خط وسط كندا

لم يكد مشروع خط باينتري يبدأ حتى بدأت مخاوف مخططي الطيران بشأن قدراته وموقعه تراودهم. فبحلول الوقت الذي يرصد فيه هجومًا محتملاً بطائرات نفاثة ، لن يكون هناك متسع من الوقت للتحرك قبل وصول الهجوم إلى المدن الكندية أو مدن شمال الولايات المتحدة. ^{[ 1 ]} إضافةً إلى ذلك، استخدمت أنظمة باينتري رادارات نبضية يسهل التشويش عليها، ولم تكن قادرة على رصد الأهداف القريبة من الأرض بسبب التشويش. ورغم ارتفاع تكلفة الوقود، كان بإمكان القاذفات السوفيتية التخفي بالتحليق على ارتفاع منخفض ورسم مسار بين المحطات.

اقترح بينيت لويس ، رئيس مختبرات تشالك ريفر التابعة لشركة AECL والرئيس السابق لهيئة أبحاث الاتصالات البريطانية (TRE)، على مجلس أبحاث الدفاع (DRB) نظامًا يتجنب هاتين المشكلتين. ^{[ 2 ]} يُعرف هذا النظام اليوم باسم رادار التشتت الأمامي ثنائي الاستقرار ، ويستخدم هوائيين، أحدهما مُرسِل والآخر مُستقبِل، يفصل بينهما مسافة معينة. وُضِعَ الهوائيان ووُجِّها بحيث تملأ إشارة المُرسِل المساحة فوق الخط الواصل بين المحطتين. عند تحليق طائرة في هذه المنطقة، تعكس جزءًا من الإشارة عائدةً إلى المُستقبِل، مما يسمح بالكشف عنها على ارتفاعات تصل إلى 65000 قدم. ^{[ 1 ]} 

تتمثل إحدى المزايا الرئيسية لهذا النظام في أنه يتطلب طاقة أقل بكثير للتشغيل الفعال. في الرادار التقليدي، يجب أن تنتقل الإشارة اللاسلكية إلى الهدف ثم تعود. وبما أن كل مرحلة من هذه الرحلة تخضع لقانون التربيع العكسي ، فإن معادلة الرادار الناتجة تتضمن اعتمادًا على القوة الرابعة. في المقابل، تنتقل إشارة رادار التشتت الأمامي دائمًا مسافة إجمالية ثابتة تقريبًا، من المرسل إلى المستقبل، مع تعديلها فقط بارتفاع الهدف. هذا يعني أنها تعتمد على الجذر التربيعي للمدى وليس على الجذر الرابع، وبالتالي تُوصل طاقة أكبر بكثير إلى المستقبل مقارنةً بالرادار التقليدي على نفس المدى. أيضًا، على عكس الرادار "أحادي الاستاتيكية" التقليدي، لا يحتاج المرسل إلى الإيقاف للسماح للمستقبل بالاستماع إلى الإشارة. بما أن إجمالي الطاقة المستلمة في المستقبل هي دالة لكل من ذروة الطاقة وطول النبضة، فإن استخدام إشارة مستمرة يعني إيداع نفس إجمالي الطاقة باستخدام ذروة طاقة أقل بكثير من المرسل. ونتيجة لذلك، سيتطلب نظام لويس مواقع أصغر وطاقة أقل بكثير من الرادارات التقليدية مثل تلك الموجودة في خط باينتري. ^{[ 3 ]}

يتمثل العيب الرئيسي للنظام في عدم قدرته على تحديد موقع الطائرة داخل نطاق الشعاع، على عكس النظام النبضي الذي يُستخدم فيه توقيت النبضات لتحديد المدى. وهذا يعني أن مفهوم التشتت الأمامي مفيد لإنشاء "سياج راداري" أو "خط إنذار" ^{[ 1 ]} يُشير إلى اقتراب جسم ما، دون تحديد موقعه بدقة. وللمساعدة في تحديد موقع الهدف إلى حد ما، اقتُرح بناء سياجين متصلين، بحيث تكون المسافة بين كل زوج من المحطات حوالي 30 كيلومترًا (19 ميلًا) ، وهي مسافة قصيرة بما يكفي ليتمكن رادار الطائرة الاعتراضية من رصد الهدف ضمن تلك المنطقة. كما سمح استخدام مجموعتين متداخلتين لأحد الزوجين بتغطية المنطقة الميتة فوق أبراج الآخر مباشرةً. 

كانت فكرة لويس الأولية هي وضع أجهزة الإرسال والاستقبال على أعمدة الهاتف وأبراج نقل الطاقة الكهربائية ، مما وفر موقعًا مناسبًا بالإضافة إلى كمية الطاقة الضئيلة اللازمة لتشغيل الأجهزة الإلكترونية. وفي حالة أعمدة الهاتف، تُستخدم الخطوط أيضًا لإرسال البيانات إلى محطات التتبع. لاقت هذه الفكرة اهتمامًا كبيرًا، على الرغم من التخلي عنها لأسباب غير واضحة تمامًا. يتكهن ويليس وغريفيث بأن السبب قد يكون الحاجة إلى 1000 رادار من هذا النوع، ^{[ 4 ]} ولكن من المرجح أيضًا أن الرغبة في وضع الخط شمالًا بعيدًا عن المناطق المكتظة بالسكان في جنوب كندا كانت عاملًا مهمًا. على أي حال، ساعدت بساطة الفكرة في لفت انتباه مخططي الطيران. ^{[ 4 ]}

قررت لجنة مراجعة التصميم (DRB) متابعة فكرة لويس في الفترة 1950-1951، وذلك بتوجيه عقد بحثي إلى مختبرات إيتون لأبحاث الإلكترونيات بجامعة ماكجيل ، برئاسة البروفيسور غارفيلد وونتون. اقترح لويس على اللجنة وونتون أن يُسند المشروع إلى الأستاذ المشارك ج. ريني وايتهيد، زميله السابق من أيام عمله في شركة TRE بالمملكة المتحدة، والذي كان قد انضم مؤخرًا إلى المختبر، كقائد للمشروع. أُجريت بعض الاختبارات الأولية في عام 1952 باستخدام لوحة تجارب صنعها طالب الدراسات العليا هيو هاميلتون، وذلك للتأكد من صحة الفكرة. ^{[ 2 ]}

في غضون ذلك، استعانت هيئة الإذاعة والتلفزيون الكندية (DRB) بشركة آر سي إيه فيكتور لتصميم وإنتاج أجهزة الاستقبال والإرسال والهوائيات لإجراء اختبارات واسعة النطاق. أُجريت الاختبارات في صيف عام 1953، حيث قام وايتهيد وفريقه من موظفي آر سي إيه فيكتور والقوات الجوية الملكية الكندية بتركيب وتشغيل سلسلة من سبع محطات تمتد من ^{أوتاوا إلى ماتوا} على طول وادي نهر أوتاوا . عُرفت هذه المحطات بالاسم الرمزي "شبكة العنكبوت" بناءً على اقتراح هاميلتون، وأُجريت الاختبارات باستخدام طائرات من قاعدة سانت هوبير الجوية ، بالقرب ^{من مونتريال. تم إرسال جميع البيانات} إلى مقر الخط الرئيسي، الذي أُقيم في غرفة المعدات بإحدى المحطات السبع، والواقعة في ^ديب ريفر .

قام الملازم أول أندرو ماثيوز، من سرب الاتصالات 104 في قاعدة سانت هوبير التابعة لسلاح الجو الملكي الكندي، بترتيب مرور سلسلة من الطائرات المختلفة عبر الشبكة، بما في ذلك طائرة أوستر الخفيفة، وطائرة تي-33 شوتينغ ستار ، وقاذفة قنابل من طراز أفرو لانكستر ، وحتى طائرة نقل نفاثة من طراز دي هافيلاند كوميت تم الحصول عليها حديثًا . كشفت الاختبارات الكثير عن "البصمات" الطيفية للطائرات التي تعبر الخط عند نقاط مختلفة، وأظهرت القدرة على رصد جميع أحجام الطائرات على ارتفاعات تتراوح من 100  قدم إلى أكثر من 40,000  قدم. خلال هذه الفترة، قام الدكتور روس وارين من شركة آر سي إيه فيكتور والدكتور وايتهيد بتطوير الخلفية النظرية لهذا العمل بشكل مشترك في تقرير رئيسي إلى مجلس مراجعة الدفاع. ^{[ 2 ]}

أعقبت تجارب شبكة العنكبوت في عام 1954 اختبارات مكثفة على وصلة واحدة بعرض 48 كيلومترًا (30 ميلًا) ، بنتها شركة بيل كندا في المقاطعات الشرقية ، والتي كانت قد حصلت آنذاك على الموافقة لتنفيذ خط وسط كندا. عندما استفسر وايتهيد عن سبب عدم منح شركة آر سي إيه العقد، أجابه زميل له: "من برأيك يدير كندا؟" ^{[ 2 ] [ ب ]} أجرى وايتهيد وفريق صغير، بالتعاون مع قيادة الدفاع الجوي في سانت هوبير، التجارب على هذه الوصلة النموذجية، هذه المرة نيابةً عن شركة بيل. تضمنت التجارب تحليق عدد من قاذفات بي-52 بالتنسيق مع قيادة القوات الجوية الاستراتيجية ووحدة محلية لتخطيط القنابل. كما استخدموا طائرة أفرو لانكستر من قاعدة غرينوود الجوية بشكل دائم لإجراء الاختبارات المهمة على ارتفاعات منخفضة. ^{[ 2 ]} 

في فبراير 1953، طُلب من مجموعة الدراسات العسكرية الكندية الأمريكية (MSG) "دراسة جوانب نظام الدفاع الجوي لأمريكا الشمالية بشكل عام، ونظام الإنذار المبكر بشكل خاص، التي تهم البلدين بشكل مشترك". ^{[ 6 ]} ثم طلبت المجموعة من قادة الدفاع الجوي في كندا والولايات المتحدة إعداد تقارير مستقلة حول هذا الموضوع. وبحلول يوليو 1953، أنجزت قيادة الدفاع الجوي التابعة لسلاح الجو الملكي الكندي تقريرها، وتبعتها بعد ذلك بوقت قصير نظيرتها في سلاح الجو الأمريكي . واقترح كلا التقريرين بناء سياج دوبلر شمالًا، على طول خط العرض 55 ، تقريبًا عند مدخل خليج جيمس إلى خليج هدسون . ^{[ 6 ]}

في أكتوبر 1953، أوصت مجموعة دعم الإمداد (MSG) الحكومتين بإنشاء خط إنذار مبكر في أقرب وقت ممكن، يمتد عمومًا على طول خط العرض 55 بين ألاسكا ونيوفاوندلاند، ^{[ 6 ]} وحددت الحد الأدنى من متطلبات التشغيل. وبحلول نهاية نوفمبر 1953، تمت الموافقة المبدئية على خط وسط كندا. وعلى عكس خط باينتري المشترك وخط الإنذار المبكر المستقبلي، سيتولى سلاح الجو الملكي الكندي تمويل وتشغيل خط وسط كندا بالكامل. وقدّر مجلس مراجعة التصميم (DRB) تكلفة النظام بحوالي 69,700,000 دولار، بينما قدّر تقرير مستقل صادر عن سلاح الجو الملكي الكندي التكلفة بـ 85,000,000 دولار، أي ما يعادل 254,200,000 دولار في عام 2025. ^{[ 6 ]}

في ديسمبر، بُذلت جهود لفهم المشاكل التي ستواجه عملية الإنشاء. انطلقت عدة "قطارات" مؤلفة من زلاجات تجرها جرارات عبر البلاد. انطلق أحدها، بقيادة سلاح الجو الملكي الكندي، شرقًا من فورت نيلسون، كولومبيا البريطانية، للالتحام بقطار ثانٍ متجه غربًا من فلين فلون، مانيتوبا ، بينما غادر قطار ثالث، بقيادة الجيش، بحيرة نيبغون بالقرب من ثاندر باي ، أونتاريو، متجهًا إلى لانسداون هاوس، على بُعد حوالي 200 كيلومتر (120 ميلًا) شمالًا. أثبتت هذه المهمات إمكانية بناء الخط الجديد، ولكن فقط خلال فصل الشتاء عندما تكون المستنقعات متجمدة تمامًا. ^{[ 6 ]} كما ألهمت هذه المهمات الجيش الأمريكي للاستثمار في قطارات برية مصممة خصيصًا لهذا الغرض ، والتي جربها في الستينيات، لكنه لم يُدخلها حيز الإنتاج قط. ^{[ 7 ]} 

في الوقت نفسه، بُذلت جهودٌ حثيثةٌ لبدء دراسات تحديد المواقع الأولية. وسرعان ما اتضح أن المناطق المعنية، على الأقل في شرق كندا، كانت نائيةً للغاية لدرجة أنه لم تكن هناك معلومات طبوغرافية دقيقة. وعلى الفور تقريبًا، بدأت قيادة النقل جهدًا ضخمًا لرسم خريطة للمنطقة في شريط عرضه 15 ميلًا عبر البلاد بأكملها، وانتهى هذا الجهد بحلول ربيع عام 1954. وبناءً على هذه المعلومات، تم إنشاء قسمٍ للإنشاءات، وهو مجموعة هندسة النظم (SEG)، في فبراير 1954، وكُلِّف بإعداد تقرير نهائي عن النظام لتقديمه في الأول من يونيو. ^{[ 6 ]}

مع استمرار التجارب، اتضح أنه باستخدام صواري أطول، يبلغ ارتفاعها 110 أمتار (350 قدمًا) ، يمكن وضع محطات الرادار على مسافات أبعد، تصل إلى 90 كيلومترًا (56 ميلًا) . وقد قلل ذلك من عدد المحطات المطلوبة. ومع ذلك، ارتفع السعر، ليُقدر الآن بحوالي 120 مليون دولار. ورغم أن تقريرهم النهائي لم يكن جاهزًا بعد، فقد قدمت مجموعة الخبراء الجيوفيزيائيين تقريرًا مؤقتًا في يونيو، وتمت الموافقة عليه من قبل مجلس الوزراء بنهاية الشهر. ^{[ 6 ]}  

في تقريرهم، حددوا النظام الذي سيتم بناؤه بدقة متناهية. ودعا التقرير إلى إنشاء ثمانية مراكز تحكم قطاعية رئيسية ، مرقمة من 200 إلى 900، يتحكم كل منها بما يصل إلى ثلاثين موقع رادار غير مأهول، ليصبح المجموع 90 محطة رادار. ^{[ 6 ]} تتكون كل محطة رادار من صاري طويل واحد مثبت عليه عدد من الأطباق الصغيرة في مواقع ثابتة (عادةً أربعة أطباق، اثنان موجهان في كل اتجاه)، مع وجود الطاقة والإلكترونيات في مبنى بجوار قاعدة الصاري.

تم ربط مراكز التحكم القطاعية باستخدام نظام اتصالات متطور يعمل بالموجات الدقيقة، طُوِّر جزئيًا بواسطة مركز أبحاث وتطوير الدفاع الجوي (CARDE) ، والذي ينتشر خارج طبقة التروبوسفير للاتصالات بعيدة المدى. استُخدم الموقع الأقصى جنوبًا على طول الجزء الشرقي من الخط، في كيب هنريتا ماريا على خليج هدسون ، كنقطة اتصالات رئيسية، مع ثلاث محطات تقوية إضافية تنقل البيانات من الخط جنوبًا إلى مركز قيادة الدفاع الجوي لأمريكا الشمالية (NORAD) في نورث باي، أونتاريو . أما المحطة الأقصى شرقًا في هوبديل، لابرادور، فقد وُضعت بجوار محطة قائمة من خط باينتري لتوفير تكاليف الإنشاء. ^{[ 6 ]}

يتعين على جميع الطائرات العابرة للخط تقديم خطة طيران عبر منطقة التعريف الوسطى (MIDIZ) ، المتمركزة حول السياج. كما تضمنت الخطط إنشاء عدة قواعد جوية تُعرف باسم مطارات إزالة العوائق من الخط، شمال الخط مباشرةً، حيث يمكن للطائرات الاعتراضية العمل في أوقات التأهب القصوى. ^{[ 6 ]}

في ذلك الوقت تقريبًا، كان مشروع هندسي مدني ضخم آخر قيد التنفيذ في كندا، وهو إنشاء نظام هاتفي مرحل بالميكروويف عابر لكندا. ونظرًا لتشابه العديد من المشكلات اللوجستية ، تم اختيار مجموعة الإنشاءات، بقيادة شركة بيل كندا ، كمقاول رئيسي لبناء القاعدة. بدأ اختيار المواقع بالتفصيل في عام 1955، مع جهد مسح كبير امتد عبر كندا على طول خط العرض 55. كانت المواقع نائية للغاية لدرجة أن سلاح الجو الملكي الكندي اضطر إلى تشكيل أول سرب طائرات هليكوبتر بالكامل لتوفير الدعم الجوي لفرق المسح. ^{[ 6 ]}

• ثورن، د.هـ. (1979). "خط ميد كندا، 1958 - 1965" .{{cite magazine}}مجلة Cite بحاجة إلى ( مساعدة )|magazine=
• ليستر، أليكس (2019). عقد خاص: قصة اتصالات الدفاع في كندا (ملف PDF) . جامعة سانت فرانسيس كزافييه. رقم ISBN 9781989537008أُرشف من النسخة الأصلية (PDF) بتاريخ 24 يونيو 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 21 يونيو 2021 .
• وايتهيد، جيمس ريني (1995). مذكرات عالم – الفصل 7 .
• ويليس، نيكولاس؛ غريفيث، هيو (2007). التطورات في الرادار ثنائي الاستقرار . دار سايتك للنشر. رقم ISBN 978-1-891121-48-7.
• مكاملي، نيك (2013). المخابئ النووية السرية في الحرب الباردة: الدفاع السلبي للعالم الغربي . دار بن آند سورد للنشر. رقم ISBN 9781844155088.
• سكولنيك، ميريل (2007). "ملء فجوة خط الندى فلوتار" . في: ويليس، نيكولاس؛ غريفيث، هيو (محرران). التطورات في الرادار ثنائي الاستقرار . دار سايتك للنشر. الصفحات 35-46 . ISBN  9781891121487.