Seetakt

Seetakt, das Funkmeßortung (radiomittauspaikannin) on toisen maailmansodan aikainen saksalainen merivoimien käyttöön tarkoitettu tutka. Näitä laitteita asennettiin useille sotalaivoille ja rannikkotukikohdille. Sanaa tutka tai radar ei silloin vielä ollut Saksan valtakunnassa eikä Suur-Saksan valtakunnassa käytössä vaan käytettiin nimeä das Funkmeßortung eli radiomittauspaikannin ja lyhennettiin FuMO, tai das Funkmeßgerät eli radiomittauslaite ja lyhennettiin FuMG. Seetakt on laitteen peitenimi. GEMA (Gesellschaft für Elektroakustische und Mechanische Apparate) valmisti niitä vuosina 1938–1945 yli 200 kpl Berliinissä.
Ominaisuudet ja käyttö.
Seetakt on laitteen peitenimi. Laite on merivalvontatutka, tyypiltään 2D pulssitutka, eli mittaa maalin suunnan ja etäisyyden, ei korkeutta. Sen suurin mittausetäisyys on 25 km, yleensä paljon alle sen. Monia versioita kehitettiin ja niille annettiin tyyppinumerot: FuMO 21, - 22, - 23 jne. Aluksi käytettiin myös nimeä FuMG (Das Funkmeßgerät), tai prototyyppiasteella FMG. Mallinumerointijärjestelmä muuttui moneen kertaan. Kaikille malleille tunnusomaista on sen näkyvä osa, yhteen tasoon tehty dipoliryhmäantenni.
Kehitys alkoi vuonna 1934 ja ensimmäinen prototyyppiasteella oleva FMG 39 laite asennettiin käyttöön taskutaistelulaivalla Admiral Graf Spee keväällä 1938 myöhemminkin tyypillisellä asennustavalla, samaan torniin laivan etäisyysmittarin kanssa, jolloin tornin suuntauskoneisto suuntasi myös radiomittauspaikanninta. Myöhemmin paranneltu laite sai nimekseen FuMO 22. Muitakin asennustapoja oli ja myös sukellusvene asennusta kokeiltiin (FuMO 30), huonolla menestyksellä. Myös maa-asennukseen tarkoitettuja omalla lavetilla ja sähkövoimakoneistolla varustettuja radiomittauspaikantimia tehtiin.
Saksan valtakunnan merivoimien ensisijainen vaatimus laitteelle oli havaita ja paikantaa aluksia ja muita kohteita merellä myös pimeällä ja huonossa säässä. Tarkkuusmittaus tuli vasta toissijaisena vaatimuksena. Pian kuitenkin huomattiin, että radiomittauksella saatiin etäisyys mitatuksi alle 100 m tarkkuudella etäisyydestä riippumatta. Parhaillakaan optisilla mittareilla ei tähän päästy. Parasta oli, että pimellä, sateella, sumulla ja maalin savuttaessa pystyttiin kohde silti paikantamaan.
Joitakin Seetakt kalustolla varustettuja saksalaisia sotalaivoja..
Antennin mitat ja dipolielemnttien määrä vaihteli aluksen ja asennuspaikan olosuhteiden mukaan, jolloin myös Seetakt sai eri numeron.
Kehitystyö.
Radioaaltoja oli tutkittu Saksassa jo pitkään. Darmstadtin teknillisessä yliopistossa työskenteli professori Hans E. Hollmann. Hän tutki erityisesti desimetriaaltoja. Hans-Karl von Willisen työskenteli tutkijana samassa tutkimuksessa. Näistä miehistä tuli hyvät ystävät ja tutkakehitystyön avainhenkilöt. He perustivat 1928 siihen tarkoitukseen yrityksen jonka toimitusjohtajaksi tuli Günther Erbsloeh. Yhtiön 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 10 km:n etäisyydeltä. Lisäkehityksen jälkeen kokeitiin 500 MHz:n (60 cm) ja 375 MHz:n (80 cm) pulssitutkaa, päätyen jälkimmäiseen, jolla saatiin jopa 25 km:n mittausetäisyyksiä 50 m:n etäisyystarkkuudella laivoihin. Tällä periaatteella lopullinen tuotanto lähti käyntiin. Laite sai nimekseen Seetakt. Samalla aloitettiin rinnakkaisen pulssitutkamallin kehitys pitkälle samoilla periaatteilla, mutta lentokoneiden havaitsemiseen. Siinä päädyttiin 150–160 MHz:n taajuuteen (1,6–2 m) ja saatiinkin hyviä tehoja ja mittausetäisyyksiä yli 100 km lentokonemaaleihin. Sen nimeksi tuli Freya. 
Tekninen rakenne ja toiminta.
Seetakt on tyypillinen pulssitutka. Sille valittiin 3 mikrosekunnin pituinen lähetyspulssi. Niitä lähetetään toistuvasti lyhyin väliajoin 500 pulssia sekunnissa, ei nopeammin, jotta pulssi ehtisi kulkea koko halutun etäisuuden ja maalista ympäristöön sironneen pulssin pieni osa etisi kulkea saman paluumatkan vastaanottimeen ennen seuraavan pulssin lähettämistä. Etäisyysmittaus perustuu radioaltojen etenemiseen valonnopeudella ja lähetetyn ja vastaanotetun pulssin aikaeroon. Se esitetään operaattorille Braunin putkella eli kuvaputkella. Antenniksi valittiin dipoliryhmäantenni tasoheijastimella. Kun antennia suunnattiin ja maali löytyi, sen suunta saatiin luetuksi suuntauslaitteen asteikolta. Suuntauslaitteena oli laivassa usein optisen stereoetäisyysmittarin tornin suuntaus, jolloin suunta ja etäisyys yleensä siirtyivät myös sähköisesti sotalaivan taistelunjohtolaskimeen. Maa-asennuksessa omalla jalustallaan toimiessaan koko tutka, operaattorit mukaan lukien, kääntyi antennin mukana. Silloinkaan tutka ei, tutkalle nykyisin tyypilliseen tapaan, pyörinyt jatkuvasti vaan se suunnattiin maalia etsien.
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 luvulla 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 Barkausen-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 ja ilmajäähdytettynä. Laite toimi kyllä hyvin, mutta suurin mittausetäisyys oli pienenlainen pienestä tehosta johtuen. Lisäksi 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.
Dipoliryhmäantenni on perusversiossa 6,2 m leveä ja 2,5 m korkea, 2×15 kokoaaltodipolia, vastaanottimelle ylempänä ja lähettimelle omat alempana. Sitä suunnataan sähköisesti käsiohjauksella.
Antennitekniikan peukalosäännön mukaan laskettuna, noilla antennin mitoilla ja lähetystaajuudella, keilan (puolen tehon) leveys on noin 7° ja -korkeus noin 30°, samanlaiset sekä lähetys-, että vastaanotinantennilla ja antennin suuntavahvistus on siis noin 20 dB (pääkeilan teho verrattuna kaikkeen antennin säteilemään tehoon keskimäärin) .
Käytettävyys.
Kun operaattori tottuu mittaustehtävään pystyy 3 µs: pulssinpituudella saamaan etäisyysmittaustarkkuuden noin 70 m ja suunnanmittaustarkkuuden 7° keilanleveydellä noin 3°. Koska keilan korkeus on 30° Seetakt pystyy mittaamaan vain pintamaaleja, tai hyvin matalalla lentäviä lentokoneita. Korkeutta ei ole tarkoituskaan mitata.
Toisen maailmansodan aikoihin oli hyvin vähän elektroniikkaan ja radiotekniikkaan perehtyneitä henkilöitä. Koko toimiala oli vielä kehityksensä alussa. Radiotekniikassakin tutkalaite oli uusi erikoisuus. Asiaa ei helpottanut, että tutka oli uusi salainen ase, jonka tekniikan paljastumista piti tarkoin varjella. Siksi tutkalaitteiden käytössä oli usein vioista johtuvia katkoksia, joiden korjausta jouduttiin odottamaan tunteja, jopa päiviä. Perehtyneitä mekaanikkoja piti olla laivoilla ja tutka-asemilla omassa vahvuudessa. Epävarmasta toiminnasta johtuen joidenkin sotilaiden keskuudessa tämä salainen ase oli ylenkatsottu kummajainen. Hyvin toimiessaan se kuitenkin tuotti usein tuloksia, joita ei olisi muuten saatu.