Streven. Jaargang 13

[p. 434]

Radar
door P. Goedertier S.J.

Inleiding

Radar is een van die tooverwoorden, lukraak gebruikt, door haast niemand begrepen. Radar, werd er gezegd, is een geheime straal die de vijandelijke vliegtuigen vernietigt; de Radarstralen konden de V₁'s van hun baan doen afwijken en ze terug naar Duitschland sturen; eindelijk - last but not least - kan een Jeep, uitgerust met Radar, overal secuur doorrijden, want vanzelf brengt de Radarstraal den wagen tot stilstand op drie meter van den boom waartegen hij dreigt aan te rijden.

Wat is er waar van dat alles?

Zooals in de meeste gevallen waar het een opzienbarend feit betreft dat den doorsneemensch te boven gaat, ligt er een kleine kern van waarheid in; al het overige is de vrucht van verbeelding en fantasie.

Wij zullen het hier hebben over die kleine kern waarheid; die kern is immers van zoo'n belang en heeft een zulkdanige rol gespeeld in den oorlog, dat Radar gerust mag komen te staan naast vliegtuig en atoombom, de wapens die aan den oorlog een einde hebben gemaakt.

Volgens een modern gebrujk is het woord 'Radar' samengesteld uit de beginletters van de Engelsche uitdrukking 'Radio Detection and Ranging', wat vertaald kan worden: waarneming en afstandsbepaling door radiogolven. Vollediger echter zou het moeten luiden 'Radio Detection, Direction Finding and Ranging': Waarneming, richtings- en afstandsbepaling door radiogolven. Beter en meer beknopt was, naar onzen zin, de oorspronkelijke Engelsche benaming 'Radiolocation': plaatsbepaling door radiogolven.

De Radar bestaat tegelijkertijd uit een radiovuurtoren (fig. 10 en 15), die onzichtbare stralen uitzendt, sterk gelijkend op licht, en uit een 'oog' dat de door dien vuurtoren verlichte voorwerpen waarneemt. Het ziet echter veel verder dan het menschelijk oog, zelfs geholpen door de meest volmaakte optische instrumenten, en wordt noch door nacht noch door mist tegengehouden. Bovendien is het in staat den afstand te meten van het waargenomen voorwerp met meer nauwkeurigheid dan de beste optische telemetrie. Oorspronkelijk uitgedacht om vijandelijke vliegtuigen te ontdekken boven de kust van Engeland, heeft de Radar weldra de principes door de artillerie bij het richten gebruikt, alsook de luchtaanvalsmethodes, het zee- en luchtvaartwezen volledig vernieuwd.

Dit groot aantal militaire toepassingen bracht ons natuurlijk tot een reeks toestellen die door doel en gebruikswijze erg van elkaar verschillen. Zoo bestaat er een heele schakeering van Radars vanaf degene die geplaatst zijn in de ontstekingsbuis van sommige luchtafweergranaten, waarvan het ontploffen dan door het nabijzijn van het vijandig vliegtuig zelf wordt veroorzaakt, tot de indrukwekkende grondinstallaties met reusachtige antennes (fig. 8) voor het waarnemen van vliegtuigen op verren afstand.

[p. 435]

Nochtans hebben al deze toestellen een aantal beginselen gemeen, waardoor ze juist tot de Radar-techniek behooren. Wanneer wij ons deze beginselen hebben eigen gemaakt, kunnen wij de Radar begrijpen.

Principe van de radar

Langen tijd vóór den oorlog wist men dat sommige radiogolven, de golven begrepen tusschen een tien- en een vijftigtal meter, in bepaalde luchtlagen met verschillende electrische eigenschappen, de zg. lagen van Heaviside, deels geabsorbeerd, deels gebroken en deels weerkaatst werden. Dit feit leverde zelfs een verklaring voor de verre draagwijdte van die golven. De studie van die weerkaatsende luchtlagen kwam onmiddellijk voor als van groot belang; die eigenschap is immers een gevolg van andere physische verschijnselen, hoofdzakelijk van de activiteit der zon.

Het is iedereen bekend dat iemand, die een klank uitstuurt naar een rots, er dadelijk de echo van waarneemt. Hoe dichter de rots, hoe korter het tijdsinterval tusschen roep en echo. Een techniek gelijkend op deze maar gebruik makende van radiogolven in plaats van geluidsgolven werd uitgedacht in 1925 door een jong Engelsch geleerde van Cambridge, Dr E.A. Appleton^1., en wat later verbeterd door de Amerikanen Gregory Breite en Merle Truve, om de hoogteveranderingen van de weerkaatsende luchtlagen volgens zonnetijd en seizoenen te volgen. Het tijdsinterval tusschen sein en echo was hier natuurlijk uitzonderlijk kort, nl. van de orde van 1/1000 van een seconde, want die luchtlagen liggen op een hoogte van een honderdtal kilometers en de radiogolven planten zich voort met de



ontzettende snelheid van 300.000 km per seconde. Dat experiment van Appleton was eigenlijk de eerste Radarmeting.

Twee of drie jaar vóór dien tijd nog had Dr A.H. Taylor^2. ondervonden dat de radioverbindingen tusschen twee schepen onderbroken werden door de aanwezigheid van een derde schip gelegen tusschen beide.

Uit de associatie van die twee feiten moest natuurlijk een eenigszins scherpe geest het principe van de Radar afleiden, en van uit dat principe een methode vinden ter waarneming van vliegtuigen. Dit principe en deze methode waren inderdaad reeds vóór den oorlog in alle landen door vele geleerden gekend. Wanneer een vijandelijk vliegtuig in

1. Sir Edward Appleton is nu hoofd van het Department of Scientific and Industrial Research, London.

2. Dr A.H. Taylor is nu raadslid van het U.S. Naval Research Laboratory, Electronic Department.

[p. 436]

de buurt is, zal een zend-ontvangstation een gericht korttijdig sein periodisch, laten we zeggen iedere seconde, in de ruimte uitzenden. Terzelfder tijd wijzigt men langzaam de richting van de golf door het draaien van de antenne. Zoodra het vliegtuig de golf ontmoet, ontstaat in den ontvanger een 'terug-sein' of echo. De richting van het vliegtuig is bepaald door den hoek waarop men de antenne heeft moeten draaien. Het bepalen van den afstand geschiedt door het meten van het tijdsinterval tusschen het sein en zijn echo (zie fig. 2).

Ultra-kortegolf-generatoren

Was het principe eenvoudig en algemeen bekend, het instrument echter ontbrak nog, nl. bruikbare, krachtige golven die men in een fijnen bundel op het voorwerp moest kunnen richten. In Engeland, Duitschland, Amerika, Frankrijk, Japan, overal begon men te werken op de ultra-kortegolf-techniek. Gedurende den oorlog heeft men aan beide zijden die techniek voortdurend verfijnd. Hier ook, evenals in het gebied van de kernenergie, werd er een strijd geleverd, een laboratorium-strijd, waarin echter Engelschen en Amerikanen een volledige overwinning behaalden.

Wellicht weet de lezer reeds iets af van den vooroorlogschen toestand der Electronica, die jonge tak van de Natuurkunde die handelt over het electron^1.. Om een radiogolf uit te zenden moet men een electronenbundel voortbrengen, waarvan het debiet of het aantal electronen per seconde periodisch verandert volgens de frequentie van de uit te zenden golf. Lee de Forest wist reeds een wonder te verrichten toen hij in 1910 de thermoïonische buis met drie electroden, de eerste radiobuis, vervaardigde. Nochtans was de voortgebrachte energie nog uiterst gering en bleven de bekomen frequenties klein, niet boven de 100.000 per seconde, wat overeenkomt met een golflengte niet kleiner dan 3.000 meter^2.. Men kent den ontzettenden vooruitgang van die electronische techniek die leidde tot de wonderbare moderne radiobuis, zooveel gebruikt op onze dagen. Zulk een gewone radiobuis kan golven voortbrengen met een frequentie van 18 millioen/seconde, wat een golflengte geeft van 16,50 m. Voor den oorlog reeds had men in laboratoria, met klassieke buizen frequenties kunnen verwekken van 800 millioen/seconde of 1 meter golflengte.

Nochtans hoe buitengewoon die resultaten ook waren, ze lieten niet toe het radarprincipe volmaakt te verwezenlijken. Een golf immers kan slechts gericht worden door de meetkundige afmetingen en vorm van de antenne. Practisch gesproken, kwamen slechts in aanmerking metrische en centimetrische golven, waarvan de eigenschappen meer en meer op die der lichtgolven gelijken. Met gepaste weerkaatsende spiegels kan heel hun energie in een dunnen bundel samengebracht worden, net als de lichtbundel van een vuurtoren.

Anderzijds herinneren wij aan het feit dat de golf door het voorwerp moet weerkaatst worden en een teruggolf of echo tot stand moet brengen. Daartoe moest men in den uitgezonden bundel genoeg energie verdichten,

1. Herinneren wij ons dat het electron een der samenstellende elementen is van de materie. Zijn zeer geringe massa (het weegt slechts 1/2000 van het atoom) en zijn sterke electrische lading (gelijk aan die van een geïoniseerde atoom Waterstof) maken zijn electrische dichtheid enorm groot.

2. Voor een bepaalde golf zijn golflengte en frequentie omgekeerd evenredig. Hoe grooter dus de golflengte, hoe kleiner de frequentie is.

[p. 437]

opdat de weerkaatste bundel, steeds zwakker wegens de absorptieverliezen, toch nog intens genoeg zou blijven om den ontvanger te treffen.

Nu moet men wel aannemen dat de frequenties van 300 tot 1000 millioen per seconde (1 m. tot 30 cm. golflengte), op weinig na, de grens uitmaken van wat een triodebuis kan voortbrengen. Uit het principe zelf van de triode immers volgt dat, wil men een noemenswaardige energie bekomen, de tijd waarop men het electronendebiet kan wijzigen niet veel kleiner mag zijn dan de tijd noodig voor een electron om zijn baan in de buis zelf, van cathode naar anode, af te leggen. En die tijd is juist van de grootteorde van 1/1000 van een millioenste van een seconde. Daarmee bleef het gebruik van de thermoïonische triode bepaald uitgesloten, ten minste voor de centimetrische radar.

Ook zetten de Engelschen en later de Amerikanen krachtdadig de studie voort van een totaal verschillenden golvengenerator, een buis waar de electronen versneld worden in een sterk magnetisch veld, ten gevolge waarvan hun doortochtstijd sterk verminderd wordt. Dat was het 'Magnetron' reeds uitgevonden door Hull; in 1941 echter onder een nieuwe vorm, 'Cavity Magnetron'^1., door een groep geleerden uit de Universiteit van Birmingham verwezenlijkt.

Vermelden wij nog eindelijk de laatste vinding der electronische techniek, de buis met snelheidsmodulatie of 'Klystron', waarvan de karakteristieken nog weinig gekend zijn. Deze twee uitvindingen zijn waarschijnlijk naast die van de atoombom de grootste uitvindingen uit de laatste jaren. Zij maakten de centimetrische Radar mogelijk, en waren het begin van den ontzettenden vooruitgang van deze techniek.

Met deze enkele woorden over de electronische techniek met heel hooge frequentie, bedoelden wij minder een overzicht te geven van die techniek zelf, dan wel de ware problemen te stellen waarmee de Engelsche en Amerikaansche geleerden hadden af te rekenen, en de wonderbare uitslagen te vermelden die zij bekwamen.

1. Het 'Cavity Magnetron' kan bij intermitteerend regime een golf verwekken van 3 cm. (dus frequentie 10 milliard per seconde) met een energie van duizend Kilowatt.

Practische verwezenlijking van de radar

Laat ons nu eens nagaan hoe dit principe van de Radar practisch verwezenlijkt werd.

De zender stuurt ieder 1/30.000 van een seconde een 'top' uit of een heel korte reeks hoog-frequente radiogolven. De vorm van deze golf is voorgesteld in fig. 3 a. Terzelfder tijd worden deze uitgezonden seinen gedetecteerd en visueel opgenomen op het scherm van een in de electronische techniek wel bekend instrument: de kathodische oscillograaf. Dat wonderbaar instrument laat toe het signaal af te meten op een tijdsschaal. In de eenvoudigste toestellen komt die opname voor als in fig. 3 b.

In een tweede phase van de verrichting wordt op haar beurt de echo in den ontvanger gedetecteerd, doorgezonden naar de oscillograaf en opgenomen op dezelfde tijdas. Het scherm van de oscillograaf draagt dan ergens op de tijdas een tweede top, gewoonlijk 'pip' geheeten (zie fig. 3 c). De ligging van dien tweeden top op de tijdas, bepaalt den tijd t gebruikt door het signaal om den doortocht af te leggen naar het object

[p. 438]

en terug. Daar de golfsnelheid goed bekend is, kan men door een heel eenvoudige berekening den afstand d afleiden tusschen apparaat en object:



Zoo b.v. komt een tijdsinterval van 1/1.000.000 seconde overeen met een object gelegen op 150 m. Gewoonlijk trouwens is deze berekening overbodig, want het scherm is rechtstreeks in afstandsmaat geijkt (zie fig. 3 c).

Hoe stelt men dan de richting vast waarin een doel ligt? Daartoe voorziet men het Radartoestel van een 'richting-antenne' (fig. 5, 10 en 15) die, zooals een zoeklicht, seinen uitzendt in een smallen bundel. De antenne wordt gedraaid terwijl de tops worden uitgezonden, en men verkrijgt een pip wanneer de antenne precies op het doel gericht is. De richting van de antenne - d.w.z. de richting van het doel - kan dan worden afgelezen en gebruikt om de kanonnen van een oorlogsschip te richten, een bommenwerper zijn koers te geven, een jager de noodige aanwijzingen te seinen om een vijandig vliegtuig op te vangen of nog voor een andere functie waartoe het toestel speciaal is ingericht.

Een nog meer treffende aanwijzing van richting en afstand van het doel wordt verkregen door het gebruik van de P.P.I. of 'Plan Positioning Indicator'. Hier laat men door een fijnen golvenbundel een ruimtehoek of ruimtekegel volgens ligging en azimuth afzoeken; door een overeenkomstige methode laat men dan de echo's een kaart teekenen op het scherm van de oscillograaf. Dat is een soort televisie met Hertzsch licht. De persoon die het Radartoestel bedient zou zich kunnen voorstellen dat hij hoog boven het toestel geplaatst is en neerziet op het tafereel dat zich onder hem uitspreidt. Hoeveel doelen ook het Radartoestel omringen, elk wordt aangeduid door een lichtvlek op het scherm (zie fig. 7); men krijgt de volledige afbeelding. Fig. 4 geeft zoo een Radarphoto van de Theemsmonding.

Het Radarbeeld is zoo duidelijk dat bij P.P.I. gericht op een vijandelijk vliegtuig, het spoor van een granaat die er op afgeschoten wordt, gemakkelijk te zien is. Zelfs heeft men eens, als experiment, de vlucht van een vogel kunnen volgen.

Zooals men ziet, is Radar in zijn wezen een instrument met dubbel gebruik, een kunstmatig oog allereerst dat de ruimte doorzoekt en er voorwerpen ontdekt voor andere methoden heelemaal onzichtbaar, verder ook een meetinstrument dat de plaats bepaalt van die voorwerpen in de ruimte naar afstand, ligging en azimuth.

[p. 439]

Militaire toepassingen: verdediging tegen luchtaanvallen

Nu wij weten wat Radar is, zal het wellicht niemand ontgaan welke groote diensten men van zulk een instrument tijdens krijgsverrichtingen kon verwachten.

De geschiedenis van Radar begint in 1934 toen in een vergadering van het Scientific Research Council of the British Air Ministry ter gelegenheid van het lezen van een verslag over de luchtmanoeuvers van dat jaar, gewezen werd op de zwakheid van de observatiediensten en op de kwetsbaarheid van de stad Londen. Daar lag het meest uitgebreide luchtobjectief ter wereld aan de monding van een gemakkelijk te herkennen stroom en slechts op twintig minuten vliegens van de kust. Waarschijnlijke vijandige basissen waren op minder dan 300 mijlen; mogelijke basissen waren nog dichter gelegen. Het Council belastte Sir H.T. Tizard, Chairman of the Aeronautical Research Comittee, verschillende luchtverdedigingsplannen te bestudeeren.

Het gevolg was dat twee jaar later in 1936, onder de leiding van Sir R. Watson Watt, toen hoofd van het National Physical Laboratory, Radio Department, te Oxfordness op de Engelsche kust, een eerste Radarstation opgericht werd. In 1940 was de Oost- en Zuidkust van Engeland als omringd met een keten van een twintigtal Radarstations (fig. 8).

In Augustus van dat jaar 1940, na de nederlaag van Frankrijk, zette de Luftwaffe een luchtstrijd in met als doel de heerschappij in de lucht boven Engeland, noodzakelijke voorwaarde tot een invasie van het eiland. Massale aanvallen overdag, later ook 's nachts. Gedurende de maanden September en October 1940 werd London 59, waarvan 57 op elkaar volgende, nachten gebombardeerd; tal van Engelsche steden stonden in brand; Coventry werd totaal vernield. Maar de Radarketen verrichtte wonderen; ze stelde de observatiediensten in staat de luchteskaders aan te kondigen langen tijd vóór hun aankomst boven Engelsch gebied en liet de jagers toe den duur van hun vlucht tot een minimum te beperken, en dit nog wel met een maximum van effect. Op één enkelen dag werden er, van de 500 Duitsche vliegtuigen die het Kanaal waren overgevlogen, 185 neergehaald. Niet alléén was de Britsche luchtmacht niet vernietigd, maar de verliezen van de Luftwaffe hadden zulke catastrophale proporties aangenomen, dat dit offensief niet langer meer kon duren. In Mei 1941 verzaakten de Duitschers dan ook aan de groote raids.

De gevolgde tactiek, de 'Ground Controlled Interception', bestond hierin: de Radarstations (fig. 9, 10 en 11) volgden tegelijk de vijandelijke formaties en de eigen nachtjagers, en stuurden, door middel van de radio, de laatste naar de eerste toe. Wanneer de jagers op drie kilometer waren gekomen van hun doel, werd hun geseind hun boordradars aan te sluiten, die hen dan recht op het doel brachten. De verrassing was door verrassing overtroffen!

Onnoodig te zeggen dat zulk een manoeuver wonderen van technische vaardigheid veronderstelde. Bovendien had men daartoe nog met lastige problemen moeten afrekenen, als b.v. hoe men op het kathodisch scherm een vijandig pip van een geallieerd pip zou onderscheiden! Dat schijnbaar onoplosbaar probleem werd door de Engelschen uit den weg geruimd door een nieuw toestel, het I.F.F. (Identification Friend or Foe). Wanneer het Radarsignaal een bevriende antenne trof, werd het opgevangen door een

[p. 440]

ontvangtoestel, dat automatisch een speciale uitzending van vooraf bepaald rhythme verwekte. Dit laatste, dat samen met de echo op het scherm werd opgenomen, liet de Radaroperator toe een geallieerd toestel van een vijandelijk te onderscheiden.

Wanneer men bedenkt - het feit is haast ongelooflijk - dat het Duitsche luchtoffensief toen een volledige mislukking werd, hoewel de Engelschen slechts 640 jagers konden inzetten tegen de ontelbare Duitsche Stuka's, dan zal men aan de doeltreffendheid van de Radar verdedigingsmethode niet kunnen twijfelen! Op dat oogenblik heeft Radar de geallieerden gered!

Fig. 5 stelt een van die eerste Radarinstallaties voor, werkende op de nog tamelijk lange golflengte van 150 cm., voortgebracht door conventioneele triodebuizen. Men ziet heel goed op de photo de sterk gerichte uitzendingsantenne, de ontvangstantenne voor ligging en azimuth, en de afstands-, ligging- en azimuthoscillografen. Drie operateurs worden respectievelijk voor deze schermen geplaatst. De eerste ziet een echo en leest den afstand af, de twee anderen draaien de stuurwielen en laten de antennen wentelen tot zij de grootste pip bekomen. De lezing der richtingen hoogtewielen leveren dan ligging en azimuth. Zoo slaagde men er in vliegtuigen waar te nemen tot op 150 km. afstand met een benadering van ± 6 km. in afstand en ± 4^o in richting.

Steeds werden die toestellen vervolmaakt, vooral zooals hierboven gezegd werd, door het gebruik van magnetrons om kortere golflengten te bekomen. Het toestel voorgesteld in fig. 15, uitgerust met een magnetron van 60 Kw., is afgestemd op een golflengte van 3 cm. Het bezit een waarnemingsgevoeligheid van 72 km., en meet afstanden van 450 m. tot 25,5 km. met een nauwkeurigheid van ± 4,50 m. in afstand en ± 0,02^o in richting.

Misschien zal onze éénzijdige uiteenzetting den lezer in den waan brengen dat alléén de geallieerden de Radar kenden en als wapen gebruikten. Hoewel zoo goed als niets daaromtrent werd gepubliceerd, mogen we toch gerust zeggen dat dit zoo niet was, en dat ook de Duitschers Radarwaarnemingstoestellen gebruikten. De centimetrische Radar echter, precies de best geschikte meet-Radar, kenden zij niet, en zelfs blijkt uit de gebeurtenissen tijdens de Atlantische zeestrijd dat zij het bestaan van dergelijke techniek niet in het minst hadden vermoed. De metrische Radar, werkende op een golflengte van 60 cm., hebben zij nochtans tot het uiterste opgedreven, en de geallieerden hebben daar veel last van gehad bij hun nachtaanvallen op Duitschland. Verschillende afweermethodes werden met min of meer succes toegepast; de meest spectaculaire onder hen en ook de meest doelmatige was nog het gooien van de met een laagje metaal bedekte papierbandjes, die ons destijds zoo benieuwd maakten. Fantastische verklaringen daarvoor werden toen met den grootsten ernst gegeven, zoo b.v. deze: twee dier bandjes vormden een electrischen condensator die, tusschen antenne en huisontvanger geplaatst, de B.B.C. uitzendingen doorlieten, gezuiverd van Duitsche storing! De waarheid was heel anders: de Britsche nachtbomformaties gooiden groote hoeveelheden van die papierbandjes uit op critische plaatsen waar de Duitsche Radar aan 't werken was; die bandjes vormden dan een ontzaglijke groote wolk die de Duitsche Radarstralen weerkaatste en zijn aanwijzingen en metingen totaal vervalschte.

Men heeft ook lichtwerpers gebouwd die door middel van Radar werden bestuurd (fig. 13). De as van den projector valt samen met de as van de

[p. *33]

U.S. Informatie Dienst
Fig. 1 - Een 27.000 t. Amerikaans vliegtuigmoederschip met 130 mm. geschut bestuurd door Radar.

[p. *34]

Brits Lucht-Ministerie
Fig. 4 - P.P.I. of Radarphoto van de Theems-monding.
Men ziet details als schepen en een pier.

U.S. Informatie Dienst
Fig. 5 - Radartoestel ter waarneming van vliegtuigen.

[p. *35]

Britse Admiraliteit
Fig. 6 - Twee 'pips' op het scherm van de cathodische buis duiden op de aanwezigheid van twee 'voorwerpen' op de baan van de golf.

Britse Admiraliteit
Fig. 7 - Door middel van de P.P.I. radar, heeft het oorlogschip zes vijandelijke destroyers ontdekt.

[p. *36]

Fig. 8 - Radarketting op de Oostkust van Engeland.
Fig. 9, 10 en 11 - G.C.I. stations van waaruit nachtjagers worden gericht.
Fig. 12 - Raddar Antenne van H.M.S. Swiftsure.
Fig. 13 - Lichtwerper bestuurd door Radar.
Fig. 14 - Een W.A.A.F. bepaalt op de cathodische buis de positie van een vijandelijk vliegtuig.
Fig. 15 - Moderne centimetrische Radar ter waarneming van vliegtuigen.

[p. 441]

Radarstraal. Wanneer een pip op het scherm te voorschijn komt, wordt het licht aangesloten en de projector, bestuurd door de echo zelf, volgt automatisch het waargenomen vliegtuig. Zoodoende wijst hij den nachtjagers hun prooi.

Eindelijk werd Radar met veel succes gebruikt in verbinding met het luchtafweergeschut. Het besturen van het geschut met Radar heeft zelfs de andere richtmethodes heelemaal verdrongen. De volledige installatie bestaat uit twee metrische Radarstations A en B, een centimetrische Radar C, een 'fire director' of een toestel belast met het berekenen van de gegevens die bij het mikken in aanmerking komen en eindelijk de afweerkanonnen. Veronderstellen wij dat de metrische Radar A, belast met het voortdurend doorzoeken van de ruimte, een vijandelijk vliegtuig heeft ontdekt. Dit vliegtuig wordt dan gevolgd door Radar B die het, enkele oogenblikken voordat het in het bereik van de batterij geraakt, aan de centimetrische Radar C aangeeft. Deze bepaalt nauwkeurig de coördinaten en snelheid van het vliegtuig en geeft deze aan de Fire Director over, die dan rechtstreeks het kanon bestuurt. Meestal zijn centimetrische Radar en Fire Director solidair met het kanon zelf.

Bij het einde van den oorlog, had men zelfs een gansch automatische installatie verwezenlijkt, daarom 'autofollower' genoemd. Zoodra het permanent station A een vijandelijk vliegtuig heeft waargenomen, sluit het vanzelf de centimetrische Radar C aan, waarvan de antenne de ruimte begint te doorzoeken, terwijl terzelfder tijd de vuurmonden der twee gekoppelde kanonnen haar spoor volgen. Op enkele seconden vindt de centimetrische Radar het doel en commandeert het vuur totdat de pip verdwenen is.

Ik herinner mij, eens op een avond van Januari 1945, in het bosch van Meerdael het volledige manoeuvre van het beschieten van een V₁ te hebben meegemaakt. Wij werden gealerteerd door de eerste kanonnensalvo's. De V₁, met zijn akelig gerommel, kwam vlug te voorschijn. Toen kon ik vaststellen dat die eerste salvo's heelemaal lukraak waren, doelloos en blindelings afgevuurd. De centimetrische Radar, opgewekt door de metrische toezichtsradar, had het vuren van het kanon teweeg gebracht, alsmede de Fire Director aangesloten. Na een twintigtal seconden van dat doelloos schieten kwam er een neiging tot concentratie van het vuur; de Fire Director begon het kanon te richten. De granaten teekenden een kromme die weldra een geometrische cirkel werd met de V₁ in het middelpunt en waarvan de straal kleiner en kleiner werd; de Fire Director was volop aan 't werken. De cirkel werd een soort lichtende kroon om de V₁ heen. De kroon werd steeds kleiner en kleiner, met de V₁ net in 't midden. Na enkele seconden gebeurde wat onfeilbaar moest gebeuren: de kleine kroon werd inééns een intens licht; daarop volgde een zware ontploffing... De V₁ was vernietigd! Mijn medereizigers en ik zelf waren in geestdrift gebracht, en weldra... verbouwereerd...: het kanon schoot voort, schoot nog zeker één minuut voort! Zonderling iets waarvan ik later pas de verklaring zou hebben. Het kanon schoot voort op het na de explosie blijvende licht, dat, net als de V₁ zelf, een pip vertoonde op het radarscherm. Van dien dag af, alhoewel ik zoo goed als niets wist over de techniek van de Radarrichtmethode, was ik heelemaal overtuigd van haar doeltreffendheid.

Antwerpen moest zijn bevrijding betalen met een zware beproeving waarvan het nog de sporen draagt. Men mag zich echter afvragen wat

[p. 442]

er nog van die mooie stad zou zijn overgebleven, had de geallieerde luchtafweer, door Radar bestuurd, niet 14.500 van die helsche V₁'s vernietigd!

Oorlog op zee

In een zeeoorlog, zijn de middelen waarover een schip beschikt om de zee te doorzoeken - zijn 'oogen', zou men kunnen zeggen - van even groot belang als zijn kanonnen. Zij laten het toe zijn eigen koers te volgen, vijanden (vliegtuigen, bodemschepen en onderzeeërs) op te sporen en deze aan te vallen. In 't begin van dezen oorlog bestonden de oogen van een schip uitsluitend uit de oogen van de bemanning, verscherpt door allerlei optische instrumenten. Maar hoe hoog men de wacht- en telemetrieposten ook aanbracht, altijd was de draagwijdte van die instrumenten door de kromming van den aardbol beperkt, en vooral waren ze dikwijls eenvoudig onbruikbaar wegens nacht, mist of zon.

De Radar heeft de schepen een electrisch 'oog' geschonken, dat, eerst gebruikt om aan de ontoereikendheid van het menschelijk oog te verhelpen, dit later heelemaal heeft verdrongen, en een radikale ommekeer bracht in de methoden van navigatie en zeeoorlog.

De Amerikanen hebben met reden den slogan uitgevaardigd: 'met Radar is er altijd schoon weder!'. De uitkijk zit niet langer in den mast, maar afgezonderd tusschen de vier ijzeren wanden van de navigatiekamer, waar hij volledig op de hoogte blijft van alles wat gebeurt in een kring van verscheidene tientallen mijlen op zee en honderden mijlen in de lucht. Onder zijn oogen staan immers de 'scopes', d.i. de schermen van zijn P.P.I. Radars (zie fig. 6 en 7).

In Februari ll. werd door de Britsche Admiraliteit aan boord van den destroyer H.M.S. Pollux een demonstratie gegeven van de doeltreffendheid van die stuurmethode. Nagenoeg één uur lang stuurde de Radar-loods, uitsluitend geleid door P.P.I. aanwijzingen, het schip, langs versperde kanalen, de Theemsmonding in, en bracht het ten slotte veilig aan de kaai.

Na het tot stop brengen van den Duitschen Blitz in 1940, zou de Radar nog een tweede groote overwinning behalen. In 1942 brachten de Duitsche duikbooten per dag gemiddeld 16.000 ton geallieerde scheepsruimte tot zinken. Een eenvoudige berekening toont aan dat met zulk een tempo de geallieerden een onherstelbare ramp tegemoet gingen. Wie trouwens herinnert zich niet de angstige woorden in dien tijd uitgesproken door M^r Churchill, die, om de wilskracht te stalen, steeds de waarheid wist te zeggen aan het Britsche volk. Men beproefde alle bestaande defensieve middelen, zonder waarneembaar succes. Eindelijk voorzag men de geleidedestroyers van Radar; men voegde bij de konvooien vliegtuigmoederschepen, wier éénheden met Radar voorzien, de baan voortdurend patroeljeerden. Sindsdien werd de geschiedenis van de Atlantische zeestrijd eenvoudig de geschiedenis van de Radar.

De geschiedenis van dien strijd, waarvan de prijs eenvoudig de eindoverwinning was, en die tegelijk heel het wetenschappelijk en menschelijk wilsvermogen zoowel in Duitsche als in geallieerde landen te werk stelde, is wellicht de boeiendste geschiedenis uit heel den oorlog.

Om aan de Radarwaarneming te ontsnappen dachten de Duitsche geleerden vernuftige verdedigingssystemen uit, die telkens door geallieerde technische vaardigheid machteloos werden gemaakt. Nadat ze er in gelukt

[p. 443]

waren een geallieerde Radar ongeschonden buit te maken, bouwden de Duitschers in den Zomer van 1942 een ontvanger die de bemanning van de duikboot waarschuwde wanneer zij in een Radarstraal gevat waren; het was dan vrij gemakkelijk te ontsnappen door eenvoudig te duiken. Vluchtige verschijningen van pips op de geallieerde cathodische schermen duidden maar al te goed aan wat er gebeurde. Men voorzag dan destroyers en patroeljevliegtuigen met centimetrische Radar, heelemaal onbekend voor de Duitschers. Deze dachten dat het nieuw waarnemingssysteem infraroode lichtstralen gebruikte en bestreken de duikbooten met een bijzondere laag, die deze stralingen moest opslorpen. Het vernietigen van de U-booten ging desondanks door. Toen zonden de Duitschers twee duikbooten met civiele deskundigen de zee in, om iets te vernemen over de natuur van die fantastische stralingen. De eerste verliet Saint-Nazaire op 5 Februari 1944 en leefde 13 dagen. De tweede vertrok uit Lorient op 27 April en hield het slechts negen dagen uit. Waarop de Duitschers besloten dat de eenige kans tot behoud voor een U-boot gelegen was in het voortdurend onder water blijven, en zij begonnen hun duikbooten te voorzien met de 'Schnorkel', een luchtkoker uit een materie die de Radargolven niet weerkaatste, en hen moest toelaten onder water hun Diesels te laten werken. Hier eindigt het romannetje met het sluiten van den wapenstilstand, misschien tot spijt van onze lezers... maar tot welzijn van het menschdom!

Weinig vóór het einde van den oorlog, tijdens een vergadering van de Duitsche Marinestaff te Weimar, bekende Admiraal Doenitz zelf, Opperkommando van de Duitsche Marine, de overwinning van de geallieerde Radar op de Duitsche duikboot: 'De vijand is er in gelukt, met Radar, de U-boot zijn wezenlijk element, het element verrassing, te ontnemen. Met dat middel heeft hij de duikboot-bedreiging overwonnen. De geleerden die Radar hebben geschapen werden als redders van hun land beschouwd. Hoogere strategie was het niet die hen hielp in de U-bootstrijd, wel overwicht in wetenschappelijke opzoekingen.'

Van het doorzoeken van de zee, zou de rol van Radar weldra uitgebreid worden tot gevoelige telemetrie zonder zichtbaarheid. Dit was als een nieuwe dimensie aan den zeeoorlog toevoegen. Vroeger werden zeeslagen beslist door het feit, of men toevallig de zon in den rug had. Nu kunnen de schepen gerust heele gevechten leveren, waarin de vijand wordt ontdekt, onder vuur genomen en ten slotte tot zinken gebracht, zonder dat één enkel man hem met eigen oogen heeft gezien.

De eerste schitterende demonstratie hiervan had plaats in Juni 1942 op Matapan kaap in de Ionische Zee, waar de Britsche Middelandsche zeevloot in vollen nacht een aanzienlijke Italiaansche vloot aanviel en haar mooiste zware kruisers^1. tot zinken bracht vóóraleer deze de aanwezigheid van den vijand gewaar werd.

Hier halen wij ook een kort verhaal aan uit het verslagboek van Admiraal Sir Bruce Fraser, bevelvoerder van de Britsche Great Fleet, over de verrichting tegen de Scharnhorst aan de Noordkaap: 'De vijand werd voor 't eerst ontdekt door den kruiser Belfast op een afstand van 35.000 yards (31,500 km), en zonder twijfel was die eerste ontdekking en het hierop volgende gevecht de redding voor het Noord-Russisch konvooi dat

1. Twee zware kruisers, een lichte kruiser en twee destroyers.

[p. 444]

weldra door de Scharnhorst moest worden opgevangen. Gedurende korten tijd verloor men dan het contact, dat weldra door Radar op 30.500 yards (27,450 km) werd hersteld; en, langen tijd, tot de Duke of York aankwam, werd de Scharnhorst door middel van Radar op grooten afstand en ongezien door onze destroyers gevolgd. De Duke of York “zag” den vijand voor 't eerst op de maximale afstand van 45.500 yards (40, 950 km) en naderde tot 12.000 yards (10, 800 km) alvorens het vuur te openen. Het is zeker dat de Scharnhorst tot aan het eerste salvo van de Duke of York, heelemaal onbewust was van de aanwezigheid van dit schip.'

Vermelden wij nog, tusschen veel andere, een laatste feit dat wijst op de nauwkeurigheid van de Radartelemetrie. Gedurende den laatsten nacht tijdens de ontruiming van Boulogne door de Duitschers, slaagden de kustbatterijen van Dover er in, op 20 mijlen afstand, zonder ze te zien, 11 van de 18 schepen die de haven trachtten te verlaten, te kelderen^1..

1. Dit feit werd aangehaald door Sir E.A. Appleton in een conferentie gehouden te Brussel op 16 Mei 1946.

Luchtoffensief tegen Duitschland

In 1942 zette Groot-Brittannië de eerste phase in van een offensieven oorlog tegen Duitschland, de stelselmatige vernieling van de Duitsche oorlogsindustrie. Voor ons was het de tijd waar wij elken nacht het zwaar gedreun hoorden van de viermotorige vliegtuigen die onvermoeibaar de Duitsche steden gingen bestoken.

Waarschijnlijk hadden in dien tijd, en misschien nu nog, slechts weinigen onder ons een idee van wat voor het op touw zetten van zulk een nachtraid wordt vereischt. Duizenden vliegtuigen moeten, om boven het doel in formatie aan te komen, nauwkeurig bepaalde wegen volgen, een stipte uurregeling, en dit vaak in zeer ongunstige weersgesteldheden. Tijdens den Blitz in 1940 hadden de Duitschers radiogoniometrische stations ingericht op onze kusten, slechts op een kleine honderdtal mijlen van Londen. Voor de geallieerden evenwel, die over een zeer grooten afstand tot boven het hart van Duitschland wilden doordringen, was die klassieke navigatiemethode eenvoudigweg ondoeltreffend. Reeds in 1941, bedacht men dan ook een nieuwe navigatiemethode, zeer met de Radar verwant, het zg. GEE-system.

Het systeem bestaat èn in de opname op éénzelfde kathodisch boordscherm van seinen die tegelijker tijd vanuit twee vaste stations op de Engelsche kust worden uitgezonden, èn in het aflezen op het scherm van het afstandsverschil tusschen het vliegtuig en de twee stations (zie fig. 16). De meetkundige plaats nu der punten waarvoor dat verschil een bepaalde waarde bedraagt is een kromme aan de wiskundigen goed bekend, een hyperbool nl. waarvan de brandpunten met de twee zendstations samenvallen. Bijgevolg is het vliegtuig ergens op die hyperbool. Een derde zendstation laat toe een tweede hyperbool te bepalen, waarvan het snijpunt met de eerste de nauwkeurige plaats van het vliegtuig aangeeft. Bijzondere kaarten met zulke hyperboolnetten stellen den navigator in staat het bestek op een willekeurig oogenblik, onmiddellijk op te maken, en dat, onafhankelijk van zichtbaarheid, terrein of stellaire configuraties. In het begin waren slechts enkele vliegtuigen van zulke toestellen voorzien, de pathfinders en monitoren, die dan de kritische plaatsen van de baan

[p. 445]

met lichtfakkels afbakenden. Later kreeg elke bommenwerper zijn eigen GEE-Unit.

Tijdens de landing in Normandië werd deze methode op zulke groote schaal gebruikt, dat de D-day ook wel G-day of GEE-day werd genoemd.

Die GEE-methode liet toe veilig te varen over het Ruhrgebied en heel West-Duitschland.

De omvang echter der luchtaanvallen eischte sinds 1943 een navigatiecontrole op nog grooteren afstand. De ontwikkeling van de centimetrische Radar leverde dan een navigatiemethode met onbegrensde draagwijdte. Deze bestaat eenvoudigweg in het rechtstreeksch aanschouwen van het overvlogen gebied met de hooger vermelde P.P.I. Radar. De navigator ziet dorpen, rivieren, bergen... op zijn scherm voorbijtrekken (fig. 4),



en dient dan slechts die gegevens op een kaart over te brengen. Die methode werd ook gebruikt om blind te bombardeeren, vooral door afzonderlijke vliegtuigen en tijdens krijgsverrichtingen, wij bedoelen die operaties die door de 'Tactical Air Force' werden uitgevoerd. Zoo werd deze methode gedurende de landing in Normandië op 6 Juni 1944 door de Amerikaansche medium bommenwerpers op groote schaal gebruikt. Elke bom die viel was gericht op een vlek van de P.P.I. scherm, en niet één geallieerd soldaat werd door een Amerikaansche bom gedood, hoewel de vijandelijke linies zoo dicht bij elkaar lagen als, naar de uitdrukking der GI's, 'de wijzers van de klok om kwart na drie'.

Het Radarbeeld is zoo volmaakt, dat sommige navigators er wat te veel op vertrouwden en de aanvullende gegevens geleverd door klassieke

[p. 446]

methodes heelemaal verwaarloosden. Want het ongeluk wil dat soms twee verschillende streken nagenoeg dezelfde schikking van dorpen, rivieren, bergen... vertoonen, en dat de navigator aldus met tragisch gevolg op 'n dwaalspoor gebracht wordt. Zoo gebeurde het ééns dat Vliegende Forten een onschuldig Zwitsersch dorpje met bommen bestrooiden, en dat Britsche Lancasters paratroepen recht in Duitsche linies los lieten...

Nochtans met voorzichtigheid gebruikt bleek de methode nauwkeurig te zijn. Tijdens den strijd te Falaise b.v. voerde het 8^e Amerikaansche luchtleger met het landleger vijf gecombineerde operaties uit; slechts gedurende de twee die visueel, zonder Radar, geschiedden, vielen er bommen op geallieerde troepen.

Daarjuist hebben wij een methode uiteengezet om blind te bombardeeren. Die methode, die van ieder navigator een nauwkeurige kennis van het te treffen doel en dus telkens een grondige voorafgaande voorbereiding eischt, en hem dan het volle initiatief overlaat, was natuurlijk niet uitvoerbaar



in een massale raid van honderden bommenwerpers. Hiervoor werd een andere automatische methode gebruikt, de Engelsche OBOE-methode, die wel hierdoor bijzonder opvalt, dat ze den Radaroperator, die ergens in Engeland voor ingewikkelde toestellen zit, in staat stelt elken afzonderlijken bommenwerper naar vijandelijke posities te sturen, te 'zien' dat hij juist boven het doel vliegt, en hem dan het bevel tot lossen te geven.

Het te treffen doel wordt bepaald door het snijpunt van een cirkel met een rechte lijn (zie fig. 17). Een eerste Radar grondstation, de 'Kat', ligt in het middelpunt van dien cirkel, meet voortdurend zijn afstand tot het vliegtuig en zorgt er voor dat deze afstand onveranderd blijft; het vliegtuig wordt gewaarschuwd door twee verschillende signalen zoodra het rechts of links van de cirkelbaan afwijkt. De rechte lijn is niets anders dan een tweede golf uitgaande van een gewoon gericht station, de 'Muis'; wanneer het vliegtuig precies boven het doel aankomt, ontvangt het van de Muis bevel om te lossen.

De gewone tactiek bestond uit drie phasen. Allereerst het afstemmen der twee stations. Daartoe overvloog een monitor het doel vóór den

[p. 447]

bomaanval, en dit meestal over dag terwille van de visibiliteit. Tevens zond hij een signaal uit waarop de Kat en de Muis zich scherp afstemden. 's Nachts kwamen dan eerst pathfinders en, gestuurd door OBOE, lieten zij hun lichtfakkels neer, waarboven dan de massa bommenwerpers, gestuurd door GEE, hun bommen losten.

Het lijdt geen twijfel dat, bij normaal verloop, het systeem een heel juist mikken toelaat, nauwkeurig tot 0.02^o in richting en tot enkele meters in afstand^1.. Het is b.v. door middel van het OBOE-systeem dat, 's nachts voor de landing in Normandië, de 40 Duitsche kustbatterijen, die den gekozen invasieweg onder hun bereik hadden, alle van een hoogte van 7.000 m. tot zwijgen werden gebracht.

Naast de navigatie en het blind bombardeeren, rees nog een ander probleem voor hen die het massale luchtoffensief op touw hadden gezet, een minder opzienbarend maar zeker niet minder belangrijk probleem, nl. het beschermen der bommenwerpers tegen de Duitsche jachtvliegtuigen. Wie van ons zag in dien tijd niet met verbazing de indrukwekkende Amerikaansche luchteskaders voorbijvliegen met een als het ware misprijzende onbezorgdheid voor hun gevaarlijkste tegenstanders, de Messerschmidt's! Hier ook, gelijk overal, ligt de verklaring in de Radar. Het probleem van de dekking van een bommenwerpersformatie door jagers maakte een werkelijke moeilijkheid uit. Zooals bekend, is de radius van een jager gewoonlijk begrensd tot enkele honderden kilometer. Bij één enkele bombardementopdracht waren bijgevolg vijf of zes groepen van jagers vereischt, die elkander op bepaalde plaatsen van den weg aflosten. Dat alles vergde van het luchtcommando een uiterst nauwkeurige voorbereiding van de raid, en van de jagerspiloten een niet-gewone virtuositeit, die men niet op bestendige wijze had kunnen handhaven.

De Amerikanen werden dan ook geïnspireerd door de Britsche Ground Controlled Interception, die tijdens den Duitschen Blitz in 1940 de proef had doorstaan, om een nieuwe tactiek in te voeren. Men zond de jagers rechtstreeks naar die plaatsen uit de bezette gebieden, waar vérdragende Radars het opstijgen van Duitsche jagers hadden gesignaleerd. De bommenwerpers konden dan zonder eenige vrees hun opdracht gerust uitvoeren: zij hadden de vrije ruimte voor zich!

1. Wat hier gezegd wordt over de OBOE-methode kan misschien eenig licht werpen op den mislukten bomaanval op Leuven in de nacht van 12 Mei 1945. Een nauwkeurige studie op de kaart laat toe te besluiten dat de pathfinders hun lichtfakkels gooiden langs een lijn die de schikking van de vermoedelijke doeleinden nauwkeurig volgde, met dit verschil nochtans dat ze evenwijdig op 800 meter naar het Z-ZW was verplaatst. Een verklaring hiervoor is dat het Muisstation, dat dan moest liggen in W-NW richting, laat zeggen een weinig ten N van London, door een of ander reden 0,18^o te veel Oostwaarts was gericht.
Laat ons nochtans drukken op het hypothetisch karakter van deze verklaring die slechts op een onvoldoende aantal gegevens steunt. Daarenboven wordt in deze verklaring niet de minste rekening gehouden met het zonderlinge feit, dat, gedurende dezen aanval, vier Canadeesche Lancasters in de lucht ontploften.

Toekomst van de radar

Reeds heel wat voorbarige bespiegelingen werden gemaakt betreffende de toepassingen van Radar in vredestijd. Het is duidelijk dat men rechtstreeks en onmiddellijk op groote schaal gebruik zal maken van Radar

[p. 448]

om lucht- en zeevaart volkomen te beveiligen, onafhankelijk van nacht- of weersomstandigheden. Op andere gebieden kan men groote diensten verwachten van die techniek, zooals b.v. bij de landmeting en het opmaken van kaarten. Eindelijk levert Radar een nieuw instrument voor de wetenschappelijke studie der atmospherische geïoniseerde lagen en van menig andere zuiver natuurkundige navorsching; aldus b.v. wordt het meten van de lichtsnelheid bijzonder eenvoudig.

Maar het grootste resultaat van de nieuwe techniek is dat zij een geweldige vooruitgang teweegbracht op twee gebieden van de Natuurkunde, de Electronica en de Pulsentechniek.

Wij mogen dus gerust zeggen dat de Radar haar scheppers niet weinig tot eer strekt en een heerlijke bekroning is van hun stouten durf.