Hoofdindex » Pictures » Oorlogen » Electronica » Würzburg Riese
Tweede wereldoorlog
De evolutie van de radar
Radar
-

-

De Würzburg Riese was één van de verst ontwikkelde radars tijdens de tweede wereldoorlog. Het basisontwerp werd gedurende gans de oorlog verder verbeterd.

Hoofdpagina radar

Om de luchtafweerkanonnen automatisch te kunnen richten moet de gebruikte radar een hoge nauwkeurigheid halen. De tot nu toe gebruikte dipoolantennes waren niet richtingsgevoelig genoeg: men moest overschakelen op een paraboolantenne. Alle huidige radars gebruiken een paraboolantenne (of een deel ervan, bijvoorbeeld op schepen die enkel de horizon moeten scannen).

De ontwikkeling van de radar met paraboolantenne begon al voor de oorlog: de eerste versies gebruikten een antenne van 3 meter in doorsnede. De installaties konden met vrachtwagens vervoerd worden, wat een duidelijk pluspunt was, maar het toestel was niet nauwkeurig genoeg en kon niet gebruikt worden om de luchtafweerkanonnen te richten. Dergelijke rad ars werden bijvoorbeeld gebruikt om jagers naar een formatie bommenwerpers te sturen (de vliegtuigen hadden toen nog geen radar aan boord).

Deze eerste versie was niet echt succesvol: het bereik en de nauwkeurigheid waren te beperkt. Het doel moest manueel gevolgd worden: een operator moest de schotel bedienen en de sterkste weerkaatsing zoeken. De toevoeging van een infra-rode detector (Würzburg B) bracht geen soelaas. Een IR detector zal in de toekomst ook niet meer gebruikt worden.

De eerste verbetering betreft een systeem van "lobe switching" (Würzburg C). De parabool heeft twee kleine antennes die afwisselend gebruikt worden en dus twee stralen (die elkaar gedeeltelijk overlappen) uitsturen. De operator moest ervoor zorgen dat beide signalen even sterk waren, een teken dat het vliegtuig in het midden van de twee stralen was. Een oscilloscoopbeeld ervan is te zien op de indexpagina radars. Dit systeem was immuun voor fading (verzwakking van het echo) omdat beide stralen even sterk onderdrukt werden.

Een verdere evolutie is het gebruik van een draaiende antenne in de parabool, waardoor er een roterende straal ontstaat (Würzburg D) in 1941. De rotatiesnelheid bedraagt 25 toeren per seconde. Als de schotel niet perfect gericht staat, dan gaat de signaalsterkte van de echo op en neer. De schotel moet zodanig gericht worden dat de echo zo constant mogelijk is, een teken dat het doel in het midden van de straal zit. De nauwkeurigheid is nog niet voldoende om door de luchtafweer kanonnen gebruikt te kunnen worden.

Om de nauwkeurigheid verder op te voeren moet men overschakelen op nog hogere frekwenties (maar dat bleek niet mogelijk omdat de Duitsers de magnetron technologie niet verder ontwikkeld hadden). De enige oplossing is de schotel groter te maken: dit wordt de Würzburg Riese met een parabool van 7.4m. De zender wordt ook krachtiger, waardoor het bereik stijgt tot 70km. De nauwkeurigheid is ruim voldoende voor de luchtafweer (Flak). Het systeem kan niet meer met vrachtwagens vervoerd worden, er zijn speciale treinstellen nodig.

De sturing van de luchtafweer gebeurde met Ward-Leonard motoren (een gelijkaardige technologie (amplidyne) werd ook door de Amerikanen gebruikt).

Een aantal Würzburg radarinstallaties werden ook uitgerust met de electronica van een Freya dipoolradar. Bij de lagere frekwentie was de openingshoek van de radar veel groter en kon de radar gebruikt worden als zoekradar. Eenmaal vijandelijke vliegtuigen gelocaliseerd, werd er overgeschakeld op de hogere frekwentie: op 540MHz was de openingshoek ongeveer 0.2°.

De duitse radar kon aanvangkelijk gemakkelijk gestoord worden door metalen strips uit de vliegtuigen te gooien. Deze strips veroorzaakten spookbeelden zodat de echte vliegtuigen niet meer te zien waren. Vrij spoedig werd er een doppler-detector in de radar ingebouwd, die bestond uit een scherpe filter die de zendfrekwentie volledig onderdrukte: wat er overbleef was het beeld van snel bewegende onderwerpen zoals vliegtuigen.

De raid op de radarinstallatie in Bruneval in Frankrijk (operation Biting) bracht aan het licht dat de installatie zeer degelijk gebouwd werd, maar dat er geen mogelijkheid voorzien werd om gemakkelijk van frekwentie te veranderen. Het veranderen van frekwentie was wel mogelijk, maar dan was de radar meerdere uren buiten gebruikt tijdens de afregelprocedure. De installatie was volledig modulair gebouwd, men kon dus gemakkelijk een defekte module omwisselen of een upgrade uitvoeren (bijvoorbeeld de Michael oscillator die de doppler detector stuurde).

Dit systeem kon gestoord worden door vliegtuigen die een fake echo uitsturen. De fake echo wordt sterker uitgestuurd als de ontvangst het zwakst is, waardoor de ontvanger een sterk signaal ontvangt als de straal naar de verkeerde kant gestuurd wordt. Het is dan niet meer mogelijk de radar correct te richten, want de amplitude van de echo is niet meer afhankelijk van de positie van het doel. Ieder vliegtuig moet uitgerust worden met een stoorzender.


De radar waarvan we hier de foto's zien werd buitgemaakt op de Duitsers bij de bevrijding. De constructie was zo degelijk dat de radar verder gebruikt werd in de astronomie. Een aantal van die radars werden trouwens door instellingen in verschillende landen verder gebruikt. Deze radar was in gebruik bij de Koninklijke Sterrenwacht in Humain, tussen Marche-en-Famenne en Rochefort. Enkel de electronika werd vervangen om in de GHz-band te werken (wat de duitsers niet konden).

Deze radar is uniek omdat het nog over zijn treinwagon beschikt: alle andere radars die verder gebruikt werden werden vast opgesteld na de oorlog. Toen de Koninklijke Sterrenwacht de radar uit dienst nam, werd die geschonken aan het Atlantikwall museum van Raversijde. De radar staat langs de hoofdweg opgesteld.


De laatste foto is genomen juist na de oorlog. De twee antennes bovenaan de radar dienden voor "Identification Friend or Foe" (IFF). De duitse vliegtuigen die door de radarstraal geraakt werden, stuuden een gecodeerd signaal terug zodat ze positief geïdentificeerd konden worden. Maar het duurde niet lang of de geallieerden dit systeem gingen misbruiken, zodat het IFF systeem in zijn eerste versie waardeloos werd.

het systeem van IFF is verder geëvolueerd en is nu verplicht in ieder vliegtuig (zowel militair als burger). De ondervraging door een grndstation en het antwoord van het vliegtuig gebeuren op een vaste frekwentie, die losstaat van de eigenlijke radarfrekwentie, daarom dat de radars die voor de identificatie gebruikt worden secundaire radars genoemd worden.

Links to relevant pages - Liens vers d'autres pages au contenu similaire - Links naar gelijkaardige pagina's