سلسلة منازل منخفضة

يعود تاريخ شركة CHL إلى تجارب مبكرة أجريت على أنظمة رادار اعتراض الطائرات عام 1936. طُوّرت هذه الأنظمة كرادار قصير المدى لسد الفجوة بين دقة رادار Chain Home (CH) التي تبلغ حوالي 8 كيلومترات (5 أميال) والمدى البصري لطيار مقاتلة ليلية يبلغ حوالي 0.91 كيلومتر (1000 ياردة ) . وقد طُوّر هذا الرادار الجديد من قِبل فريق في قصر باودسي بقيادة "تافي" بوين ، وكان لا بد من تشغيله بأطوال موجية أقصر بكثير لتقليل حجم الهوائيات بحيث يمكن تركيبها عمليًا على طائرة. بعد تجارب عديدة، استقر الفريق على جهاز يعمل بطول موجي 1.5 متر، أي حوالي 193 ميجاهرتز في نطاق التردد العالي جدًا (VHF ).   

في التجارب الأولية التي أُجريت على الجهاز الجديد، وجد الفريق أن رصد الطائرات الأخرى كان صعبًا نظرًا لصغر حجم الهدف نسبيًا، وخاصةً بسبب انعكاسات الضوء عن الأرض. تسببت هذه الانعكاسات في إشارة قوية جدًا بدت وكأنها على مسافة تساوي ارتفاع الطائرة الحالي، وكل ما يقع أبعد من ذلك كان غير مرئي وسط التشويش الناتج. هذا يعني أن غارة قصف ليلي نموذجية تقوم بها طائرات ألمانية على ارتفاع 4600 متر (15000 قدم) لن تُرى إلا على هذا المدى، وهو أقل بكثير من الحد الأدنى المطلوب وهو 7000 متر (5 أميال ) .  

أظهرت هذه التجارب نفسها أثرًا جانبيًا غير متوقع. فبينما كانت الطائرة تحلق فوق باودسي، الواقعة على ساحل القناة الإنجليزية ، رصد الفريق إشارات قوية ومستمرة، تبين لاحقًا أنها صادرة عن رافعات أرصفة هارويتش ، على بعد أميال. كما تم التعرف سريعًا على إشارات أخرى أصغر حجمًا، تبين أنها صادرة عن قوارب في القناة. وقد تم رصد هذه الإشارات على مسافات تتجاوز بكثير المدى الأقصى المسموح به للطائرات، على الرغم من أن الهوائيات لم تُصمم لهذا الغرض.

لم يُغفل عن أهمية هذا الاكتشاف، وطلب روبرت واتسون-وات من الفريق إثبات جدوى المفهوم في بيئة واقعية. وقد وفرت سلسلة من التدريبات العسكرية في القناة الإنجليزية في سبتمبر 1937 اختبارًا مثاليًا. ففي 3 سبتمبر، رصدت طائرة الاختبار التابعة للفريق، أفرو أنسون K6260 ، عدة سفن تابعة للبحرية الملكية في القناة، وكررت هذا الأداء في اليوم التالي على الرغم من السماء الملبدة بالغيوم بشكل شبه كامل. وعلق ألبرت بيرسيفال رو، من لجنة تيزارد، لاحقًا قائلًا: "لو كانوا يعلمون، لكانت هذه إشارة واضحة لنهاية خدمة الغواصات الألمانية". ^{[ 3 ]}

كان الجيش البريطاني في الواقع أول من فكّر في استخدام الرادار، عندما قدّم آلان بوتمنت وبي إي بولارد ورقة بحثية عام 1931 تقترح استخدام نبضات من الإشارات اللاسلكية لقياس المسافة إلى السفن. ^{[ 4 ]} لم يُبدِ الجيش اهتمامًا بالأمر حتى سمع عن عمل وات في باودسي، حينها أبدى اهتمامًا كبيرًا. في أكتوبر 1936، شُكّل فريق اتصال بقيادة إدوارد باريس وألبرت بومونت وود في باودسي، عُرف رسميًا باسم قسم التطبيقات العسكرية، ولكنه كان يُشار إليه بشكل عام باسم "خلية الجيش". ^{[ 5 ]}

ومن المفارقات أن الفنيين الوحيدين المتاحين ذوي الخبرة المطلوبة كانا بوتمنت وبولارد. وسرعان ما شرعا في تطوير مشروعين: وحدة الرادار المتنقلة (MRU)، وهي نسخة متنقلة من رادار تشين هوم، ورادار توجيه المدفعية ، وهي وحدة أصغر بكثير مصممة لتوفير قياسات المدى ضد الطائرات كوسيلة مساعدة لتوجيه مدفعيتها المضادة للطائرات . وقد عمل كلا الرادارين بأطوال موجية أطول نموذجية لرادارات سلاح الجو الملكي البريطاني في ذلك الوقت، مما أدى إلى حجمهما الكبير نسبيًا. وقد أحرز الفريقان تقدمًا ملحوظًا في كلا المشروعين بحلول صيف عام 1937، حيث كان رادار توجيه المدفعية، مارك 1 (GL) على وشك دخول مرحلة الإنتاج الأولي، بينما استحوذ سلاح الجو الملكي البريطاني لاحقًا على وحدات الرادار المتنقلة في عام 1938 تحت اسم AMES Type 9. ^{[ 6 ]}

مع انتقال هذا العمل من مرحلة التطوير إلى مرحلة الإنتاج، بالتزامن مع عرض بوين المذهل المضاد للسفن، شرعت شركة بوتمنت في البحث عن طرق لتكييف جهاز بوين ذي  الطول الموجي 1.5 متر لأدوار جديدة. أعادوا النظر في مفهومهم الأصلي لتطوير رادار الدفاع الساحلي (CD)، مما يسمح لمدفعية الجيش الساحلية بتوجيه مدافعها ليلاً أو في الضباب. كان جهاز الدفاع الساحلي، في معظم جوانبه، نسخة من رادار GL يعمل بطول  موجي أقصر يبلغ 1.5 متر، ومثل GL، استخدم هوائيات إرسال واستقبال منفصلة كان يجب تدويرها معًا لتوجيهها نحو الهدف. كان نظام GL السابق يعمل بطول موجي يزيد قليلاً عن 6  أمتار، مما يعني أن الهوائي كان كبيرًا جدًا. احتوت مصفوفة GL على أربعة عناصر أفقية فقط، مما وفر دقة في حدود 20 درجة. سمح هذا للمشغل بتحديد طائرة واحدة طالما أنها لم تكن في تشكيل، لكن لم يكن بالإمكان استخدامه لتوجيه المدافع مباشرة. في المقابل،  سمح الطول الموجي البالغ 1.5 متر للمجموعات الجديدة لهوائي بنفس الحجم تقريبًا بامتلاك ثمانية ثنائيات أقطاب، مما يقلل الزاوية إلى حوالي 1.5  درجة.

على الرغم من أن هذه التقنية كانت ذات قدرة محدودة من حيث التصويب المباشر للمدافع، فقد لوحظ في يوليو 1939 أنه عندما تخطئ مدافع الجيش عيار 9.2 بوصة أهدافها، فإن تناثر الماء الناتج عن القذيفة يُحدث ارتدادًا قصيرًا ولكنه واضح على أجهزة الرادار. هذا يعني أنه يمكن التخلص من أي خطأ في قياسات هوائي الرادار بمقارنة الهدف وتناثر الماء على الشاشة، حيث سيكون لكليهما نفس الخطأ تمامًا. وبذلك، يستطيع المدفعيون تصحيح نيرانهم ("التحرك") نحو الأهداف بنفس الطريقة التي يتبعونها عند تلقيهم تصحيحات من مراقبين عن بُعد. ^{[ 6 ]}

خلال التجارب المبكرة ضد نظام "تشين هوم" عام 1938، لاحظ طيارو سلاح الجو الملكي البريطاني إمكانية التخفي عن الرادار بالتحليق على ارتفاعات منخفضة. ويعود ذلك إلى أن أدنى زاوية رصد لنظام "تشين هوم" كانت حوالي 1.5 درجة فوق الأفق، مما يعني أن الطائرات كانت خارج نطاق رؤية الرادار حتى تقترب لمسافة بضعة أميال. وكان بإمكانهم التخفي تمامًا بالتحليق بين محطتي رصد لنظام "تشين هوم" على ارتفاعات تقارب 460 مترًا (1500 قدم) . في البداية، لم يُعتبر هذا قيدًا خطيرًا، إذ كانت القاذفات تحلق عادةً على ارتفاعات 4500 متر (15000 قدم) أو أكثر، وعند هذا الارتفاع كان من الممكن رصدها فوق فرنسا.  

لكن مع اتضاح حجم المشكلة، انتاب وات القلق. في يوليو 1939، طلب أربعًا وعشرين جهازًا من أجهزة CD تحت اسم AMES Type 2 (النوع 1 هو Chain Home)، عازمًا على وضع جهاز واحد في كل محطة Chain Home لتغطية الارتفاعات المنخفضة، ^{[ 7 ]} التي تصل إلى 150 مترًا (500 قدم) . ^{[ 6 ]} وقد اختلفت هذه الأجهزة عن أجهزة CD بشكل أساسي في الهوائي: فبدلًا من مصفوفة أفقية واحدة، استخدمت CHL أربع مصفوفات متراصة من خمسة ثنائيات أقطاب، مما قلل من دقة السمت ولكنه سمح بتقدير الارتفاع من خلال مقارنة الإشارات المرتدة من مجموعات المصفوفات الرأسية المختلفة. وتماشيًا مع سرعة طرحها، كانت CHL نظامًا بسيطًا نسبيًا يُدار يدويًا، ويتطلب من المشغل البحث عن الأهداف عن طريق تحريك الهوائي ذهابًا وإيابًا بحثًا عن الإشارات المرتدة. وكان الهوائي يُغذى في الأصل بواسطة هوائيات WAAF مثبتة على دراجات هوائية بدون عجلات، وكانت سلاسلها متصلة بنظام تروس. 

لم يمضِ وقت طويل على اندلاع الحرب حتى لاحظ الألمان بالصدفة هذا التأثير عند التحليق على ارتفاعات منخفضة. في هذه الحالة، كانت الطائرات المُرسلة في طلعات زرع الألغام تعود في أغلب الأحيان، بينما كانت الطائرات المُرسلة في مهام التسلل الأخرى تُعترض في أغلب الأحيان. كان على هذه الطائرات إسقاط حمولاتها من ارتفاعات منخفضة للغاية، لذا كانت تسلك عمومًا مسارات فوق الماء، بما في ذلك الأنهار، مُحلقةً على ارتفاعات منخفضة طوال معظم المهمة. في البداية، لم يكن واضحًا سبب بقائها على قيد الحياة، إذ قد تكون هناك أسباب عديدة؛ فقد لا تتمكن المقاتلات من رؤيتها على الأرض، وقد لا تتمكن مدافع الدفاع الجوي المُتمركزة في الداخل من استهدافها، وما إلى ذلك. ولكن سرعان ما اتضح أن التحليق على ارتفاعات منخفضة يعني أنها لم تكن تُكتشف على أجهزة الرادار.

سرعان ما بدأ سلاح الجو الألماني سلسلة من الهجمات منخفضة المستوى التي ثبت استحالة صدّها. فتم طلب أجهزة اتصال لاسلكية إضافية وتركيبها لسدّ الفجوات بين الأجهزة الموجودة في محطات الاتصالات. وفي أبريل 1941، جرى تحديث جميع أجهزة الاتصال اللاسلكي بهوائي جديد مزود بمحرك يدور بسرعة 1 أو 1.5 أو 2 أو 3.33 دورة في الدقيقة، واستخدم هوائي إرسال/استقبال واحد بدلاً من هوائيين منفصلين.

عند نشرها لأول مرة، استُخدمت تقنية CHL للكشف المبكر عن الأهداف المنخفضة، بالإضافة إلى كونها نظامًا لتتبع الطائرات الفردية فوق اليابسة؛ فعلى عكس تقنية CH التي كانت موجهة باستمرار نحو الماء، كان بالإمكان توجيه CHL للنظر في أي اتجاه. وقد أصبح هذا الدور الأخير متقادمًا مع طرح نظام AMES Type 7 في عام 1942. إلكترونيًا، كان Type 7 في الأساس نسخة أكبر وأكثر قوة من CHL، مزودة بهوائي أرضي أكبر. ومع ذلك، كان الهوائي يدور باستمرار دورة كاملة، وتُرسم الإشارات المرتدة على شكل خريطة تُعرف بمؤشر الموقع المخطط (PPI). بينما كان على مشغلي CHL حساب موقع هدف واحد من خلال المدى والاتجاه، كان مشغلو Type 7 يرون جميع الطائرات في منطقتهم في وقت واحد، ويمكنهم تحديد موقعها على الخريطة مباشرةً. ازداد استخدام CHL بشكل كبير للإنذار المبكر فقط، حيث كان يُبلغ عن الموقع التقريبي للأهداف لمحطات Type 7 التي كانت تعرف بدورها أين تبحث. وفي وقت لاحق، تم وضع رادار CHEL بتردد 3 جيجاهرتز في كثير من الأحيان في نفس مواقع CHL، مما أدى إلى زيادة نطاق الكشف إلى مستوى منخفض يصل إلى 50 قدمًا  ( 15 مترًا) . 

أُجريت عدة تعديلات على نظام CHL خلال الحرب. ويمكن أن تكون هذه الأنظمة متنقلة ^{[ 8 ]} حيث تُوضع الوحدات على شاحنات للتحرك بما يتماشى مع تحركات العدو، مما يوسع خيارات سلاح الجو الملكي البريطاني في الاشتباك مع العدو.

على الرغم من أن نظام مراقبة السواحل العالمي (GCI) بدأ يحل محل نظام مراقبة السواحل الساحلية (CHL) خلال عامي 1941 و1942، إلا أن نظام مراقبة السواحل الساحلية استمر في أداء دور إنذار مبكر هام. في فبراير 1942، شنّ الألمان عملية " اندفاع القناة" ، حيث نقلوا سفينتين حربيتين إلى موانئ في ألمانيا عبر الإبحار بهما مباشرة في القناة الإنجليزية. ويعود هذا الإحراج الكبير إلى حد كبير إلى التشويش الفعال للغاية من جانب الألمان، الذين تمكنوا من تعطيل رادارات نظامي مراقبة السواحل الساحلية (CHL) و(CH) التي تغطي الساحل تمامًا دون أن يلاحظ المشغلون ذلك.

لمعالجة هذه المشكلة، بدأ سلاح الجو الملكي البريطاني بتطوير نظام AMES Type 11 ، وهو نظام تشويش لاسلكي محمول على شاحنة يعمل بتردد 500-600  ميجاهرتز. تم اختيار هذا التردد ليتوافق مع تردد رادارات الدفاع الجوي الألمانية، على أمل أن يصعب رصد الإشارات، وأن يؤثر التشويش سلبًا على رادارات الألمان. استُخدمت أنظمة Type 11 عمدًا فقط في أوقات التشويش لتجنب تزويد الألمان بمعلومات استخباراتية عنها، وفي النهاية لم يُستخدم إلا نادرًا. ^{[ 9 ]}