24 de julio de 2023

EQUIPOS DE GUERRA ELECTRÓNICA DE LA II GUERRA MUNDIAL - RADAR DE WÜRZBURG

 

Würzburg-Riese en el Museo de Historia Militar, Aeropuerto de Gatow, Berlín

 

País de origen: Alemania

Introducido: 1941

Nº construido: C.  1.500

Tipo: Radar de seguimiento

Frecuencia: 560 MHz

PPR: 1875 por segundo

Ancho de pulso: 2 μs

Rango: hasta 70 km (43 millas)

Diámetro: 7,5 metros (25 pies)

Azimut: 0–360°

Elevación: 0–90°

Precisión: ±15 metros (49 pies)

Fuerza: 8 kilovatios

 

El radar Würzburg de banda baja UHF fue el principal radar de seguimiento basado en tierra para la Luftwaffe y la Kriegsmarine (Armada alemana) de la Wehrmacht durante la Segunda Guerra Mundial. El desarrollo inicial tuvo lugar antes de la guerra y el aparato entró en servicio en 1940. Finalmente, se produjeron más de 4000 Würzburg de varios modelos. Tomó su nombre de la ciudad de Würzburg.

 

Había dos modelos principales del sistema. El primer Würzburg era un modelo transportable que podía plegarse para el tránsito y luego ponerse en funcionamiento rápidamente después del emplazamiento y la nivelación. Los modelos A comenzaron a entrar en servicio en mayo de 1940 y vieron varias versiones actualizadas durante el año siguiente para mejorar la precisión, en particular la adición de escaneo cónico en el modelo D de 1941. El Würzburg- Riese (gigante) más grande se basó en el modelo D pero usó un reflector parabólico mucho más grande para mejorar aún más la resolución a costa de dejar de ser móvil.

 

Como uno de los radares principales de Alemania, los británicos hicieron un esfuerzo considerable para contrarrestarlo. Esto culminó en febrero de 1942 con la Operación Morder, en la que se capturaron componentes de un modelo A operativo. Usando información de estos componentes, la Royal Air Force introdujo Window y una serie de bloqueadores de radar de ruido blanco conocidos como "Alfombra" para interferir con su funcionamiento. Al final de la guerra, los británicos introdujeron los primeros bloqueadores utilizando la interferencia de engaño de ángulo más avanzada.

 

Desarrollo

 

En enero de 1934, Telefunken se reunió con investigadores de radar alemanes, en particular el Dr. Rudolf Kühnhold del Instituto de Investigación de Comunicaciones de la Kriegsmarine y el Dr. Hans Hollmann, un experto en microondas, quienes les informaron sobre su trabajo en un radar de alerta temprana. El director de investigación de Telefunken, el Dr. Wilhelm Runge, no quedó impresionado y descartó la idea como ciencia ficción. Luego, los desarrolladores siguieron su propio camino y formaron GEMA (Gesellschaft für Elektroakustische und Mechanische Apparate) y finalmente colaboraron con Lorenz en el desarrollo de Freya y de sistemas Seetakt.

 

En la primavera de 1935, los éxitos de GEMA le dejaron claro a Runge que, después de todo, la idea era factible, por lo que inició un programa acelerado en Telefunken para desarrollar sistemas de radar. Con Lorenz ya progresando en los dispositivos de alerta temprana, Runge hizo que el equipo de Telefunken se concentrara en un sistema de colocación de armas de corto alcance. Aparentemente, la gerencia sintió que era tan poco interesante como lo había sido Runge un año antes y le asignó una prioridad baja para el desarrollo. Para el verano, habían construido una unidad experimental en funcionamiento en la banda de 50 cm que podía generar fuertes retornos de un objetivo Junkers Ju 52. Para el próximo verano, la configuración experimental se había convertido en un prototipo conocido como Darmstadt, que ofrecía una precisión de alcance de 50 m (160 pies) a 5 km (3,1 millas), que no era suficiente para colocar armas. Las actitudes cambiaron a fines de 1938, cuando se recibió un contrato de desarrollo completo de la Luftwaffe.

 

El sistema resultante, conocido como FuMG 62, así como el sistema prototipo FuMG 39T Darmstadt, se demostraron a Hitler en Rechlin en julio de 1939. El equipo de Telefunken desarrolló un sistema preciso basado en un tubo de microondas klystron que opera en el rango de 54 a 53 cm (553 a 566 MHz), una longitud de onda extremadamente corta para la época, con una longitud de pulso de 2 microsegundos, una potencia máxima de 7 a 11 kW y una frecuencia de repetición de pulso (PRF) de 3.750 Hz. Tenía un alcance máximo de aproximadamente 29 km (18 millas) y tenía una precisión de aproximadamente 25 m (82 pies) en el alcance. Würzburg usó un paraboloide de 3 m (10 pies) antena parabólica, que podría "doblarse" a lo largo de la línea media horizontal para viajar en un remolque con ruedas. El sistema se aceptó por primera vez en servicio en 1940 y se entregaron 4000 de este diseño básico.

 

Modelos operativos

 

Würzburg D en uso. La antena de exploración cónica quirl es prominente.

 

Se implementaron varias versiones del sistema básico de Würzburg durante el transcurso de la guerra. El primero, Würzburg A, se operaba manualmente y requería que los operadores identificaran el objetivo manteniendo una señal máxima en la pantalla de su osciloscopio. Dado que la intensidad de la señal cambiaba por sí sola por varias razones, además de estar dentro o fuera del objetivo, esto era inexacto y generalmente requería el uso de un reflector para detectar el objetivo una vez que el radar se había establecido en una posición aproximada. Sin embargo, uno de los primeros Würzburg en servicio ayudó directamente en el derribo de un avión en mayo de 1940 transmitiendo órdenes verbalmente a una unidad antiaérea. Un Würzburg B experimental agregó un detector infrarrojo para ajuste fino, pero en general estos dispositivos resultaron ser inutilizables y la producción se interrumpió.

 

Würzburg Un plegado para viajar. Tenga en cuenta el sistema de antena simple.

 

Würzburg C presentaba un cambio de lóbulo para mejorar la precisión de puntería. Enviaba la señal desde una de las dos antenas ligeramente descentradas en el medio del reflector, y la señal se cambió rápidamente entre los dipolos. Después de retrasar ligeramente la señal de uno de los dipolos, los retornos se enviaron a una pantalla de osciloscopio. El resultado aparecía como dos puntos muy separados que el operador intentaba mantener a la misma altura en la pantalla. Este sistema ofrecía una retroalimentación mucho más rápida sobre los cambios en la posición del objetivo. Los cambios en la intensidad de la señal, debido a cambios en el reflejo del objetivo, afectaron a ambos lóbulos por igual, eliminando los errores de lectura comunes. Se utilizó un sistema casi idéntico en el primer radar de colocación de armas de los Estados Unidos, el SCR-268.

 

Detalles del dipolo de espiral giratorio. El disco plano de la izquierda, el reflector, mira hacia el objetivo. El dipolo giratorio transmite hacia el reflector, que refleja la señal hacia la derecha. El plato principal de la antena se colocaría fuera del cuadro a la derecha, donde enfocaría la señal en un haz angosto frente al objetivo.

 

El Würzburg D se introdujo en 1941 y agregó un sistema de escaneo cónico que usaba un alimentador de receptor desplazado llamado Quirl (en alemán, batidor) que giraba a 25 Hz. La señal resultante se desplazaba ligeramente de la línea central del plato, girando alrededor del eje y superponiéndolo en el centro. Si el avión objetivo estaba a un lado del eje de la antena, la fuerza de la señal aumentaría y se desvanecería a medida que el haz la atravesara, lo que permitiría que el sistema moviera el plato en la dirección de la señal máxima y, por lo tanto, rastreara el objetivo. La resolución angular podría hacerse más pequeña que el ancho del haz de la antena, lo que daría lugar a una precisión muy mejorada, del orden de 0,2 grados en acimut y 0,3 grados en elevación. Los ejemplos anteriores generalmente se actualizaron al modelo D en el campo.

 

Incluso el modelo D no era lo suficientemente preciso para la colocación directa de armas. Para proporcionar al sistema una precisión mucho mayor, se desarrolló el FuMG 65 Würzburg-Riese (conocido como el "Giant Würzburg"). Basado en el mismo circuito que el modelo D, la nueva versión presentaba una antena mucho más grande de 7,4 m (24 pies) y un transmisor más potente con un alcance de hasta 70 km (43 mi). La precisión de azimut y elevación fue de 0,1 a 0,2 grados, lo que fue más que suficiente para la colocación directa de armas. El sistema era demasiado grande para transportarlo en un remolque de camión y se adaptó para operar desde un vagón de ferrocarril como el Würzburg-Riese-E, del cual se produjeron 1500 durante la guerra. El Würzburg-Riese Gigant era una versión muy grande con un transmisor de 160 kW, que nunca entró en producción.

 

Contramedidas

 

Como el radar era uno de los más comunes en el uso alemán, los británicos hicieron un esfuerzo considerable para contrarrestar el sistema durante la guerra. En febrero de 1942, un sistema Würzburg-A en Bruneval, en la costa de Francia, fue capturado por paracaidistas británicos en la Operación Biting. Varios componentes clave fueron devueltos al Reino Unido, lo que permitió determinar con precisión los parámetros operativos del sistema. Esto condujo a la modificación de los sistemas transmisores existentes para producir el sistema "Alfombra" que transmite ruido en las frecuencias utilizadas por sistemas particulares de Würzburg. Se introdujeron varias versiones actualizadas de Carpet; Carpet II fue la versión principal del Reino Unido, mientras que Carpet III fue su contraparte fabricada en los EEUU.

 

La Operación Bellicosa bombardeó la supuesta fábrica de radares de Würzburg. El bombardeo de la Operación Hydra de Peenemünde no afectó al cercano Gigante Würzburg en la estación de guía y control de Lubmin utilizada para el cohete V-2.

 

Uso de posguerra en astronomía

 

Los científicos holandeses trajeron varios de los radares excedentes de la costa alemana de Würzburg a la estación de transmisión de radio en Kootwijk, Países Bajos, a principios de la década de 1950. Allí, se utilizaron en experimentos importantes en el desarrollo de la radioastronomía temprana, específicamente el descubrimiento de la línea de Hidrógeno y el posterior mapeo de los brazos espirales de la Vía Láctea.

 

El equipo de radar alemán que incluye dos antenas de Würzburg (obtenidas de RAE Farnborough) fue utilizado por Martin Ryle y Derek Vonberg en el Laboratorio Cavendish desde 1945 para observar las manchas solares.

 

Dos radares FuSE 65 Würzburg se instalaron alrededor de 1956 en el Observatorio Ondřejov en Checoslovaquia. El primer radar sirvió hasta 1994 para medir el flujo de radiación solar, y posteriormente fue trasladado al Museo Militar Lešany. El segundo radar se utilizó para medir el espectro solar en el rango de 100-1000 MHz. Más tarde se utilizó sólo para experimentos ocasionales.

 

Fuente: https://www.exordio.com