Chain Home

/ AMES TYPE 1 (, pouvant se traduire en français par Station expérimentale du Ministère de l'Air) était le nom de code pour la chaîne côtière de stations radar construite par les Britanniques avant et pendant la Seconde Guerre mondiale. Le système comprenait deux types de radars : les stations  métriques, qui fournissaient des alertes radar à longue portée, et les stations  / AMES TYPE 2 centimétriques, de plus courte portée, mais qui pouvaient détecter les aéronefs à basse altitude.

Chain Home AMES Type 1

Origine 
En 1933, le Ministère de l'Air britannique () mettait sur pied un comité pour la modernisation de la défense aérienne du Royaume-Uni. Durant la Première Guerre mondiale, les Allemands avaient utilisé des Zeppelins comme bombardiers à longue portée et leur interception par des avions s'était avéré un désastre, seule la DCA avait fonctionné. Même si les Zeppelins mesuraient des centaines de mètres de longueur et se déplaçaient à seulement , les intercepteurs ne purent les apercevoir que trois fois sur vingt sorties et ne furent jamais capables de les attaquer.

Les bombardiers développés depuis la guerre pouvaient maintenant voler au-dessus de la portée des canons de DCA, ce qui constituait une grande menace. Pire, les aérodromes ennemis n'étaient qu'à  de vol ce qui leur permettrait de faire leur raid et d'être repartis avant que les intercepteurs ne puissent intervenir. La seule solution était d'avoir une escadre de chasseurs en permanence en vol ce qui était physiquement impossible à l'époque. Il fallait donc trouver un autre moyen. Le 12 février 1935, Robert Watson-Watt envoya un mémo du système proposé au  intitulé  . Le concept avait un potentiel important et on lui demanda immédiatement une démonstration. Dès le 26 février, il avait mis sur pied deux antennes à environ  d'une antenne onde-courte de la BBC à Daventry. Dans le plus grand secret, Watson-Watt, son assistant Arnold Wilkins et un seul membre du comité A.P. Rowe, assistent à la démonstration qui permit de repérer un bombardier à plusieurs occasions avec le signal émis. Fait plus important, le premier ministre, Stanley Baldwin, se tenait informé des progrès du développement du radar. 

Deux semaines plus tard, Wilkins quitta la  avec un petit groupe, dont Edward George Bowen, pour continuer la recherche à Orfordness. Le 2 avril 1935, Watson-Watt obtint un brevet pour le système radar (brevet britannique GB593017<ref name="radarnet"> {{Lien web
|url=http://www.radar-france.fr/brevet%20radar1934.htm
|titre=Copie des brevets d'inventions du radar 1934|éditeur=www.radar-france.fr
|consulté le=2006-12-08}}</ref>). Dès juin, son équipe pouvait détecter un avion à , ce qui était assez loin pour cesser tout développement sur des systèmes compétiteurs à écholocation sonore. À la fin de la même année, la portée était déjà de  et en décembre, les plans pour cinq stations couvrant l'approche de Londres étaient déjà prêts.

Une de ces stations serait située près sur la côte près de Orfordness et  fut érigé là pour servir de centre principal de recherche sur le radar. Rapidement, des tests à grande échelle du système, plus tard connu sous le nom de code «  », furent entrepris pour détecter et intercepter un bombardier par détection radar. L'essai fut un échec, non à cause de la détection radar mais à cause du problème de communiquer l'information à temps. Les chasseurs furent lancés trop tard et ne virent leur cible qu'après que le bombardier eût dépassé la zone de bombardement. Watson-Watt s'attaqua immédiatement à ce problème en organisant un système de détection par paliers successifs. Les rapports aboutissent dans la «  » où des observateurs indiquent sur une large carte la position de l'ennemi et des coordonnateurs relaient l'information aux escadrons de chasseurs par communications herztiennes directes. 

En 1937, les premières stations étaient opérationnelles et le système mis à l'épreuve. Les résultats furent concluants et vingt autres stations furent commandées. Au début de la Seconde Guerre mondiale, dix-neuf étaient construites et prêtes à assumer un rôle décisif dans la Bataille d'Angleterre, en 1940 où elles se sont avérées capables de donner des alertes avancées des raids de la Luftwaffe. Les stations  ont été construites le long de la côte britannique, au début au sud et à l'est de l'Angleterre, puis sur l'ensemble de la côte, y compris sur les Shetland. Il y avait cinquante stations à la fin de la guerre.

 Description 

La  Type 1 ne ressemble en rien à l'image habituelle d'un radar. Elle ne comportait pas d'antenne en rotation émettant et recevant le retour des  cibles. Il s'agissait plutôt d'un radar bistatique avec un transmetteur distinct formé d'un réseau de fils électriques tendus entre des tours mesurant  de hauteur qui émettaient sur un angle 100° de largeur, et de deux tours en bois de  supportant des antennes réceptrice orientées à  l'une de l'autre.

La façon de connaître la position des cibles était similaire à l’utilisation d’un radiogoniomètre : orienter manuellement en azimut et en élévation les antennes réceptrices. En azimut, l'opérateur comparait alors la puissance relative des signaux venant des deux antennes jusqu'à ce qu'il trouve la direction où le signal était maximal. De façon similaire, il comparait en élévation le signal provenant d'une antenne au sommet et d'une autre à la base des tours. La distance provenait du délai entre l'émission et le temps de retour des échos depuis les cibles.

Les stations de la  opéraient à une fréquence variable entre , soit à la limite entre la haute fréquence et la très haute fréquence. Le plus souvent c'est la gamme de  qui était utilisée mais la possibilité de varier sur une large plage de fréquences permettait en partie de contrer le brouillage.

La portée habituelle était de  mais pouvait parfois dépasser ce seuil. Les transmetteurs furent construits par Metropolitan-Vickers à partir des plans du transmetteur du poste de radio de  Rugby. Le récepteur fut construit par A. C. Cossor Ltd, selon les plans donnés par le Telecommunications Research Establishment.

 Déploiement 

Les Allemands connaissaient la construction de la  mais ne savaient pas vraiment son utilité. Ils testèrent leurs théories sur le sujet en envoyant le GRAF Zeppelin II (Zeppelin LZ130). De mai à août 1939, le ballon dirigeable allemand a fait des vols le long de la côte de Grande-Bretagne, en vue de confirmer la théorie que les tours de  de haut édifiées par les Britanniques de Portsmouth à Scapa Flow étaient utilisées pour la localisation par radio des avions. Le LZ130 a fait un ensemble de tests, allant de l'interception d'émissions radio à la prise de photos, en passant par une analyse de fréquences magnétiques et radio. Cependant, la mauvaise qualité de l'équipement allemand les a empêché de détecter les radars  britanniques, et la mission LZ130 en a conclu que les tours britanniques n'étaient pas liées à des opérations radar, mais formaient plutôt un réseau de radiocommunications et sauvetage navals.

Le système  était très primitif, et, pour être prêt au combat, il a été mis en production en urgence par Robert Watson-Watt. Cet ingénieur pragmatique considérait que la « troisième qualité » va, à condition que la «deuxième qualité» ne puisse pas être produite à temps, et que la « première qualité » ne soit jamais disponible.  était certainement de « troisième qualité » et souffrait de bruits et d'erreurs de détection. Mais c'était quand même le meilleur au monde à l'époque, et il fournit une information critique, sans laquelle la bataille d'Angleterre aurait pu être perdue.

Pendant la bataille, les stations de , et tout particulièrement celle de Ventnor sur l'île de Wight, ont été attaquées de nombreuses fois entre le 12 et le 18 août 1940. Il est arrivé un jour qu’une section de la chaîne dans le Kent, dont la station de Douvres, soit mise hors d'état par un coup de chance endommageant le réseau électrique. Mais, bien que les huttes en bois recélant l'équipement radar soient endommagées, les tours ont survécu grâce à leur robuste construction en poutrelles d'acier. Comme les tours sont restées intactes et que les signaux ont rapidement été remis en route, la Luftwaffe a conclu que les stations étaient trop difficiles à endommager par bombardement, et les a laissées tranquilles pour le reste de la guerre. Si la Luftwaffe avait réalisé à quel point ces stations radar étaient essentielles à la défense aérienne britannique, il est probable qu'elle aurait mis toutes ses ressources pour les détruire.

Le système  a été détruit après la guerre, mais certaines des grandes tours d'acier restent, reconverties pour de nouveaux usages pour le . L'une de ces tours émettrices de  de haut (voir photo à droite) se trouve à l'usine BAE Systems de Great Baddow en Essex (2003). Elle était initialement à Canewdo, et on prétend que c'est que la seule tour de Chain Home encore dans son état d'origine, sans modification.

 Liste des sites 

Voir Chain Home en anglais, pour les références géographiques et souvent historiques de chacun des 59 sites.

  Chain Home AMES Type 2 

Chain Home Low (CHL) est le nom du système britannique de radar d’alerte complémentaire utilisé par la RAF. Le nom fait référence à la capacité des radars à détecter les aéronefs volant à des altitudes inférieures aux capacités des radars Chain Home d'origine et la plupart des radars de la CHL étaient co-localisés. Le réseau pouvait détecter de manière fiable les aéronefs volant à une altitude inférieure à . Le nom officiel était AMES Type 2 et faisait référence à la station expérimentale du ministère de l'Air à Bawdsey Manor, où elle avait été développée, mais ce nom n'a presque jamais été utilisé dans la pratique.

Les modèles de production ressemblaient plus à un radar tel qu'on les conçoit. Ils étaient composés d’une antenne commune d’émission et de réception formée d’un réseau d'émetteurs dipolaires arrangées en 5 rangées de 4 devant un écran réfléchissant rectangulaire. L'antenne pouvait être tournée à 1, 1,5, 2 ou . Alors que le CH faisait face en permanence vers le large l'eau, le CHL pouvait être tourné dans n'importe quelle direction.

Lors de son premier déploiement, le CHL était utilisé à la fois pour la détection précoce de cibles de bas niveau et pour un système de suivi d'aéronefs individuels au sol. Ce dernier rôle est devenu obsolète avec l’introduction d'une version subséquente du radar en 1942. Les retours étaient représentés sous forme de carte, appelée vue panoramique à angle d'élévation constant (PPI). Plusieurs adaptations des CHL furent développées pendant la guerre dont des systèmes mobiles montés sur des camions pour combler les trous du réseau.

 Radars allemands 
 Comparaison avec le radar Freya allemand 

Les premiers tests de ce qui deviendra le radar d'alerte précoce Freya ont lieu dans les premiers mois de 1937. La première livraison d'une station opérationnelle à la Marine par la firme GEMA a lieu en 1938. Apparemment le développement des radars en Allemagne est nettement moins prioritaire qu'il ne le sera le cas en Grande-Bretagne. Le radar Freya est pourtant déjà bien plus évolué du point de vue technique que son équivalent britannique. Il utilise une longueur d'onde de , alors que  fonctionne sur une longueur d'onde de . Ceci augmente de façon drastique la résolution de Freya, ainsi que son pouvoir de détection d'objets bien plus petits, il diminue également l'encombrement des antennes. 

Cependant, en raison du coût de sa construction il n'y a au début de la guerre que huit appareils Freya en service, qui ne peuvent fournir qu'une couverture très limitée des territoires à surveiller. De construction plus simple, mais plus enclin aux erreurs, le radar britannique  est bien plus rapide à installer que le système Freya, si bien que l'ensemble du système  est complètement opérationnel au moment de la bataille d'Angleterre.

 Petit parasite de Heidelberg 

Les Allemands déploient ensuite un système de radar très simple, le « petit parasite de Heidelberg », qui leur permet de suivre les avions britanniques à la trace, en utilisant les signaux des radars britanniques du . Le caractère « en éventail » des émissions de  leur procure une paire de signaux qui leur permet de localiser les avions. Le signal primaire est le signal direct en provenance de l'émetteur de  vers le récepteur allemand. Le second signal, plus faible, est celui qui est réfléchi sur l'avion. Le délai entre ces deux signaux donne la différence entre le chemin direct et le chemin réfléchi. Cette différence donne géométriquement une ellipse sur laquelle se trouve l'avion. Les foyers de l'ellipse sont les antennes émettrice et réceptrice, dont les positions sont connues par les Allemands. Une simple antenne directionnelle recherchant la direction de l'écho permet de donner le point de l'ellipse où se trouve l'avion. Ce système donne aux Allemands un radar de  de portée, avec de  de précision en distance et un degré en azimut.

 Épilogue 

Pour sa contribution à l'effort de guerre par le développement de la , Robert Watson-Watt fut fait Chevalier en 1942. En 1952,  lui furent décernées par le gouvernement britannique pour sa contribution au développement du radar. Il passa une bonne partie de sa vie d'après-guerre, d'abord au Canada puis aux États-Unis où il publia  en 1958.

 Notes et références 

 Bibliographie 
 
 
 
 
 
 
 

 Annexes 
 Articles connexes 
 Histoire du radar
 Radar
 Bataille des faisceaux
 Barrage David
 Ligne KammhuberSur le Wikipedia anglophone :'''
 :en:British military history of World War II
 :en:UK topics
 :en:Acoustic mirror

Liens externes 

  The Radar Pages, description du radar Chain Home 
  RAF Radar Museum

Radar de la Seconde Guerre mondiale
Histoire du Royaume-Uni
Réseau radar de défense aérienne
Bataille d'Angleterre