AMES Tipo 6

A principios de 1936, tras menos de un año de desarrollo, el sistema Chain Home (CH) estaba alcanzando los objetivos establecidos para sus requisitos operativos iniciales. Esto fue posible porque el sistema se había basado deliberadamente en un sistema de radio de onda corta comercial ya existente, el BBC World Service de 50  m . Dado que este requería antenas enormes, el equipo redujo la longitud de onda gradualmente hasta los 10 a 13 m finales utilizados durante la guerra. ^{[ 1 ]} 

En abril de 1937, Henry Tizard se preocupó de que el sistema CH fuera tan eficaz guiando a los aviones del Mando de Caza de la RAF hacia sus objetivos que la Luftwaffe abandonara el bombardeo diurno y se dedicara al bombardeo nocturno . La visión nocturna de un piloto es demasiado limitada para atacar eficazmente a los aviones, incluso con la guía del sistema CH. La solución fue un radar de alcance limitado, lo suficientemente pequeño y ligero como para ser montado dentro de un avión, reduciendo así la diferencia entre la precisión de 8 km (5 millas) del sistema CH y el alcance aproximado de 910 m (1000 yardas) de la visión del piloto. ^{[ 2 ]}  

Taffy Bowen lideró el desarrollo de lo que se conoció como radar de interceptación aerotransportada , o AI por sus siglas en inglés. ^{[ 3 ]} Para que el sistema fuera práctico, debía utilizar las antenas más pequeñas posibles, lo que a su vez exigía el uso de las frecuencias más altas posibles. Dado el estado de la técnica , un receptor de alta frecuencia adecuado resultó ser el mayor problema en el desarrollo del AI. Esto se resolvió finalmente cuando el antiguo director de tesis de Bowen, Edward V. Appleton , le dijo que en Pye Electronics había muchos receptores de televisión experimentales sin usar que podrían ser adecuados. El equipo de Bowen descubrió que estos eran, con diferencia, los mejores receptores de Gran Bretaña. ^{[ 4 ]} Este receptor de "tira Pye" pronto fue utilizado por otros equipos para todo tipo de aplicaciones. ^{[ 5 ]}

A medida que crecía la amenaza de los ataques de submarinos , la unidad de IA recibió antenas mucho más grandes para mejorar la sensibilidad, entrando en servicio en 1939 como Radar, Air-Surface Vessel, Mark I. Este sistema utilizaba dos antenas Yagi apuntando ligeramente a la derecha y a la izquierda de la línea central de la aeronave, y al comparar la intensidad relativa de las señales reflejadas por ambas antenas, el operador del radar podía determinar en qué lado de la aeronave se encontraba el objetivo. ^{[ 6 ]}

Al concluir la Batalla de Inglaterra , la RAF centró su atención en las operaciones ofensivas en la campaña del Norte de África . Con vastas extensiones de terreno abierto entre las fuerzas contendientes y pocos emplazamientos seguros para usar como centros de información avanzados, las salidas de la Luftwaffe rara vez eran interceptadas. Al mismo tiempo, el Ejército Británico descubrió que, si bien sus nuevos radares de puntería proporcionaban información precisa para su artillería antiaérea , sus antenas altamente direccionales los hacían prácticamente inútiles para detectar aeronaves y darles tiempo para prepararse para la acción. Dado que la campaña se caracterizó por su naturaleza móvil, recorriendo cientos de kilómetros de un lado a otro del desierto, se necesitaba un sistema de radar de alerta temprana igualmente móvil . ^{[ 7 ]}

El Ministerio del Aire se percató de la necesidad de un sistema de radar móvil y desarrolló la Unidad de Radar Móvil (MRU) AMES Tipo 9 para este fin. Se trataba de versiones transportables de los sistemas Chain Home originales. Se requerían trece camiones pesados ​​para transportar el sistema, que utilizaba dos torres de 32 metros (105 pies ) de altura que podían plegarse verticalmente para su transporte. A pesar de contar con una tripulación de 60 personas, el sistema tardaba dos días en instalarse. Si bien era eficaz, con alcances de detección de hasta 240 kilómetros (150 millas) , el sistema resultaba demasiado voluminoso para su uso en el teatro de operaciones africano. La necesidad de un sistema mucho más pequeño y portátil era evidente. ^{[ 7 ]}  

El sistema ASV, diseñado desde el principio para ser robusto y ligero para su uso en aeronaves, era ideal para esta función. Dos de estos sistemas fueron construidos por técnicos que extrajeron el equipo de aviones antisubmarinos Vickers Wellington y lo adaptaron para la función de alerta temprana modificando las antenas. Para el ASV, la antena se diseñó para un alcance corto a medio y una alta precisión angular con respecto a la nariz de la aeronave. Para la función de alerta temprana, la precisión era menos importante que el alcance, que resultaba difícil debido al pequeño tamaño de sus objetivos en comparación con un submarino . En lugar de que las dos antenas apuntaran en direcciones diferentes, los técnicos las fijaron a un marco metálico cuadrado de manera que apuntaran en la misma dirección y separadas exactamente por una longitud de onda, de modo que sus señales se sumaran a lo largo de la línea directamente frente a ellas, la "línea de disparo", duplicando la ganancia. ^{[ 7 ]}

Se añadió un segundo conjunto de dos antenas, montadas en el mismo poste pero situadas aproximadamente a una longitud de onda y media por debajo de la primera. Esto aprovechó el hecho de que las antenas situadas cerca del suelo reflejan parte de la señal, y la combinación de la onda directa y la reflejada provoca la creación de una serie de "lóbulos" verticales debido al patrón de interferencia resultante. El operador podía alternar entre los conjuntos superior e inferior, que presentaban diferentes patrones de lóbulos, lo que permitía estimar la altitud. Para la detección de largo alcance, se utilizaban ambos pares simultáneamente, duplicando de nuevo la ganancia. Con ambos pares operativos, el alcance de detección era del orden de 50 millas (80 km) , muy inferior al de los sistemas MRU, pero su pequeño tamaño y movilidad permitieron acercarlo hasta 10 millas (16 km) del frente y compensaron cualquier diferencia en el rendimiento gracias a una mejor ubicación. ^{[ 7 ]}  

La versión inicial era transportable, lo que significaba que podía transportarse en camión e instalarse en el lugar. También podía desmontarse en cargas más pequeñas para su transporte por avión o a lomos de mula. El conjunto de antenas estaba montado sobre un poste que descansaba sobre una plataforma giratoria horizontal colocada en el suelo. El equipo de radiofrecuencia se colocaba sobre la misma plataforma giratoria y rotaba con las antenas. Estas partes estaban protegidas por una lona. Un generador independiente proporcionaba la energía, y si se necesitaba una radio para mantener la comunicación con otras unidades, se añadía un camión transmisor. ^{[ 7 ]}

Estas primeras unidades, conocidas retroactivamente como Mark I, fueron pronto reemplazadas por nuevas unidades de producción, las Mark II. La única diferencia importante, aparte de detalles mecánicos menores, fue la adición de una entrada para un interrogador IFF Mark III . Para 1944, solo unas pocas de estas seguían en uso, principalmente en el extranjero. ^{[ 7 ]}

Los Mk. II fueron reemplazados en su mayoría por el Mark III, que operaba en una frecuencia ligeramente diferente, 212  MHz, para evitar interferencias con la creciente lista de sistemas que operaban en la  banda de 1,5 m. El Mark III fue diseñado para ser operado desde una tienda de campaña, como los modelos anteriores, o montado directamente en la parte trasera de un camión, inicialmente un Fordson WOT . La versión para camión se podía configurar simplemente encendiendo el generador y conectando la pantalla. Se realizaron conversiones similares utilizando el camión militar canadiense , tanto el Chevrolet C15A como el Ford F15. El sistema requería una dotación de solo tres personas, o diez para proporcionar un funcionamiento continuo de 24 horas, y se podía instalar en un nuevo sitio en tan solo 30 minutos. ^{[ 7 ]}

El sistema demostró ser extremadamente útil en el campo. En dos ocasiones, los LWR fueron transportados por aire a aeródromos enemigos recientemente capturados y llevados a pie a colinas cercanas, donde se instalaron en 30 minutos tras su llegada. Esto significaba que estaban listos para proporcionar alerta temprana de contraataques antes de que el enemigo tuviera tiempo de organizarlos. En Cabo Serrat , Túnez , dos sistemas fueron transportados a través de un bosque y un pantano hasta un faro , donde pudieron rastrear aviones de la Luftwaffe que realizaban vuelos de suministro a Túnez . ^{[ 7 ]} Esto permitió a la RAF atacarlos, incluyendo una misión desastrosa en la que 16 de los 27 Messerschmitt Me 323 Gigant fueron derribados. ^{[ 8 ] [ a ]} ​​Los alemanes estaban tan enfadados que sometieron el lugar a 67 ataques aéreos, obligando a las unidades a ser reabastecidas a pie durante la noche y sufriendo una continua escasez de alimentos y agua. ^{[ 7 ]}

A medida que la guerra de interferencias entre el Reino Unido y Alemania se intensificaba en la segunda mitad de la guerra, las fuerzas británicas introdujeron nuevos modelos de la mayoría de sus sistemas de radar importantes que operaban en nuevas frecuencias desconocidas para los alemanes. Esto dio lugar al Mark IV, que era esencialmente idéntico al Mark III pero operaba a 193  MHz y se produjo en pequeñas cantidades, manteniéndose en reserva en el Reino Unido. ^{[ 9 ]}

Una mejora más radical fue el Mark V, que pasó a frecuencias mucho más altas, alrededor de 600  MHz o  una longitud de onda de 50 cm, lo que fue posible gracias a la introducción de nuevos modelos de tubos de vacío micropup , el NT99. La longitud de onda más corta permitió que las antenas fueran más pequeñas y la separación de media longitud de onda también se redujo considerablemente. Esto permitió que el conjunto de antenas creciera hasta ocho Yagis en dos filas de cuatro y aún así se pudiera instalar en un espacio mucho menor que el sistema original de cuatro Yagis. Debido a que el sistema de antenas era más pequeño, ahora había espacio para montar un IFF Mark III en el mismo camión, con la antena de radar en la parte delantera y las dos antenas IFF en las esquinas traseras. El sistema era el mismo en lo demás, utilizando las mismas pantallas y otros componentes. El alcance de detección mejoró ligeramente para objetos de baja altitud, pero disminuyó ligeramente para objetos de gran altitud. ^{[ 10 ]}

A principios de 1942, el coronel Gordon Saville , director de la Dirección de Defensa Aérea del Ejército de los EE. UU., envió un requerimiento de "equipo similar al equipo británico ligero móvil o portátil de alerta temprana". ^{[ 11 ]} Un telegrama del mayor general James E. Chaney en Londres indicó que se enviarían dos equipos a los EE. UU. como modelos, pero no llegó nada durante los siguientes dos meses. El general Olmstead envió un mensaje a los Jefes de Estado Mayor para acelerar la entrega. Los planos llegaron poco después, y el 25 de junio, Eisenhower envió un mensaje diciendo que una unidad estaba en camino. Después de examinar la unidad, a mediados de julio el Cuerpo de Señales ordenó 100 equipos y otros 100 como repuestos. A finales de mes aumentaron su pedido con otros 200 equipos que serían suministrados por los británicos a través de Research Enterprises Limited (REL) en Toronto . La entrega debía comenzar en enero a un precio unitario de 15.000 dólares ( equivalente a 296.000 dólares en 2025 ), conocido como SCR-602 Tipo 1. ^{[ 11 ]}

A finales de 1942, equipos de REL, la Armada de los Estados Unidos , ITT , RCA , Bell Labs , General Electric y el Signal Corps Radar Laboratory estaban construyendo no menos de diez versiones diferentes del SCR-602. Las primeras en llegar fueron 25 unidades de REL, idénticas al modelo británico original de 540 kg (1200 libras) y conocidas como Tipo 1 (T1). Las siguientes 250 unidades de producción fueron de un diseño ligeramente modificado, conocido como T6, y luego una modificación final para convertirse en el SCR-602-A. El modelo de General Electric, el Tipo 7, tenía un diseño similar, pero se presentaba en unidades de 110 kg (250 libras) diseñadas para ser lanzadas en paracaídas. ^{[ 12 ]}  

La versión del Cuerpo de Señales, Tipo 8, fue modificada considerablemente. Gracias a los nuevos triodos VT-158 , el sistema podía operar a  una longitud de onda de 50 cm (frecuencia de 600  MHz), tres veces menor que la del diseño original. Dado que el tamaño de la antena depende de la longitud de onda, esto permitió reducirla a la tercera parte, hasta alcanzar tan solo 25  cm de longitud. Esta antena más pequeña se colocó frente a un reflector parabólico de malla metálica que redujo notablemente el ancho del haz y permitió concentrar con mayor precisión la potencia del transmisor. ^{[ 13 ]}

El Tipo 8 representó un avance espectacular, y pronto el Vice Mariscal del Aire británico Reginald Baynes Mansell comentó: «Este desarrollo es uno de los más importantes en la técnica de radar terrestre en los últimos años, y los diseñadores merecen ser felicitados por producir un receptor, una pantalla y un transmisor de alta potencia en una sola unidad que mide tan solo 42 pulgadas por 20 pulgadas por 20 pulgadas». ^{[ 14 ]} Esta versión recibió el nombre de AN/TPS-3 como parte de la nueva nomenclatura común de equipos introducida en las fuerzas estadounidenses. ^{[ 14 ]}

Como parte de la Misión Tizard en septiembre de 1940, los británicos revelaron el magnetrón de cavidad a investigadores estadounidenses. Estados Unidos organizó de inmediato el Laboratorio de Radiación del MIT para desarrollar el magnetrón y los sistemas de radar basados ​​en él. Entre estos desarrollos se encontraba el SCR-603, esencialmente el 602 que utilizaba un transmisor de magnetrón en lugar de triodos convencionales. Para cuando estuvo listo para su uso a finales de 1943, la antigua denominación SCR estaba siendo eliminada gradualmente y este sistema es conocido casi universalmente como AN/TPS-1 . El sistema comenzaba a entrar en servicio generalizado al finalizar la Segunda Guerra Mundial , y muchas unidades quedaron como excedentes. El sistema fue adoptado de inmediato por muchas naciones europeas debido a su bajo precio. En el servicio de la RAF, estos se conocían como AMES Tipo 61 y habían reemplazado en gran medida al Tipo 6 en la inmediata posguerra.

El sistema original consistía en un mástil de antena dividido en dos tramos de 2500 mm (98 pulgadas) . Estos se unían en la parte superior de la carpa piramidal protectora. La plataforma giratoria se apoyaba en el suelo y el mástil se colocaba sobre ella. Las antenas se fijaban al mástil superior mediante dos brazos transversales, quedando las antenas en los extremos de estos. Unos mástiles más pequeños se extendían desde la parte delantera y trasera de cada antena hasta un punto en el mástil situado entre los brazos transversales superior e inferior. Para su transporte, requería 9,4 m³ (331 pies ^cúbicos ) de espacio. El peso embalado del 602-T1 era de 850 kg (1875 libras) distribuidos en nueve paquetes. ^{[ 13 ]}   

Se proporcionaron dos pantallas: un tubo de rayos catódicos (CRT) de 6 pulgadas (150 mm) de diámetro se utilizó como osciloscopio para medir el alcance, y un CRT de 9 pulgadas (230 mm) se utilizó como pantalla PPI . Si el sistema se combinaba con un interrogador IFF Mark III , su salida se presentaba en un segundo canal del osciloscopio, debajo del retorno principal del radar. ^{[ 9 ]}  

Dado que el sistema fue diseñado para usarse únicamente mientras se esperaban sistemas más potentes, no fue diseñado para operar durante más de 500 horas antes de requerir una revisión completa. En la mayoría de las operaciones se necesitaba una tripulación de cuatro personas, pero si se requería una operación de  24 horas, se necesitaba una tripulación de catorce, tanto para las operaciones como para el mantenimiento continuo. ^{[ 15 ]} 

La energía fue suministrada por dos generadores de CA de 600  vatios y 12000  Hz y un  generador de CC de 500 vatios accionado por un motor de gasolina compartido de 6 caballos de fuerza (4,5 kW) . El consumo de combustible fue de 0,5 galones estadounidenses (1,9 L; 0,42 galones imperiales ) por hora. ^{[ 15 ]}    

El rendimiento contra un objetivo del tamaño de un bombardero dependía de la altitud del objetivo y de las características del emplazamiento. Para una aeronave a 1000  pies, el alcance era de 12 millas (19 km) , o hasta 50 millas (80 km) si el radar estaba montado en la cima de un acantilado. Para una aeronave a 20 000 pies, este alcance mejoraba a 48 millas (77 km) y 55 millas (89 km) . ^{[ 16 ]}     

Los equipos Mark V se diferenciaban de los equipos Mark III anteriores, principalmente en la electrónica del transmisor/receptor y en el conjunto de antenas. ^{[ 10 ]}

El SCR-602-T8/AN/TPS-3 fue modificado de forma más extensa y todas sus piezas eran más pequeñas. Podía empaquetarse en cuatro unidades con un peso total de 270 kg (600 libras) y un ^{volumen de 1,1} m³ (40 pies cúbicos ) . Podía funcionar hasta 1000 horas antes de su revisión, pero por lo demás era similar en instalación y uso a los modelos anteriores. El motor del generador era similar, pero alimentaba una única salida de 1300 W a 115 V y 400 Hz CA y 250 W CC. ^{[ 17 ]}       

• "Sistemas ligeros de alerta para aeronaves" . Radar estadounidense . Armada de los Estados Unidos. 1 de agosto de 1943. págs. 61-115 . 
• Servicios de radar en tierra . Ministerio del Aire. Octubre de 1944.
• Bowen, Edward George (1998). Días del radar . CRC Press. ISBN 978-0-7503-0586-0.
• White, Ian (2007). La historia del radar de interceptación aérea (AI) y el caza nocturno británico 1935–1959 . Pen & Sword. ISBN 978-1-84415-532-3.
• "El nacimiento de la vigilancia y el control por radar expedicionario" . Real Fuerza Aérea . 5 de julio de 2023.
• "Operaciones de la Real Fuerza Aérea en Oriente Medio y el Norte de África, 1939-1943" . Museo Imperial de la Guerra .
• Thompson, George; Harris, Dixie; Oakes, Pauline; Terrett, Dulany (1957). El Cuerpo de Señales: La Prueba (diciembre de 1941 a julio de 1943) . Oficina del Jefe de Historia Militar, Departamento del Ejército.
• Thompson, George Raynor; Harris, Dixie R. (1966). El Cuerpo de Señales: El Resultado (mediados de 1943 a 1945) . Oficina del Jefe de Historia Militar, Ejército de los Estados Unidos.