رادار ASV Mark II
كان رادار البحث الجوي السطحي من طراز مارك 2 ( ASV Mk. II) رادارًا محمولًا جوًا للبحث عن قاع البحر، طورته وزارة الطيران البريطانية قبيل اندلاع الحرب العالمية الثانية . وكان أول رادار محمول على الطائرات يُستخدم عمليًا. وقد استُخدم على نطاق واسع من قبل طائرات قيادة السواحل التابعة لسلاح الجو الملكي البريطاني ، وسلاح الجو التابع للبحرية الملكية ، ومجموعات مماثلة في الولايات المتحدة وكندا. كما طُوّرت نسخة منه للسفن الصغيرة، وهي سفن الفئة 286 التابعة للبحرية الملكية .
طُوّر النظام بين أواخر عام 1937 وأوائل عام 1939، بعد اكتشاف سفن بالصدفة في القناة الإنجليزية بواسطة رادار تجريبي جو-جو . دخل نظام ASV Mk. I الأصلي الخدمة في أوائل عام 1940، وسرعان ما استُبدل بالنظام المُحسّن Mk. II. شُحن نظام Mk. II واحد إلى الولايات المتحدة خلال مهمة تيزارد في ديسمبر 1940، حيث أثبت قدرته على رصد السفن الكبيرة على مدى 97 كيلومترًا (60 ميلًا) . تولّت شركتا فيلكو في الولايات المتحدة وريسرش إنتربرايزز المحدودة في كندا إنتاجه فورًا، حيث تم إنتاج أكثر من 17000 نظام للاستخدام في الولايات المتحدة وحدها.
كانت طائرة فيري سوردفيش من طراز Mk. II هي التي رصدت البارجة الألمانية بسمارك في سماء ملبدة بالغيوم، فأطلقت عليها طوربيدًا وأدت إلى تدميرها في اليوم التالي. لم يكن نظام Mk. II فعالًا إلا جزئيًا ضد غواصات يو الأصغر حجمًا ، خاصةً مع تلاشي الإشارة كلما اقتربت الطائرة من الهدف، وفقدان الاتصال بها ليلًا. ولتضييق الفجوة، تم إدخال ضوء لي ، مما سمح برصد غواصة يو بصريًا بعد اختفاءها من شاشة الرادار. ومع إدخال ضوء لي، أصبحت عمليات اعتراض غواصات يو ليلًا شائعة، وحولت الموانئ الألمانية في خليج بسكاي إلى مصائد موت.
كان رادار ASVS ، الذي يعمل بترددات الميكروويف ، قيد التطوير منذ عام 1941، إلا أن المغنطرونات اللازمة كانت شحيحة، فأُعطيت الأولوية لرادار H2S . أدى استيلاء الألمان على طائرة فيكرز ويلينغتون من طراز Mk. II إلى إدخال كاشف رادار Metox المُعدّل على تردداته. وسرعان ما أبلغ الطيارون البريطانيون عن غواصات تغوص مع اقتراب الطائرة. تم التعجيل بتصميم جديد يعتمد على رادار H2S، وهو ASV Mk. III ، ليحل محل Mk. II بدءًا من عام 1943. وظل Mk. II قيد الاستخدام طوال الحرب في جبهات أخرى.
تطوير
خلفية

في المراحل الأولى لتطوير أول نظام رادار بريطاني، "تشين هوم" (CH)، انتاب هنري تيزارد قلقٌ من أن يصبح هذا النظام فعالاً لدرجة تجبر سلاح الجو الألماني ( لوفتفافه ) على اللجوء إلى القصف الليلي . [ 1 ] وإذا حدث ذلك، فسيمثل مشكلة جديدة لبريطانيا، إذ أن نظام "تشين هوم" وحده لا يوفر الدقة اللازمة لطياريها المقاتلين لاستهداف القاذفات ليلاً. ففي نهاية المطاف، لم يكن بإمكان "تشين هوم" تحديد موقع الطائرة الغازية بدقة تتجاوز 1.6 كيلومتر تقريبًا ، ولم يكن قادرًا على تحديد اتجاهها بدقة، بل كان أداؤه أسوأ في تقدير ارتفاعها. [ 2 ] وبالنظر إلى أن مدى رؤية الطيار المقاتل ليلاً لا يتجاوز 300 متر تقريبًا ، [ 1 ] فإن هذا يعني وجود ثغرة كبيرة في التغطية يمكن للعدو استغلالها. وخلص تيزارد إلى أنه لكي يكون نظام الرادار البريطاني فعالاً ضد القصف الليلي، سيحتاج الطيارون البريطانيون إلى توجيه إضافي يُكمّل نظام "تشين هوم". [ 2 ] [ 3 ] كتب تيزارد مذكرة حول الموضوع في 27 أبريل 1936 وأرسلها إلى هيو داودينج ، الذي كان في ذلك الوقت عضو القوات الجوية للبحث والتطوير ، وأرسل نسخة إلى روبرت واتسون وات في مركز أبحاث CH في باودسي مانور في سوفولك.
خلال اجتماعات عقدها واتسون-وات مع فريقه البحثي في أورفورد بفندق كراون آند كاسل المحلي، اتفقوا في نهاية المطاف على أن الحل الأمثل للمشكلة هو تطوير رادار صغير يُمكن تركيبه على متن طائرة. [ 4 ] وتقوم الفكرة على أنه إذا تمكن نظام CH من إيصال طائرة مقاتلة إلى المنطقة العامة لطائرة العدو - في حدود ميل تقريبًا - فإنه يُمكن استخدام رادار الطائرة لتوجيهها إلى مسافة قريبة بما يكفي ليتمكن الطيار من رؤية الطائرة بصريًا واستهدافها. طلب إدوارد "تافي" بوين تولي المشروع، وشكّل فريقًا صغيرًا في أغسطس 1936 لدراسة المشكلة. وأطلقوا على هذا المفهوم اسم مشروع RDF 2، أو ببساطة RDF 2. [ 2 ] [ 5 ] [ أ ] وسيُعرف لاحقًا باسم الرادار المحمول جوًا، وسرعان ما سيتطور إلى مجالات ذات صلة مثل رادار اعتراض الطائرات (AI) ورادار الطائرات ضد السفن السطحية (ASV) . [ 7 ] [ 8 ] (في هذه الأثناء، تمت إعادة تسمية تقنية Chain Home، التي كانت تسمى في الأصل RDF، إلى RDF 1. [ 5 ] )
كانت المشكلة الرئيسية التي واجهتها المجموعة المحمولة جواً هي مشكلة الطول الموجي . ولأسباب عديدة، يجب أن يكون طول الهوائي ذي الكسب المعقول مساوياً تقريباً لطول موجة الإشارة، وكان ثنائي القطب بنصف الموجة حلاً شائعاً. عملت CH بأطوال موجية في حدود 10 أمتار، مما استلزم هوائيات بطول 5 أمتار (16 قدماً) ، وهو طول كبير جداً بحيث يصعب حمله عملياً على متن طائرة. خلال عام 1936، انصبّ اهتمام الفريق الرئيسي على تطوير أنظمة راديو تعمل بأطوال موجية أقصر بكثير، واستقروا في النهاية على جهاز يعمل بطول موجي 6.7 متر، استناداً إلى جهاز استقبال تلفزيوني تجريبي تم بناؤه في شركة EMI . [ 9 ]
اكتشاف
في أوائل عام 1937، استلمت المجموعة المحمولة جواً عدداً من صمامات التفريغ من نوع Western Electric 316A. كانت هذه الصمامات مناسبة لبناء وحدات إرسال بقدرة مستمرة تبلغ حوالي 20 واط لأطوال موجية تتراوح بين 1 و10 أمتار. قام بيرسي هيبرد ببناء مضخم دفع-سحب جديد باستخدام اثنين من هذه الصمامات يعملان عند طول موجي 1.25 متر؛ حيث انخفضت الحساسية بشكل حاد عند أطوال موجية أقل من 1.25 متر. [ 10 ] قام جيرالد تاتش بتحويل مستقبل التداخل الكهرومغناطيسي إلى نفس التردد باستخدامه كجزء التردد المتوسط في دائرة سوبر هيتروداين . تم تركيب الأجهزة الجديدة على جهاز Handley Page Heyford في مارس 1937. [ 11 ]
في رحلتها الأولى، أظهرت الطائرة مدى محدودًا للغاية في مواجهة الطائرات. ومع ذلك، أثناء تحليقها، لاحظ المشغلون ظهور إشارات غريبة على الشاشة. أدركوا لاحقًا أنها قادمة من أرصفة ورافعات ميناء هارويتش، الواقعة على بعد أميال جنوب باودسي. كما ظهرت سفن شحن، لكن الفريق لم يتمكن من اختبارها بشكل كافٍ نظرًا لمنع تحليق طائرة هيفورد فوق الماء. [ 12 ]
مع هذا الاكتشاف العرضي لكشف السفن، مُنح الفريق طائرتين من طراز أفرو أنسون للدوريات البحرية ، K6260 و K8758 ، بالإضافة إلى خمسة طيارين متمركزين في قاعدة سلاح الجو الملكي البريطاني مارتلشام هيث القريبة لاختبار هذه المهمة. أظهرت الاختبارات الأولية مشكلة تداخل الضوضاء الصادرة من نظام الإشعال مع جهاز الاستقبال، ولكن سرعان ما تم حل هذه المشكلة من قبل الفنيين في مؤسسة الطائرات الملكية (RAE). [ 13 ]
في أول اختبار حقيقي لها في 17 أغسطس، رصدت سفينة أنسون K6260 المزودة بنظام تاتش وكيث وود على متنها سفنًا في القناة الإنجليزية على مسافة تتراوح بين 2 و3 أميال (3.2-4.8 كم) . وكان هذا إنجازًا مثيرًا للإعجاب بشكل خاص نظرًا لانخفاض طاقة جهاز الإرسال، حوالي 100 واط لكل نبضة. [ 14 ]
توضيح

في ذلك الوقت، كان واتسون-وات قد انتقل إلى مقر وزارة الطيران في لندن. سمع بنجاح الاختبار، فاتصل بالفريق ليسألهم إن كانوا متاحين لعرض توضيحي في أوائل سبتمبر. كانت هناك خطط جارية لإجراء مناورات عسكرية في القناة الإنجليزية، تشمل أسطولًا مشتركًا من سفن البحرية الملكية وطائرات قيادة السواحل التابعة لسلاح الجو الملكي ، وكان واتسون-وات يرغب في المشاركة. بعد ظهر يوم 3 سبتمبر 1937، رصدت الطائرة K6260 بنجاح البارجة الحربية HMS Rodney وحاملة الطائرات HMS Courageous والطراد الخفيف HMS Southampton ، وحصلت على إشارات قوية جدًا. [ 15 ]
في اليوم التالي، انطلقوا عند الفجر، وفي ظل غيوم كثيفة، رصدوا سفينتي كوريجوس وساوثامبتون على بُعد يتراوح بين 8 و9.7 كيلومترات . ومع اقترابهم من السفينتين، أصبحت حاملة الطائرات أنسون مرئية من خلال الغيوم، وتمكن الفريق من رؤية كوريجوس وهي تُطلق طائرات في محاولة يائسة لاعتراضهما. [ 12 ] كان الطقس سيئًا للغاية لدرجة أن المشغلين اضطروا إلى استخدام الرادار كنظام ملاحة للعودة إلى قواعدهم، مستعينين بانعكاسه عن منحدرات الشاطئ. [ 15 ]
لم يغب وعد النظام عن المراقبين؛ فقد علق ألبرت بيرسيفال رو من لجنة تيزارد قائلاً: "لو كانوا يعلمون، لكانت هذه هي الكتابة على جدار خدمة الغواصات الألمانية". [ 15 ]
التطوير المستمر
خلال العام التالي، انصبّ تركيز فريق بوين على تطوير المركبة الفضائية ذاتية القيادة (ASV) أكثر من الذكاء الاصطناعي. وشمل ذلك تطوير أنظمة هوائيات جديدة، أكثر تطورًا من النظام المستخدم في طائرة أنسون، حيث كان يُثبّت هوائي ثنائي القطب خارج فتحة الهروب ويُدار يدويًا للبحث عن الإشارات. ومن بين التجارب، كان هناك هوائي ثنائي القطب دوار آلي يمسح المنطقة المحيطة بالطائرة بالكامل، ويعرض الزوايا على المحور السيني والمدى على المحور الصادي. ويبدو أن هذا هو المثال الأول لما يُعرف اليوم باسم " مقياس B" . [ 16 ]
أثبت نظام ASV سهولة تطويره لعدة أسباب. أحدها أن الطائرات المضيفة كانت عادةً كبيرة الحجم، لذا لم يكن حجم المعدات ووزنها بنفس أهمية الطائرات المقاتلة الليلية الأصغر حجمًا. كما كان من الأسهل التنقل داخل هذه الطائرات أثناء تركيب المعدات. سبب آخر هو أن هذه الطائرات كانت تميل إلى الطيران بسرعات منخفضة، مما يعني إمكانية استخدام هوائيات أكبر لتحسين الاستقبال دون التأثير بشكل كبير على أداء الطائرة. استخدمت الوحدات الأولى هوائيات ثنائية القطب قياسية بربع موجة مثبتة على مقدمة الطائرة، ولكن تم توسيعها لاحقًا إلى ثلاثة أرباع موجة في وحدات الإنتاج. [ 17 ]
لكن السبب الرئيسي وراء سهولة تطوير نظام الرؤية المضادة للطائرات (ASV) مقارنةً بنظام الذكاء الاصطناعي (AI) هو سلوك موجات الراديو عالية التردد (VHF) عند تفاعلها مع الماء. ففي حالة نظام الذكاء الاصطناعي، عندما تصطدم إشارة الرادار بالأرض، تميل إلى التشتت في جميع الاتجاهات، مما يؤدي إلى عودة جزء منها نحو الطائرة. ورغم أن جزءًا صغيرًا فقط من الإشارة الأصلية يعود، إلا أن مساحة الأرض شاسعة، لذا فإن هذه الإشارة المرتدة من الأرض كانت أقوى بكثير من انعكاسها من الهدف. فالطائرة التي تحلق على ارتفاع قاذفة القنابل الألمانية المعتاد، وهو 4.6 كيلومتر (15000 قدم)، لا تستطيع رؤية الطائرات إلا ضمن نطاق 4.6 كيلومتر (15000 قدم)، وأي شيء أبعد من ذلك يكون مخفيًا في الإشارة المرتدة من الأرض. وكان هذا المدى أقصر بكثير من 1.4 كيلومتر (5 أميال) اللازمة لتقليص المسافة مع نظام "تشين هوم". [ 1 ]
بالمقارنة، عندما اصطدمت الإشارة نفسها بالماء، مالت إلى الانعكاس بدلًا من التشتت، مما أدى إلى إرسال معظم الإشارة للأمام بعيدًا عن الطائرة. لم تكن الإشارة مرئية إلا عندما تقترب الطائرة من الماء بشدة، حيث يصطدم جزء منها بالماء أمام الطائرة مباشرةً، ويتسبب تشتتها بفعل الأمواج في ارتدادها إلى الأرض. وحتى في هذه الحالة، كانت الإشارة صغيرة نسبيًا مقارنةً بالارتداد الأرضي الهائل الذي لوحظ في حالة الذكاء الاصطناعي، ولم تُسبب مشاكل إلا في نطاق 0.80 كيلومتر تقريبًا من الطائرة، مع العلم أن هذا النطاق قد يمتد إلى 7.2 كيلومتر في حالات البحر الهائج. وقد تبين أن هذا قيد مهم عمليًا، ولكنه حُلّ في نهاية المطاف بطريقة غير مباشرة. [ 18 ]
أخيرًا، كان شكل الأهداف كما يُرى من الرادار مثاليًا للكشف. فجانب السفينة، المرتفع عموديًا من سطح الماء، يُشكّل عاكسًا جزئيًا في الزاوية . كانت الإشارات اللاسلكية التي تصطدم بالهدف مباشرةً تعود إلى جهاز الاستقبال، وكذلك أي إشارة تنعكس للأمام من الماء بالقرب من السفينة، إذ كانت هذه الإشارة تصطدم بالسفينة أيضًا وتنعكس عائدةً إلى جهاز الاستقبال. وبينما كان من الصعب رصد الطائرات على مسافة تزيد عن 6.4 كيلومترات ، كان من السهل رصد السفن على مسافات تصل إلى 16 كيلومترًا . أي سطح رأسي كان فعالًا بهذه الطريقة، بما في ذلك المنحدرات الساحلية، التي كان من الممكن رصدها من مسافات بعيدة جدًا، وأثبتت فائدتها الكبيرة في الملاحة. [ 19 ]
أنابيب جديدة

تطورت أنظمة الذكاء الاصطناعي والمركبات المضادة للسفن بالتوازي لبعض الوقت. في مايو 1938، استلم الفريق أنابيب ويسترن إلكتريك 4304 التي حلت محل أنابيب 316A في جهاز الإرسال، مما حسّن قدرة الإرسال إلى 2000 واط. أثبتت الاختبارات أن هذا زاد من مدى الكشف على السفن إلى ما بين 12 و15 ميلاً (19-24 كم) ، على الرغم من أن المدى في دور الذكاء الاصطناعي لم يتحسن كثيرًا. [ 20 ]
رغم اعتبار مشكلة جهاز الإرسال محلولةً باستخدام الأنابيب الجديدة، واجه الفريق مشاكل كبيرة مع أجهزة الاستقبال. طُلب من أحد موظفي شركة متروفيك البدء في تصنيع أجهزة الاستقبال وطلب نموذجًا، لكن الفريق لم يكن لديه سوى جهاز استقبال واحد صالح للاستخدام، واضطر إلى تزويدهم بنموذج قديم مُجمّع يدويًا مع تعليمات بعدم استخدامه في تصميم الإنتاج. وبالفعل، أعادت متروفيك تصميمًا مبنيًا على هذا النموذج، والذي ثبت عدم جدواه. كما تواصل الفريق مع شركة كوسور وقدموا تفاصيل كاملة عن التصميم المطلوب، ولكن عندما أعادوا محاولتهم الأولى بعد ستة أشهر، كانت غير قابلة للاستخدام تمامًا. وعندما طلبوا تحسينات، لم ترد شركة كوسور لانشغالها بأعمال أخرى. [ 21 ]
أثناء انتظار وصول أجهزة استقبال Metrovick وCossor، التقى بوين صدفةً بأستاذه السابق في كلية كينغز، الحائز على جائزة نوبل إدوارد أبلتون . في أوائل عام 1939، ذكر أبلتون لبوين أن شركة Pye Electronics كانت مهتمة أيضًا بخدمة التلفزيون التجريبية التي أطلقتها هيئة الإذاعة البريطانية (BBC) بتردد 45 ميجاهرتز، وأنها صنعت أجهزة استقبال ربما لا تزال متوفرة لديها. زار بوين الشركة في أبريل أو مايو، ووجد أن لديهم أعدادًا هائلة من أجهزة الاستقبال جاهزة للإنتاج. وعندما اختبروها، تبين أنها تتفوق بشكل كبير على نماذج EMI. [ 22 ]
يعود جزء كبير من التحسن في جهاز استقبال باي إلى استخدام نوع جديد من الصمامات الإلكترونية طورته شركة فيليبس ، وهو صمام EF50 "ميني وات"، المصمم خصيصًا للاستخدام الفعال في نطاق الترددات العالية جدًا (VHF). [ 22 ] كانت هذه الصمامات تحمل علامة مولارد، وهي شركة تابعة لفيليبس في المملكة المتحدة. عندما أجرت وزارة الطيران تحقيقًا في الأمر، أبلغت مولارد أن الصمامات صُنعت في مصنع فيليبس في أيندهوفن ، وأن محاولات بدء الإنتاج في المملكة المتحدة باءت بالفشل بسبب مشاكل في تصنيع قواعدها. استخدمت هذه القواعد تصميمًا جديدًا كان أساسيًا في طريقة عمل الصمامات. [ 22 ]
أدى ذلك إلى بذل جهود حثيثة لبدء الإنتاج في مصانع مولارد. أُرسلت المدمرة إتش إم إس وندسور إلى هولندا لنقل أعضاء مجلس إدارة شركة فيليبس، بينما أُرسلت سفينتا شحن لنقل 25000 أنبوب EF50، و25000 قاعدة إضافية لتتمكن مولارد من بناء أنابيب إضافية عليها أثناء إنشاء خط إنتاج جديد. غادرت السفن مع استمرار الهجوم الألماني على هولندا، حيث كانت الأحواض البحرية تحت تهديد مستمر بالهجمات الجوية. [ 22 ]
بحلول نهاية يوليو 1939، كان الفريق قد أنجز كل شيء، وتم إرسال طلبية لأربع وعشرين وحدة. [ 23 ] ستتولى شركة متروفيك تصنيع أجهزة الإرسال، وكانت شركة باي قد بدأت بالفعل في زيادة إنتاج ما أصبح يُعرف باسم جهاز استقبال باي الشريطي ، كما بدأت باي أيضًا في الإنتاج التجريبي لأنبوب أشعة الكاثود (CRT) الذي أثبت ملاءمته للاستخدام في الرادار. [ 24 ]
ASV Mk. I

في أوائل أغسطس، أُبلغ الفريق بأن وزارة الطيران قد طلبت 30 وحدة ذكاء اصطناعي، وتوقعت من بوين تركيبها في طائرات بريستول بلينهايم في غضون 30 يومًا. [ 24 ] وعندما بدأت الوحدات بالوصول، وجدوا أن جهاز إرسال متروفيك كان أيضًا من طراز الاختبار، وعندما احتجوا، أشارت متروفيك إلى أن واتسون-وات قد زار المصنع شخصيًا وأمرهم بإنتاجه لأنه معروف بكفاءته. [ 25 ]
ومما زاد الأمور تعقيداً، أنه عندما اندلعت الحرب في الأول من سبتمبر، أُرسل معظم فريق AMES على عجل إلى موقع مُعدّ مسبقاً في جامعة دندي باسكتلندا، ليجدوا أن شيئاً لم يُجهز. لم يكن لدى رئيس الجامعة سوى ذكريات مبهمة عن محادثة دارت بينه وبين واتسون-وات حول هذا الموضوع، وبحلول ذلك الوقت كان الطلاب قد عادوا لبدء الفصل الدراسي الخريفي، ولم يكن هناك متسع كبير. [ 26 ]
أُرسل فريق الذكاء الاصطناعي التابع لبوين إلى مطار صغير خارج بيرث (على مسافة من دندي) كان غير مناسب تمامًا للتجهيز. ومع ذلك، بدأت أجهزة الرادار والطائرات بالوصول، إلى جانب طلبات جديدة من سلاح الجو التابع للبحرية لتجهيز بعض طائراتهم بنظام ASV في طائرات سوردفيش ووالروس. [ 27 ]
في اجتماع عُقد في لندن بتاريخ 30 نوفمبر 1939، نُوقشت الأولويات النسبية لأنظمة تشين هوم، وتشين هوم لو، وAI، وASV. وضع بوين اللمسات الأخيرة على خطط بناء أجهزة راديو ASV في شركة EKCO باستخدام أنابيب VT90 الجديدة (المعروفة لاحقًا باسم CV62) في جهاز الإرسال، بينما سيستخدم جهاز AI Mk. II أنابيب DET12 وTY120 الأقدم. هذا يعني أن جهاز ASV سيكون أكثر تطورًا من جهاز AI. [ 23 ]
أدت مصادفة أخرى بعد الاجتماع إلى تجربة بوين لمادة جديدة، وهي البولي إيثيلين ، من شركة إمبريال للصناعات الكيميائية (ICI)، والتي أنتجت كابلات محورية ممتازة وحلت بشكل مثالي المشاكل الكهربائية التي كانوا يواجهونها. وسرعان ما تم استخدامها في جميع أنحاء الصناعة. [ 28 ]
تم تركيب أول رادار مضاد للسفن (ASV) مصنوع من قطع غيار إنتاجية يدويًا على قارب "والروس" وأُرسل إلى غوسبورت للاختبار. عمل هذا الإصدار بطول موجي اسمي يبلغ 1.5 متر، بتردد 214 ميجاهرتز. [ 23 ] وبفضل تحليقه على ارتفاع 6.1 متر فقط فوق الماء، تمكن الرادار من رصد السفن بسهولة في جميع أنحاء مضيق سولنت. كان لويس ماونتباتن يتابع هذا الأداء، فأمر على الفور بتركيب رادار مماثل على مدمرته "إتش إم إس كيلي" . وسرعان ما تبنت البحرية تطويره تحت اسم "النوع 286"، وتم تركيب 200 وحدة منه في نهاية المطاف على المدمرات وزوارق الطوربيد. [ 29 ]
في هذه الأثناء، وصل برنارد لوفيل إلى بيرث، وتمكن، عبر علاقاته في وزارة الطيران، من إقناعهم بأن الموقع غير مناسب لعملهم. تم اختيار موقع جديد في قاعدة سانت أثان التابعة لسلاح الجو الملكي البريطاني في ويلز، وانتقل الفريق إلى حظيرة طائرات في المطار في نوفمبر 1939. تبين أن الظروف لم تكن أفضل حالًا من بيرث، واضطر الفريق للعمل في درجات حرارة متجمدة نظرًا لضرورة ترك أبواب الحظيرة مفتوحة. مع ذلك، وبحلول نهاية ديسمبر، تمكنوا من تركيب 17 رادارًا للطائرات بدون طيار في طائرات بلينهايم، و3 مركبات مضادة للطائرات في طائرات لوكهيد هدسون التابعة لقيادة السواحل التي وصلت حديثًا . وفي يناير، ارتفع العدد إلى 18 رادارًا للطائرات بدون طيار و12 مركبة مضادة للطائرات، وهي أعداد استمرت في الازدياد طوال العام. [ 30 ]
الاستخدام المبكر

بحلول أوائل عام 1940، كانت طائرات هدسون تصل بمعدل طائرتين أو ثلاث طائرات أسبوعيًا، وتمكنت الأطقم من تركيب الأجهزة بسرعة نظرًا لسهولة بيئة العمل داخل جسم الطائرة الكبير . في ذلك الوقت، كان الفريق كبيرًا بما يكفي لإرسال مجموعة صغيرة إلى حوض بيمبروك ، حيث كانت السرب رقم 10 التابع لسلاح الجو الملكي الأسترالي تُشغّل طائرات شورت سندرلاند . [ 31 ] تمكنت المجموعة من تركيب نظام ASV Mk. I بسرعة على هذه الطائرات، تلتها طائرات كونسوليديتد كاتالينا التي بدأت بالوصول حديثًا. في هذه الأثناء، بدأ روبرت هانبري براون وكيث وود بتدريب الأطقم على أفضل طريقة لاستخدام الأنظمة. [ 30 ]
بدأت الرحلات التجريبية في أواخر عام 1939، واستُخدمت عمليًا في الأشهر الأولى من عام 1940. واستغرق الأمر بعض الوقت قبل أن تدخل أجهزة AI Mark IV ذات الصلة حيز التشغيل في يوليو 1940، مما جعل نظام ASV أول نظام رادار محمول جوًا عامل في العالم. [ ب ] في البداية، وجد الطاقم أن النظام غير فعال نسبيًا في الهجمات، حيث لم يتمكنوا من رصد الغواصات بشكل موثوق، وهي السفن الألمانية الوحيدة في المنطقة. أظهرت الاختبارات أن أقصى مدى للكشف على غواصة طافية على السطح يبلغ حوالي 8.9 كيلومتر (5.5 ميل) ، لذلك في حالة بحر هائج مع أدنى مدى يبلغ 1.3 كيلومتر (4.5 ميل)، لم يترك ذلك مجالًا كبيرًا للكشف. [ 32 ] لكنهم وجدوا الأجهزة مفيدة في الحفاظ على الموقع فوق القوافل، بالإضافة إلى الملاحة من خلال النظر إلى الإشارات المرتدة من المنحدرات البحرية. [ 30 ]
لكن الجهاز أصبح بالغ الأهمية بعد أن قام قائد السرب سيدني لوغ بتركيب جهاز إرسال واستقبال IFF Mark II في القاعدة، مضبوطًا للعمل على ترددات ASV. كان نظام IFF يبث نبضة قصيرة من الإشارة اللاسلكية كلما التقط نبضة من أحد رادارات ASV، وكانت إشارته قوية لدرجة أن الطواقم كانت تستطيع التقاطها على بُعد 80-97 كيلومترًا من القاعدة، مما جعل رحلة العودة إلى قاعدة سلاح الجو الملكي البريطاني في لوشار أقل إرهاقًا. أطلق الطواقم على المنارة اسم "الأم". [ 31 ]
في فبراير 1940، جُمعت مجموعة من التقارير القتالية المبكرة بهدف فهم كيفية تحسين النظام. وبحلول ذلك الوقت، كان نظام Mk. I قد رُكّب أيضًا على طائرات بلاكبيرن بوثا وبريستول بوفورت . أشارت التقارير إلى أن النظام كان مفيدًا في رصد السفن ليلًا أو في الأحوال الجوية السيئة، ولكنه كان يعاني من حقيقة أن سفن العدو عادةً ما تقترب من الساحل حيث غالبًا ما تطغى الإشارات القادمة من اليابسة على إشارات السفن. كما كان النظام مفيدًا في توجيه الهجوم عندما يكون الغطاء السحابي أقل من 460 مترًا (1500 قدم) ، حيث كان بإمكانهم شن هجوم دون أن يُرصدوا. [ 33 ]
ASV Mk. II

استناداً إلى تجارب وحدات Mk. I في الميدان، بدأ جيرالد تاتش في يناير 1940 بتصميم مجموعة جديدة أثناء عمله في RAE. وانضم إليه هانبري براون في فبراير 1940. [ 34 ]
كان تصميم ASV Mk. II الجديد في جوهره نسخة مُحسّنة ومُطوّرة من Mk. I، حيث لم يختلف عنه كثيرًا من حيث الإلكترونيات، ولكنه اختلف اختلافًا كبيرًا من حيث التصميم والتوصيلات الكهربائية والبنية. ومن بين التغييرات فصل إلكترونيات جهاز الاستقبال عن الشاشة بحيث يمكن إصلاح أي منهما عن طريق استبدالهما بشكل منفصل، واستخدام مجموعة مختارة من الموصلات الكهربائية القياسية على جميع الكابلات. [ 33 ]
ونتيجة لذلك، كان الإصدار الثاني (Mk. II) أكثر موثوقية بكثير من الإصدار الأول (Mk. I)؛ إذ لم يُقدّم أداءً مُحسّنًا، ولكنه حافظ على أدائه رغم ظروف التشغيل القاسية، وكان إصلاحه ميدانيًا أسهل بكثير. [ 34 ] وكان التغيير الرئيسي الآخر الوحيد هو نقل تردد التشغيل من 214 ميجاهرتز إلى 176 ميجاهرتز، وذلك لاكتشاف تداخل الإصدارات الأولى (Mk. I) مع إشارات الراديو البحرية . [ 33 ]
تم تقديم طلبية لـ 4000 وحدة إلى شركتي EKCO وPye. ولأسباب غير معروفة، استغرقت مفاوضات العقد وقتًا طويلاً لإتمامها، وطوال فترة الإنتاج، تنافست الوحدات على الأولوية مع وحدات AI و Chain Home Low التي استخدمت أيضًا شريط Pye. بدأت أولى وحدات Mk. II بالوصول في صيف عام 1940، وبحلول أكتوبر من العام نفسه، تم تسليم 140 جهاز إرسال و45 جهاز استقبال و80 شاشة عرض. وبحلول نهاية مارس 1941، ارتفع هذا العدد إلى 2000 جهاز إرسال و1000 جهاز استقبال. [ 35 ]
حقق نظام الرادار Mk. II أول نجاح له في 30 نوفمبر 1940 عندما ألحق رادار Whitley Mk. VI أضرارًا بالغواصة الألمانية U-71 في خليج بسكاي . [ 36 ] [ ج ] وفي 26 مايو 1941، رصدت طائرة Fairey Swordfish مزودة بنظام Mk. II السفينة بسمارك أثناء محاولتها العودة إلى فرنسا لإجراء إصلاحات. [ 37 ] وأدى هذا الرصد إلى غرق بسمارك في اليوم التالي. [ 38 ] وبحلول منتصف عام 1941، زاد رادار ASV من الهجمات النهارية على الغواصات الألمانية بنسبة 20%، وجعل الهجمات الليلية ممكنة لأول مرة. ونُفذ أول هجوم ليلي ناجح على غواصة ألمانية بواسطة طائرة Swordfish في 21 ديسمبر 1941. [ 39 ]
مركبة مساعدة على الطريق بعيدة المدى


لم يكن نظام ASV مصممًا للكشف عن الغواصات، ولكن الاختبارات التي أجرتها طائرات هادسون التابعة للسرب رقم 220 من سلاح الجو الملكي البريطاني في أواخر عام 1939 ضد الغواصة HMS L27 أظهرت أنه من الممكن رصد الغواصات الطافية على السطح من مسافة محدودة وفي حالات البحر الهادئة. [ 40 ]
أظهرت التجارب أن المشكلة الرئيسية التي تسببت في قصر المدى هي انخفاض كسب الهوائيات. ونظرًا لانخفاض سرعات الطائرة، بحيث لم يكن السحب مشكلة كبيرة مقارنةً بدور الذكاء الاصطناعي، تمكن الفريق من استخدام هوائيات ياغي ذات كسب أعلى بكثير. كانت التركيبات النموذجية تتضمن جهاز إرسال في مقدمة الطائرة، وجهازي استقبال أسفل الجناحين، موجهين للخارج عند نقطة نصف الطاقة ، والتي تبلغ عادةً 22.5 درجة. أصبحت هذه الهوائيات الجديدة، التي سُميت هوائيات ASV طويلة المدى (LRASV اختصارًا)، متاحة للتركيب في عام 1940. [ 40 ]
بعد فترة وجيزة من انتقاله إلى سانت أثان عام ١٩٣٩، تلقى هانبري براون طلبًا لتزويد قاذفة القنابل أرمسترونغ ويتوورث ويتلي بنظام الرؤية الجوية المتقدمة (ASV )، إذ لم تعد الطائرة قادرة على المنافسة، وكان يجري تحويلها إلى استخدامات أخرى. انتهز براون الفرصة لتطوير هوائي جديد، من نوع مصفوفة ستيربا ، يمتد على جانبي الجزء الخلفي المسطح من جسم الطائرة، موجهًا نحو الجانب بدلًا من الأمام. سمحت هذه "المصفوفة الجانبية" للطائرة بمسح مساحات واسعة من المحيط على جانبيها في آن واحد، وهو تحسين كبير مقارنةً بالتصميم الذي كان موجهًا نحو الأمام فقط. [ ٤٠ ]
قدّمت منظومة الرادار الجانبية كسبًا يزيد بنحو 2.5 ضعف عن النظام الأصلي. سمح هذا لها برصد السفن متوسطة الحجم على بُعد 64 كيلومترًا (40 ميلًا) والغواصات السطحية على بُعد 16-24 كيلومترًا (10-15 ميلًا) ، وهو تقدم هائل مقارنةً بهوائيات طراز Mk. I. استطاعت الطائرة مسح مسارات اقتراب القافلة بالتحليق على بُعد 16 كيلومترًا (10 أميال) إلى جانبها، قاطعةً مسارًا عرضه 32 كيلومترًا (20 ميلًا). لم تكن الغواصات سريعة بما يكفي لعبور هذه المسافة قبل عودة الطائرة لإجراء مسح آخر. دار نقاش حول تزويدها بشاشة عرض خاصة لتسهيل تفسير البيانات، لكنها دخلت الخدمة باستخدام شاشة ASV الأصلية. [ 41 ]
مهمة تيزارد
في أوائل عام 1940، دار نقاش مطول داخل وزارة الطيران، والحكومة عمومًا، حول ما إذا كان ينبغي إطلاع الولايات المتحدة على التطورات التكنولوجية العديدة التي تشهدها المملكة المتحدة. كانت المملكة المتحدة تعاني من نقص في القوى العاملة والقدرة الإنتاجية، وهي مشاكل كان بإمكان الولايات المتحدة حلها بسهولة. كما كانت تأمل في الحصول على جهاز نوردن لتوجيه القنابل ، الذي كان متقدمًا على نسختها، جهاز التوجيه الآلي للقنابل ، بعدة سنوات . [ 42 ] ومع ذلك، كان يُعتقد أن مفاهيم الرادار من بين الأكثر تقدمًا في العالم، وكان منحها للولايات المتحدة يعني التخلي عن بعض أفضل أفكار المملكة المتحدة لاستغلالها من قبل ما كان آنذاك طرفًا غير منحاز. [ 43 ]
في نهاية المطاف، تجاهل ونستون تشرشل شخصيًا أي اعتراضات متبقية، وكلف هنري تيزارد بترتيب الأمور. بعد دراسة العديد من التقنيات قيد التطوير، اختار فريق تيزارد أربع تقنيات لأخذها معهم: نظام الذكاء الاصطناعي مارك 4، ونظام المركبات المضادة للطائرات مارك 2، ونظام تحديد هوية الصديق والعدو مارك 2، والمغنطرون التجويفي الجديد الذي جعل الرادارات أصغر حجمًا وأكثر قوة. كما أُتيح لهم الحديث عن تقنيات أخرى، بما في ذلك المحرك النفاث والمفاهيم الأولية للقنبلة النووية التي فصّلتها لجنة MAUD . [ 44 ]
لأسبابٍ مختلفة، سافر فريق المهمة أولاً إلى كندا حيث التقوا بأعضاء المجلس الوطني للبحوث الكندي (NRC) في أوتاوا . [ 45 ] وهناك فوجئوا عندما علموا أن المجلس الوطني للبحوث الكندي قد بدأ في سبتمبر 1939 العمل على رادار ASV باستخدام مقياس ارتفاع لاسلكي مُعدَّل من صنع شركة وستنجهاوس إلكتريك في الولايات المتحدة. كان هذا الجهاز يعمل على طول موجي قصير نسبيًا يبلغ 67 سم، أي ما يقارب نصف طول الموجة المستخدمة في الجهاز البريطاني الذي يبلغ 1.5 متر. وبحلول نوفمبر، كان النموذج الأولي يعمل ويحرز بعض التقدم. [ 46 ]
مكثت مهمة تيزارد في أوتاوا يومين فقط قبل مغادرتها إلى واشنطن. خلال تلك الفترة، انكبّت فرق الراديو التابعة لهيئة التنظيم النووي على دراسة وحدة ASV، ساعيةً إلى فهم كل ما يمكن معرفته عن تصميمها قبل مغادرتها إلى الولايات المتحدة. وقد أدى ذلك إلى نقاش حول ما إذا كان ينبغي مواصلة تطوير نظامهم الخاص، الذي سيجعله طول موجته الأقصر أكثر ملاءمة للاستخدام في الطائرات، أو الاكتفاء ببناء الوحدة البريطانية باستخدام أنابيب كندية وأمريكية. [ 47 ]
أدى وصول البعثة إلى واشنطن في البداية إلى مفاجآت مماثلة عندما علم الفريق أن الجيش والبحرية الأمريكية قد طورا رادارات مشابهة لرادارات "تشين هوم" و"تشين هوم لو" البريطانية. ومع ذلك، اشتكت البحرية الأمريكية من أنه سيكون من الأفضل بكثير لو عملت الرادارات بترددات الميكروويف، وأوضحت إحباطها من أن أجهزة الميكروويف الحالية لا تتجاوز قدرتها بضعة واط. مدّ بوين يده إلى صندوقه المغلق وأخرج مغنطرون التجويف رقم 6. أنتج هذا الجهاز نبضات تبلغ حوالي 10 كيلوواط، أي مئات المرات أكثر من الأجهزة الأمريكية، وسرعان ما أصبحت النماذج الأحدث تنتج عشرة أضعاف هذه الكمية. [ 48 ]
كسر هذا الحدث الجمود، وسرعان ما بدأ الفريقان في وضع خطة تطوير وإنتاج شاملة لجميع التصاميم البريطانية. واتُفق في نهاية المطاف على أن تبدأ الشركات الأمريكية بإنتاج أجهزة ASV وAI 1.5 متر، بالتزامن مع بدء أبحاثها على رادارات جديدة تستخدم المغنطرون. [ 48 ] وفي نهاية المطاف، اتفق الطرفان على أن تقوم شركة Research Enterprises Limited (REL) في تورنتو ببناء وحدة ASV البريطانية كما هي، وذلك بإنشاء مصنع جديد خصيصًا لهذا الغرض. وقد تم إنتاج عدة آلاف من الوحدات، بيع معظمها للولايات المتحدة. [ 47 ]
لي لايت

على الرغم من قدرة النظام على رصد الغواصات ليلاً، إلا أن مهاجمتها لم تكن بالأمر الهين. فبعد تحديد الموقع التقريبي على مصفوفة الرصد الجانبية، يتم تحديد الهدف على الخريطة، ثم تُناور الطائرة لتتمكن من الاقتراب منه باستخدام الهوائيات الأمامية. تتميز هذه الهوائيات بانخفاض كسبها، ما يسمح لها برصد الغواصة من مسافات أقصر، وبالتالي كان هناك احتمال لهروب الغواصة أثناء تحول الطائرة من الاقتراب الجانبي إلى الأمامي. [ 49 ]
لكن المشكلة الحقيقية كانت أن المدى الأدنى للرادار كان حوالي 1000 ياردة في أفضل الأحوال؛ فعلى مسافات أقصر، كانت الإشارات المرتدة من الهدف تندمج مع الإشارة المتبقية من جهاز الإرسال وتصبح غير مرئية وسط التشويش الإلكتروني والتشتت على سطح الماء. لسوء الحظ، كان مدى 1000 ياردة بعيدًا جدًا بحيث يتعذر رصد الغواصة بصريًا ليلًا إلا في ظروف مثالية، مثل اكتمال القمر. وقد أثرت المشكلة نفسها على رادارات الذكاء الاصطناعي أيضًا، لكنها كانت في تلك الحالة أكثر خطورة نظرًا لصغر حجم أهداف الطائرات مقارنةً بالغواصات أو السفن، وقد بذل الفريق جهدًا كبيرًا في محاولة حل "مشكلة المدى الأدنى" هذه، ولكن دون جدوى حتى الآن. [ 50 ]
مع استمرار هذا العمل، طُرح حل جديد. فقد توصل همفري دي فيرد لي ، ضابط شؤون الأفراد في سلاح الجو الملكي البريطاني، إلى هذه الفكرة بعد التحدث مع أفراد الطاقم الجوي العائدين ومعرفة مشكلة انقطاع الإشارة في المدى القصير. قام بتصميم كشاف ضوئي داخل حاوية انسيابية مزودة بعدسة تعمل على نشر الشعاع ليغطي مساحة عرضها عدة درجات على مدى 1000 ياردة (910 أمتار) ، وهي زاوية مماثلة تقريبًا لزاوية شعاع الرادار. ويتم تشغيله بمجرد اختفاء الإشارة من شاشة الرادار، مما يُضيء الهدف ويسمح بإتمام الثواني الأخيرة من الاقتراب بصريًا. [ 51 ]
في مارس 1941، بدأوا محاولات تركيبه على طائرة فيكرز ويلينغتون ، وبعد بعض الجهود، تم تشغيله بنجاح. ورغم اقتناع وزارة الطيران بجدوى الفكرة، فقد قررت إعادة استخدام تصميم كشاف ضوئي أقدم يُعرف باسم " توربينلايت" ، والذي كان مُصمماً في الأصل للاستخدام في دور مماثل مع المقاتلات الليلية. لم يكن هذا الكشاف بقوة نسخة لي، ولكنه كان أصغر حجماً ومتوفراً بالفعل بأعداد. وعلى الرغم من الجهود الكبيرة، لم يعمل "توربينلايت" بشكل مُرضٍ. ولم تُقر الوزارة بذلك إلا في أواخر عام 1941، وعادت إلى تصميم دي لي الأصلي. وكان قد واصل تطويره سراً خلال هذه الفترة. [ 52 ]
بدأت النماذج الأولى من مناورة لي بالظهور في أوائل صيف عام 1942. وكان أول نجاح لها في 5 يوليو 1942 عندما أغرقت طائرة ويلينغتون تابعة للسرب رقم 172 من سلاح الجو الملكي البريطاني الغواصة الألمانية يو-502 . ومنذ ذلك الحين، أثبت الجمع بين مركبة الغواصة المضادة للغواصات من طراز مارك 2 ومناورة لي فعاليته البالغة. وبحلول نهاية الصيف، كان عدد الغواصات التي تتعرض للهجوم كبيرًا لدرجة أن مغادرة القواعد ليلًا، والتي كانت آمنة تمامًا في السابق، أصبحت تُعتبر انتحارًا. واضطر الألمان إلى مغادرة قواعدهم نهارًا حتى يتمكنوا على الأقل من رؤية الطائرات المهاجمة ومقاومتها، لكن هذا لم يكن أكثر أمانًا. [ 53 ]
ميتوكس

بينما كانت غواصة Mk. II تحقق بعضًا من أعظم نجاحاتها، في أواخر صيف عام 1942، عاد أفراد الطاقم إلى القاعدة مدعين أن رصد الغواصات الألمانية بدقة عالية أعقبه اختفاء هذه الغواصات أثناء اقترابها. وسرعان ما تم التكهن بأن الألمان كانوا يركبون كاشف رادار على غواصاتهم ويغوصون عندما يرون طائرة تقترب. [ 54 ] [ 49 ] وقد تم النظر في هذا الاحتمال في أكتوبر 1941، ولكن في ذلك الوقت لم يكن هناك ما يدعو إلى التوقف عن استخدام غواصة ASV. [ 55 ]
كان جهاز الكشف، المعروف باسم "ميتوكس" نسبةً إلى الشركة الباريسية التي أنتجته، نظامًا بسيطًا. فعند استقبال نبضة على التردد الصحيح، كان يرسل نبضة صوتية قصيرة في سماعات مشغل الراديو. وكان بإمكان المشغل الاستماع إلى قوة الإشارات ونمطها لتحديد ما إذا كانت الطائرة تقترب. [ 54 ] [ د ]
من خلال دراسة إحصائيات الهجمات التي وقعت خلال عام 1942 في خليج بسكاي، تمكن سلاح الجو الملكي البريطاني من تحديد أن النظام قد طُبِّق لأول مرة في يونيو/حزيران، وأصبح شائع الاستخدام على نطاق واسع بحلول سبتمبر/أيلول. وبمقارنة المسافة التي رُصدت عندها الغواصة والمسافة التي فُقدت عندها، حسبوا أن ما يصل إلى 50% من غواصات يو كانت تغوص قبل أن يرصدها نظام كشف الغواصات. ما كان يُعتبر في السابق مشكلة ثانوية، أصبح الآن مشكلة خطيرة بشكل واضح. [ 55 ] ولأول مرة منذ تطبيق نظام كشف الغواصات، بدأت خسائر السفن في الارتفاع مجددًا. [ 56 ]
لُخِّصت هذه الآثار في دراسة أُجريت مطلع عام ١٩٤٣. وأظهرت الدراسة أنه قبل إدخال نظام ميتوكس، كانت الطائرة غير المزودة برادار تقضي ١٣٥ ساعة في الجو لاكتشاف كل غواصة ألمانية، بينما كانت الطائرة المجهزة بنظام ASV تكتشف غواصة واحدة كل ٩٥ ساعة طيران. ومنذ أكتوبر، عندما أصبح نظام ميتوكس شائع الاستخدام، استغرقت طائرات ASV ١٣٥ ساعة، مما يعني أن ميتوكس جعل نظام ASV عديم الفائدة ظاهريًا. ومع ذلك، ازداد الوقت اللازم لاكتشاف غواصة ألمانية بدون رادار إلى ٢٤٥ ساعة، مما يدل على أن نظام ASV لا يزال مفيدًا. [ ٥٦ ]
شهدت آثار نظام ميتوكس انفراجة مؤقتة في ديسمبر 1942، عندما تمكن محللو الشفرات البريطانيون مجددًا من فك شفرة إنجما البحرية ، وبدأت خسائر الغواصات الألمانية في الارتفاع مرة أخرى نتيجة اعتراضات كشفت مواقعها وأوامرها. تزامن ذلك مع معلومة مضللة رئيسية زرعها ضابط بريطاني أسير، زعم فيها أن طائراتهم مزودة بجهاز للتنصت على الإشارات الضعيفة جدًا الصادرة عن مرحلة التردد المتوسط في نظام ميتوكس. [ 57 ] أدى هذا إلى إصدار أوامر من القيادة العليا للبحرية الألمانية في أوائل عام 1943 بإيقاف تشغيل نظام ميتوكس، مما سمح لنظام Mk. II بالعمل بفعالية مرة أخرى لفترة من الزمن. [ 58 ]
مارك 2 أ
ومن المحاولات الأخرى لتحسين أداء النظام إدخال جهاز إرسال جديد، هو T.3140. وقد أنتج هذا الجهاز إشارة أقوى بأكثر من عشرة أضعاف، بمتوسط 100 كيلوواط لكل نبضة، مما زاد من المدى والأداء الإجماليين. وقد استلزم ذلك مولدًا كهربائيًا أكثر قوة ، وكان وزن جهاز الإرسال ضعف وزن جهاز الإرسال الأصلي T.3040. [ 56 ]
تم تركيب النظام على ست طائرات سندرلاند، تحت اسم مارك 2IA، في ربيع عام 1943. ورغم أن النظام أظهر مدىً أوسع بكثير، فقد تبيّن أن ارتداد الإشارة من الأمواج كان أقوى بكثير أيضًا. وبحلول ذلك الوقت، أصبح نظام ميتوكس شائع الاستخدام، ومنحت الإشارة الإضافية غواصات يو الألمانية وقتًا إضافيًا كبيرًا للإنذار. وفي نهاية المطاف، اقتصر بناء النظام على اثنتي عشرة وحدة فقط. [ 56 ]
امرأة مشاكسة
تم تطبيق حل آخر لمشكلة ميتوكس في نظام "فيكسن". يسمح هذا النظام بتقليل قوة الإشارة الصادرة من جهاز إرسال المركبة السطحية ذاتية القيادة. ومن خلال ضبط توقيت هذه العملية بدقة، يستطيع مشغل الرادار خداع مشغل الراديو على متن الغواصة وإيهامه بأن الطائرة تبتعد عنهم. لم يكن لهذا تأثير يُذكر على أداء الرادار أثناء اقترابه من الهدف، إذ أن انخفاض مدى الإشارة المُرسلة، حتى مع انخفاضها، كان يعوض أي فقدان في الطاقة ناتج عن كتم الإشارة. [ 56 ]
أُجريت الاختبارات الأولى لجهاز "فيكسن" في يونيو 1943، وكانت ناجحة بشكل عام، مع بعض المشاكل. تمثلت المشكلة الرئيسية في أن كتم الصوت كان ناتجًا عن قصر في دائرة الهوائي، وعند تعديله، تسبب ذلك في تغيير الحمل على جهاز الإرسال، مما أدى إلى تغييرات في إشارة الخرج. لم تُعتبر هذه المشاكل ذات أهمية في نهاية المطاف، واقتُرح تركيبه على جميع طائرات ASV. مع ذلك، لم يُطلب الإنتاج حتى نوفمبر 1943، ولم تصل أولى المجموعات حتى فبراير 1944، وبحلول ذلك الوقت كانت طائرات ASV Mk. III قد حلت محلها إلى حد كبير. لم يُستخدم جهاز "فيكسن" عمليًا. [ 59 ]
ASV Mk. III

بعد اختراع المغنطرون التجويفي في أوائل عام 1940، شرعت جميع القوات البريطانية في تطوير رادارات تستخدم هذا النظام، الذي يُولّد موجات ميكروية بطول موجي يبلغ حوالي 10 سم. ومن بين هذه الفرق، فرق وزارة الطيران التي طورت كلاً من نظامي AI وASV، والتي حوّلت اهتمامها الآن إلى نظامي AIS وASVS، حيث يرمز الحرف S إلى "الحساسية". [ 60 ] أظهرت الاختبارات التي أُجريت في أبريل 1941 على أجهزة تجريبية مبكرة ضد الغواصة البريطانية HMS Sealion أنها قادرة على كشف غواصة شبه مغمورة على مدى عدة أميال. [ 61 ]
في يونيو 1941، تمت الموافقة على طلب رسمي مُقدّم إلى مدير تطوير الاتصالات (DCD، الذي كان يديره آنذاك روبرت وات) لتشكيل فريق منفصل لتطوير نظام ASVS، إلا أن عملية التطوير كانت بطيئة. وأشار فيليب دي إلى أن أول رحلة طيران على متن طائرة ويلينغتون لم تتم إلا في ديسمبر، ولم يلاحظ رصد نظام ASV للطائرة الصغيرة تيتلارك على بُعد 12 ميلاً إلا في يناير 1942. [ 61 ] أدى ذلك إلى توقيع عقود مع شركتي فيرانتي ومتروبوليتان فيكرز (ميتروفيك) لتطوير نظام ASVS المُجمّع إلى نظام جوي فعّال تحت اسم ASV Mark III. وبحلول صيف 1942، كان لديهم نظام مناسب جاهز، على الرغم من أن أولى الشحنات لم تكن متاحة قبل ربيع 1943. [ 62 ]
خلال هذه الفترة، كان هانبري براون مقتنعًا بإمكانية استخدام نظام H2S في عمليات مكافحة السفن، مع إجراء تعديلات مناسبة. تمثلت التحديات الرئيسية في تصغير حجم الهوائي ليتناسب مع طائرات قيادة السواحل الأصغر حجمًا، وإجراء تعديلات على الهوائي لإرسال الإشارة إلى الأمام بدلًا من الأسفل، بما يتناسب مع تحليق الطائرة على ارتفاع 610 أمتار (2000 قدم) بدلًا من 6.1 كيلومتر (20000 قدم ) . وواصل العمل على هذا المشروع مع المطورين الرئيسيين لنظام H2S، شركة EMI. [ 63 ] في أواخر عام 1942، أُلغي مشروع نظام ASVS من طراز Mark III، وأُمر بإنتاج النسخة القائمة على نظام H2S. [ 62 ]
بعد ارتباك وجدل كبيرين بين قيادة السواحل وقيادة القاذفات، بدأت مركبات ASV Mk. III بالوصول في ربيع عام 1943، وبعد طلعات جوية مخيبة للآمال في مارس، بدأت طائرات ويلينغتون شن هجمات ناجحة في أواخر ذلك الشهر. [ 64 ] تزامن ذلك مع وصول العديد من التقنيات الجديدة المضادة للغواصات، والتي تضافرت من أبريل إلى يوليو لتُلحق خسائر فادحة بأسطول الغواصات الألمانية. وبحلول نهاية يونيو، انخفضت خسائر سفن الشحن جراء هجمات الغواصات الألمانية إلى الصفر تقريبًا. [ 65 ]
مع تحسن إمدادات طائرات Mk. III، أُرسلت الطائرات المجهزة بطائرات Mk. II إلى جبهات القتال الثانوية حيث خدمت حتى نهاية الحرب. وظلت نماذج مزودة بهوائيات ثنائية القطب الأصلية في الخدمة حتى عام 1943، حيث عُرفت آنذاك باسم SRASV، اختصارًا لـ "قصير المدى". [ 17 ]
وصف
الاختلافات في Mk. I
كانت وحدتا Mk. I و Mk. II متشابهتين إلكترونيًا بشكل عام، لكنهما اختلفتا في تردد التشغيل والتغليف. ويكمن الاختلاف الرئيسي في أن جهاز الاستقبال والشاشة في Mk. I كانا مُغلّفين في صندوق كبير واحد، مما يعني ضرورة استبدال الوحدة بأكملها في حال وجود مشكلة في أيٍّ من الجزأين. [ 33 ] كما اختلفت الإشارات اختلافًا طفيفًا، حيث أنتجت Mk. I نفس القدرة البالغة 7 كيلوواط، ولكن بعرض نبضة يبلغ 1.5 ميكروثانية ومعدل تكرار نبضات يبلغ 1200 هرتز. [ 18 ]
أما بقية هذا القسم فتتعلق بالنسخة الثانية (Mk. II).
الإشارات
كان جهاز Mk. II يعمل بتردد 176 ميجاهرتز ±5 ميجاهرتز. وكان يرسل نبضات مدتها حوالي 2.5 ميكروثانية بمعدل 400 نبضة في الثانية. وبلغت ذروة القدرة حوالي 7 كيلوواط. وكانت الإشارات تُرسل عبر مفتاح دوار يتناوب مع كل نبضة، فيرسل ويستقبل الإشارة على جانبي الطائرة. وتعود الإشارات عبر مضخم شريط باي، حيث يتم عكس كل نبضة ثانية كهربائيًا. [ 17 ]
الهوائيات

كانت الهوائيات الأصلية "قصيرة المدى" تتألف من أجهزة استقبال أحادية القطب تمتد أفقيًا من جانبي مقدمة الطائرة. وخلفها كانت توجد أجهزة الإرسال، وهي عبارة عن جهاز أحادي القطب مماثل ولكنه يتضمن أيضًا عاكسًا خلفه. [ 17 ]
كانت هوائيات "المدى البعيد" مُقسّمة إلى مجموعتين. كان جهاز الإرسال عبارة عن هوائي ياغي واحد يمتد من مقدمة الطائرة، وهوائيان ياغي للاستقبال، عادةً ما يكونان أسفل الأجنحة، بزاوية خارجية تبلغ حوالي 15 درجة. أما مصفوفة الهوائيات الجانبية فكانت تُرتّب عادةً مع ستارة ستيربا تمتد على طول الجزء العلوي من جسم الطائرة، مع مجموعات من ثنائيات الأقطاب تمتد على جانبي جسم الطائرة. [ 17 ]
ميكانيكياً
يتألف النظام الكامل من عدة صناديق منفصلة يمكن إزالتها بسهولة للصيانة. وتشمل الصناديق الرئيسية جهاز الإرسال من النوع 3040 (T.3040) من إنتاج شركة EKCO، [ 66 ] وجهاز الاستقبال من إنتاج شركة Pye أو EKCO، [ 67 ] ووحدات المؤشر من النوع 6 أو النوع 96، وهي شاشات CRT. [ 68 ]
استُخدم جهازا استقبال، الأول هو R.3039 الذي يستخدم صمامات VR95، والثاني هو R.3084 الذي يستخدم صمامات VR136 خماسية الأقطاب وصمامات VR137 ثلاثية الأقطاب. قامت كل من شركتي باي وإيكو بتصنيع كلا الإصدارين، مع وجود عدد من الاختلافات الطفيفة. تضمن إصدار إيكو مخرجًا للتسجيل وعدة تغييرات أخرى. [ 67 ]
لاحقًا، تم تقديم وحدة تحويل، وهي صندوق اقتران هوائي من النوع 8، والذي سمح بتحويل هوائي واحد من جهاز إرسال إلى جهاز استقبال. وقد استُخدمت هذه الوحدة في طائرات أصغر حجمًا مثل طائرة فيري باراكودا ، مما قلل من تعقيد عملية التركيب. [ 69 ]
العروض والتفسير

تم إرسال إشارة جهاز الاستقبال إلى شاشة عرض A-scope ، حيث قام مولد قاعدة الوقت بسحب الشعاع عموديًا من أسفل الشاشة إلى أعلاها. وكانت الإشارات المستلمة تُحرف الشعاع إلى اليسار أو اليمين حسب الهوائي النشط في ذلك الوقت. وقام المشغل بمقارنة طول النبضة على كلا الجانبين لتحديد أيهما يبدو أكبر، ثم استخدم نظام الاتصال الداخلي لإبلاغ الطيار بالتصحيح في الاتجاه الصحيح. [ 17 ]
كان هناك رغبة كبيرة في تزويد النظام بشاشة عرض ثانية أمام الطيار، ليتمكن من الملاحة مباشرةً دون الحاجة إلى تعليمات شفهية من مشغل الرادار. ومع ذلك، ورغم الجهود الحثيثة المبذولة بين عامي 1940 و1943، لم يتمكنوا من ابتكار نسخة يمكن للطيار رؤيتها نهارًا دون أن تُعمي عينيه ليلًا. وفي نهاية المطاف، تخلوا عن الفكرة لصالح تدريب المشغلين على إعطاء تعليمات موحدة. [ 68 ]
أداء
خضعت سجلات القتال للطائرة Mk. II لدراسة مستفيضة، وجُمعت إحصاءات مفصلة حول أدائها. في ظروف العمليات ضد الغواصات السطحية، بلغ متوسط مدى هوائيات SRASV الأصلية 9.0 كيلومترات (5.6 ميل) عند التحليق على ارتفاع 610 أمتار (2000 قدم). وتحسن مدى هوائيات LRASV الأمامية ليصل إلى 10.1 كيلومترات (6.3 ميل)، بينما زاد المصفوفة الجانبية هذا المدى إلى 11.1 كيلومتر (6.9 ميل) . [ 70 ] وتبين أن التحليق على ارتفاعات منخفضة يقلل من مدى الكشف، ولكنه يقلل أيضًا من التشويش. [ 49 ]
إنتاج
وبحسب بوين، بلغ إنتاج Mk. I و Mk. II 24600 وحدة: [ 71 ]
| تم الطلب | شركة | إصدار | المجموع |
|---|---|---|---|
| 1939 | إيكو وباي | مارك 1 | 300 |
| 1940 | إيكو وباي | مارك الثاني | 3000 |
| 1941 | إيكو وباي | مارك الثاني | 3000 |
| مؤسسة الأبحاث (كندا) | مارك الثاني | 10000 | |
| فيلكو (الولايات المتحدة الأمريكية) | مارك الثاني | 7000 | |
| أبحاث بي إم جي (أستراليا) | مارك الثاني | 1300 |
تم إعادة توجيه بعض هذه الوحدات إلى البحرية تحت اسم Type 286 وإلى الجيش كأساس لرادارات التحكم في كشافات الضوء الخاصة بهم . [ 71 ]
ملحوظات
- ↑ تم ابتكار مصطلح "RDF" بقصد التضليل من قبل المشاركين في المشروع، الذين كانوا يأملون أن يخلط العدو بينه وبين مجال تحديد اتجاه الراديو الأكثر شهرة ، والذي يسمى أيضًا RDF. [ 6 ]
- ↑ لم تصل أولى مجموعات الطائرات الألمانية المحمولة جواً حتى عام 1941.
- أُطلقت الغواصة يو-71 في 31 أكتوبر 1940، وقضت بعض الوقت في منطقة كيل. هذا لا يترك لها متسعًا من الوقت للانتقال إلى خليج بسكاي قبل تعرضها للهجوم. سيكون من المفيد إجراء مزيد من التحريات.
- ↑ يُذكر أن المشغل كان يبحث عن تغيرات في تردد تكرار النبضات، لكن المراجع المتوفرة تشير إلى أن نظام ASV لم يكن مزودًا بهذه الخاصية. والأرجح أن هذا يشير إلى التغير الذي يحدث عند تحويل الطائرة من استخدام الهوائيات الجانبية إلى الهوائيات الأمامية، حيث أن هذا من شأنه أن يضاعف عدد النبضات التي ترصد الغواصة طالما كانت تقريبًا أمام الطائرة ومرئية لكلا الهوائيين. وهذا من شأنه أن يدل على أن الطائرة تقترب الآن بدلًا من مجرد مسح المنطقة.
مراجع
الاقتباسات
- 1 2 3 بوين 1998 ، ص. 30.
- 1 2 3 بوديري 1996 ، ص 70.
- ↑ بوين 1998 ، ص 29-30.
- ↑ بوين 1998 ، ص 19، 31-32.
- 1 2 بوين 1998 ، ص 37.
- ↑ بوديري 1996 ، ص 58.
- ↑ فاين 2019 ، ص 70.
- ↑ بوديري 1996 ، ص 71.
- ↑ بوين 1998 ، ص 33-35.
- ↑ بوين 1998 ، ص 39.
- ↑ بوين 1998 ، ص 37-38.
- 1 2 بوين 1998 ، ص 38.
- ↑ بوين 1998 ، ص 38-39.
- ↑ بوين 1998 ، ص 41.
- 1 2 3 بوين 1998 ، ص 45.
- ↑ سميث وآخرون 1985 ، ص 360.
- 1 2 3 4 5 6 واتس 2018 ، ص. 2-5.
- 1 2 Watts 2018 ، ص. 2-2.
- ↑ لوفيل 1991 ، ص 51.
- ↑ بوين 1998 ، ص 76.
- ↑ بوين 1998 ، ص 76-77.
- 1 2 3 4 بوين 1998 ، ص 77.
- 1 2 3 واتس 2018 ، ص. 2-1.
- 1 2 بوين 1998 ، ص. 78.
- ↑ بوين 1998 ، ص 81.
- ↑ بوين 1998 ، ص 87.
- ↑ بوين 1998 ، ص 89.
- ↑ بوين 1998 ، ص 89-90.
- ↑ بوين 1998 ، ص 90.
- 1 2 3 بوين 1998 ، ص 95.
- 1 2 بوين 1998 ، ص. 99.
- ↑ واتس 2018 ، ص. 2-2، 2-3.
- 1 2 3 4 واتس 2018 ، ص. 2-3.
- 1 2 هانبري براون 1991 ، ص 51-52.
- ↑ واتس 2018 ، ص 2-4.
- ↑ "المعدات الإلكترونية، رادار السفن السطحية (ASV) مارك 2" . متحف الحرب الإمبراطوري .
- ↑ هوران، مارك. "بشجاعة وعزيمة: قصة إغراق البارجة بسمارك" . مؤرشف من الأصل في 1 ديسمبر 2007. تم الاطلاع عليه في 28 يونيو 2019 .
- ↑ بوين 1998 ، ص 101.
- ↑ ستوت، إيان ج. (1971). طائرات فيري سوردفيش من الطراز الأول إلى الرابع: الطائرات في لمحة 212. منشورات بروفايل. ص 38.
- 1 2 3 هانبري براون 1991 ، ص 51.
- ↑ هانبري براون 1991 ، ص 52.
- ↑ زيمرمان 1996 ، ص 40.
- ↑ زيمرمان 1996 ، ص 58.
- ↑ زيمرمان 1996 ، ص 67-89.
- ↑ زيمرمان 1996 ، ص 158.
- ↑ ميدلتون 1981 ، ص 96.
- 1 2 ميدلتون 1981 ، ص. 97.
- 1 2 ميدلتون 1981 ، ص 140.
- 1 2 3 واتس 2018 ، ص. 2-20.
- ↑ هانبري براون 1991 ، ص 59.
- ↑ جونسون 1978 ، ص 215.
- ↑ جونسون 1978 ، ص 216.
- ↑ جونسون 1978 ، ص 220-237.
- 1 2 جونسون 1978 ، ص. 218.
- 1 2 Watts 2018 ، ص. 2-21.
- 1 2 3 4 5 واتس 2018 ، ص. 2-22.
- ↑ جونسون 1978 ، ص 239.
- ↑ راتكليف، ريبيكا آن (2006). أوهام الذكاء: إنجما، ألترا، ونهاية الشفرات الآمنة . مطبعة جامعة كامبريدج. ص 146. ISBN 9780521855228.
- ↑ واتس 2018 ، ص 2-24.
- ↑ رو 2015 ، ص 159.
- 1 2 لوفيل 1991 ، ص. 157.
- 1 2 واتس 2018 ، ص. 3-3.
- ↑ لوفيل 1991 ، ص 159.
- ↑ لوفيل 1991 ، ص 161.
- ↑ لوفيل 1991 ، ص 163.
- ↑ واتس 2018 ، ص 2-10.
- 1 2 Watts 2018 ، ص. 2-13.
- 1 2 واتس 2018 ، ص. 2-15.
- ↑ واتس 2018 ، ص 2-17.
- ↑ واتس 2018 ، ص 2-19.
- 1 2 بوين 1998 ، ص. 209.
فهرس
- بوين، إدوارد جورج (1998). أيام الرادار . مطبعة سي آر سي. رقم ISBN 9780750305860.
- بوديري، روبرت (1996). الاختراع الذي غيّر العالم: كيف انتصرت مجموعة صغيرة من رواد الرادار في الحرب العالمية الثانية وأطلقت ثورة تكنولوجية . سيمون وشوستر. ISBN 0684810212.
- فاين، نورمان م. (2019). القصف العشوائي: كيف أوصل رادار الميكروويف الحلفاء إلى يوم النصر . مطبعة جامعة نبراسكا. ISBN 9781640122796.
- هانبري براون، روبرت (1991). بوفين: قصة شخصية عن الأيام الأولى للرادار وعلم الفلك الراديوي والبصريات الكمية . تايلور وفرانسيس. ISBN 9780750301305.
- جونسون، برايان (1978). الحرب السرية . سلسلة بن آند سورد للكتب العسكرية الكلاسيكية. رقم ISBN - 9781844151028.
- لوفيل، برنارد (1991). أصداء الحرب: قصة رادار كبريتيد الهيدروجين . مطبعة سي آر سي. رقم ISBN 9780852743171.
- ميدلتون، دبليو إي نولز (1981). تطوير الرادار في كندا: فرع الراديو التابع للمجلس الوطني للبحوث . مطبعة جامعة ويلفريد لورييه. ص 107. ISBN 9780889201064.
- رو، أ.ب. (2015). قصة واحدة عن الرادار . مطبعة جامعة كامبريدج. رقم ISBN 9781107494794.
- سميث، ر. أ.؛ هانبري-براون، روبرت؛ مولد، أ. ج.؛ وارد، أ. ج.؛ ووكر، ب. أ. (أكتوبر 1985). "ASV: الكشف عن السفن السطحية بواسطة الرادار المحمول جواً". وقائع معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات، الجزء أ . 132 (6): 359-384 . doi : 10.1049/ip-a-1.1985.0071 .
- واتس، سيمون (أغسطس 2018). رادار المراقبة البحرية المحمول جواً: المجلد 1. مورغان وكلايبول. ISBN 9781643270661.
- زيمرمان، ديفيد (1996). تبادل معلومات سرية للغاية: مهمة تيزارد والحرب العلمية . مطبعة ماكجيل-كوينز. ISBN 9780773514010.
مواد أخرى
- المركبة الجوية السطحية بعيدة المدى (الرادار) R3 ، فيلم تدريبي لسلاح الجو الملكي البريطاني حول المركبة الجوية السطحية بعيدة المدى (الرادار).
- رادار المركبات السطحية جواً (ASV) ، مقدمة سلاح الجو الملكي البريطاني عن المركبات السطحية جواً
- ACD 2005؛ دليل تشغيل مركبة ASV Mk. II (أستراليا) ، دليل تشغيل مركبة ASV التابع لسلاح الجو الملكي الأسترالي
- رادارات الطائرات
- الإلكترونيات البريطانية في الحرب العالمية الثانية
- رادارات الحرب العالمية الثانية
- الرادارات العسكرية في المملكة المتحدة
- المعدات العسكرية التي تم إدخالها من عام 1940 إلى عام 1944
