harry Wimperis [ b ] a presionar para la formación de un grupo de estudio que considerara nuevos conceptos. Lord Londonderry , entonces Secretario de Estado para el Aire , aprobó la formación del Comité para el Estudio Científico de la Defensa Aérea en noviembre de 1934, pidiendo a Henry Tizard que presidiera el grupo, que así pasó a ser más conocido en la historia como el Comité Tizard . [ 31 ]

Cuando Wimperis buscó un experto en radio para ayudar a evaluar el concepto del rayo de la muerte, naturalmente fue dirigido a Watt. Le escribió a Watt "sobre la viabilidad de propuestas del tipo conocido coloquialmente como 'rayo de la muerte'". [ 32 ] Los dos se reunieron el 18 de enero de 1935, [ 33 ] y Watt prometió investigar el asunto. Watt recurrió a Wilkins en busca de ayuda, pero quería mantener en secreto la cuestión subyacente. Le pidió a Wilkins que calculara qué tipo de energía de radio se necesitaría para elevar la temperatura de 8 pintas imperiales (4,5 L) de agua a una distancia de 5 kilómetros (3,1 millas) de 98 a 105 °F (37 a 41 °C) . Para desconcierto de Watt, Wilkins inmediatamente supuso que se trataba de una pregunta sobre un rayo de la muerte. Hizo una serie de cálculos rápidos [ 34 ] que demostraban que la cantidad de energía necesaria sería imposible dado el estado de la técnica en electrónica. [ 35 ]    

Según RV Jones , cuando Wilkins informó de los resultados negativos, Watt preguntó: «Bueno, entonces, si el rayo de la muerte no es posible, ¿cómo podemos ayudarlos?» [ 36 ] Wilkins recordó el informe anterior de la GPO y señaló que la envergadura de un bombardero contemporáneo , de unos 25 m (82 pies) , sería la adecuada para formar una antena dipolo de media longitud de onda para señales en el rango de 50 m de longitud de onda, o unos 6 MHz. En teoría, esto reflejaría la señal de manera eficiente y podría ser captada por un receptor para dar una indicación temprana de la aproximación de aeronaves. [ 35 ]    

"Menos desalentador"

Arnold Wilkins llevó a cabo la mayor parte del trabajo teórico y práctico que demostró que el radar podía funcionar.

Watt respondió al comité diciendo que el rayo de la muerte era extremadamente improbable, pero añadió:

Se está prestando atención al problema, aún difícil pero menos desalentador, de la detección por radio, y se presentarán consideraciones numéricas sobre el método de detección mediante ondas de radio reflejadas cuando sea necesario. [ 35 ]

La carta se debatió en la primera reunión oficial del Comité Tizard el 28 de enero de 1935. La utilidad del concepto era evidente para todos los asistentes, pero persistía la duda sobre su viabilidad. Albert Rowe y Wimperis comprobaron los cálculos y parecían correctos. Inmediatamente respondieron solicitando un análisis más detallado. Watt y Wilkins enviaron posteriormente un memorando secreto el 14 de febrero titulado « Detección y localización de aeronaves por medios de radio» . [ 37 ] En este nuevo memorando, Watson-Watt y Wilkins consideraron en primer lugar diversas emanaciones naturales de la aeronave —luz, calor y ondas de radio del sistema de ignición del motor— y demostraron que el enemigo podía enmascararlas con demasiada facilidad hasta un nivel indetectable a distancias razonables. Concluyeron que se necesitarían ondas de radio de su propio transmisor. [ 35 ]

Wilkins proporcionó cálculos específicos para la reflectividad esperada de una aeronave. La señal recibida sería solo 10 −19 veces más fuerte que la transmitida, pero dicha sensibilidad se consideró dentro del estado del arte. [ 14 ] Para alcanzar este objetivo, se asumió una mejora adicional en la sensibilidad del receptor de dos veces. Sus sistemas ionosféricos transmitían solo alrededor de 1  kW, [ 14 ] pero había sistemas comerciales de onda corta disponibles con transmisores de 15 amperios (alrededor de 10  kW) que calcularon producirían una señal detectable a unas 10 millas (16 km) . Continuaron sugiriendo que la potencia de salida podría aumentarse hasta diez veces si el sistema operara en pulsos en lugar de continuamente, y que dicho sistema tendría la ventaja de permitir que el alcance a los objetivos se determine midiendo el retardo de tiempo entre la transmisión y la recepción en un osciloscopio . [ 35 ] El resto del rendimiento requerido se completaría aumentando la ganancia de las antenas haciéndolas muy altas, enfocando la señal verticalmente. [ 38 ] El memorándum concluía con un esquema para una estación completa que utilizara estas técnicas. El diseño era casi idéntico al de las estaciones CH que entraron en servicio. [ 35 ] 

experimento de Daventry

Esta furgoneta Morris Commercial tipo T, utilizada originalmente como banco de pruebas portátil para la recepción de radio, fue posteriormente reacondicionada para el Experimento Daventry. Se muestra en 1933, conducida por "Jock" Herd.

La carta fue bien recibida por el Comité, que inmediatamente liberó 4000 libras esterlinas para comenzar el desarrollo. [ c ] Solicitaron a Hugh Dowding , miembro del Parlamento para el Aire responsable de Suministros e Investigación , que pidiera al Tesoro otras 10 000 libras esterlinas. Dowding quedó sumamente impresionado con el concepto, pero exigió una demostración práctica antes de liberar más fondos. [ 39 ] [ 40 ]

Wilkins sugirió utilizar la nueva estación de onda corta de la BBC Borough Hill  de 10 kW y 49,8  m en Daventry , Northamptonshire, como transmisor ad hoc adecuado . El receptor y un osciloscopio se colocaron en una furgoneta de reparto que la RRS utilizaba para medir la recepción de radio en el campo. El 26 de febrero de 1935, [ d ] aparcaron la furgoneta en un campo cerca de Upper Stowe y la conectaron a antenas de hilo extendidas a través del campo sobre postes de madera. Un Handley Page Heyford realizó cuatro pasadas sobre la zona, produciendo efectos claramente notables en la pantalla CRT en tres de las pasadas. [ 42 ] Se colocó una piedra conmemorativa en el lugar de la prueba. [ 43 ]

Watt, Wilkins y otros miembros del equipo RRS, junto con Rowe en representación del Comité Tizard, observaron la prueba. Watt quedó tan impresionado que más tarde afirmó haber exclamado: «¡Gran Bretaña se ha convertido de nuevo en una isla!» [ 39 ]

Rowe y Dowding quedaron igualmente impresionados. Fue en este punto cuando la agitación previa de Watt sobre el desarrollo cobró importancia; la dirección del NPL seguía sin interés en el desarrollo práctico del concepto y estaba dispuesta a permitir que el Ministerio del Aire se hiciera cargo del equipo. [ 44 ] Días después, el Tesoro liberó 12 300 libras esterlinas para un mayor desarrollo, [ 39 ] y un pequeño equipo de investigadores del RRS juró guardar secreto y comenzó a desarrollar el concepto. [ 44 ] Se construiría un sistema en la estación del RRS y luego se trasladaría a Orfordness para realizar pruebas sobre el agua. Wilkins desarrollaría el receptor basándose en las unidades de la GPO, junto con sistemas de antena adecuados. Esto dejaba pendiente el problema de desarrollar un transmisor pulsado adecuado. Se necesitaba un ingeniero familiarizado con estos conceptos. [ 45 ]

Sistema experimental

Edward George Bowen se unió al equipo tras responder a un anuncio en el periódico que buscaba un experto en radio. Bowen había trabajado previamente en estudios de la ionosfera bajo la dirección de Appleton y conocía bien los conceptos básicos. También había utilizado los sistemas RDF de la RRS a petición de Appleton y era conocido por el personal de la RRS. [ 44 ] Tras una entrevista informal, Watson-Watt y Jock Herd le dijeron que el trabajo era suyo si podía cantar el himno nacional galés . Él aceptó, pero solo si ellos cantaban el escocés a cambio. Se negaron y le dieron el trabajo. [ 14 ]

Partiendo de la electrónica del transmisor de la BBC, pero utilizando una nueva válvula transmisora ​​de la Armada, Bowen produjo un sistema que transmitía una  señal de 25 kW a 6  MHz (  longitud de onda de 50 metros), enviando  pulsos de 25 μs de duración 25 veces por segundo. [ 45 ] Mientras tanto, Wilkins y LH Bainbridge-Bell construyeron un receptor basado en la electrónica de Ferranti y uno de los CRT del RRS. Decidieron no ensamblar el sistema en el RRS por razones de confidencialidad. El equipo, ahora compuesto por tres oficiales científicos y seis asistentes, comenzó a trasladar el equipo a Orfordness el 13 de mayo de 1935. El receptor y el transmisor se instalaron en antiguas cabañas que quedaron de los experimentos de artillería de la Primera Guerra Mundial ; la antena del transmisor era un dipolo simple tendido horizontalmente entre dos postes de 23 m (75 pies ) , y la del receptor una disposición similar de dos cables cruzados. [ 46 ] 

 El sistema mostró poco éxito contra aeronaves, aunque se observaron ecos de la ionosfera a una distancia de hasta 1000 millas. El grupo publicó varios informes sobre estos efectos como tapadera , alegando que sus estudios ionosféricos habían estado interfiriendo con los otros experimentos en el RRS de Slough y expresando su gratitud porque el Ministerio del Aire les había concedido acceso a terrenos no utilizados en Orfordness para continuar sus esfuerzos. [ 47 ] Bowen continuó aumentando el voltaje en el transmisor, comenzando con el máximo de 5000 voltios sugerido por la Armada, pero aumentándolo gradualmente durante varios meses hasta 12 000 V, lo que produjo pulsos de 200 kW. [ 48 ] El arco eléctrico entre las válvulas obligó a reconstruir el transmisor con más espacio entre ellas, [ 47 ] mientras que el arco eléctrico en la antena se resolvió colgando bolas de cobre del dipolo para reducir la descarga de corona . [ 49 ]   

En junio el sistema funcionaba bien, aunque Bainbridge-Bell se mostró tan escéptico sobre su éxito que Watt finalmente lo devolvió al RRS y lo reemplazó con Nick Carter. [ 48 ] El Comité Tizard visitó el sitio el 15 de junio para examinar el progreso del equipo. Watt hizo arreglos en secreto para que un Vickers Valentia volara cerca, y años después insistió en que vio los ecos en la pantalla, pero nadie más recuerda haberlos visto. [ 50 ]

Watt decidió no regresar al RRS con el resto del grupo Tizard y se quedó con el equipo un día más. [ 51 ] Sin realizar cambios en el equipo, el 17 de junio se encendió el sistema e inmediatamente proporcionó señales de un objeto a 17 millas (27 km) . Después de seguirlo durante un tiempo, lo vieron volar hacia el sur y desaparecer. Watt llamó a la cercana Estación Experimental de Hidroaviones en Felixstowe y el superintendente declaró que un hidroavión Supermarine Scapa acababa de aterrizar. Watt solicitó que la aeronave regresara para realizar más pasadas. [ 51 ] Este evento se considera la fecha oficial del nacimiento del radar en el Reino Unido. [ 52 ]  

Aviones de la base aérea RAF Martlesham Heath se hicieron cargo de proporcionar objetivos para el sistema, y ​​el alcance se fue ampliando continuamente. Durante una prueba realizada el 24 de julio, el receptor detectó un objetivo a 40 millas (64 km) y la señal fue lo suficientemente fuerte como para determinar que el objetivo eran en realidad tres aviones en formación cerrada. En septiembre, el alcance era de 40 millas de forma constante, aumentando a 80 millas (130 km) a finales de año, y con las mejoras de potencia que Bowen incorporó al transmisor, superaba las 100 millas (160 km) a principios de 1936. [ 51 ]      

Planificar la cadena

Watson-Watt sugirió utilizar Bawdsey Manor en Suffolk como lugar para el desarrollo, después de que Wilkins lo viera durante un paseo en coche un domingo mientras trabajaba en Orfordness.

En agosto de 1935, Albert Rowe , secretario del Comité Tizard, acuñó el término "Radio Direction and Finding" (RDF), eligiendo deliberadamente un nombre que pudiera confundirse con "Radio Direction Finding", un término que ya estaba ampliamente en uso. [ 52 ]

En un memorando del 9 de septiembre de 1935, Watson-Watt describió el progreso hasta la fecha. En ese momento, el alcance era de aproximadamente 40 millas (64 km) , por lo que Watson-Watt sugirió construir una red completa de estaciones separadas por 20 millas (32 km) a lo largo de toda la costa este. Dado que los transmisores y receptores estaban separados, para ahorrar costos de desarrollo sugirió colocar un transmisor en cada dos estaciones. La señal del transmisor podría ser utilizada por un receptor en ese sitio, así como por los que se encontraban a cada lado. [ 53 ] Esto pronto quedó obsoleto debido al rápido aumento del alcance. Cuando el Comité visitó el sitio nuevamente en octubre, el alcance había aumentado a 80 millas (130 km) , y Wilkins estaba trabajando en un método para determinar la altura utilizando múltiples antenas. [ 53 ]      

A pesar de su carácter improvisado y su corto tiempo de desarrollo (menos de seis meses), el sistema Orfordness ya se había convertido en un sistema útil y práctico. En comparación, los sistemas de espejos acústicos que llevaban una década en desarrollo seguían limitados a un alcance de solo 5 millas (8,0 km) en la mayoría de las condiciones y eran muy difíciles de usar en la práctica. El trabajo en los sistemas de espejos finalizó y, el 19 de diciembre de 1935, se envió un contrato de 60 000 libras esterlinas [ e ] para cinco [ f ] estaciones RDF a lo largo de la costa sureste, que debían estar operativas para agosto de 1936. [ 42 ] [ 53 ]  

La única persona que no estaba convencida de la utilidad del RDF era Lindemann. Había sido nombrado miembro del Comité por insistencia de su amigo Churchill, y no quedó impresionado con el trabajo del equipo. Cuando visitó el lugar, le molestaron las condiciones precarias y, al parecer, el almuerzo en caja que tuvo que comer. [ 55 ] Lindemann defendió firmemente el uso de sistemas infrarrojos para la detección y el seguimiento, y numerosos observadores han notado la continua interferencia de Lindemann con el radar. Como dijo Bowen,

A los pocos meses de su incorporación al Comité, lo que hasta entonces había sido un grupo innovador y con visión de futuro se vio sumido en la discordia. Era una lucha constante entre Lindemann y el resto, con su hostilidad hacia el radar y su insistencia en ideas totalmente imprácticas sobre la interceptación de aeronaves enemigas mediante cables suspendidos de globos o por infrarrojos, que en aquel momento simplemente no tenían la sensibilidad suficiente para detectar aeronaves a larga distancia. [ 55 ]

El respaldo de Churchill significó que las quejas de los demás miembros sobre su comportamiento fueran ignoradas. El asunto finalmente se remitió a Lord Swinton , el nuevo Secretario de Estado para el Aire. Swinton resolvió el problema disolviendo el Comité original y reformándolo con Appleton en lugar de Lindemann. [ 53 ] [ 55 ]

A medida que crecía el esfuerzo de desarrollo, Watt solicitó que se estableciera una estación de investigación central "de gran tamaño y con espacio en tierra para un número considerable de sistemas de mástiles y antenas". [ 53 ] Varios miembros del equipo realizaron viajes de reconocimiento con Watt al norte de Orfordness, pero no encontraron nada adecuado. Entonces Wilkins recordó haber encontrado un sitio interesante a unos 16 km al sur de Orfordness, algún tiempo antes , durante un paseo dominical. Lo recordó porque estaba a unos 21-24 m sobre el nivel del mar, lo cual era inusual en esa zona. La gran casa señorial de la propiedad tendría espacio suficiente para laboratorios experimentales y oficinas. En febrero y marzo de 1936, el equipo se trasladó a Bawdsey Manor y estableció la Estación Experimental del Ministerio del Aire (AMES). Cuando el equipo científico se marchó en 1939, el sitio se convirtió en el sitio operativo CH de la RAF Bawdsey . [ 56 ]    

Mientras el equipo de Orfordness comenzaba a trasladarse a Bawdsey, el sitio de Orfordness permaneció en uso. Esto resultó útil durante una demostración cuando el nuevo sistema, recientemente terminado en Bawdsey, falló. Al día siguiente, Robert Hanbury-Brown y el nuevo recluta Gerald Touch pusieron en marcha el sistema de Orfordness y pudieron realizar las demostraciones desde allí. El sitio de Orfordness no se cerró hasta 1937. [ 57 ]

En producción

La primera unidad de radar operativa construida por Watson-Watt y su equipo. Se pueden apreciar las cuatro válvulas NT46, ampliamente separadas entre sí. Las unidades de producción eran prácticamente idénticas.

El sistema se desarrolló deliberadamente utilizando tecnología comercial existente para acelerar su introducción. [ 58 ] El equipo de desarrollo no podía permitirse el tiempo necesario para desarrollar y depurar nueva tecnología. Watt, un ingeniero pragmático, creía que la "tercera mejor" opción serviría si la "segunda mejor" no estuviera disponible a tiempo y la "mejor" nunca estuviera disponible. [ 59 ] Esto llevó al uso de la  longitud de onda de 50 m (alrededor de 6  MHz), que Wilkins sugirió que resonaría en las alas de un bombardero y mejoraría la señal. Desafortunadamente, esto también significó que el sistema se viera cada vez más saturado por el ruido a medida que las nuevas transmisiones comerciales comenzaban a ocupar este espectro anteriormente de alta frecuencia . El equipo respondió reduciendo su propia longitud de onda a 26  m (alrededor de 11  MHz) para obtener un espectro limpio. Para alegría de todos, y en contra de los cálculos de Wilkins de 1935, la longitud de onda más corta no produjo ninguna pérdida de rendimiento. [ 55 ] Esto llevó a una reducción adicional a 13  m, y finalmente a la capacidad de sintonizar entre 10 y 13  m (aproximadamente 30-20  MHz) para proporcionar cierta agilidad de frecuencia y ayudar a evitar interferencias. [ 54 ]

El método de Wilkins para determinar la altura se incorporó en 1937. Originalmente, había desarrollado este sistema para medir el ángulo vertical de las transmisiones transatlánticas mientras trabajaba en la RRS. El sistema consistía en varios dipolos paralelos separados verticalmente en los mástiles receptores. Normalmente, el goniómetro RDF se conectaba a dos dipolos cruzados a la misma altura y se utilizaba para determinar la dirección de retorno de un objetivo. Para la determinación de la altura, el operador conectaba dos antenas a diferentes alturas y realizaba la misma operación básica para determinar el ángulo vertical. Dado que la antena transmisora ​​estaba enfocada verticalmente de forma deliberada para mejorar la ganancia, un solo par de dichas antenas solo cubría un ángulo vertical reducido. Se utilizó una serie de estas antenas, cada par con un ángulo central diferente, lo que proporcionaba una cobertura continua desde aproximadamente 2,5 grados sobre el horizonte hasta 40 grados por encima de él. Con esta incorporación, se completó la última parte del memorándum original de Watt y el sistema quedó listo para su producción. [ 60 ] [ 54 ]

A principios de 1937 se contactó con socios de la industria y se organizó una red de producción que abarcaba a muchas empresas. Metropolitan-Vickers se hizo cargo del diseño y la producción de los transmisores, AC Cossor hizo lo mismo con los receptores, Radio Transmission Equipment Company trabajó en los goniómetros y las antenas fueron diseñadas por un grupo conjunto de AMES-GPO. El Tesoro aprobó el despliegue a gran escala en agosto, y los primeros contratos de producción se enviaron para 20 equipos en noviembre, con un coste total de 380.000 libras esterlinas. [ 60 ] La instalación de 15 de estos equipos se llevó a cabo en 1937 y 1938. En junio de 1938 se estableció una sede en Londres para organizar la fuerza en rápido crecimiento. Esta se convirtió en la Dirección de Desarrollo de Comunicaciones (DCD), con Watt nombrado director. Wilkins le siguió a la DCD, y AP Rowe asumió la dirección de AMES en Bawdsey. En agosto de 1938, las primeras cinco estaciones fueron declaradas operativas y entraron en servicio durante la crisis de Múnich , comenzando su operación a tiempo completo en septiembre. [ 61 ]

Despliegue

Cobertura de radar 1939–1940

Durante el verano de 1936, se realizaron experimentos en la base aérea de Biggin Hill para examinar el efecto que tendría la presencia del radar en una batalla aérea. [ 62 ] Suponiendo que el radar les proporcionaría 15 minutos de aviso, desarrollaron técnicas de interceptación que colocaban a los cazas delante de los bombarderos con una eficacia cada vez mayor. Descubrieron que los principales problemas eran determinar la ubicación de sus propios aviones y asegurar que los cazas estuvieran a la altitud correcta.

En una prueba similar realizada contra el radar operativo de Bawdsey en 1937, los resultados fueron cómicos. Mientras Dowding observaba a los controladores terrestres esforzándose por dirigir a sus cazas, podía oír a los bombarderos sobrevolando la zona. Identificó el problema no como tecnológico, sino en los informes. Los pilotos recibían demasiados informes, a menudo contradictorios. Esta constatación condujo al desarrollo del sistema Dowding , una extensa red de líneas telefónicas que informaban a una "sala de filtrado" central en Londres, donde se recogían y organizaban los informes de las estaciones de radar y se enviaban a los pilotos en un formato claro. El sistema en su conjunto requería una enorme cantidad de personal.

Al estallar la guerra en septiembre de 1939, existían 21 estaciones operativas de Chain Home. Tras la Batalla de Francia en 1940, la red se amplió para cubrir la costa oeste e Irlanda del Norte. La red Chain Home continuó expandiéndose durante toda la guerra, y en 1940 se extendía desde Orkney en el norte hasta Weymouth en el sur. Esto proporcionó cobertura de radar para toda la costa de las Islas Británicas que daba a Europa, pudiendo detectar objetivos a gran altitud mucho más allá de Francia. La calibración del sistema se llevó a cabo inicialmente mediante un vuelo de autogiros Avro Rota , en su mayoría civiles, que sobrevolaban un punto de referencia conocido. Posteriormente, se calibró el radar para que la posición de un objetivo con respecto al suelo pudiera leerse en el tubo de rayos catódicos (CRT). El Rota se utilizó por su capacidad para mantener una posición relativamente estacionaria sobre el terreno, y los pilotos aprendieron a volar en círculos pequeños manteniendo una posición constante sobre el suelo, a pesar del viento en contra.

La rápida expansión de la red CH requirió más personal técnico y operativo del que el Reino Unido podía proporcionar, y en 1940, la Alta Comisión Británica en Ottawa presentó una solicitud formal al Gobierno canadiense, pidiendo hombres capacitados en tecnología de radio para la defensa de Gran Bretaña. A finales de 1941, 1292 personas capacitadas se habían alistado y la mayoría fueron enviadas rápidamente a Inglaterra para servir como mecánicos de radar. [ 63 ]

Batalla de Inglaterra

Durante la batalla, las estaciones de Chain Home —en particular la de Ventnor , en la Isla de Wight— fueron atacadas varias veces entre el 12 y el 18 de agosto de 1940. En una ocasión, un tramo de la red de radares en Kent, incluyendo la estación de Dover, quedó fuera de servicio debido a un impacto fortuito en la red eléctrica. Si bien las casetas de madera que albergaban el equipo de radar resultaron dañadas, las torres sobrevivieron gracias a su estructura de vigas de acero a la vista. Dado que las torres permanecieron intactas y las señales se restablecieron rápidamente, la Luftwaffe concluyó que las estaciones eran demasiado difíciles de dañar mediante bombardeos y las dejó en paz durante el resto de la guerra.

Actualizaciones

El sistema Chain Home fue el principal sistema de radar del Reino Unido solo por un breve período. Para 1942, muchas de sus funciones habían sido asumidas por los sistemas de radar de interceptación controlada por tierra ( GCI ) AMES Tipo 7, mucho más avanzados . Mientras que el CH escaneaba un área de aproximadamente 100 grados de ancho y requería un esfuerzo considerable para tomar mediciones, el Tipo 7 escaneaba toda el área de 360 ​​grados alrededor de la estación y la presentaba en un indicador de posición en planta , esencialmente un mapa bidimensional en tiempo real del espacio aéreo alrededor de la estación. Tanto los cazas como los bombarderos aparecían en la pantalla y podían distinguirse mediante señales de identificación amigo-enemigo (IFF). Los datos de esta pantalla podían leerse directamente a los pilotos interceptores, sin necesidad de operadores ni centros de control adicionales.

Con el despliegue del GCI, el CH se convirtió en la parte de alerta temprana de la red de radar. Para simplificar aún más las operaciones y reducir la necesidad de personal, la tarea de trazar los objetivos se semiautomatizó. Una computadora analógica de cierta complejidad, conocida como "La Máquina de Frutas", recibía información directamente de la consola del operador, leyendo el ajuste del goniómetro para la orientación y el alcance a partir del ajuste de un dial que movía un puntero mecánico por la pantalla hasta que se situaba sobre un objetivo seleccionado. Al pulsar un botón, la Máquina de Frutas leía las entradas y calculaba la ubicación X e Y del objetivo, que un solo operador podía trazar en un mapa o transmitir directamente por teléfono. [ 59 ]

Los transmisores originales se actualizaron constantemente, primero de 100  kW para el sistema de Orfordness a 350  kW para el sistema desplegado, y luego a 750  kW durante la guerra para ofrecer un alcance mucho mayor. Para facilitar la detección a larga distancia, se añadió una frecuencia más lenta de 12,5 pulsos por segundo. Posteriormente, el transmisor de cuatro torres se redujo a tres.

Big Ben

Los intentos de atacar el V-2, fuertemente camuflado y de gran movilidad, no tuvieron éxito, pero CH sí ayudó a proporcionar cierta alerta temprana.

Los británicos no tuvieron respuesta al bombardeo de cohetes V-2 que comenzó en septiembre de 1944. Los misiles volaban demasiado alto y demasiado rápido para ser detectados durante su aproximación, sin dar tiempo siquiera a que sonara la alarma antiaérea . Su velocidad supersónica provocó que las explosiones ocurrieran sin previo aviso, antes de que el sonido de su aproximación llegara al objetivo. Inicialmente, el gobierno intentó hacerlas pasar por explosiones en las tuberías de gas subterráneas. Era evidente que no era así, y finalmente, se filmaron ejemplos de la caída final de los V-2.

En respuesta, varias estaciones CH se reorganizaron en el sistema "Big Ben" para informar sobre los V-2 durante el lanzamiento. No se intentó determinar la ubicación del lanzamiento; el radiogoniómetro era demasiado lento. En cambio, cada una de las estaciones de la red (Bawdsey, Gt. Bromley, High St, Dunkirk y Swingate (Dover)) se dejó configurada con su alcance máximo y en modo de medición de altitud. En este modo, el radar tenía varios lóbulos superpuestos donde era sensible a las señales. A medida que el misil ascendía, pasaba por estos lóbulos sucesivamente, lo que provocaba una serie de pulsos que aparecían y desaparecían con el tiempo. Las estaciones intentaban medir las distancias al objetivo mientras volaban a través de cada uno de estos lóbulos y enviaban esa información por teléfono a una estación central de trazado. [ 64 ]

En la estación, estas mediciones de alcance se representaron como arcos en un gráfico, conocidos como cortes de alcance . Las intersecciones de los arcos definían el área aproximada del lanzador. Dado que el misil se acercaba al objetivo a medida que ascendía, cada una de estas intersecciones estaría más cerca del objetivo. Tomando varias de estas intersecciones, una tras otra, se podía determinar la trayectoria del misil con cierto grado de precisión y enviar alertas de ataque aéreo a las zonas probables. [ 64 ]

El éxito en esta tarea se vio favorecido por el perfil del fuselaje del misil, que actuaba como un excelente reflector de cuarto de onda para  el radar HF de banda de 12 m. [ 65 ] El Mando de Cazas de la RAF también fue informado del lanzamiento en un intento por atacar los emplazamientos. Sin embargo, los convoyes de lanzamiento alemanes estaban motorizados, bien camuflados y eran muy móviles, lo que los hacía extremadamente difíciles de encontrar y atacar. La única reclamación conocida se produjo cuando pilotos de Supermarine Spitfire del Escuadrón n.º 602 de la RAF se toparon con un V-2 que emergía de una zona boscosa, lo que permitió un disparo rápido de resultado desconocido. [ 66 ]

ROTOR

Las defensas de radar británicas se deterioraron rápidamente durante los últimos años de la guerra, con el cierre de muchos emplazamientos y la puesta en "mantenimiento". Sin embargo, las tensiones inmediatas de la posguerra con la Unión Soviética llevaron a la reactivación de algunos radares de guerra como medida provisional. Se remanufacturaron radares específicos según los estándares de calidad y fiabilidad de tiempos de paz, lo que proporcionó aumentos significativos en alcance y precisión. Estos sistemas reconstruidos constituyeron la primera fase del sistema de reemplazo de Chain Home, ROTOR , que se desarrolló en tres fases entre 1949 y 1958. [ 67 ]

Desde el principio se señaló que, debido al tiempo inherente a la tarea de interceptación, se requerían aproximadamente 23 minutos para realizar una sola interceptación desde la detección inicial. Si el objetivo era un bombardero a reacción de alta velocidad, esto requería un alcance de detección inicial de aproximadamente 240 millas (390 km) . [ 68 ] CH, incluso en su versión mejorada, apenas era capaz de esto en las mejores condiciones. Los radares GCI ni siquiera se acercaban a esto, y todo el sistema ROTOR dependía de que un nuevo sistema de radar estuviera disponible a más tardar en 1957. En uno de los pocos casos en que esto ocurrió, este requisito se superó, con los primeros sistemas AMES Tipo 80 entrando en servicio en 1954. 

Los últimos sistemas Chain Home Tipo 1 fueron retirados en 1955, junto con la demolición total de la mayoría de las torres de acero y madera.

CH hoy

Torre de radar Stenigot Chain Home.
Torre de radar de Stenigot Chain Home

Algunas de las torres transmisoras de acero permanecen, aunque las torres receptoras de madera han sido demolidas. Las torres restantes tienen varios usos nuevos y en algunos casos ahora están protegidas como edificios catalogados por orden de English Heritage . [ 69 ] Una de esas torres transmisoras de 360 ​​pies de altura (110 m) se puede encontrar ahora en las instalaciones de BAE Systems en Great Baddow en Essex, en el antiguo emplazamiento del Centro de Investigación Marconi . Originalmente estaba en RAF Canewdon en Essex y fue trasladada a Great Baddow en 1956. Esta es la única torre Chain Home que sobrevive todavía en su forma original, sin modificar, con plataformas en voladizo a 50 pies, 200 pies y 360 pies, y en 2019 se le otorgó el estatus de catalogada de Grado II. [ 70 ] La estación transmisora ​​Swingate en Kent (originalmente AMES 04 Dover) tiene dos torres originales (tres hasta 2010) que se utilizan para retransmisión de microondas; las torres perdieron sus plataformas en la década de 1970. La base aérea de RAF Stenigot, en Lincolnshire, cuenta con otra torre casi completa, aunque sin sus plataformas superiores; se utiliza para el entrenamiento de montadores de antenas.    

El único emplazamiento original de Chain Home que todavía se utiliza como estación de radar militar es RRH Staxton Wold en North Yorkshire, aunque no quedan restos del equipo de 1937, ya que fue completamente desmantelado y remodelado para el reemplazo del ROTOR, el sistema Linesman/Mediator , en 1964.

Las torres receptoras de madera de 240 pies fueron algunas de las estructuras de madera más altas jamás construidas en Gran Bretaña. Dos de estas torres de madera aún estaban en pie en 1955, en Hayscastle Cross. [ 71 ] A diferencia de la torre transmisora ​​que se muestra aquí, las de Hayscastle Cross estaban arriostradas. Las torres receptoras de madera en Stoke Holy Cross fueron demolidas en 1960. [ 72 ] Es posible que una torre de madera que se encontraba en RAF Blakehill Farm , Wiltshire, en las décadas de 1970 o 1980 fuera una superviviente de Chain Home. [ 73 ]

Más tarde, Wilkins repetiría el Experimento Daventry para el episodio "To See For a Hundred Miles" de la serie de televisión de la BBC de 1977 , The Secret War .

Descripción

Disposición mecánica

Tres de las cuatro torres transmisoras de la estación Bawdsey CH, tal como se veían en 1945. Las antenas propiamente dichas son apenas visibles en el extremo derecho. Estas torres, al igual que todas las de Chain Home, fueron construidas por JL Eve Construction .

Las instalaciones de radar Chain Home normalmente constaban de dos emplazamientos. Un complejo albergaba las torres transmisoras con sus estructuras asociadas, y un segundo complejo, normalmente a unos cientos de metros de distancia, contenía los mástiles receptores y el bloque de equipos receptores donde trabajaban las operadoras (principalmente WAAF, Fuerza Aérea Auxiliar Femenina ). [ 74 ] El sistema CH era, según la terminología moderna, un " radar biestático ", aunque los ejemplos modernos suelen tener sus transmisores y receptores mucho más separados.

La antena transmisora ​​constaba de cuatro torres de acero de 110 m (360 pies ) de altura, dispuestas en línea con una separación aproximada de 55 m (180 pies ) . Tres grandes plataformas se ubicaban sobre las torres, a 15, 61 y 107 m (50, 200 y 350 pies) del suelo. Un cable de transmisión de 600 ohmios colgaba desde la plataforma superior hasta el suelo a ambos lados de la plataforma (solo en el interior de las torres de los extremos). Entre estos cables de alimentación verticales se encontraban las antenas propiamente dichas: ocho dipolos de media onda tendidos entre los cables verticales y espaciados a media longitud de onda. Se alimentaban desde lados alternos para que todo el conjunto de cables estuviera en fase, dada su separación de media longitud de onda. Detrás de cada dipolo se ubicaba un cable reflector pasivo, espaciado a 0,18 longitudes de onda. [ 74 ]  

La antena de cortina resultante producía una señal polarizada horizontalmente que se dirigía fuertemente hacia adelante a lo largo de la perpendicular a la línea de las torres. Esta dirección se conocía como la línea de disparo y generalmente apuntaba hacia el agua. El patrón de transmisión cubría un área de aproximadamente 100 grados en forma de abanico, con un lóbulo lateral más pequeño en la parte posterior, gracias a los reflectores, y otros mucho más pequeños a los lados. Cuando la señal se reflejaba en el suelo, sufría un cambio de fase de media longitud de onda, lo que provocaba interferencias con la señal directa. El resultado era una serie de lóbulos apilados verticalmente de unos 5 grados de ancho desde 1 grado por encima del suelo hasta la vertical. Posteriormente, el sistema se amplió añadiendo otro conjunto de cuatro antenas adicionales más cerca del suelo, cableadas de forma similar. [ 74 ]

El receptor consistía en una matriz Adcock compuesta por cuatro torres de madera de 73 m (240 pies) de altura, dispuestas en las esquinas de un cuadrado. Cada torre tenía tres conjuntos (originalmente dos) de antenas receptoras, uno a 13,8 m (45 pies), otro a 29 m (95 pies) y otro a 65 m (215 pies) del suelo. La altura media del conjunto transmisor era de 65 m (215 pies), [ 74 ] razón por la cual la antena superior se colocó a la misma altitud para producir un patrón de recepción idéntico al de la transmisión. Un conjunto de interruptores mecánicos motorizados permitía al operador seleccionar la antena activa. La señal de salida de la antena seleccionada en cada una de las cuatro torres se enviaba a un único sistema de radiogoniómetro (no la solución de Watt). Al conectar las antenas en pares XY, se podía medir la orientación horizontal, mientras que al conectar las antenas superior e inferior, el mismo goniómetro permitía medir el ángulo vertical. [ 75 ] 

Se utilizaron dos planos de distribución física, ya sea «Costa Este» [ 76 ] o «Costa Oeste» [ 77 ] . Los emplazamientos de la Costa Oeste sustituyeron las torres de celosía de acero por mástiles más sencillos atirantados, aunque conservaron las mismas torres de madera para la recepción. Los emplazamientos de la Costa Este contaban con bloques de transmisores y receptores protegidos con terraplenes y muros de protección, además de transmisores y receptores de reserva separados en pequeños búnkeres con  mástiles de antena de 36,5 m (120 pies) adosados. Estas reservas se encontraban muy cerca de los respectivos emplazamientos de transmisores/receptores, a menudo en un campo vecino. Los emplazamientos de la Costa Oeste dependían de la dispersión del emplazamiento para su protección, duplicando por completo los edificios de transmisores y receptores.

Detalles del transmisor

Transmisor Chain Home, Museo de Radar de Defensa Aérea de la RAF (2007)
Válvula transmisora ​​Chain Home, Museo de Ciencias, Londres. La válvula podía desmontarse y, por lo tanto, requería un bombeo de vacío continuo durante su funcionamiento. Esto se realizaba a través de la tubería situada a la izquierda.

La operación comenzó con el transmisor Tipo T.3026 enviando un pulso de energía de radio a las antenas de transmisión desde una caseta junto a las torres. Cada estación tenía dos transmisores T.3026, uno activo y otro de reserva. La señal llenaba el espacio frente a la antena, inundando toda el área. Debido a los efectos de transmisión de las múltiples antenas apiladas, la señal era más fuerte directamente en la línea de transmisión y disminuía a ambos lados. Un área de aproximadamente 50  grados a cada lado de la línea se llenó con suficiente energía como para que la detección fuera práctica. [ 74 ]

El transmisor Tipo T.3026 fue suministrado por Metropolitan-Vickers, basado en un diseño utilizado para un transmisor de la BBC en Rugby . [ 78 ] Una característica única del diseño eran las válvulas "desmontables" , que podían abrirse para su mantenimiento y debían conectarse a una bomba de vacío de difusión de aceite para una evacuación continua durante su uso. Las válvulas podían operar a una de cuatro frecuencias seleccionadas entre 20 y 55  MHz, y cambiaban de una a otra en 15 segundos. Para producir los pulsos cortos de señal, el transmisor constaba de osciladores Hartley que alimentaban un par de válvulas amplificadoras de tetrodo. Los tetrodos se encendían y apagaban mediante un par de tiratrones de vapor de mercurio conectados a un circuito de temporización, cuya salida polarizaba positivamente las rejillas de control y de pantalla del tetrodo, mientras que una señal de polarización lo mantenía normalmente apagado. [ 79 ]

Las estaciones se dispusieron de manera que sus patrones de transmisión en forma de abanico se superpusieran ligeramente para cubrir los huecos entre ellas. Sin embargo, se descubrió que los temporizadores que controlaban las transmisiones podían desfasarse y las transmisiones de una estación comenzaban a verse en otras, un fenómeno conocido como "conejos corriendo". [ 74 ] Para evitar esto, se utilizó energía de la Red Nacional  para proporcionar una conveniente señal de 50 Hz sincronizada en fase que estaba disponible en todo el país. Cada estación CH estaba equipada con un transformador de desplazamiento de fase que la activaba en un punto diferente de la forma de onda de la red. La salida del transformador se alimentaba a un oscilador Dippy que producía pulsos agudos a 25  Hz, sincronizados en fase con la salida del transformador. La sincronización era "suave", por lo que se filtraban las variaciones a corto plazo en la fase o la frecuencia de la red. [ 80 ]

Durante períodos de fuerte reflexión ionosférica, especialmente de noche, era posible que el receptor detectara reflejos del suelo tras una sola reflexión. Para solucionar este problema, posteriormente se incorporó al sistema una segunda frecuencia de repetición de pulsos de 12,5  pps, lo que implicaba que un reflejo tendría que provenir de una distancia superior a 6000 millas (9700 km) para ser detectado durante el siguiente período de recepción. [ 74 ] 

Detalles del receptor

Además de activar la señal de transmisión, la señal de activación del transmisor también se enviaba a la caseta receptora. Allí, alimentaba la entrada de un generador de base de tiempo que controlaba las placas de deflexión del eje X de la pantalla CRT. Esto provocaba que el haz de electrones en el tubo comenzara a moverse de izquierda a derecha en el instante en que se completaba la transmisión. Debido a la lenta atenuación del pulso, parte de la señal transmitida se recibía en la pantalla. Esta señal era tan potente que anulaba cualquier señal reflejada de los objetivos, lo que significaba que los objetos situados a menos de 8 km (5 millas ) no podían verse en la pantalla. Para reducir este período incluso hasta este punto, era necesario ajustar manualmente el receptor, seleccionando los condensadores de desacoplamiento y la impedancia de las fuentes de alimentación. [ 81 ] 

El sistema receptor, construido por AC Cossor según un diseño TRE, era un superheterodino multietapa . La señal de las antenas seleccionadas en las torres receptoras se alimentaba a través del radiogoniómetro y luego a un amplificador de tres etapas, cada una alojada en una caja metálica para evitar interferencias entre ellas. Cada etapa utilizaba una configuración de amplificador de clase B con pentodos EF8, pentodos especiales de bajo ruido y rejilla alineada. [ g ] La salida del amplificador inicial se enviaba al mezclador de frecuencia intermedia , que extraía una cantidad de señal seleccionable por el usuario: 500, 200 o 50  kHz, según se eligiera mediante un interruptor en la consola. La primera configuración permitía el paso de la mayor parte de la señal y se utilizaba en la mayoría de los casos. Las otras configuraciones estaban disponibles para bloquear las interferencias, pero lo hacían bloqueando también parte de la señal, lo que reducía la sensibilidad general del sistema. [ 81 ]

La salida del mezclador se enviaba a las placas deflectoras del eje Y en un CRT de alta calidad especialmente diseñado. [ 83 ] Por razones no bien explicadas en la literatura, esto se dispuso para desviar el haz hacia abajo con el aumento de la señal. [ h ] Cuando se combinaba con la señal del eje X del generador de base de tiempo, los ecos recibidos de objetos distantes hacían que la pantalla produjera puntos a lo largo de la misma. Al medir el punto central del punto contra una escala mecánica en la parte superior de la pantalla, se podía determinar la distancia al objetivo. Esta medición se complementó posteriormente con la adición de la unidad de calibración o estroboscopio , que hacía que se dibujaran puntos nítidos adicionales cada 10 millas (16 km) a lo largo de la pantalla. [ 84 ] Los marcadores se alimentaban de las mismas señales electrónicas que la base de tiempo, por lo que siempre estaba correctamente calibrada. 

Medición de distancia y rumbo

Pantalla de Chain Home que muestra varios puntos de referencia situados entre 15 y 30 millas de distancia de la estación. El marcador en la parte superior de la pantalla se utilizaba para enviar la distancia a la máquina tragaperras.
La pantalla del sistema CH era bastante compleja. El mando grande de la izquierda controlaba el goniómetro, con el botón de ajuste que permitía orientar la antena con mayor precisión.

Determinar la ubicación espacial de un punto específico era un proceso complejo de varios pasos. Primero, el operador seleccionaba un conjunto de antenas receptoras mediante un interruptor motorizado, que alimentaba las señales al sistema receptor. Las antenas se conectaban en pares, formando dos antenas direccionales, sensibles principalmente a lo largo de los ejes X e Y respectivamente, siendo Y la línea de disparo. A continuación, el operador "balanceaba el goniómetro" o "buscaba" el objetivo hasta que el punto seleccionado alcanzaba su mínima desviación en la pantalla (o máxima, a 90 grados). El operador medía la distancia con respecto a la escala y luego indicaba al trazador el alcance y la dirección del objetivo seleccionado. Posteriormente, el operador seleccionaba otro punto en la pantalla y repetía el proceso. Para objetivos a diferentes altitudes, el operador podía tener que probar diferentes antenas para maximizar la señal. [ 85 ]

Al recibir un conjunto de coordenadas polares del operador del radar, la tarea del trazador consistía en convertirlas a coordenadas X e Y en un mapa. Se les proporcionaban mapas grandes de su área operativa impresos en papel ligero para que pudieran almacenarlos como referencia futura. Una regla giratoria con el centro en la ubicación del radar en el mapa estaba fijada en la parte superior, de modo que cuando el operador indicaba un ángulo, el trazador giraba la regla hasta ese ángulo, observaba a lo largo de ella para determinar la distancia y trazaba un punto. La distancia indicada por el operador era la distancia en línea de visión, o distancia oblicua , no la distancia sobre el terreno desde la estación. Para calcular la ubicación real sobre el terreno, también era necesario medir la altitud (véase más abajo) y luego calcularla mediante trigonometría básica . Se utilizaban diversas calculadoras y herramientas para facilitar este cálculo.

Mientras el trazador funcionaba, los objetivos se actualizaban con el tiempo, lo que provocaba la aparición de una serie de marcas, o trazados , que indicaban la dirección de movimiento, o trayectoria , de los objetivos . Los observadores de trayectorias situados alrededor del mapa transmitían esta información por teléfono a la sala de filtrado de la base aérea de RAF Bentley Priory , donde un operador telefónico especializado la transmitía a los trazadores en un mapa mucho más grande. De esta forma, los informes de múltiples estaciones se recreaban en una única vista general. [ 86 ]

Debido a las diferencias en los patrones de recepción entre estaciones, así como a las diferencias en las señales recibidas desde diferentes direcciones incluso en una sola estación, las ubicaciones reportadas variaban de la ubicación real del objetivo en una cantidad variable. El mismo objetivo reportado por dos estaciones diferentes podía aparecer en ubicaciones muy distintas en el gráfico de la sala de filtrado. Era tarea de la sala de filtrado reconocer que en realidad se trataba del mismo gráfico y recombinarlos en una sola pista. A partir de entonces, cada pista se identificaba con un número, que se usaría para todas las comunicaciones futuras. Cuando se reportaban por primera vez, a las pistas se les asignaba el prefijo "X", y luego "H" para Hostil o "F" para Amistoso una vez identificadas. [ 84 ] [ i ] Estos datos se enviaban a través de la red telefónica al cuartel general del Grupo y la Sección, donde los gráficos se recreaban nuevamente para el control local de los combatientes.

Los datos también se compartieron con otras unidades de defensa, como la Marina Real , las posiciones de artillería antiaérea del Ejército y las operaciones de globos de barrera de la RAF . Asimismo, se mantuvo una estrecha colaboración con las autoridades civiles, principalmente con las de Precauciones contra Ataques Aéreos .

Medición de altitud

El trazado y el registro de trayectorias era una operación que requería mucho personal. Esta imagen muestra la estación receptora en la base aérea de Bawdsey, sede del desarrollo de CH. Está al mando del oficial de vuelo Wright, quien habla por teléfono. La operadora de radar es apenas visible al fondo, ligeramente a la derecha del centro. Se comunicaba con el trazador, en primer plano con auriculares, mediante un intercomunicador para que las lecturas pudieran interpretarse incluso bajo ataque.

Debido a la disposición de las antenas receptoras, la zona sensible presentaba varios lóbulos laterales que permitían la recepción en múltiples ángulos verticales. Normalmente, el operador utilizaba el conjunto superior de antenas a 66 m (215 pies ) , que ofrecía la visión más despejada del horizonte. Debido a la interferencia de media onda proveniente del suelo, el lóbulo principal de esta antena se dirigía aproximadamente a 2,5 grados por encima de la horizontal, con su zona sensible extendiéndose entre 1 y 3 grados. A nivel del suelo, la ganancia era cero, lo que permitía a las aeronaves evitar la detección volando a baja altitud. El segundo lóbulo se extendía entre 6 y 12 grados, y así sucesivamente. Esto dejaba un claro hueco en el patrón de recepción centrado en torno a los 5,2 grados.  

Este patrón de recepción proporcionó a CH una forma relativamente precisa de estimar la altitud del objetivo. Para ello, se utilizó el interruptor motorizado de la caseta receptora para desconectar los cuatro mástiles receptores y seleccionar en su lugar las dos antenas desplazadas verticalmente en un mástil. Al conectarse al radiogoniómetro, la salida en la pantalla dependía ahora de la intensidad relativa de la señal de los dos lóbulos, en lugar de las intensidades relativas en X e Y en el plano horizontal. El operador giró el radiogoniómetro buscando el pico o el mínimo de recepción, como antes, y anotó el ángulo.

El valor reportado por el operador correspondía al alcance en línea de visión al objetivo, o alcance oblicuo , que incluía componentes tanto de la distancia horizontal como de la altitud. Para convertirlo al alcance real en tierra, el operador de trazado utilizaba trigonometría básica en un triángulo rectángulo ; el alcance oblicuo era la hipotenusa y el ángulo abierto era la medición del radiogoniómetro. A continuación, se calculaban la base y los catetos, lo que permitía determinar la distancia y la altitud. Una corrección importante era la curvatura de la Tierra, que resultaba significativa en los rangos de operación de CH. Una vez calculado, esto permitía trazar correctamente el alcance, revelando la cuadrícula del objetivo, que luego se transmitía a la cadena de mando.

Cuando el objetivo se detectaba por primera vez a larga distancia, la señal generalmente no tenía suficiente retorno en el segundo lóbulo para determinar la altitud. Esto solo era posible a medida que la aeronave se aproximaba a la estación. Con el tiempo, este problema se repetía cuando el objetivo se centraba en el segundo lóbulo, y así sucesivamente. Además, no era posible diferenciar entre una señal comparada entre el primer y el segundo, o entre el segundo y el tercer lóbulo, lo que generaba cierta ambigüedad a corta distancia. Sin embargo, dado que la altitud probablemente se determinaba mucho antes, esto no solía ser un problema en la práctica.

Este patrón generó una serie de ángulos distintos donde la recepción en ambos lóbulos era muy baja. Para solucionar esto, se instaló un segundo conjunto de antenas receptoras a 14 metros (45 pies ) . Al usar las antenas inferiores, el patrón se desplazó hacia arriba, lo que proporcionó una recepción fuerte en los "huecos", aunque a costa de una menor recepción de largo alcance debido a los ángulos más elevados. 

Evaluación de la incursión

Otra función crítica de los operadores de CH era estimar el número y tipo de aeronaves en un ataque. El tamaño general podía determinarse mediante la intensidad de la señal de retorno. Sin embargo, una determinación mucho más precisa podía obtenerse observando la frecuencia de pulsación de los ecos compuestos, es decir, cómo aumentaban y disminuían con el tiempo al entrar en diferentes secciones del patrón de recepción de la antena. Para ello, el operador podía reducir la duración del pulso a 6 microsegundos (de 20) mediante un botón. Esto mejoraba la resolución de alcance, extendiendo el pulso en la pantalla a costa de una menor energía de retorno. [ 87 ]

La evaluación de incursiones era en gran medida una habilidad adquirida que mejoraba con la experiencia del operador. En pruebas medidas, los experimentadores descubrieron que la habilidad adquirida era tan grande que los operadores experimentados a menudo podían identificar objetivos con retornos inferiores a la relación señal-ruido actual . Cómo se lograba esto era un gran misterio en aquel momento: los operadores detectaban picos en la estática que eran mayores que la señal. Actualmente se cree que esto es una forma de resonancia estocástica . [ 87 ]

Máquina tragaperras

La máquina tragaperras simplificó enormemente la medición y el cálculo, controlando directamente el trazador.

Operar una estación CH requería una gran cantidad de personal: un operador en la caseta del transmisor, un operador y un asistente en la caseta del receptor, y hasta seis asistentes en la caseta del receptor que manejaban los trazadores, las calculadoras y los sistemas telefónicos. Para brindar servicio las 24 horas, se necesitaban varios equipos, además de personal de servicio y apoyo. A esto se sumaba la jerarquía de informes, que requería un número similar de WAAF en cada nivel del sistema Dowding.

Trazar el ángulo del objetivo era un proceso sencillo: bastaba con tomar la lectura del goniómetro y ajustar una regla giratoria a ese valor. El problema radicaba en determinar la posición del objetivo a lo largo de la regla; el radar medía la distancia en línea recta oblicua al objetivo, no la distancia sobre el terreno. Esta distancia se veía afectada por la altitud del objetivo, que debía determinarse mediante mediciones de altitud que resultaban algo laboriosas. Además, la altitud se veía afectada por la distancia, debido a la curvatura de la Tierra, así como por cualquier imperfección en el entorno local, lo que provocaba que los lóbulos tuvieran mediciones diferentes según el ángulo del objetivo. [ 84 ]

Dado que una parte considerable del personal requerido se dedicaba al cálculo y al trazado, se podía lograr una gran reducción mediante la automatización al máximo. Esto comenzó con el uso de diversas ayudas mecánicas, que finalmente fueron reemplazadas por la máquina de frutas , una computadora analógica electromecánica de cierta complejidad. [ 84 ] Esta replicaba todos estos dispositivos y tablas en formato eléctrico. Se añadió un repetidor eléctrico, o sincro , al dial del goniómetro. Para medir el alcance, se agregó un nuevo dial que movía un marcador mecánico a un punto seleccionado en la pantalla. Cuando se seleccionaba correctamente un objetivo, el operador pulsaba un botón para activar la máquina de frutas, que leía estos datos. Además de los datos de entrada, la máquina de frutas también contaba con una serie de correcciones locales para el ángulo y la altitud, medidas mediante vuelos de calibración y almacenadas en la máquina en selectores telefónicos . Estas correcciones se añadían automáticamente al cálculo, eliminando la tediosa búsqueda de estos números en tablas. El resultado era la altitud, que permitía a los operadores determinar la distancia correcta sobre el terreno hasta el objetivo. [ 87 ]

Las versiones posteriores de la máquina tragaperras se actualizaron para mostrar directamente la posición de la aeronave sin intervención manual. Utilizando los mismos botones para enviar la configuración a la máquina, el operador simplemente activaba el sistema y las salidas se usaban para controlar un indicador tipo escuadra en el gráfico, lo que le permitía leer directamente la ubicación calculada. Esto redujo la cantidad de personal necesario en la estación y permitió reorganizarla de forma mucho más compacta. El operador ya no comunicaba las lecturas a los operadores de trazado; ahora se sentaban directamente junto a la mesa de trazado para comprobar si los resultados eran correctos, mientras que los cajeros podían ver el trazado y comunicarlo a la sala de trazado del área. Una actualización posterior permitió enviar los datos a la sala de trazado local automáticamente a través de las líneas telefónicas, reduciendo aún más la mano de obra necesaria. [ 84 ]

Detección, interferencia y contrainterferencia

Detección temprana

De mayo a agosto de 1939, el LZ130 Graf Zeppelin II realizó vuelos a lo largo de la costa británica del Mar del Norte para investigar las torres de radio de 100 metros de altura que se estaban erigiendo desde Portsmouth hasta Scapa Flow . El LZ130 realizó una serie de pruebas radiométricas y tomó fotografías. Fuentes alemanas informan que  se detectaron señales de Chain Home de 12 m y se sospechó que eran de radar; sin embargo, el investigador principal no pudo probar sus sospechas. [ 88 ] Se dice que otras fuentes informan resultados diferentes. [ j ]

Durante la Batalla de Francia, los alemanes observaron  señales de pulsos de 12 m en el frente occidental sin poder identificar su origen ni su propósito. A mediados de junio de 1940, el Instituto Alemán de Investigación Aeronáutica (DVL) creó un grupo especial bajo la dirección del profesor von Handel y descubrió que las señales provenían de las instalaciones situadas en la costa del Canal de la Mancha. [ 89 ]

Sus sospechas se confirmaron finalmente tras la batalla de Dunkerque , cuando los británicos se vieron obligados a abandonar una estación móvil de radar de puntería (GL Mk. I) en Normandía. El equipo de especialistas de Wolfgang Martini logró determinar el funcionamiento del sistema. El GL era un sistema bastante rudimentario y de eficacia limitada, lo que llevó a los alemanes a desconfiar de los sistemas de radar británicos. Sin embargo, un sistema eficaz requiere más que solo el radar; la planificación y la elaboración de informes son igualmente importantes, y esta parte del sistema se desarrolló por completo en Chain Home. El hecho de que los alemanes no comprendieran el valor del sistema en su conjunto se ha señalado como uno de sus mayores errores durante la guerra.

Tecnologías antiinterferencias

Los británicos sabían que los alemanes determinarían el propósito del sistema e intentarían interferir con él, por lo que habían incorporado diversas características y métodos para abordar algunos de estos problemas incluso durante la construcción de las primeras estaciones. La más evidente era la capacidad de CH para operar en diferentes frecuencias, lo que permitía a las estaciones evitar cualquier tipo de interferencia de transmisión continua en su frecuencia de operación. Además, la Unidad de Rechazo de Interferencias (IFRU) permitía recortar la salida de las etapas intermedias de los amplificadores para ajustar con precisión el receptor a las señales de la propia estación y ayudar a rechazar las señales de banda ancha.

Más complejo aún era el sistema integrado en las pantallas CH, implementado para eliminar las señales espurias de los pulsos de interferencia no sincronizados. Consistía en dos capas de fósforo en la pantalla CRT: una capa de sulfuro de zinc de reacción rápida debajo y una capa de fosforescencia más lenta de sulfuro de zinc y cadmio encima. Durante el funcionamiento normal, la brillante señal azul del sulfuro de zinc era visible y activaba la capa amarilla de sulfuro de zinc y cadmio, lo que provocaba que se mostrara una señal promedio en amarillo. Para filtrar los pulsos de interferencia, se colocaba una lámina de plástico amarilla delante de la pantalla, haciendo invisible la pantalla azul y revelando la señal promedio amarilla más tenue. Esta es la razón por la que muchos radares desde la Segunda Guerra Mundial hasta la década de 1960 tenían pantallas amarillas.

Otro método consistía en utilizar mediciones de distancia únicamente desde múltiples estaciones CH para determinar la posición de objetivos individuales, el «método Chapman». Para facilitar esta tarea, se instalaba una segunda pantalla que recibía la señal del eje Y de una estación CH distante a través de líneas telefónicas. De esta forma, el operador podía comparar directamente ambas señales, eliminando los retrasos que se producirían si la información se transmitiera por voz. Este sistema nunca llegó a ser necesario.

Primeros intentos, seguimiento detenido

Cuando los alemanes intentaron por primera vez la interferencia, lo hicieron de una manera mucho más ingeniosa de lo previsto. Aprovecharon la observación de que las transmisiones de las estaciones individuales estaban espaciadas en el tiempo para evitar la interferencia mutua. [ 90 ] Se diseñó un sistema para enviar pulsos de banda ancha espurios en la ranura de tiempo de una estación CH seleccionada. El operador de CH podía evitar esta señal simplemente cambiando ligeramente su ranura de tiempo, de modo que la interferencia no se recibiera. Esto provocaba que las señales de la estación comenzaran a superponerse con la ranura de tiempo de otra, de modo que esa estación intentaría la misma solución, afectando a otra estación en la red, y así sucesivamente.

Una serie de inhibidores de este tipo se instalaron en Francia a partir de julio de 1940 y pronto se concentraron en una sola estación en Calais, que afectó a CH durante algún tiempo. Sin embargo, el momento elegido para estos intentos fue extremadamente desacertado. Los británicos desarrollaron rápidamente métodos operativos para contrarrestar esta interferencia, y estos eliminaron eficazmente su efecto para el inicio de la Batalla de Inglaterra el 10 de julio. Los alemanes estaban en vías de desarrollar sistemas de interferencia más sofisticados, pero estos no estuvieron listos para operar hasta septiembre. Esto significó que el sistema CH pudo operar sin interferencias durante toda la batalla, lo que propició sus éxitos ampliamente difundidos. [ 90 ]

Al comienzo de la batalla en julio, las unidades operativas de la Luftwaffe alemana conocían bien el radar CH y habían sido informadas por el DVL de que no podían esperar pasar desapercibidas, ni siquiera entre las nubes. A pesar de estas advertencias, la Luftwaffe hizo poco por abordar el problema y trató todo el asunto con cierto desdén. Sus propios radares eran superiores al CH en muchos aspectos, pero habían demostrado ser de utilidad limitada. Durante la batalla aérea de la bahía de Heligoland en 1939, un radar Freya alemán detectó el ataque cuando aún estaba a una hora de su objetivo, pero no tenía forma de informar a ninguna de las unidades de cazas que pudieran interceptarlo. Hacer llegar la información del radar a los pilotos de forma útil parecía ser un problema difícil, y los alemanes creían que los británicos tendrían la misma dificultad y, por lo tanto, el radar tendría poca efectividad real.

Se realizaron algunos esfuerzos esporádicos para atacar las estaciones CH, especialmente durante las etapas iniciales de la batalla. Los ingenieros británicos lograron poner rápidamente estas unidades en servicio, o en algunos casos simplemente simularon hacerlo para engañar a los alemanes y hacerles creer que los ataques habían fracasado. A medida que se fue definiendo el patrón de estos ataques, la RAF comenzó a contrarrestarlos con creciente eficacia. Los bombarderos en picado Junkers Ju 87 sufrieron pérdidas catastróficas y tuvieron que ser retirados del combate. Los alemanes desistieron de intentar atacar CH directamente a una escala razonable. [ 90 ]

Así, la Operación Chain Home operó prácticamente sin obstáculos durante toda la batalla. Si bien las comunicaciones representaban un grave problema, el sistema Dowding se había diseñado precisamente para solucionarlo, a un costo considerable. El resultado fue que cada caza británico resultó ser aproximadamente el doble de efectivo, o incluso más, que su homólogo alemán. En algunos ataques, el 100% de los cazas desplegados lograron alcanzar sus objetivos, mientras que los aviones alemanes regresaron a casa en más de la mitad de los casos sin haber visto al enemigo. Por esta razón, Churchill atribuye a la Operación Chain Home la victoria en la batalla.

Suplantación de inhibidores, fluctuación

En septiembre, se activó un segundo sistema de interferencia en Cap Gris Nez , que emitía su señal al recibir un pulso de la emisora ​​CH. Esto significaba que el sistema respondía a la emisora ​​CH incluso si esta cambiaba su franja horaria. Estos sistemas, conocidos como Garmisch-Partenkirchen , se utilizaron durante la Operación Donnerkeil en 1941. Posteriores mejoras al concepto básico permitieron generar múltiples señales de retorno, que aparecían como si fueran varios aviones en la pantalla de la emisora ​​CH.

Aunque estos nuevos inhibidores eran relativamente sofisticados, los operadores de radioaficionados se adaptaron rápidamente a ellos modificando periódicamente la frecuencia de repetición de pulsos (PRF) del transmisor de su estación. Esto provocaba que las señales de interferencia sincronizadas se desincronizaran brevemente con la estación, y los pulsos de los inhibidores fluctuaban en la pantalla, lo que permitía distinguirlos visualmente. La "Unidad Antiinterferencias de Fluctuación Intencional" (IJAJ) realizaba esta operación de forma automática y aleatoria, lo que imposibilitaba que los inhibidores alemanes detectaran los cambios.

Otra mejora contribuyó a rechazar los pulsos no sincronizados, sustituyendo la pantalla de dos capas. Este dispositivo, la unidad "Anti-Jamming Black-Out" (AJBO), enviaba la señal del eje Y a un retardo y, posteriormente, al control de brillo del tubo de rayos catódicos (CRT). Los pulsos cortos que aparecían y desaparecían se atenuaban, eliminándose de la pantalla. Técnicas similares, que utilizaban líneas de retardo acústicas tanto para reducir las interferencias como para filtrar el ruido, se generalizaron en muchas unidades de radar durante la guerra.

Klein Heidelberg

Los alemanes también utilizaron CH para su propio sistema de radar pasivo, conocido como Klein Heidelberg . Este sistema empleaba las transmisiones de CH como fuente y una serie de antenas a lo largo de la costa del Canal como receptor. Comparando el tiempo de llegada de las señales de un avión seleccionado, se podía determinar su alcance y dirección con cierta precisión. Dado que el sistema no emitía señales propias, los aliados no tuvieron conocimiento de él hasta que tomaron las estaciones en 1944. La mayoría de las estaciones se habían construido recientemente cuando fueron tomadas. [ 91 ]

Comparación con otros sistemas

Los textos modernos suelen menospreciar Chain Home, considerándola una "tecnología sin futuro con graves deficiencias". [ 92 ]

En muchos aspectos, el CH era un sistema rudimentario, tanto en teoría como en comparación con otros sistemas de la época. Esto es especialmente cierto al compararlo con su homólogo alemán, el Freya. El Freya operaba en longitudes de onda más cortas, en la banda de 2,5 a 2,3  m (120 a 130 MHz ), lo que le permitía transmitir desde una antena mucho más pequeña. Esto significaba que el Freya no necesitaba la estructura de dos partes del CH con transmisión tipo reflector, sino que podía enviar su señal en un haz más concentrado, como un foco. Esto reducía considerablemente la cantidad de energía necesaria para la transmisión, ya que se llenaba un volumen mucho menor con la señal. La localización de la dirección se lograba simplemente girando la antena, que era lo suficientemente pequeña como para que esta tarea fuera relativamente sencilla. Además, la mayor frecuencia de la señal permitía una mayor resolución, lo que mejoraba la eficacia operativa. Sin embargo, el Freya tenía un alcance máximo más corto, de 160 km (100 millas ) , y no podía determinar la altitud con precisión.   

Cabe recordar que CH fue diseñado deliberadamente para utilizar componentes comerciales siempre que fuera posible. Solo el receptor era realmente nuevo; el transmisor se adaptó de sistemas comerciales, y esta es la razón principal por la que el sistema utilizaba una longitud de onda tan larga. Las estaciones CH fueron diseñadas para operar entre 20 y 50  MHz, la "zona límite" entre las bandas de alta frecuencia y VHF a 30  MHz, aunque las operaciones típicas se realizaban entre 20 y 30  MHz (el extremo superior de la banda HF), o aproximadamente una  longitud de onda de 12 m (25  MHz). [ 93 ] El alcance de detección era típicamente de 120 millas (190 km; 100 millas náuticas) , pero podía mejorarse. [ 94 ]   

La principal limitación en su uso era que Chain Home era un sistema fijo, no rotatorio, lo que significaba que no podía ver más allá de su arco de transmisión de sesenta grados ni detrás de él una vez que los objetivos habían sobrevolado, por lo que la planificación de incursiones sobre tierra recaía en los observadores terrestres, principalmente el Cuerpo de Observadores (a partir de abril de 1941 conocido como el Cuerpo Real de Observadores ). La observación terrestre era aceptable durante el día, pero inútil por la noche y en condiciones de visibilidad reducida. Este problema se mitigó con la introducción de radares de vigilancia más avanzados con capacidad de seguimiento de 360 ​​grados y determinación de altitud y, más importante aún, aeronaves equipadas con radar de interceptación aerotransportada (AI), [ 95 ] que se había desarrollado en paralelo con Chain Home a partir de 1936. Este nuevo equipo comenzó a aparecer a finales de 1940 instalado en las aeronaves Bristol Blenheim , Bristol Beaufighter y Boulton Paul Defiant .

Mientras se desplegaba el sistema CH, se llevaban a cabo diversos experimentos con diseños más novedosos. En 1941, el radar de interceptación de control terrestre (GCI) Tipo 7 [ 96 ] , con una longitud de onda de 1,5  m, entró en producción y alcanzó un uso generalizado en 1942. [ 97 ]

Sitios de casas en cadena

La ubicación de las estaciones de radar en este período se complicó debido al rápido avance tecnológico entre 1936 y 1945 y a los cambiantes requisitos operativos. Para 1945, existían más de 100 estaciones de radar en el Reino Unido. Uno de los objetivos principales del programa ROTOR de posguerra fue optimizar y gestionar una red compleja que creció rápidamente según las necesidades durante los años de la guerra.

A continuación se enumeran los sitios individuales:

Véase también

Notas

  1. Las obras más antiguas generalmente se refieren a toda la red también como Chain Home, pero los materiales de la RAF de tiempos de guerra y las fuentes más modernas separan claramente la red de radar de la cadena de informes.
  2. Bowen sugiere que Tizard fue el impulsor original de la formación del Comité y que se acercó a Wimperis para que lo respaldara. [ 30 ]
  3. Algunas fuentes dicen 2.000 libras esterlinas.
  4. Casualmente, ese mismo día Hitler creó oficialmente la Luftwaffe . [ 41 ]
  5. Bowen calcula la suma en 1.000.000 de libras esterlinas. [ 54 ]
  6. Gough dice siete
  7. Introducido en 1938, el EF8 no era técnicamente un pentodo ya que tenía 4 rejillas, lo que lo convertía en un hexodo. Sin embargo, el propósito de la cuarta rejilla y la alineación de las rejillas restantes era reducir el ruido de partición del que generalmente sufren los pentodos. Dado que el dispositivo exhibía características de pentodo, toda la literatura generalmente lo describe como un 'pentodo'. [ 82 ] No está claro si el dispositivo fue desarrollado específicamente para el sistema de casa en cadena.
  8. La imagen de la consola del operador en esta página parece ofrecer la solución; la línea no se dibuja en la parte superior de la pantalla, sino en el centro, donde es más ancha y, por lo tanto, proporciona la mayor resolución. El tubo se coloca entonces en una caja con la sección superior cubierta, de modo que la línea en el centro del tubo de rayos catódicos aparece en la parte superior de la abertura resultante. Por supuesto, esto también podría hacerse hacia arriba.
  9. También se pueden haber utilizado otros códigos; esta no pretende ser una lista exhaustiva.
  10. Se ha afirmado que las misiones LZ130 (1) no detectaron ninguna emisión de radio de interés; (2) no lograron identificar el verdadero propósito de las nuevas estaciones británicas, concluyendo que las torres eran para comunicaciones de radio navales de largo alcance, no para localización por radio; y (3) no lograron identificar el origen de las señales como las torres que habían despertado el interés en primer lugar. Se reconoce que los científicos alemanes no estaban seguros de las defensas de radar británicas, y estas afirmaciones podrían reflejar el debate entre dichos científicos.
  11. Estos mapas muestran la ubicación de todos los centros de atención residencial de tipo 1 y tipo 2 en el Reino Unido continental. Irlanda del Norte contaba con una cobertura completa de tipo 1 y tipo 2, pero estas estaciones no aparecen en los mapas.

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