Kedja Hem Låg

Kedja Hem Låg
The Chain Home Low radar installation at Hopton-on-Sea, 1945. CH15183.jpg
Chain Home Low station vid Hopton-on-Sea
Ursprungsland Storbritannien
Introducerad Juli 1939 ( 1939-07 )
Nej byggd 100+
Frekvens 200 MHz
PRF 400 Hz
Strålbredd 1,5° (horisontell)
Pulsbredd 3 µs
RPM Upp till 3.3
Kraft 150 kW
Andra namn AMES Typ 2, CD Mark I

Chain Home Low ( CHL ) var namnet på ett brittiskt radarsystem för tidig varning som drevs av RAF under andra världskriget . Namnet syftar på CHL:s förmåga att upptäcka flygplan som flyger på höjder under kapaciteten hos de ursprungliga Chain Home- radarerna (CH), där de flesta CHL-radarerna var samlokaliserade. CHL kunde tillförlitligt upptäcka flygplan som flyger så lågt som 500 fot (150 m). Det officiella namnet var AMES Type 2 , med hänvisning till Air Ministry Experimental Station vid Bawdsey Manor där den utvecklades, men detta namn användes nästan aldrig i praktiken.

Systemet hade ursprungligen utvecklats av den brittiska arméns forskargrupp, också baserad i Bawdsey, som ett system för att upptäcka fientlig sjöfart i Engelska kanalen . Den byggdes med hjälp av den elektronik som utvecklas för Airborne Interception-radarsystemen , som fungerade på 1,5 m-bandet. Denna högfrekventa (200 MHz), för eran, gjorde det möjligt för den att använda mindre antenner som kunde svängas fram och tillbaka för att leta efter returer, i motsats till de enorma fasta antennerna i Chain Home-systemet på 6,7 m våglängd (45 MHz ) . .

När kriget började började Luftwaffe minutläggningsuppdrag där bombplanet skulle flyga nästan hela sitt uppdrag på låg höjd. Chain Home kunde bara se mål över 1,5 grader över horisonten, så dessa flygplan blev endast synliga på kort håll. Robert Watson Watt beslagtog flera dussin av CD-systemen som var under slutlig konstruktion och installerade dem på CH-stationer och nyckelplatser längs kusten för att fylla denna kritiska lucka i täckningen.

CHL förblev en viktig del av Kedjenätverket under resten av kriget och behölls under efterkrigstiden tills det ersattes under ROTOR- uppgraderingarna av AMES Type 80 . Elektroniken, särskilt högeffektsändaren, återanvändes också i ett antal andra system, inklusive AMES Type 7 .

Utveckling

Oavsiktlig upptäckt

CHL spårar sitt ursprung till tidiga experiment med Airborne Interception radarsystem 1936. Dessa utvecklades som en kortdistansradar som skulle användas för att stänga gapet mellan Chain Homes (CH) ungefärliga 5 miles (8,0 km) noggrannhet och visuell räckvidd för en nattstridspilot på cirka 1 000 yards (0,91 km). Utvecklad av ett team på Bawdsey Manor ledd av "Taffy" Bowen , var den nya radarn tvungen att fungera på mycket kortare våglängder för att begränsa antennstorlekarna till något som praktiskt skulle kunna passa på ett flygplan. Efter en hel del experimenterande bestämde sig teamet för ett set som arbetade på 1,5 meters våglängd, cirka 193 MHz i VHF -bandet.

I tidiga experiment med den nya uppsättningen fann teamet att upptäckt av andra flygplan var problematiskt på grund av deras måls relativt lilla storlek, men särskilt på grund av reflektioner från marken. Den senare orsakade en mycket stark signal som verkade vara i ett avstånd som var lika med flygplanets nuvarande höjd, och allt utöver det var osynligt i det resulterande röran. Detta innebar att en typisk nattbombning som kördes av tyska flygplan på 15 000 fot (4 600 m) höjd endast skulle bli synlig på det avståndet, mycket mindre än det önskade minimumet på 5 miles (26 000 fot).

Samma experiment visade en oväntad bieffekt. När flygplanet flög runt över Bawdsey, som ligger vid Engelska kanalens kust , fann teamet en stark konstant avkastning som de senare insåg var kranarna vid Harwich-hamnen , mil bort. Andra mindre returer identifierades snabbt som båtar i kanalen. Dessa upptäcktes på avstånd långt över den maximala räckvidden mot flygplan, trots att antennerna inte var designade för denna roll.

Potentialen för denna upptäckt gick inte förlorad, och Robert Watson-Watt bad teamet att demonstrera konceptet i en verklig miljö. En serie militärövningar i kanalen i september 1937 gav ett perfekt test. Den 3 september upptäckte lagets testflygplan, Avro Anson K6260 , flera Royal Navy- skepp i kanalen, och nästa dag upprepade denna prestation trots nästan helt mulet. Albert Percival Rowe från Tizard-kommittén kommenterade senare att "Detta, hade de vetat, var skriften på väggen för den tyska ubåtstjänsten."

CD

Den brittiska armén var faktiskt den första att överväga radar, när WAS Butement och PE Pollard lämnade in ett papper 1931 som föreslog att man skulle använda pulser av radiosignaler för att mäta avståndet till fartyg. Armén var ointresserad tills de fick höra om Watts arbete på Bawdsey, då de plötsligt blev väldigt intresserade. upprättades ett sambandsteam ledd av ET Paris och Albert Beaumont Wood i Bawdsey, officiellt känd som Military Applications Section, men allmänt kallad "armécellen".

Ironiskt nog var Butement och Pollard de enda två teknikerna med den nödvändiga erfarenheten tillgängliga. De två började snabbt utveckla två projekt, Mobile Radar Unit (MRU) som var en mobil version av Chain Home, och Gun Laying radar , en mycket mindre enhet designad för att ge räckviddsmätningar mot flygplan som ett hjälpmedel för att rikta sina luftvärn artilleri . Båda opererade vid de längre våglängderna som är typiska för erans RAF-radar, vilket ledde till att de var relativt stora. Teamen hade gjort avsevärda framsteg på båda projekten fram till sommaren 1937, med Gun Laying-radar, Mk. I (GL) på väg att gå in i den första produktionen, och MRU:erna togs senare över 1938 av RAF som AMES Type 9.

När detta arbete började gå från utveckling till produktion, samtidigt som Bowens häpnadsväckande anti-fraktdemonstration, började Butement leta efter sätt att anpassa Bowens 1,5 m set för nya roller. De såg över sitt ursprungliga koncept för att utveckla Coast Defense-radar (CD), vilket gjorde att arméns kustartilleri kunde rikta sina vapen på natten eller i dimma. CD-setet var i de flesta avseenden en version av GL som fungerade på den kortare 1,5 m våglängden, och använde liksom GL separata sändnings- och mottagningsantenner som måste roteras tillsammans för att riktas mot ett mål. Det tidigare GL-systemet fungerade på drygt 6 m, vilket gjorde att antennen var mycket stor. GL-arrayen hade bara fyra horisontella element i sig, som erbjöd upplösning i storleksordningen 20 grader. Detta gjorde det möjligt för operatören att välja ut ett enda flygplan så länge de inte var i formation, men kunde inte användas för att direkt styra kanonerna. Däremot tillät 1,5 m våglängden på de nya uppsättningarna en antenn av ungefär samma storlek att ha åtta dipoler, vilket minskade vinkeln till cirka 1,5 grader.

Även om detta var av marginell kapacitet när det gäller att direkt rikta kanonerna, märktes det i juli 1939 att när arméns 9,2-tums kanoner missade sina mål, skulle vattenstänket som orsakades av granaten orsaka en kort men uppenbar återkomst på radarn set. Detta innebar att eventuella felaktigheter i radarantennens mätningar kunde elimineras genom att jämföra målet och stänken på skärmen, eftersom dessa båda skulle ha exakt samma fel. Gunners kunde sedan korrigera sin eld ("gå") mot målen på samma sätt som de skulle göra när de fick korrigeringar av fjärrobservatörer.

CD blir CHL

Metrovick Typ T3026 sändare

Under tidiga tester mot Chain Home 1938 hade RAF-piloter märkt att de kunde undkomma upptäckt genom att flyga på låg höjd. Detta berodde på att CH:s minsta vinkel var cirka 1,5 grader över horisonten, vilket innebar att flygplan var under radarns sikte tills de närmade sig inom några mil. De kunde undgå upptäckt helt genom att flyga mellan två CH-stationer på höjder runt 1 500 fot (460 m). Till en början ansågs detta inte vara en allvarlig begränsning, eftersom bombplan vanligtvis flög på höjder av 15 000 fot eller högre, och på den höjden kunde de upptäckas över Frankrike.

Men när omfattningen av problemet blev tydlig blev Watt orolig. I juli 1939 lade han en beställning på tjugofyra CD-set under namnet AMES Type 2 (Typ 1 är Chain Home), med avsikt att placera en på varje Chain Home-station för att möjliggöra täckning på lägre höjder, så lågt som 500 fot (150 fot) m). Dessa skilde sig från CD-uppsättningarna i första hand i antennen: istället för en enda horisontell array använde CHL fyra staplade arrayer med fem dipoler, vilket minskade azimutnoggrannheten men gjorde det möjligt att uppskatta höjden genom att jämföra avkastningen från de olika uppsättningarna av vertikala arrayer. I enlighet med dess snabba introduktion var CHL ett relativt enkelt manuellt styrt system som krävde att operatören skulle jaga efter mål genom att svänga antennen fram och tillbaka och leta efter returer. Antennen drevs ursprungligen av WAAF monterade på hjullösa cyklar vars kedjor var kopplade till ett växelsystem.

Det dröjde inte långt efter krigets början som tyskarna av misstag märkte effekten när de flög lågt. I det här fallet returnerade flygplan som skickades på minutläggning nästan alltid medan de på andra inkräktareuppdrag nästan alltid avlyssnas. Dessa flygplan var tvungna att släppa sin nyttolast från mycket låga höjder, så de följde i allmänhet rutter över vatten, inklusive floder, och flög på låg höjd under större delen av uppdraget. Till en början var det inte självklart varför de överlevde, eftersom det kan finnas många anledningar; jaktplan kanske inte kunde se dem mot marken, AA-vapen placerade inåt land kanske inte kunde sikta på dem, etc. Men det blev snabbt uppenbart att flygning på låg höjd innebar att de inte upptäcktes på radarn.

Luftwaffe påbörjade snart en serie lågnivåattacker som visade sig nästan omöjliga att försvara sig mot . Ytterligare CHL-set beställdes och sattes upp för att fylla luckorna mellan seten som var samlokaliserade vid CH-stationerna. I april 1941 uppgraderades alla CHL-uppsättningarna med en ny antenn som var motoriserad för att snurra vid 1, 1,5, 2 eller 3,33 rpm, och använde en enda sändnings-/mottagningsantenn istället för separata.

CHL och GCI

När den först utplacerades användes CHL både för tidig upptäckt av lågnivåmål, såväl som ett system för att spåra enskilda flygplan över land; till skillnad från CH som var permanent vänd över vatten, kunde CHL vändas för att se åt vilket håll som helst. Denna senare roll blev föråldrad med introduktionen av AMES Type 7 1942. Elektroniskt var Type 7 i huvudsak en större och kraftfullare version av CHL, med en större markantenn. Emellertid snurrades antennen kontinuerligt genom en hel cirkel, och returer plottades i en kartliknande form känd som en planpositionsindikator (PPI). Medan CHL-operatörer var tvungna att beräkna ett enda måls position utifrån avstånd och bäring, såg typ 7-operatörer alla flygplanen i sitt område samtidigt och kunde bestämma deras kartplats direkt. CHL användes i allt högre grad enbart för tidig varning, och kallade in den grova platsen för mål till typ 7-stationer som sedan skulle veta var de skulle leta. Senare placerades 3 GHz-frekvens Chain Home Extra Low (CHEL) radar ofta tillsammans med CHL-platser, vilket ytterligare utökade detekteringen så lågt som 50 fot (15 m).

Flera anpassningar av CHL gjordes under kriget. Sådana system kunde vara mobila där enheter placerades på lastbilar för rörelse som matchade fiendens, vilket utökade RAF:s möjligheter att engagera fienden.

Margam CHL Station, 2012

AMES typ 11

Även om GCI började ersätta CHL under 1941 och särskilt 1942, fortsatte CHL att ge en viktig tidig varning. I februari 1942 gick tyskarna upp på Channel Dash och flyttade två av sina slagskepp till hamnar i Tyskland genom att segla dem rakt upp i Engelska kanalen. Denna stora pinsamhet berodde till stor del på ytterst effektiv störning från tyskarnas sida, som lyckades göra CH- och CHL-radarerna som täcker kusten helt ineffektiva utan att operatörerna ens märkte det. [ citat behövs ]

För att ta itu med detta började RAF utvecklingen av AMES Type 11, ett lastbilsmonterat CHL-system som arbetar på 500–600 MHz. Denna frekvens valdes för att matcha den för tyska luftvärnsradar, i hopp om att signalerna skulle bli svårare att märka och att störning skulle få negativa effekter på tyskens egna radar. Typ 11:or användes medvetet endast i tider av jamming för att undvika att ge tyskarna signaler om dem, och användes till slut lite.

Lista över Chain Home Low-sajter

Se även

Anteckningar

  •   Batt, Reg (1991). The Radar Army: Winning the War of the Airwaves . London: Robert Hale. ISBN 0-7090-4508-5 .
  •   Bowen, EG (1987). Radardagar . Bristol: Institute of Physics Publishing. ISBN 0-7503-0586-X .
  •   Bragg, Michael (1988). RDF1 Flygplanens placering med radiometoder 1935–1945 . Paisley: Hawkhead Publishing. ISBN 0-9531544-0-8 . Historien om markradar i Storbritannien under andra världskriget.
  •   Brown, Louis (1999). En radarhistoria från andra världskriget . Bristol: Institute of Physics Publishing. ISBN 0-7503-0659-9 .
  •   Latham, Colin; Stobbs, Anne. (1996). Radar Ett krigstidsmirakel . Stroud: Sutton Publishing Ltd. ISBN 0-7509-1643-5 . En historia av radar i Storbritannien under andra världskriget berättad av män och kvinnor som arbetade på den.
  •   Latham, Colin; Stobbs, Anne (1999). Radars pionjärer . Sutton, England. ISBN 0-7509-2120-X .
  •   Zimmerman, David (2001). Storbritanniens sköldradar och Luftwaffes nederlag . Stroud: Sutton Publishing Ltd. ISBN 0-7509-1799-7 .

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Chain_Home_Low&oldid=1113795468 "