De radaroorlog

Voor de Tweede Wereldoorlog hadden zowel Groot-Brittannië als Duitsland los van elkaar ontdekt dat radiogolven gebruikt konden worden om vliegtuigen op te sporen. Dus begon er een race om radar verder te ontwikkelen en in te zetten voordat de andere partij dat deed. In het eerste jaar van de oorlog dachten beide landen dat zij aan kop lagen.

Groot-Brittannië was er zeker van dat het voor liep in de radaroorlog en dat was op een bepaald vlak ook zo. Hoewel de Duitse radar van hoge kwaliteit was en net zo ontwikkeld als de Britse variant, was de inzet en het beheer ervan veel minder effectief. De Duitse legerleiding zag hun rol vooral als offensief in plaats van defensief en probeerden de technologie ook op deze manier te gebruiken. Daarentegen was Groot-Brittannië meer geneigd om de nieuwe technologie in te zetten om zichzelf te beschermen tegen de verschrikking van luchtbombardementen en had met dat doel radar in haar verdedigingsnetwerk geïntegreerd. Op dit vlak liep het dus ver voor op Duitsland.

Groot-Brittannië was haar onderzoek in wat later radar ging heten in 1935 begonnen. In deze periode waren haar wetenschappers de mogelijkheid aan het onderzoeken om vijandelijke vliegtuigen te vernietigen met een ‘doodstraal’. Dit klinkt tegenwoordig misschien wat fantasierijk, maar in de jaren ’30 leek het erop dat de wetenschappelijke ontwikkelingen aantoonden dat alles mogelijk was. Alom leefde de angst dat vijandelijke bommenwerpers plotseling zouden verschijnen om schade toe te brengen aan de burgerbevolking en elke methode die gebruikt kon worden om ze op te sporen en te vernietigen werd serieus onderzocht.

Sir Robert Watson-Watt (1892-1973)

Een belangrijk lid van het comité dat op dat moment onderzoek deed naar de luchtverdediging was een wetenschapper van het Radio Research Station, Robert Watson-Watt. Hij kwam tot de conclusie dat het niet mogelijk was vijandelijke vliegtuigen te vernietigen middels radiogolven, maar dat ze wel ontdekt konden worden door radiogolven tegen het metalen frame van de vliegtuigen af te laten ketsen. Hij kwam tot deze conclusie door het werk van een van zijn collega’s, Arnold Wilkins, die geïnteresseerd was geraakt in waarnemingen van de radiotechnici van de Post Office die hadden gemerkt dat als vliegtuigen door een radiogolf vlogen, ze storing veroorzaakten. In februari 1935 werd er een experiment uitgevoerd om dit fenomeen aan medewerkers van de RAF te laten zien en zij waren dermate onder de indruk dat er meteen geld beschikbaar werd gesteld om het idee verder uit te werken. Dit fenomeen werd ‘Radio Detection Finding’ (RDF) genoemd en het onderzoek werd als zodanig revolutionair en belangrijk gezien dat het in het diepste geheim uitgevoerd diende te worden.

De vroege ontwikkeling van RDF, dat later bekend zou komen te staan als ‘Radio Detection and Ranging’ (RADAR), werd uitgevoerd door Watson-Watt en zijn team bij het Telecommunications Research Establishment (TRE) in Bawdsey Moor, Suffolk. Binnen een jaar werd er een werkend systeem ontwikkeld. Het gebruikte zendstations om radiogolven uit te zenden die dan teruggekaatst werden door vliegtuigen die door ze heen vlogen. Dit terugkaatsen werd dan opgepikt door ontvangers die naast de zendstations stonden opgesteld. Het systeem kon vliegtuigen op een afstand van 130 kilometer opsporen. Deze bewezen effectieve opstelling werd geïntegreerd in de Britse luchtverdediging en bij het uitbreken van de oorlog was een hele reeks radarstations, bekend als ‘Chain Home’, aangelegd langs de oost- en zuidkust van Engeland en de oostkust van Schotland.

Chain Home bij RAF Poling, Sussex

De ‘Chain Home’ radarstations speelden in 1940 een waardevolle rol tijdens de Slag om Engeland. Het systeem kon naderende vijandelijke vliegtuigen oppikken terwijl ze nog boven de zee vlogen en vervolgens kon met jachttoestellen van de RAF erop af sturen. Deze procedure werkte zeer goed en haar effectiviteit en betekenis werden niet onmiddellijk ingezien door de Luftwaffe, waardoor de RAF een overwicht kon krijgen tijdens een zeer belangrijke periode.

Verdere ontwikkeling in Groot-Brittannië leidde tot verbeteringen in het ontdekken van vijandelijke vliegtuigen door de inzet van bewegende radarschotels en het gebruik van hogere radiofrequenties. Ook werden er kleinere systemen ontwikkeld waardoor vliegtuigen uitgerust konden worden met radar, zodat ze zelf ook vijandelijke vliegtuigen konden oppikken en later ook onderzeeboten die zich aan het oppervlakte begonnen. Wellicht de belangrijke ontwikkeling in de geschiedenis van de radar was de uitvinding in 1940 van de magnetron (de elektronenbuis; niet te verwarren met de hedendaagse magnetronoven) door John Randall en Harry Boot van de Birmingham University. Dit kleine apparaat kon microgolffrequenties veel efficiënter verzenden waardoor Groot-Brittannië radar kon ontwikkelen die uitzond op de 3 gigahertzband. Door op deze ultrahoge frequenties uit te zenden kon men nog kleinere objecten waarnemen en kon men gaan werken met veel kleinere antennes in plaats van de logge apparaten waar men tot dan toe mee werkte.

Ondertussen besefte Groot-Brittannië niet dat Duitsland ook vooruitgang boekte op het terrein van radiogolven. Bij het uitbreken van de oorlog hadden de Duitsers een systeem ontwikkeld waarmee ze radiogolven gebruikten om hun bommenwerpers naar hun doelwitten te kunnen leiden. Dit systeem, ‘Knickebein’ genoemd, stelde bommenwerpers in staat om het radiosignaal naar hun doelwit te kunnen volgen. Als de vliegtuigen afweken van het radiosignaal, veranderde dat en kon de piloot de koers bijstellen. Eenmaal boven het doelwit ontving de bommenwerper een tweede signaal waardoor de bemanning wist dat men de bommen konden laten vallen. Dit systeem werd in 1940 ingezet tegen Groot-Brittannië en werd geleidelijk verder ontwikkeld tot het ‘X-Gerät’, waarbij er drie radiosignalen werden ingezet voor meer precisie en vervolgens het ‘Y-Gerät’ wat een enkel radiosignaal uitzond dat een reactie uitlokte van het vliegtuig zodat het grondpersoneel diens positie kon bepalen en het punt kon aangeven waarop de bommen moesten worden gedropt. Alle drie de methodes waren zeer precieze navigatiemiddelen en veel geavanceerder dan Groot-Brittannië ter beschikking stond. Overigens werden later in de oorlog door de Britten en Amerikanen soortgelijke systemen gebruikt om hun bombardementen boven Duitsland aan te sturen.

De Duitse ‘Freya’ radar

Hoewel het systeem zeer accuraat was, konden ze makkelijk geblokkeerd worden door Britse tegenmaatregelen, zodra de Britse wetenschappers ontdekten hoe het systeem in elkaar zat. Eind 1940 slaagden ze erin de meeste Duitse radiosignalen te blokkeren. Duitsland werd daardoor gedwongen om makkelijker identificeerbare doelen te kiezen, zoals Londen of de grote havensteden Southampton, Portsmouth, Bristol en Plymouth. In plaats van precisiebombardementen, stapte men dus over op tapijtbombardementen.

Na 1940 werd Duitsland in de lucht ook in de verdediging gedwongen. Steeds vaker verschenen er ’s nachts Britse bommenwerpers boven Duitsland om bombardementen uit te voeren. In een poging zich daar tegen te wapenen, kozen de Duitsers ervoor de radar ook op defensieve wijze te gebruiken. Door de afwezigheid van zonlicht, was het voor de Duitse piloten heel moeilijk om de bommenwerpers te vinden. De Luftwaffe legde dit probleem voor aan Wilhelm Runge, een natuurkundige bij de firma Telefunken die eerder al een belangrijke rol had gespeeld in de ontwikkeling van radar. In de zomer van 1941 had hij een prototype klaar met de codenaam ‘Lichtenstein’. De grootste moeilijkheden voor de verdere ontwikkeling waren het systeem klein genoeg te maken voor plaatsing in vliegtuigen, ervoor te zorgen dat het genoeg bereik had en de ontwikkeling van de juiste antenne. Uiteindelijk kwam men tot een systeem met een bereik van 200 meter en een antenne (de ‘Matratze’) dat een groot gebied kon overzien. In februari 1942 startte men met de productie van de ‘Lichtenstein’ en in september kon het eerste systeem ingezet worden. De piloten ontdekten echter al snel dat het systeem ervoor zorgde dat hun toestellen 50 km/u langzamer konden vliegen. In mei 1943 viel een nachtjager met het radarsysteem aan boord in Britse handen en na enig onderzoek slaagden ze erin hun bommenwerpers uit te rusten met systemen die de Duitse ‘Lichtenstein’ veel minder bruikbaar maakten.

Een Dornier Do 17 uitgerust met een Lichtenstein radar

De rollen waren dus omgedraaid. Waar in 1940 de Duitsers probeerden de Engelse verdedigingsradar te omzeilen, waren het nu de Britten die tegenmaatregelen bedachten voor de Duitse verdedigingsradarsystemen. De rest van de oorlog bleven de Duitsers en Engelsen in een race verwikkeld over de ontwikkeling van de beste radarsystemen, iets waar de civiele luchtvaart na de oorlog enorm van kon profiteren.

Geef een reactie

Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit /  Bijwerken )

Google photo

Je reageert onder je Google account. Log uit /  Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit /  Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit /  Bijwerken )

Verbinden met %s