Chain Home

Salailu vai yhteistyö

Järjestelmä sisälsi tutkien lisäksi myös aisti-ilmavalvonnan, väestönsuojelun ja lentokonemiehistöjen pelastuspalvelun sekä johtokeskuksen ja saumattoman integraation lentotukikohtiin, lentokoneisiin, ilmatorjuntatykistöön, rannikkotykistöön ja tämän kaiken tarvitseman viestiyhteysjärjestelmän. Kun lisäksi tarvittiin tehokas koulutusjärjestelmä uudenlaiseen tekniikkaan, oli suoranainen ihme, että salainen ase myös pysyi salaisena. Valtavia antennimastoja oli mahdoton piilotella, sillä ne näkyivät Englannin kanaalin vastarannallekin.

Britanniassa mikään taho ei salaillut tietoa muilta tarvitsijoilta. Ilmailuministeriö, maavoimat ja merivoimat jakoivat jatkuvasti tutkimuslaitostensa tiedot keskenään. Kaikkien elektroniikkayritysten resursseja käytettiin hyväksi. Tiedot jaettiin myös Australian, Uuden-Seelannin, Kanadan ja Etelä-Afrikan tutkimuslaitosten kanssa. Yhdysvallat perusti useita tutkimuslaitoksia, jotka jakoivat tietonsa keskenään ja käyttivät yritysten ja korkeakoulujen resursseja. Elokuussa 1940 sir Henry Tizard keräsi kaiken Britannian sotatekniikan tietämyksen kassa-arkkuun ja matkusti komiteansa kanssa Kanadaan ja Yhdysvaltoihin ja vaihtoi tiedot heidän tietoihinsa. Kyseessä oli valtava edistysaskel.

Tutkan kehitys Saksassa ja Japanissa

Saksassa oli jo vuonna 1934 perustettu yritys Gesellschaft für elektroakustische und mechanische Apparate m.b.H. (GEMA). Saksan merivoimien toimeksiannosta se suunnitteli ja valmisti tutkan, jonka tuotantosopimus tehtiin 1. tammikuuta 1937. Saksassa oli keksitty myös ontelomagnetroni jo vuonna 1935, ja sen oli patentoinut Hans Hollman. Sitä ei kuitenkaan pidetty tärkeänä, eikä kehitystä jatkettu. Merivoimat kielsi ankarasti yritystä hiiskumasta tekniikasta muille aselajeille. Uusi tutka Seetakt esiteltiin Adolf Hitlerille heinäkuussa 1938. Saksan ilmavoimat teki GEMA:lle tilauksen tammikuussa 1939. Uuden version nimeksi tuli Freya.

Monia tutkijoita oli puhdistettu pois yrityksistä Saksassa jo vuonna 1933, kuten myös Neuvostoliitossa osana Stalinin puhdistuksia. Molempia maita haittasi tutkijoiden puute. Aselajiylpeys esti kehitystä myös Japanissa. Sodan jälkeen yagi-antennin kehittäjä Hidetsugu Yagi kertoi, että maavoimilla ja merivoimilla ei ollut mitään yhteistoimintaa keskenään. Ne kohtelivat yliopiston tutkijoita aivan kuin ulkomaalaisia. Näytti siltä, että ne yrittivät salata tutkijoilta jopa tiedot vihollisen aseista.

Ranskassa

Ranskassa tiedemiehet Pierre David, Maurice Ponte, Henri Gutton, Maurice Elie ja Robert Warneck suunnittelivat useita tutkalaitteita ja myös magnetronilla toimivia mikroaaltotutkia. Saksan miehittäessä maan ranskalaiset tuhosivat hyvin toimineen tutkaketjunsa Saksan rajalta, ja Maurice Ponte pakeni Englantiin mukanaan useita magnetroneja. Tiedot yhdistettiin Boot & Randall -magnetronin tietoihin, ja tuloksena syntyi magnetroni E1189, useiden uusien mikroaaltotutkien sydän.

Alankomaissa

Alankomaissa tiedemiehet M. Staal, J. Weiler ja S. Gratama kehittivät magnetronia, paraboliantennia ja PPI-kuvaputkinäyttölaitetta (Plan Position Indicator). Tuloksena oli valmis mikroaaltotutka, jolla pystyi havaitsemaan lentokoneen 120 kilometrin etäisyydeltä. Saksalaisten hyökkäys kuitenkin keskeytti kehityksen, ja Staal ja Weiler pakenivat Englantiin mukanaan kaksi täydellistä tutkalaitteistoa. Myöhemmin muutkin tiedemiehet liittyivät Britannian tiedemiesten joukkoon.

Chain Home, CH

Tutkat olivat rakenteeltaan bistaattisia, eli ne koostuivat eri paikkaan sijoitetuista lähetin- ja vastaanotinasemista. Chain Home oli 3D-tutka, eli se mittasi maalin suunnan, etäisyyden ja korkeuskulman. Lähettimen taajuus oli operaattorin valittavissa neljästä vaihtoehdosta väliltä 20–55 megahertsiä. Putkilähettimen teho oli aluksi 200 kilovattia, mutta suureni myöhemmin tehdyissä parannuksissa vaiheittain 750 kW:iin. Toiminta oli pulssitutka ja pulssin pituus 5–25 mikrosekuntia. Toistotaajuus oli valittavissa 50, 25 tai 12,5 Hz. Toistotaajuus oli tahdistettu valtakunnan sähköverkon taajuuteen, joten kaikki tutka-asemat toimivat tahdistettuina myös keskenään.

Lähettimen tehoaste oli toteutettu kahdella vuorovaihekytketyllä tetrodilla. Niitä jäähdytettiin tislatulla vedellä. Lähettimet rakensi Metropolitan-Vickers Ltd, antennit Marconi Ltd, vastaanottimet ja näyttölaitteet A.C. Cossor Ltd.

Lähetinantennit olivat kolmessa 115 metriä korkeassa metallimastossa kolmessa kerroksessa ja kahdennettuna, jotta voitiin käyttää neljää taajuusaluetta. Antenniryhmää vaihtaen voitiin teho lähettää eri suuntiin ja eri korkeuskulmiin. Yksi asema kattoi 60 asteen sektorin ja vierekkäiset asemat sivusivat hiukan toisiaan. Vastaanotinantennit olivat neljässä 77 metriä korkeassa puumastossa kolmessa kerroksessa. Maalin suunta- ja korkeuskulma määriteltiin vertaamalla kaikuja eri antenniryhmistä goniometrillä. Antennit eivät siis pyörineet tai muutenkaan liikkuneet. CH tunnettiin myös toisella nimellä AMES-1 (Air Ministry Experimantal Station). Ilmailuministeriön ohjeessa kehotettiin myös valitsemaan antennimastojen paikat niin, ”että ne eivät liiaksi rajoita hanhenmetsästystä”.

Chain Home Low, CHL

Jo syksyllä 1939 kehitettiin alle 200 metrin alakatveen täyttämiseksi uusi tutkalaite. Tarkoitukseen sopi pienin muutoksin rannikkotykistön CD-MkII (Coast Defence). Se puolestaan oli kehitetty yöhävittäjäpommittajien AI/ASV-MkII (Air Inteception/Air-to-Surface Vessel) lentokonetutkasta. Sen lähettimen taajuus oli 200 MHz, joten antennikin oli kohtuullisen kokoinen 3 kertaa 7 metriä. Keila oli melko kapea, mutta erinomainen suunnanmittaustarkkuus saatiin käyttämällä kahden vastaanottokeilan menetelmää, jossa operaattori suuntasi antennin niin, että molemmista, toisistaan hiukan eri suuntiin osoittavista keiloista saatiin täsmälleen yhtä suuri signaali. Maalin suunta saatiin tarkasti antennin akselin servolähettimeltä. Antenni voitiin myös asettaa pyörimään jatkuvasti 1,5 kierrosta minuutissa.

Tutka oli monostaattinen, siis lähetin ja vastaanotin samassa asemassa ja lähetys- ja vastaanottoantennit samassa mastossa. Laivat ja suuret lentokoneet näkyivät 40 kilometriä. Myös rannikkotykkien tulta voitiin johtaa, koska kranaattien iskemät näkyivät myös. Myös CHL lähettimet rakensi Metropolitan-Vickers. Vastaanottimia kehitti kolme televisiovalmistajaa: Electrical and Musical Industries Ltd (EMI), A.C. Cossor Ltd ja A.G. Pye Company. Tohtori Dennis Taylorin johdolla saatiin ensimmäiset 18 asemaa valmiiksi helmikuussa 1940. Niiden mastot olivat 64 metriä korkeat, mutta myöhemmin tehtiin hyvin monen korkuisia ja jopa mastottomia, liikuteltavia malleja. CHL tunnettiin myös toisella nimellä AMES-2.

Chain Home Extra Low, CHEL

Kun magnetroni oli saatu kehitetyksi syntyi nopeasti lentokonetutkia sukellusveneiden torjuntaan. Siitä syntyi edelleen laivakäyttöön sopiva Type 271 elokuussa 1941. Se oli perustana kun rakennettiin rannikkotykistön CD-MkIV. Se sopi sellaisenaan täydentämään CH-verkkoa, koska se pystyi havaitsemaan aivan pinnassakin lentävät koneet ja ulottuvuuttakin riitti, laivamaaliin jopa 70 kilometriä. Magnetronin 3 GHz:n taajuus ja siis 10 senttimetrin aallonpituus mahdollisti todella terävän keilan, joka tehtiin kahdella paraboliantennilla, lähettimelle yksi ja vastaanottimelle toinen. Antennit, lähettimen ja vaunun, johon kaikki oli rakennettu, suunnitteli British Thompson-Houston (BTH). EMI suunnitteli vastaanottimen ja näyttölaitteen. Sarjavalmistuksen teki Metropolitan-Vickers. CHEL tunnettiin myös nimellä AMES-54.

Identification Friend or Foe, IFF

Jo ennen sotatoimien alkua ehdittiin valmistaa tuhat kappaletta IFF MkI -tutkavastaajia, transpondereita lentokoneisiin. Niiden tehtävänä oli kuunnella vastaanottimella CH:n taajuutta ja heti sen kuultuaan käynnistää oma lähetin ja lähettää pulssimuotoinen lyhyt keinotekoinen kaiku. Tämä ylimääräinen kaikumerkki näkyi mainiosti tutkaoperaattorin kuvaputkella omatunnuksena. Kun CHL otettiin käyttöön modifioitiin tutkavastaajat IFF MkII myös sille taajuusalueelle. Vaikka tutkavastaajalla ei ollut mitään muuta koodausta riitti tämä toisiotutka erittelemään taistelunjohdolle omat ja vieraat lentokoneet. Käyttäjien slangissa laite tunnettiin nimellä parrot (papukaija). Ferranti Ltd valmisti molemmat IFF-laitteet.

Tiedusteluretki

Saksan ilmavoimien kenraalimajuri Wolfgang Martini teki tiedustelulennon ennen sotatoimien alkamista 2.–4. elokuuta 1939 selvittääkseen onko Britanniassa tutka. Ilmalaiva LZ-130 Graf Zeppelin II oli kyllin iso 48 tunnin lentoon ja kantamaan radiotiedustelulaitteet sekä 28 asiantuntijaa, johtajanaan tohtori Ernst Breuning. Chain Home havaitsi valtavan ilmalaivan heti, mutta seurantaa jatkettiin koko lennon ajan, koska saksalaisten pääteltiin saaneen jo selville järjestelmän ominaisuudet. Päätelmä oli strateginen virhe. Saksalaiset kuuntelivat VHF- ja UHF-taajuusalueita, joita heidän omat tutkansa, Seetakt, Freya, Würzburg, käyttivät. Chain Homen käyttämää HF-aluetta tutkittiin lähinnä radiokeleihin liittyvistä tutkimussyistä. W. Martini myönsi myöhemmin tehneensä pahan strategisen virheen ilmoittaessaan ilmavoimien ylipäällikölle Hermann Göringille, ettei Britanniassa ollut tutkaa.

Taistelu Britanniasta

Sotatoimien alkaessa totuus tutkasta oli jo selvinnyt saksalaisille, ja he olivat määritelleet brittitutkien sijainnit ja taajuudet. Saksalaiset tekivät kuitenkin toistamiseen merkittävän strategisen virheen, kun he eivät ottaneet tarpeeksi vakavasti Chain Homen antamaa etua puolustajalle. Järjestelmää ei myöskään yritetty tuhota kyllin päättäväisesti. Ennen ensimmäisiä pommituslentoja 12. elokuuta 1940 lähetettiin laivueellinen Bf-110-pommittajia viiden Chain Home -aseman tuhoamiseksi. Wight-saaren asema tuhoutui, mutta se korjattiin kolmessa vuorokaudessa. Neljä muuta vaurioituivat, ja ne korjattiin alle kuudessa tunnissa. Koko sodan aikana tutkaverkko kärsi vain vähäisiä vaurioita.

Tutkaveteraanit ovat sanoneet, että atomipommi lopetti sodan, mutta tutka voitti sodan, ja atomipommissakin oli tutka.

Häirintäyritykset

Saksalaiset rakensivat useita häirintälaitteita tohtori Paul von Handelin johdolla, muun muassa Breslan, Olga I, Olga II, mutta mainittavaa vaikutusta ei saatu määrättyyn ilmahyökkäykseen mennessä. Myös lentokoneradioiden VHF-taajuuksia yritettiin häiritä Caruso-koodinimen saaneella järjestelmällä. Sekään ei tuottanut riittävää tulosta ajoissa.

Ohjusten torjunta

Syksyllä 1943 erotettiin viisi Chain Home -asemaa erikoistehtävään koodinimellä Big Ben. Tarkoitus oli torjua V1-ohjukset ja määrittää V2-ohjusten, sekä iskukohta väestönsuojelua varten, että lähtöpiste pommikoneille maaliksi. Tehtävää helpotti sattuma, sillä ohjuksen sinänsä pieni runko oli juuri Chain Homen neljännesaallon pituinen ja siten hyvä säteilijä ja näkyikin jopa 100 meripenikulmaa. Kun Chain Home oli saanut nopeasta ohjuksesta havainnon, se annettiin Yhdysvalloista hankitulle SCR-548-tulenjohtotutkalle: tätä huippumodernia mikroaaltotutkaa hankittiin ilmatorjunnalle yli 200 kappaletta. Sen ylivertainen ominaisuus oli kyky seurata maalia automaattisesti. Kun V1 saatiin tutkaseurantaan, se todennäköisesti myös ammuttiin alas, ampujana joko hävittäjä tai ilmatorjunta. V2-ohjusta oli mahdotonta torjua, mutta SCR-548 pystyi määrittämään sen lentoradan hyvin tarkasti. Iskukohta ja lähtöpaikka voitiin siis määrittää.

Viitteet