Freya FuMG

Freya Funkmess Gerät (radiomittauslaite) on toisen maailmansodan aikainen saksalainen ilmavoimien käyttöön tarkoitettu tutka ja laitesarja. Saksalla oli sodan aikana käytössään satoja näitä laitteita kaikkialla maan alueella. Sanaa tutka tai radar ei silloin vielä ollut Saksan valtakunnassa eikä Suur-Saksan valtakunnassa käytössä vaan käytettiin nimeä Funkmess Gerät l. FuMG. Freya on laitteen peitenimi. GEMA (Gesellschaft für Elektroakustische und Mechanische Apparate) valmisti niitä vuosina 1939 – 1945 yli 1200 kpl Berliinissä. Saksa myös antoi niitä sotilasapuna liittolaismaille, tai myi kumppanimaille. Niitä ostettiin myös Suomeen ja niillä oli merkittävä osuus Helsingin pouolustuksessa helmikuussa 1944.

GEMA 
Radioaaltoja oli tutkittu Saksassa jo pitkään. Darmstadtin teknillisessä ylipoistossa työskenteli professori Hans E. Hollmann. Hän tutki erityisesti desimetriaaltoja. Hans-Karl von Willisen työskenteli tutkijana samassa tutkimuksessa. Näistä miehistä tuli hyvät ystävät ja tutka kehitystyön avainhenkilöt. He halusivat perustaa siihen tarkoitukseen yrityksen ja kolmas henkilö, Günther Erbsloeh oli siihen sopiva johtaja. Yhtiö perustettiin 1928 ja nimeksi tuli GEMA (Gesellschaft für Elektroakustische und Mechanische Apparate). Ensimmäinen tutkalaite oli valmis kokeiluun 1934. Ensin kokeiltiin 600 MHz:n (50 cm) pulssitutkaa saaden havaintoja jopa 10 km:n etäisyydeltä. Lisäkehityksen jälkeen kokeitiin 500 MHz:n (60 cm) ja 375 MHz:n (80 cm) pulssitutaa, päätyen jälkimmäiseen, jolla saatiin jopa 25 km:n mittausetäisyyksiä 50 m:n etäisyystarkkuudella laivoihin. Tällä periaatteella lopullinen tuotanto lähti käyntiin. Laite sai peitenimekseen Seetakt. Samalla aloitettiin rinnakkaisen pulssitutkamallin kehitys pitkälle samoilla periaatteilla, mutta lentokoneiden havaitsemiseen. Siinä päädyttiin 120-166 MHz:n taajuuteen (1,8-2,5 m) ja saatiinkin hyviä tehoja ja mittausetäisyyksiä jopa yli 100 km lentokonemaaleihin. Sen peitenimeksi tuli Freya. GEMA:n erilaisia tutkalaitteita valmistettiin sodan aikana kaikkiaan noin 6000 kpl.

Ominaisuudet ja käyttö 
Freya on ilmavalvontatutka, tai joissakin lähteissä aikaisen varoituksen valvontatutka. Se on tyypiltään 2-D pulssitutka, eli mittaa maalin suunnan ja etäisyyden, ei korkeutta. Sen suurin mittausetäisyys on 160 km, yleensä paljon alle sen. Monia versioita kehitettiin ja niille annettiin tyyppimerkintä ja lyhenteen, yleensä FuMG, perään numero. Tyyppimerkintäsysteemiä muutettiin moneen kertaan, joten niiden johdonmukainen seuraaminen on vaikeaa. Lisäksi laitteiden kokoonpanoa varioitiin paljon vaihtamalla eri varianttien osia ristiin ja silloin aina annettiin uusi tyyppinumero. Kaikille malleille tunnusomaista on sen näkyvä osa, yhteen tasoon tehty dipoliryhmäantenni. Se koostuu elementeistä, joista ulkonäkönsä vuoksi suomalaiset tutkamiehet käyttivät slanginimeä heteka. Yleensä on nähtävissä kolme dipoliriviä: alimpana lähetinantenni ja keskellä vastaanotinantenni ja ylimpänä omatunnuslaitteen antenni. Ensimmäinen Freya F versio (Seetaktische) muistutti Seetakt tutkaa, koska se oli tehty samaan runkoon ja siirrettäväksi ilmatorjuntatykin lavetille, mutta oli kuitenkin laitteiltaan Freya. Se kuljetettiin kolmessa osassa, tutka, antennilaitevaunu ja sähkövoimakoneen vaunu, ja se oli saatettavissa käyttökuntoon 1 – 2 tunnissa. Siitä käytettiin myös nimeä Freya Lafette. Myöhemmin käyttöön vakiintui raskaampi malli Freya LZ (Lufttransport Zerlegbar l. ilmakuljetukseen purettavissa), jossa on keskellä yksi tukeva antennimasto ja kahdeksankulmainen laitehytti. Kuljettuna moduuleina sen käyttökuntoon rakentaminen kesti n. 3 päivää. Siitä käytettiin myös nimeä Freya Stand. 

Toisen maailmansodan alkaessa Saksalla oli valmiina useita Freya asemia ja hyvin toimiva aikaisen varoituksen ilmavalvontatutkaverkko Kammhuber linja ja myöhemmin yöhävittäjien ohjausjärjestelmä Himmelbett, jotka vastasivat hyvinkin Britannian Chain Home tutkaverkkoa, mutta oli paljon kevyenpirakenteinen ja täysin liikkuva. Briteillä oli 1939 vielä sellainen käsitys, että saksalaisilla on vain vähän, jos yhtään, tietoa tutkatekniikasta. Heille oli yllätys, että useimmat Saksan sotalaivat olivat varustettuja Seetakt laitteilla. Samoin oli yllätys, että saksan länsirannikko oli varustettu Freya laitteilla. 18. joulukuuta 1939 kaksi Freyaa huomasi 18 Wellington pommikoneen muodostelman lähestymässä mereltä päivänvalossa. Hävittäjät ohjattiin radioitse vastaan ja 12 pommikonetta tuhottiin. Päiväaikaan tapahtuvien pommitusten aika oli siis ohi.

Lähetinputket, kriittinen osa 
Tohon aikaan 1920 luvulla oli hyvin vähän elektroniputkia, jotka pystyivät toimimaan korkeilla taajuuksilla. Elektroniputken toiminta oli kyllä jo selvillä, niin myös magnetronin, mutta se ei vielä ollut ontelomagnetron, joka vasta 1940 luvun lopulla ratkaisi monta tutkatekniikan vaikeutta. Myös klystroni tunnettiin, mutta sekään ei ollut vielä silloin niin valmis, että olisi ollut käyttökelpoinen. Tohtori Hollman oli jo aikaisemmin käytänyt tutkimustöissään Barkhausen-Kurtz triodia, joka on triodiputki, jonka hila on kytketty positiiviseksi sekä aodiin, että katodiin nähden (yleensä triodin hila esijännitetään negatiiviseksi). Se kykeni toimimaan jopa mikroaalloilla. GEMA kehitti Barkhausen-Kurz triodin GEMA TS1, joka kehitti ensimmäisen käyttöönotetun Seetakt mallin lähettimen pulssitehon 1,5 kW. Lähettimeen niitä tarvittiin kaksi triodia vuorovaihekytkettynä. Laite toimi kyllä hyvin, mutta suurin mittausetäisyys oli pienenlainen pienestä tehosta johtuen. Lisäksi (kun ensimmäinen tutkatilaus tuli merivoimilta) sotalaivan raskaiden tykkien suupaine rikkoi triodien lasikuvun usein. Parannettu tiodi GEMA TS6 oli lujempaa lasia ja kehitti jopa 8 kW:n pulssitehon lähettimelle. Sitä käytettiin Seetakt tutkalla koko sodan loppuun asti. Seetaktin taajuus oli 370 MHz, mutta Freyan max. 166 MHz. Matalammalla taajuudella GEMA TS6 antoi paremman tehon. Kun vielä putken keraaminen pidin tehosti ilmajäähdytystä ja sähköistä sovitusta ja hyötysuhdetta parannettiin, Freyan pulssitehoksi saatiin lopulta 40 kW.

Mittaus 
Dipoliryhmäantenni oli perusversiossa 6,2 m leveä ja 7,5 m korkea, 2x6 pystypolarisoitua kokoaaltodipolia, vastaanottimelle ylempänä ja lähettimelle omat alimpana. Sitä suunnattiin sähköisesti käsiohjauksella. Suunnatessa koko laite, antenni ja laitekabiini miehistöineen kääntyi jalustallaan. Tutka käännettiin aina maalia etsittäessä haluttuun suuntaan ja mitattiin maalin paikka sitten tarkasti. Laite ei siis pyörinyt ympäri alituiseen, kuten on yleensä nykyaikaisesta tutkasta totuttu näkemään.

Lähetysantennia syötti kahdella vuorovaihekytketyllä triodilla tehty teho-oskillaattori, joka kehitti n. 40 kilowatin pulssitehon. Lähetyspulssit olivat ajalliselta kestoltaan 3 mikrosekunnin pituisia ja niitä lähtettiin 500 pulssia sekunnissa. Maalista sironnut teho vastaanotettiin omalla antennilla kaksoissupervastaanottimeen. Ilmaistu signaali esitettiin kahdella Brauninputkella (kuvaputki) karkea- ja hienomittaus erikseen. Pulssin kulkuajan perusteella etäisyys oli mitattavissa n. +/-50 m:n tarkkuudella 

Antennitekniikan peukalosäännön mukaan laskettuna, noilla antennin mitoilla ja lähetystaajuudella, keilan (puolen tehon) leveys on n. 30° ja -korkeus n. 120°, samanlaiset sekä lähetys-, että vastaanottoantennilla . Pelkällä antennin suuntaan perustuvalla mittauksella olisi saatu tarkkuudeksi parhaimmillaankin vain +/-10°. Suunnanmittauksen parantamiseksi Freya käytti keilanvaihtelu periaatetta. Keilan suuntaa (sivusuunnassa) vaihdeltiin vaiheohjauksella nopeaan tahtiin muutaman asteen verran puolelta toiselle. Tällöin maalin kaikuvoimakkuus on voimakkaampi siinä keilassa, joka on lähempänä maalia. Vain silloin kun maali on molempien keilojen välissä keskellä sen kaiku on yhtä voimakas kummallakin. Tämän tarkasteluun oli oma Brauninputki, joten suunnanmittaus saatiin tehdyksi n. +/-2° tarkkuudella.

Freya Suomessa 
Kun jatkosodan aikana pohjoisessa Suomessa oli saksalaisia joukkoja ja heillä radioluotaimia, suomalaiset kuulivat talvella 1942 enemän tai vähemmän vahingossa heidän keskustelujaan ja kuinka "Gerät" oli havainnut vihollisen lentokoneita pimeässä ja kaukaa. Asiaa tutkimaan lähetettiin kaksi matemaatikkoa vänrikit Kari Karhunen ja Leo Sario kesällä 1942 ja siitä alkoi kehityskulku, jonka seurauksena lopulta tilattiin Saksasta 2 kpl. FuMG 401, Freya LZ ilmavalvontaradioluotainta hintaan 11 816 680 mk/kpl, ja 6 kpl. ilmatorjuntatykistön FuMG 62, Würtsburg D tulenjohtoradioluotainta hintaan 2 300 000 mk/kpl.  Myöhemmin tilauksia jatkettiin ja 1944 tilattiin kaksi Freya F merivalvontaluotainta hintaan 5 908 340 mk/kpl. 

Tilaus ei ollut aivan mutkatonta, eikä Saksa ollut erityisen halukas kauppoihn. Siihen aikaan Saksa tarvitsi näitä laitteita kipeästi itsekin sodankäyntiin. Saksaa, ja myös GEMA:n tehtaita, pommitettiin ankarasti. Materiaaleista, erityisesti alumiinista, oli huutava pula. Myös laitteiden käyttäjien ja huoltajien koulutus Saksassa oli järjestettävä samassa kaupassa. Aikaa kului liikaakin saksalaisten tiukkojen salausmääräysten takia, ja vaikka Saksaan lähetettiin komennuskunta valmistelemaan kauppoja oli hyvien tietojen saamisessa vaikeuksia. 

Luultavsti enempää ei voitu viivytellä sen onnettoman tapauksen johdosta, kun Helsinkiin pääsi yllättäen 8. marraskuuta 1942 Neuvostoliiton syöksypommittaja Petljakov Pe-2 ja pudotti 2 pommia. Niistä toinen osui Ison Roobertinkadun ja Erottajan kulmaan surmaten yli 50 elokuvateatterin edessä odottavaa ihmistä, heistä useimmat lapsia ja heidän äitejään, toista sataa loukkaantui. Helsingissä oli tuolloin kyllä ilmatorjuntaa paljonkin, mutta kone pääsi 5000 m:n korkeudessa pilvien suojassa yllättämään pelkkien kuulosuuntimien epätarkoilla havainnoilla. 

Lokakuussa 1942 oli Saksaan lähettey inskapt. Jarl Sarvas ja ltn. Sario valmistelmaan hankintoja. Puutteellisillakin tiedoilla he kirjoittivat esimiehilleen 6.12. ja 7. 12. että suosittelevat hankintaan ryhtymistä viipymättä. Suomen Berliiniin lähettämä ilmailuasiamies maj. Helenius kirjoitti 9.12. Ilmavoimien komentaja kenrl. J.F.Lundqvistille, joka ei myöskään viivytellyt ja asia oli ylipäällikön esittelyssä 13.12. jossa Suomen marsalkka Mannerheim hyväksyi hankkeen. Tarjouspyyntö Saksaan lähti 16.12.1942. Se sisälsi 2 Freyaa ja 6 Würtsburgia, niiden varaosat ja tarvikkeet sekä koulutuksen mittaajille ja mekaanikoille. Tammikuussa 1943 tilaus hyväsyttiin Saksassa ja komennuskunta aloitti tavaran kokoamisen lähetteäväksi ja koulutuksen järjestämiseksi. Koulutuksen ensimmäinen kurssi Saksassa oli 26.1. – 9.4.1943. Ensimmäiset kaksi Freyaa saapui s/s Normalla Mäntyluotoon 1.4.1943. 6 Würtsburgia saapui Mäntyluotoon s/s Balticilla 23.5.1943. Kaksi Freya F merivalvontaluotainta  saapui Mäntyluotoon 14. kesäkuuta 1944. Koska koulutus oli aloitettu ajoissa voitiin radioluotaimet sijoittaa käyttäpaikoilleen hetimmiten ja aloittaa niiden harjoittelu. Samalla annettiin määräys käyttää peitenimiä Freya LZ  = Raija, Würtsbug D = Irja. Myöhemmin vielä määrättiin, että merivalvontaan tarkoitettu Freya F = Maija. Muita nimiä ei sallittu käyttää. Toinen Raija sijoitettiin Helsingin Malmille (Raija I) n. 300 m silloisen lentokentän päästä itään. Toinen (Raija II) sijoitettiin Kunikaansaareen Helsingin merialueelle Santahaminan ja Vallisaaren väliin. 

Raijat pystytettiin n. 8 miehen voimin ja aloitettiin koekäytöt. Joukko korkeita virkamiehiä oli Malmilla tutustumassa uuteen kalliiseen hankintaan, Raijaan 23. huhtikuuta 1943 kun Raija sattumalta havaitsi maalin Suomenlahdella. Helsingin yllä oli lentomestari Oiva Tuominen Messershmitillä. Hänelle annettiin maalin sijainti ilmavalvontakeskuksen kautta radioitse. Tuominen löysi maalin helposti, totesi sen vihollisen Pe-2 syöksypommittajaksi ja ampui sen alas. Suuri hita arvioitiin tulleen ansaituksi kokonaan. 

Myös Kuninkaansaaren Raija oli juuri aloittanut palveluskäyttönsä kun 2.toukokuuta 1943 klo 09.30 se havaitsi maalin Suomenlahdella, etäisyydellä 45 km. Malmilta hälytettiin Messershmit pari. Tälläkin kertaa O. Tuominen pääsi Neuvostoliiton Douglas A-20 Boston rynnäkköpommittajan taakse ja ampui sen alas. 

Kaksi Irjaa sijoitettiin Kotkaan ja 4 Helsinkiin ilmatorjuntapattereiden yhteyteen. Tehokasta toiminta oli silloin, kun Raijat antoivat löytämiensä maalien sijainnit ilmavalvontakeskukseen ja se antoi maalit muunnetuilla suuntatiedoilla Irjoille puhelimitse. Irjat mittasivat tarkat maalien sijainnit, suunta korkeus ja viistoetäisyys, ja antoivat ampuma-arvot sähköisesti patterereille. Myöhemmin saapuneet Maijat sijoitettiin Viipurinlahdelle Säkkijärven Ristiniemeen ja toinen Mikkelin Tuukkalaan valvomaan Saimaan aluetta. Pohjois-Suomessa oli useita radioluotaimia saksalaisten joukkojen käytössä. Etelä-Suomessa oli myös saksalaisten hallussa Freya F Russarössä, Mäkiluodossa, Vaarlahdessa ja Suursaaressa, sekä Freya LZ Aunuksessa. Sodan jälkeen saksalaiset veivät tutkansa mennessään ja loput, mitä heiltä jäi luovutettiin rauhanehtojen mukaisesti Neuvostoliitolle saksalaisomaisuutena. 

Seuraavaan talveen mennessä laitteet viritettiin parhaaseen kuntoon ja harjoiteltiin yksittäisiin lentoihin. Se tulikin tarpeeseen Helsingin suurpommitusten torjunnassa. Oman ilmoituksensa mukaan Neuvostoliitto teki silloin 2120 lentosuoritusta ja pudotti n. 20 000 pommia. Kaupunkiin osui 799 pommia, eli 4% pommeista. Raijojen ja Irjojen ansiosta hälytykset saatiin ajoissa väestölle, pattereille ja torjutahävittäjille. Sulkutuli voitiin siten ampua tarkasti oikeaan paikkaan ja -korkeuteen ja oikeaan aikaan. Raijat ilmoittivat maaleja seuraavasti:

 6. – 7.2. Raija I ensimmäinen maali klo 18.53, 396 maalia max 95 km. Raija II ensimmäinen maali klo 18.35, 491 maalia max 115 km.
 16. – 17.2. Raija I ensimmäinen klo 18.31, 885 maalia max 100 km. Raija II ensimmäinen klo 18.31, 575 maalia max 81 km.
 26. – 27.2. Raija I ensimmäinen klo 18.16, 1250 maalia max 95 km. Raija II ensimmäinen klo 18.28, 659 maalia (osa kirjanpidosta kadonnut) max 75 km.

Kaikki radioluotaimet, Raijat ja Irjat toimivat moitteettomasti, mutta vaikeusia tuli ajoittain viestiyhtyksien ja sähkönsaannin katkeilusta pommiosumien takia. Torjunta onnistui yli kaikkien odotusten juuri radioluotainten ansiosta. 

Nimeä radioluotain käytti paremman puutteessa ensimmäisenä 1942 insinöörikapteeni Jarl Sarvas kirjoittaessaan Berliinistä raporttia Suomeen. Sitä alettiin käyttää, mutta koska nimi oli hiukan kömpelö käyttää koottiin Ilmavoimien esikunnassa lokakuussa 1945 kokous keksimään parempi nimi. Haluttiin suomenkielinen ja helposti taivutettava, lyhyt sana. Sanoista tutkia ja tutkain johdettiin, ennen käyttämätön sana – tutka, jota suositteli, myös kokoukseen kutsuttu, Helsingin yliopiston suomen kielen professori ja sanakirjasäätiön johtaja Lauri Hakulinen. Sitä esitettiin ja Puolustusvoimien komentaja hyväksyi esityksen 10. marraskuuta 1945.

Sodan jälkeen Maijat purettiin ja varastoitiin varaosiksi. Raijat olivat vaihtelevalla menestyksellä tutkamittaajakursseilla koulutuskalustona 4.huhtikuuta 1955 asti. Niiden käyttö edes koulutukseen kävi tarpeettomaksi uuden kotimaisen, modernin tutkan kehityksen päästyä vauhtiin. Raijat kunnostettiin ja maalattiin vielä kerran ja varastoitiin Ilmavoimien varikolle. Aikojen saatossa ne hävitettiin niin perusteellisesti, että vain muutama osa on on säilynyt museoitavaksi Ilmavoimamuseoon ja Teknilliseen museoon.

Freyan käytettävyys 
Toisen maailmansodan aikoihin oli hyvin vähän elektroniikkaan ja radiotekniikkaan perehtyneitä henkilöitä. Koko toimiala oli vielä kehityksensä alussa. Radiotekniikassakin tutkalaite oli uusi erikoisuus. Elektroniputki oli uusi huipputekniikan komponentti ja vielä kehittymässä ja usein kovin lyhytikäinen. Siksi tutkalaitteiden käytössä oli usein vioista johtuvia katkoksia, joiden korjausta jouduttiin odottamaan tunteja, jopa päiviä. Perehtyneitä mekaanikkoja piti olla tutka-asemilla omassa vahvuudessa. Varaosia ja dokumentteja jouduttiin usein odottelemaan. Asiaa ei helpottanut, että tutka oli uusi salainen ase, jonka tekniikan paljastumista piti tarkoin varjella. Saksan eri aselajeja oli ankarasti kielletty antamasta tietoja edes toisilleen. Siksi Hermann Göring sai tietää merivoimien tutkalaitteista vasta heinäkuussa 1938 kun niitä esiteltiin Adolf Hitlerille ja suuttui hirveästi kun tällaisesta ei oltu informoitu häntä. Vasta silloin käynnistettiin Freyan hankinnat Ilmavoimille, siis vuosi myöhemmin kuin Seetaktin Merivoimille. Kaikkiaan salausmääräykset haittasivat Saksassa suuresti kaikkea aseiden kehitystä. Suomeen ostettujen laitteiden varaosasarjat olivat epätäydelliset. Salaisia, mutta välttämättömiä käsikirjoja puuttui ja niitä lainattiin saksalaisilta ja valokuvattiin. Mittalaitteiden puuttuessa niitä valmistettiin itse. Varsinkin GEMA TS6 lähetintriodi oli kuluva osa, joita oli vaikea saada. Raijojen käyttöä jouduttiin jopa rajoittamaan lähetinputkien säästämiseksi. Se saattoi olla virhe, koska myöhemmin saksalaiset kertoivat Freyan olevan tarkoitettu jatkuvaan käyttöön ja toistuvien käynnistysten rasittavan lähetinputkia enemmän kuin jatkuva käyttö. Laitteita kuitenkiin korjattiin ja saatiin toimimaan hyvinkin. Silti joidenkin sotilaiden keskuudessa tämä salainen ase oli ylenkatsottu kummajainen. Hyvin toimiessaan se kuitenkin tuotti usein tuloksia, joita ei olisi muuten saatu.

Aiheesta muualla

Lähteet 

Tutkatekniikka
Mittalaitteet
Sotilastutkat