AMES タイプ 7

AMES タイプ 7

1945 年、イギリス空軍ソプリー基地のタイプ 7 レーダー アンテナ。背景にハピドロームが見える。
原産国	英国
メーカー	マルコーニ
紹介された	1941 （1941年）
建造数	~33
タイプ	地上管制迎撃
頻度	209 MHz (1.5 m、VHF)、 後に193 MHzおよび200 MHz
広報	250～540pps
ビーム幅	15°
パルス幅	3.6、5、または8μs
回転数	0.5～8rpm
範囲	理論上は220海里（410 km）、 実際は90マイル（140 km）
高度	80,000 フィート (24,000 メートル)
直径	30 x 25 フィート (9.1 x 7.6 メートル)
方位角	360度
標高	2.5～20º
精度	方位角約1.5°、 標高500m
力	80～100kW
その他の名前	最終 GCI、ハピドローム、SCR-527
関連している	AMES タイプ 8、AMES タイプ 15

AMESタイプ 7はファイナル GCIとしても知られ、第二次世界大戦中にイギリス空軍(RAF)によって導入された地上レーダーシステムです。タイプ 7 は連合国が使用した最初の真に近代的なレーダーであり、ステーションの周囲の空域を約 90 マイル (140 km) 離れたところまで 360 度見渡すことができました。これにより、戦闘機の迎撃をレーダー ディスプレイから直接プロットすることができ、地上制御迎撃(GCI) と呼ばれる概念が生まれました。^[a]

チェーンホーム(CH)などの初期のレーダーは、一度に 1 つのターゲットまでの距離と角度を提供しました。迎撃の準備には、中央局にプロットされた複数の局からの複雑な一連のレポートが必要でした。ロバート ハンバリー ブラウンは、1939 年の独創的なメモで、このダウディング システムでは約 5 マイル (8.0 km) の固有の不正確さが生じ、これを減らす唯一の方法は、レーダー画面から直接迎撃を準備することであると示しました。彼は、レーダー アンテナとCRTディスプレイを回転させて、局の周囲の空域の 360 度の画像を作成することを提案しました。この概念は、プラン位置インジケーター(PPI) と呼ばれていました。

このコンセプトをテストするため、既存のGL Mk. II レーダーから AMES タイプ 8 が開発され、手動で回転させてステーションの周囲の領域をスキャンする新しいアンテナが装備されました。タイプ 8 は 1940 年 12 月に初めて使用され、非常に効果的であることが証明されました。タイプ 8 で得られた教訓から量産型タイプ 7 設計が生まれ、^[b] 1941 年末に配備が開始されました。1942 年からは、施設が「ハピドローム」と呼ばれる恒久的な建物にアップグレードされ始めました。その時点から、イギリス空軍のシステムに対する関心はドイツの爆撃活動とともに増減し、完全な配備は繰り返し延期されました。ステーションは 1943 年にほとんどの迎撃任務を引き継ぎ始めましたが、33 ステーションの完全なネットワークが完成したのは 1944 年になってからでした。アメリカ製のコピーであるSCR-527は大量生産されませんでした。

戦争後期には、ドイツ軍の攻撃の危険がなくなったため、英国のレーダーの多くは人員が配置されなくなり、戦争が終わるとほとんどが「保守・メンテナンス」状態になった。1949年にソ連が初めて原子爆弾を爆発させたことで、戦後の警戒態勢の再評価が行われた。ROTORプロジェクトの一環として、多くのタイプ7が再稼働、アップグレードされ、防爆構造の建物に再建された。その後、ほとんどのタイプ7は、はるかに高性能なAMESタイプ80に置き換えられたが、少数はタイプ80のカバー範囲のギャップを埋めるために保持され、その他はバックアップシステムとして保持された。タイプ7は、1960年代の ラインズマン/メディエータープログラムまでバックアップサービスに留まった。

1935 年、新たに結成されたティザード委員会は、ドイツの電波を利用した殺人光線装置に関する主張についてコメントをもらうため、有名な無線専門家ロバート・ワトソン・ワットに連絡を取った。ワットは助手のアーノルド・ウィルキンスに助けを求めた。ウィルキンスは、このアイデアが実現不可能であることを示す大まかな計算をいくつか行った。ワットが空中戦で無線がどのような役に立つのか尋ねると、ウィルキンスは数年前に短波信号に対する航空機の影響について言及した技術マニュアルを読んだことを思い出した。2 人は、殺人光線はありそうにないが、航空機探知システムの開発を検討すべきであると述べたメモを作成した。当時、研究開発を担当していた航空補給・組織担当議員ヒュー・ダウディングは強い関心を示し、実地実証を要求した。ワットとウィルキンスはすぐにダベントリー実験で実地実証を手配した。ワットは、信号を見たとき、「英国は再び島国になった!」と叫んだと主張している^[1]。

ワットは、レーダー システムをできるだけ早く配備すべきだと強く信じており、「3 番目に良いものを提供して、2 番目に良いものは遅すぎるし、最善のものは決して来ない」と提言した。^[2]彼の解決策は、1920 年代に開発した雷雨探知機の若干改良版を配備することだった。この探知機は、アドコック アンテナと無線方向探知機(RDF) を使用して雷が発する無線信号を測定して嵐の方向を判定する。レーダーを生成するために、雷が発する信号は、その前方の空を照らす強力な無線送信機に置き換えられた。航空機からの反射は、嵐探知機と同様の RDF 技術を使用して別のアンテナで受信された。粗雑ではあったが、既存の商用短波放送電子機器を少し改造するだけで構築できた。これらのいわゆるチェーン ホームシステムは、1936 年という早い時期に構築され、1939 年までに完全なネットワークが戦闘準備を整えた。^[2]

最大限の警戒時間を提供するために、CHレーダーは海岸線に沿って可能な限り前方に配置されました。これにより、ケントのステーションは、フランス上空でまだ編隊を組んでいるドイツ機を検出することができました。しかし、これはまた、システムが海上の目標しか見つけられないことを意味しました。イギリス諸島自体はほとんどまたはまったくカバーされず、追跡は双眼鏡とポスト機器を使用した王立観測隊（ROC）によって行われました。このすべての情報を収集してパイロットに送信するために、ダウディングはダウディングシステムとして知られるシステムを構築しました。ROCおよびCHシステムからのレポートは電話でRAF戦闘機司令部の本部に送信され、次に作戦ステーションに送信され、無線で飛行中の戦闘機に送信されました。^[3]

初期のテスト中、イギリス空軍のパイロットは、低高度を飛行することでCHに探知されないことに気付いた。ドイツ軍も戦争初期に、機雷敷設任務中の航空機が低高度で飛行する時間が長いにもかかわらず迎撃されないことに気付き、このことに気付いた。解決策はすでにあった。イギリス陸軍は海峡の船舶を探知するための沿岸防衛レーダー（CD Mk. I）の開発に取り組んでおり、低高度の航空機にも効果があることに気付いていた。ワットは1939年にChain Home Low（CHL）という名前で24セットを発注した。CHLは手動で回転するアンテナを使用して空をスキャンし、ターゲットの方位はアンテナが向いている方向で示された。これにより、CHで使用されていた複数のアンテナとRDFがなくなり、設置と操作が大幅に簡素化された。^[4]

各CHステーションの較正はわずかに異なり、ROCのポスト機器はしばしば異なる結果を出し、すべてのレポートが中央計画室に戻り、それから戦闘機に送信されるのに時間がかかりました。これらの影響により、戦闘機の管制官に届く情報は常にわずかに不正確で、数分遅れていました。システム全体の固有の精度は約5マイル（8.0 km）でした。^[5]これは昼間の迎撃には問題ありませんでしたが、夜間、パイロットの視力がおそらく1,000ヤード（0.91 km）に制限されると、^[6]戦闘機を目標に十分近い場所に誘導して、見ることができるようにする方法がありませんでした。^[5]

この可能性は、1936年にヘンリー・ティザードのメモで早くも提起されていた。ティザードは、ドイツ軍はイギリス空軍に手痛い打撃を受け、第一次世界大戦のときのように夜間爆撃に頼るだろうと感じていた。この件について議論する中で、ワットは、最も適切な解決策は航空機に取り付け可能な約5マイルの範囲のレーダーであり、これによりCHシステムが戦闘機を十分近づけて、そのレーダーが引き継ぐことができるという結論に達した。これが最終的にAI Mk. IVレーダーにつながり、1940年夏にプロトタイプの形で就役した。^[7]

1939 年 11 月、ロバート ハンベリー ブラウンは迎撃任務の数学に関する論文を執筆しました。この論文では、CH とダウディング システムの報告遅延により、5 マイルの範囲を実際に達成するのは困難であることが示されました。AI レーダーが開発されていたとしても、システムを介してメッセージを中継するのは非常に遅いため、夜間の迎撃は非常に困難でした。ブラウンは、この問題に対処する唯一の方法は、レーダー操作員が戦闘機を直接制御し、仲介者を排除することであると結論付けました。^[8]

彼はさらに、アンテナとブラウン管(CRT) ディスプレイを同じ速度で回転させるレーダー システムについて説明しました。放送開始時にタイム ベース ジェネレーターが作動すると、レーダーが現在向いている方向にチューブに沿って線が引かれます。CH では、増幅された戻り信号が CRT ビームを偏向させて点滅を引き起こしましたが、この新しいシステムでは、信号によってビームが一時的に明るくなり、ディスプレイに小さな点が表示されます。CRT に長寿命の蛍光体を使用すると、レーダーがその角度から回転すると、これらの明るい点だけがディスプレイに残ります。ハンベリー ブラウンはこのシステムをプラン ポジション インジケーター(PPI)と呼びました。^{[8] [9]}

その結果、ディスプレイ上に多数の明るい点が表示され、航空機の角度と距離を直接示すことになる。ディスプレイ全体はレーダー基地周辺の空域の地図を表し、その基地の視野内にあるすべての航空機が表示される。ディスプレイを見ているオペレーターは、別の地図で航空機の位置を計算して配置する代わりに、ディスプレイ上の点の位置を調べることで迎撃を計算できる。さらに良いことに、レーダーの不正確さは戦闘機とその標的に等しく適用されるが、ダウディングシステムではこれらを別々のシステムで追跡していたため、測定値に大きな差が生じていた。^{[8] [9]}

当時、CHとCHLを運用するには、より差し迫った問題があった。これらの問題は1940年までに改善され、5月には新たに名称変更された電気通信研究施設（TRE）のチームがCHLアンテナを電動化して回転させることに成功し、別々の送信アンテナと受信アンテナを1つのマウントに統合した。翌月、彼らはアンテナモーターに接続されたセルシンを使用してCRTディスプレイコイルを回転させる最初のPPIディスプレイのテストに成功した。 ^[10]

ティザードが予測したように、バトル・オブ・ブリテンがイギリス空軍に勝利できなかったとき、ドイツ空軍は夜間爆撃に力を注ぎ、それがブリッツとなった。イギリス空軍はブラウンの論文で予測された問題が現実のものとなったことを知った。初期の夜間作戦では、ほとんどの夜間戦闘機は結局、見つけることのできない目標を探して飛び回ることとなった。PPI はこの問題を解決するだろうが、準備が整うまでにしばらく時間がかかることは明らかだった。TRE は、何らかの暫定的な解決策を開発するために急いで取り組み始めた。^[11]

一つの解決策がイギリス空軍フォアネスポイント基地で実験された。フォアネス基地は、テムズ川に機雷を投下するドイツ爆撃機を視認するのにちょうど良い位置にいた。これらの任務では、爆撃機は大きな物体が進路上にないことを知りながら、発見されないようにできるだけ低空飛行する。フォアネス基地は、1939年に低空飛行する航空機を検知するためにCHLを最初に受信した基地の一つであった。^[11]

1940 年初頭、彼らは戦闘機を直接誘導するソリューションのテストを開始しました。迎撃は、CHL ステーションがターゲットを検出し、追跡を開始することから始まりました。ターゲットの大まかな位置が判明すると、航空管制官は、すでに飛行中の夜間戦闘機に、CHL ビームと浅い角度で交差するラインに沿って飛行するよう指示します。戦闘機がビーム内に入ると、爆撃機とともに CHL ディスプレイに表示されます。その後、CHL オペレーターが誘導を引き継ぎ、パイロットに、ターゲットを追跡しながらビームの中央に留まるために左または右に旋回するように指示します。戦闘機がターゲットに近づくと、最終的には自身のレーダーでターゲットを捕捉し、迎撃を完了します。このシステムは機能しましたが、使用するには非常に時間がかかり、レーダー オペレーターがターゲットを追跡するために移動している間でも、戦闘機がビーム内に到着するように注意深い計画が必要でした。^[11]

フォアネスポイントシステムの大きな問題は、CHLアンテナのサイズが大きいことだった。これはもともとイギリス陸軍がイギリス海峡を低速で移動する船舶を追跡するために設計したものだった。しかし陸軍は、航空機を追跡して対空砲を誘導するための類似の、しかしはるかに小型のレーダーも開発しており、これがGL Mk. IIレーダーとして配備された。AMESチームは、同じセルシンコンセプトとディスプレイをMk. II受信アンテナに使用し、その結果をAMESタイプ8と名付けた。最初のタイプ8は1940年のクリスマスにソプリー空軍基地で配備され、すぐに成功を収め、ダウディングシステムがおそらく10回に1回しか達成できなかったのに対し、10回中9回の試験迎撃を誘導した。^[11]

直ちにタイプ8システム5台の追加発注が行われ、1941年1月までに全機が運用可能となった。^[11]これらのユニットの導入により、夜間迎撃率は即座に改善し始め、5月まで毎月ほぼ倍増し、迎撃率は7%に達した。^[12]改善の兆しはあったが、ドイツ空軍はソ連に注意を向け、その月末に電撃作戦を中止した。^[13]

フォアネスとソプリーでの実験が行われている間、そこで得られた教訓は、専用のGCI設計の開発の指針として活用されました。1941年6月17日の会議で、新しいシステムの概要が策定されました。既存のタイプ8と計画されていた移動式で輸送可能なタイプ7の大きな懸念は、システムが一度に1つの迎撃しか指示できないことであり、大規模な攻撃に対する効果的な抑止力にはならないだろうということでした。「最終的なGCI」は、複数の迎撃を指示できなければなりませんでした。^[14]最終設計には、いくつかのコンセプトが含まれていました。^[12]

• アンテナとディスプレイの両方の回転は電動式で、自動かつ連続的に行われる。
• 高度探知機能が内蔵されており、別途高度探知レーダーを設置する必要がない。
• IFFは、同じアンテナを使用して戦闘機とその標的を区別するために使用される。
• アンテナは運用室から離れた場所に設置され、無線電子機器はアンテナの設置場所に設置される。
• 作戦室は作戦計画、追跡、迎撃の計算、戦闘機との通信など、任務全体を担当する。

GCIの開発が進むにつれ、1941年後半か1942年初頭まで広く利用できないことが明らかになった。これにより、戦場での8式戦車の状態が懸念された。これらは、一時的な対策以外の目的で設計されたものではないが、少なくとも1年間は使用されることが予想されるようになった。これにより、専用のGCIシステムが最終的に到着するまで、システムのギャップを埋めるのに役立つ一連のアップグレードが行われた。^[12]

3段階の計画が策定され、当初のタイプ8の配備は「移動」システム、つまりステージ1となった。これらは「中間」ステージ、つまりステージ2で新しいアンテナマウントとモーター駆動の旋回で更新される。これらのアンテナは大型でトラック1台に搭載できなくなったため、「可搬型」とも呼ばれ、設計セットアップ時間は12時間であった。これらがイギリスの専用GCIに置き換えられると、アフリカとヨーロッパ大陸での前方作戦を誘導するための半可搬型GCIステーションとして使用される。ステージ3では、イギリスの専用固定サイトシステム、いわゆる「最終GCI」が設置される。^[12]

1941年1月、計画では1941年6月末までに、あらゆるタイプのGCIステーション47基を建設することになっていた。このうち、英国向けは23基のみで、残りは最終的に海外で使用するための移動式または輸送可能なユニットだった。しかし、計画ではすぐに移動式ステーション90基、固定式ステーション60基に増加し、6月までに30基が利用可能になった。しかし、これは達成不可能であることが判明した。回転ギアシステムが予想以上に困難であることが判明し、7月までに準備できたのは移動式セット11基のみだった。これらの遅延にもかかわらず、要件は再び引き上げられ、さらに28基が発注された。^[12]

1941年春の電撃戦の終結とともに、イギリス上空でのドイツ軍の作戦は大幅に縮小され、性質も変化した。内陸部への襲撃は一時は行われていたが、大半の作戦は侵入任務を飛行する個々の航空機によるもの、または海岸部への小規模な襲撃であった。これらの攻撃に対処するため、PPI表示がチェーンホームローレーダーに適用され、イギリスへの接近路をカバーした。1941年11月には5つのそのようなステーションが使用されていたが、徐々に19に増加したが、一部のCHLが早期警戒任務に戻ったため、最終的には9つに落ち着いた。^[12]

最終的なGCIの設計は1941年6月7日の会議で完了し、公式にタイプ7の名称が与えられた。この装備の開発には6か月かかると予想されていた。9月8日の戦闘機司令部航空司令官による報告書では、固定ステーションを21基必要としていた。11月4日のフォローアップでは、このうち12基を1942年4月に運用開始し、残りを6月までに運用開始することとしていた。^[14]

その時までにはドイツ軍の作戦はさらに縮小され、クリケットの一種のプレーにちなんで「ティップ・アンド・ラン」と呼ばれる襲撃に大きく変更されていた。^[15]最終的なGCIの展開は二次的な重要性に追いやられ、TREの注意は攻撃システムに向けられた。^[16]

1942年4月2日の航空参謀副総長による会議の結果、配備は1942年11月までに13のシステムに削減されました。しかし、イギリス空軍ダーリントン基地の実験システムは、TREが他のプロジェクトに移行したため大幅に遅れました。5月27日、注文は1942年末までに7つのシステムに削減されました。戦闘機司令部の航空将校最高司令官がプログラムの遅れについて懸念を表明した後、チェーン執行委員会による6月8日の会議で注文が再び拡大され、今度は32のステーションになりました。この時点で、そのうちの2つ、ダーリントンとソプリーはすでに完成していました。^[16]

デュリントン基地は1942年6月9日と10日の夜に運用開始が宣言された。翌夜、この基地はイギリス空軍の夜間戦闘機をワイト島付近のドイツ機雷敷設機に誘導し、その結果爆撃機1機が撃墜された。PPIディスプレイのCRTが小さすぎることが大きな問題となり、複数のオペレーターが見るには小さすぎるため、迎撃を1回しかプロットできなかった。^[16] 7月17日、見積もりは1942年末までに6つのステーションのみが運用可能であると修正され、航空機生産省（MAP）は8月5日にこの数字を受け入れ、1943年6月末までにネットワークを完成させることを要求した。^[16]

1942年10月26日に開催されたチェーン委員会によるGCI計画の現状に関する会議では、マークIV受信機が継続的な問題の原因であり、建物の設計が9月まで確定していなかったことが明らかになった。その時点までの建設は無駄になり、既存のステーションを進化する基準に合わせるのに十分な技術者を見つけることができなかった。彼らは、高度測定を改善するためにさらなる変更が命じられており、「このプロセスが続くと無期限に遅延する危険性が実際にある」と指摘した。彼らは、年末までに準備が整うのは3つのステーションのみであると結論付けた。^[17]

1942年12月19日の別の会議では、当初の計画は敵の活動が激しかった時期に考案されたものの、現在では夜間攻撃再開の差し迫った危険はないようだ、と指摘された。「深刻な人員不足と、他の軍部門や工場での人員不足のため、イギリスの夜間防衛が機能できる安全な下限として基準線を定める必要がある」。ステーションの数は再び21に設定され、さらに移動式または可搬式のモデルが13基設置された。また、長距離固定ステーションがエリアをカバーするため、既存の移動ステーション5基を閉鎖する必要もあった。^[18]

最終的に1942年末までに実際に完成したのは2つの実験施設のみで、1943年1月にイギリス空軍ニーティスヘッド基地が加わった。 ^[19] 1943年10月までに21の固定局のうち20が設置されたが、一度に複数の迎撃を誘導する能力は依然として問題であった。^[20]

1942 年、イギリス空軍爆撃司令部が強化される過程で、 「ウィンドウ」の概念がジョーン カランによって導入され、実際に開発されました。ウィンドウは、アルミホイルで裏打ちされた黒い紙の細片で構成され、ドイツのレーダー システムにとって効果的な半波長ダイポールとなるサイズにカットされていました。爆撃機から投下されると、航空機のように見える偽の反射を生成し、接近を混乱させます。

ウィンドウの導入により、その使用について RAF 内で議論が巻き起こった。戦闘機司令部は、ドイツ軍は初めて使用したときにその目的を理解し、すぐに模倣できるだろうと指摘した。これにより、ドイツ軍は英国への大規模な夜間攻撃を再開できる可能性があり、戦闘機司令部のレーダーではそれを阻止することはできない。ウィンドウを使用する決定は、何度も行われ、撤回されたが、戦闘機司令部がその影響を受けない新しいレーダー システムを受け取り始めたときに、最終的に許可された。

皮肉なことに、ドイツはすでにデュッペルと呼ばれる独自のバージョンを開発していました。イギリス上空で使用すればイギリス空軍がすぐにその目的を理解し、ドイツのレーダーに対して使用するだろうと考えたため、ドイツはデュッペルを使用しないことに決めました。何ヶ月もの間、両軍はこの技術を「放置」していました。ヘルマン・ゲーリングは、中止されたプロジェクトに関する情報がイギリスに漏れる傾向があることを知り、デュッペルに関するすべての情報を破棄するよう命じました。

イギリス軍に使用された後、ドイツ軍はイギリスの多くのレーダーシステムに共通する1.5mの波長を妨害するため、80cmに短縮したバージョンの生産を開始した。しかし、研究成果のほとんどが破壊されたため、プロジェクト再開まで数ヶ月を要した。ドイツ軍は1943年10月7日と8日の夜にデュッペルを初めて使用した。イギリス空軍のオペレーターが見守る中、200機もの航空機が2つのグループに分かれてネイティスヘッドに接近し、大規模な襲撃が始まったように見えた。夜間戦闘機の方向を特定することは、画面の乱雑さと、近くの周波数のIFF Mark IIIの応答を圧倒する反射の両方のせいで、ほとんど不可能であることが判明した。^[21]

オペレーターたちは、返答に特定のパターンがあることに気づき始めると、デュッペルに対処する方法をすぐに習得した。11月15日から16日の夜、かなりのデュッペルがあったにもかかわらず、プリマスへの襲撃が追跡された。^[20]

ドイツ軍がデュッペルを小規模な襲撃に使用したことは、1944年初頭のシュタインボック作戦開始に向けてイギリスのレーダーオペレーターに貴重な教訓を与えた。夜間戦闘機部隊の準備を可能にしたウルトラ迎撃と相まって、最初の襲撃が始まったときにはシステムは高い準備態勢にあった。1944年5月に攻勢が開始されるまでに、合計33機のタイプ7が運用可能だった。^[20]

この時期のイギリス空軍の夜間戦闘機作戦は、ドイツ軍の対抗手段と戦術変更により、比較的効果が薄かった。これにはデュッペルやその他の妨害装置の使用も含まれていたが、より重要なのは、航空機が接近の大半を低高度で飛行し、フランスからの誘導無線信号を捕捉するために目標に近づくにつれて上昇しただけだったことである。つまり、航空機が視認できるのは短時間だけであり、7式戦闘機の有効性は限られていた。イギリス国民にとって幸運なことに、この時点でドイツ空軍はかつての面影はなく、この作戦は主に滑稽なほどに悪い結果で知られた。^[20]

ドイツ軍の妨害に対する懸念は当初から考慮されていた。1941年、最初のタイプ7ユニットが稼働すると、冗長化されたタイプ8の改造が導入された。これは、新しい電子機器を使用して動作周波数を209MHzから250〜300MHzに移動することで、1.5mでの妨害を回避しようとした。^[20] 1944年3月までに完成したのは3台だけで、その時点では新しいシステムがそれらを置き換えていた。同時に開始されたより協調的な取り組みは、600MHzで動作するAMESタイプ11であった。1942年1月に6台が発注され、 12月にチェーンホームローサイトに設置された。1943年10月、これらは妨害が発生した場合のバックアップサービスを提供するためにタイプ7サイトに移動された。これらは最終的に期待外れとなり、垂直カバレッジに大きなギャップがあり、^[20]タイプ7と同様にデュッペルの影響を受けることが判明した。^[20]

1943年6月、より説得力のある解決策がようやく導入された。AMESタイプ13高度探知レーダーを横向きにして、10cmのマイクロ波波長のGCI、AMESタイプ14を作ったのである。これらは関連するタイプ13と一緒に設置して、AMESタイプ21をまとめて作る予定だった。しかし、これらのタイプ21の最初のものは1944年初頭までイギリス空軍サンドイッチ基地に設置されず、シュタインボック作戦の支援には遅すぎた。1944年6月までに、ほとんどのGCIステーションにはタイプ7に加えてタイプ21が設置された。^[22]

防衛ネットワークは、1944年5月に208の早期警戒ステーションと、さらに33の様々なタイプのGCIステーションでピークに達した。しかし、1943年11月にはすでに特定のステーションの運用を段階的に縮小することが決定されており、合計20のステーションが「保守管理」下に置かれていた。1944年のDデイ侵攻後、連合軍は、チェーンホーム信号を使用して連合軍爆撃機を追跡するドイツのクラインハイデルベルクシステムを知り、その結果、使用はさらに減少し、爆撃機が任務中はすべてのCHステーションがオフになった。^[23] 1945年までに、サイトが英国からヨーロッパ本土に移され、そこでの作戦を支援するため、ネットワークはさらに縮小された。^[12]

1944年8月、空軍参謀総長は戦後計画の策定を開始した。この計画では、ロンドン周辺の第11軍団はほぼ現状のまま維持されるが、国の残りの地域ではレーダー、戦闘機、対空砲の配備を戦時中の半分程度に削減するとされていた。この議題は何度か再検討され、更新された後、1945年7月7日に首相に提示されたが、首相は戦後の軍全体を個別にではなく全体として検討する必要があるとして即座に却下した。^[24]

1945年末のチェリー報告書では、さらに徹底した検討が行われた。報告書では、ソ連が英国に到達でき、タイプ7を逃れる性能を持つTu-4ブル爆撃機を導入したと指摘されていた。報告書では、複数のステーションからの情報を1,000マイル（1,600 km）離れたマスターGCIステーションに電子的に転送し、オペレーターが空域のより広い複合ビューと、迎撃を準備する十分な時間を与えることを提案した。これは、必要な250マイル（400 km）の範囲のレーダーが導入されるまでの暫定的な措置であった。^[25]

政府は、次の戦争は少なくとも10年先であり、戦後の経済を活性化させる必要があるため、その間の人員要件は最小限で済むと考えていた。また、レーダー技術の急速な進歩は今後も続くと予想され、その間に新しいシステムを導入するには、10年の任期の終わりまでにそれらを交換する必要があると指摘した。政府は、全体的な研究開発努力、特にチェリー報告書の電子計画転送の概念に価値を見出した。^[26]

これにより、ネットワーク全体の運用が急速に縮小され、運用されているのは7つのGCIと3つのCHのみとなった。他のステーションの機器の多くは、残りの運用サイトに移動されました。ソプリー、トリムリーヒース、ニーティスヘッド、パトリントンの4つのマスターGCIを運用開始することに成功しました。^[27]

1948年7月のベルリン封鎖により、次の戦争の推定期間についての懸念が生じた。ネットワークの状態に関する白書は1949年3月に完成した。この白書では、ステーションがひどい状態にあり、その多くが天候による被害を受け、いくつかは侵入され破壊されていることが判明した。また、完全な防御には1152機の戦闘機と265の対空砲連隊が必要であるが、実際に利用できるのは352機の戦闘機と75の連隊のみであった。^{[28]これらすべては、1949年8月29日の}ソ連初の原子爆弾のテストによって極めて緊急性を帯びた。その月、新しい指令で、イギリス空軍戦闘機司令部の任務はイギリスの防衛であると定められた。^[29]

これらの変更の結果、チェリー報告書で想定された基準までシステムを引き上げる新しい計画が浮上した。まず、既存の戦時レーダー施設を再活性化してアップグレードし、次にはるかに高性能な新型レーダーに置き換えるというものである。^[30]変更の中には、既存のGCI局に、より精度の高いアップグレードされたアンテナ、より優れた性能のための新しい電子機器、表示システムのアップグレード、高度測定用の4つのタイプ13、および妨害防止用の2つのタイプ14ユニットが導入されるというものがあった。^[30]さらに、第二次世界大戦のハピドロームは、ニアミスに耐えられる地下管制センターにアップグレードされる予定であった。^[31]

この「第 1 段階」システムは、ロンドン地域でできるだけ早く完成し、1953 年半ばまでに国全体に拡張される予定でした。しかし、1951 年 3 月になっても、このスケジュールに間に合わないことは明らかでした。1951 年 5 月、供給省はより高い優先順位を命じましたが、配達に明らかな影響はなかったようです。12 月、管理および報告進捗委員会 (CRPC) は、ネットワークは 1953 年末または 1954 年初頭まで利用できないと報告しました。1952 年 4 月の供給省からの報告では、この期限は 1954 年 9 月まで延期されましたが、彼らが「最優先」を受けた場合は 1953 年末まで延期されました。^[32]

一方、レーダー研究機関^[c]は、グリーン ガーリックと呼ばれる実験的なラッシュアップ レーダー システムの使用を開始していました。このシステムは、代替レーダーの要件をほぼすべて満たすことができることが証明されましたが、当初の要求より何年も早く満たすことになります。これにより、アップグレード プロセスにかかるプレッシャーがいくらか軽減されました。この時点で、スーパー プライオリティの効果が感じられ始め、1952 年までのアップグレードの進捗は大幅に改善されました。1953 年末までに、PPI ディスプレイのスイープが物理的ではなく電子的である新しい「固定コイル」コンソール ディスプレイを除いて、ほとんどのアップグレードが実行されました。^[33]

アップグレードされたタイプ7の最終納品は、新しいシステムに問題が見つかったためさらに遅れました。問題の診断にさらに9か月、すべてのステーションに修正をインストールするのにさらに6か月かかりました。ステージ1は最終的に1955年に「事実上完了」と宣言されました。^[34]

グリーンガーリックのさらなる研究は引き続き成功を収めた。現在AMESタイプ80として知られる最初の運用ユニットは、当初想定されていたオリジナルのマイクロ波早期警戒ユニットの1957年よりも何年も早い1953年に導入され始めた。追加の変更が加えられると、GCIの役割も処理できる十分な解像度を備えた新しいバージョンであるマークIIIが登場した。これらのユニットの範囲も250マイル（400 km）に改善されたため、マスターコントロールセンターの必要性がなくなり、より広いエリアでタイプ80のディスプレイから直接傍受を処理できるようになりました。^[35]

マークIIIは1955年に運用を開始し、その時点でタイプ7は不要になりました。少数のタイプ7ステーションは新しいレイアウトに保持され、主にタイプ80ステーション間のギャップフィラーとして使用されました。この役割のために、タイプ7ステーションはさらにアップグレードされ、ROTOR電子機器は保持されましたが、水平解像度が大幅に向上し、タイプ80の解像度に一致するように新しいアンテナが追加されました。この変換の一環として、高さを測定する機能は失われましたが、これは別の高さ測定レーダーを追加することですでに対処されていました。^[35]

「1958年C&R概要計画」では、ROTORステージ3システムに5つのマーク4システムと10のマーク5システムが残っていると言及されている。タイプ7の最後のものがいつ退役したかは不明である。1960年代以降は言及されなくなり、ラインズマン/メディエーターネットワークが構築されていた1960年代後半までには、いかなる参考文献にも登場していない。^[36]

タイプ7ファイナル局は通常、アンテナとその下にある関連するレーダー井戸、および通常数百メートル離れた遠隔地にある運用室の2つの部分で構成されていました。運用室は、当時の人気BBCラジオ番組「ハピドローム」にちなんで「ハピドローム」というニックネームが付けられました。^{[37] [d]}レーダーの設置場所と運用室とレーダーの距離に応じて、レーダーの設置場所は「ローカル」または「リモート」と呼ばれていました。リモートの設置場所には、処理されたレーダー信号またはビデオを運用室までの距離を送信するための追加機器がありました。^[38]

タイプ7は、それぞれ約150センチメートル（59インチ）の長さの全波長ダイポールアンテナ[ ^e]を使用していました。これらは、8つのアンテナが端から端まで並んで1つの水平列を形成するように列に配置されていました。1つの列に電力が供給されると、ダイポールは建設的に干渉し、水平方向に約15度の狭いビームを生成し、垂直方向には全方向性でした。このような8つの列が互いに積み重ねられ、アンテナアレイを構成しました。ダイポールの後ろにある金網反射器が信号を前方にリダイレクトしました。完全なアレイは、それぞれ8つのダイポールの列が4列あり、合計32の要素で構成されていました。^[38]

ダイポールの列はグループに分けられ、上部のアレイに2列、中間のアレイと下部のアレイにそれぞれ1列ずつありました。3つすべてを接続して、水平方向と垂直方向の両方に狭く焦点を合わせた1つの大きなアンテナを作成することができ、長距離検出に最大のエネルギーが必要な場合に使用されました。より一般的には、2つの下部アレイのうちの1つを別の回路に切り替えて、高さの検出に使用しました。それらを同位相または逆位相に接続することにより、アレイの受信パターンはいくつかの感度ローブを形成し、それを使用してターゲットの垂直角度を中程度の精度で測定できました。^[39]

ダイポールと金網反射器は、従来の足場に似た鋼鉄製のスペースフレームに取り付けられていた。フレームの中央を垂直に走る大きな鋼鉄の柱は、機械的な支持、回転、および配線管として使用されていた。アンテナは柱の上の大きなベアリングから吊り下げられていた。システム全体の幅は54フィート（16メートル）、高さは30フィート（9.1メートル）、重量は約20トン（20トン）であった。^[38]

回転させるために、 15馬力のDCモーター（アンテナトラバースモーターの略称ATM）がチェーンドライブを介してポールの根元に接続されていました。これは、安価な電子インバーターが登場する前の時代であり、DC発電機を駆動する24馬力の3相交流モーターによって電力が供給されていました。複雑なシステムによってフィードバックが生成され、風がアンテナを揺さぶっても回転速度がほぼ一定に保たれました。このシステムはどちらの方向にも回転でき、回転速度を選択できましたが、6 RPMの設定が最も一般的であると広く報告されています。^[40]

送信機と受信機の電子機器は、アンテナの下の地面に掘られたコンクリートの小部屋、レーダーウェルに設置されていた。信号は、受信機の過負荷を避けるために回路から受信機を遮断するスイッチシステムを介してアンテナに送られた。これはウェルの天井に取り付けられた一連の銅棒で構成されており、送信パルス中にアーク（またはフラッシュオーバー）し、電力レベルが低下するとアークが止まり、受信機が再接続される。アンテナ小屋には、システムの調整に使用するオシロスコープディスプレイも1台設置されていた。^[40]

アンテナの設置場所は非常に重要でした。高度探知システムは、基地の前の地面からのビームの反射を二次信号として使用し、メインローブと混合して垂直に積み重ねられた一連のサブビームを形成しました。これが機能するには、基地周辺の地面が非常に平らでなければなりません。アンテナをわずかに窪んだ場所に設置すると、最も効果的でした。これらの理由から、最適な場所は自然のボウルでした。^[39]

7型レーダーの近くに他のレーダーが設置されていた場合（これは一般的だった）、それらのレーダーは7型レーダーからのパルスタイミングを受け入れ、同時に放送されないようにした。^[39]

主なディスプレイは、レーダー出力に接続された多数の大型ブラウン管 (CRT) で構成されており、ハピドローム内の多数のワークステーションから同時に方向指示を出すことができる。アンテナ シャフトに接続されたセルシンが角度測定を提供し、ディスプレイ内のセルシンに中継された。これらは CRT の偏向コイルに機械的に接続され、ディスプレイを同じ速度で回転させた。これを実用的にするために、CRT はテレビのように磁気偏向を使用し、磁石をチューブの外側に配置することができた。^[39]これは、通常より高速に作用する静電偏向を使用するオシロスコープ型ディスプレイとは対照的であるが、チューブ内に金属板が必要であり、この方法では電動化が困難である。電子スキャンによってこれが可能になるまでにはしばらく時間がかかった。^[33]

メインディスプレイには方向と距離の情報しか表示されなかった。角度分解能が約15°と比較的低いため、ターゲットは単一の点ではなく、ディスプレイの一部を覆う円弧として表示された。あるオペレーターは、5マイルの長さのバナナの攻撃を見ようと外に走り出したと冗談を言ったが、^[41]他の人はそれをソーセージと呼んだ。^[42]円弧、つまりペイントは対称的であるため、ターゲットの実際の方位はペイントの中心であり、オペレーターは1.5°ほどの精度を得ることができた。^[39]

完全なソリューションには、IFF と高度検出という 2 つの機能も必要でした。前者は、オペレーターが手動で起動する別のシステムによって提供されました。メイン ディスプレイを見ながら、IIF オペレーターは、ビームが識別したいブリップの 1 つに近づいたときにボタンを押しました。これにより、IFF 送信機は別の周波数で信号を送信しました。モデルに応じて、航空機の受信機は、この信号を Type 7 の周波数または 2 番目のチャネルで再放送します。これらの信号は、受信反射と混合され、ターゲットの周囲に多数の追加のブリップが表示されます。通常、ディスプレイ上の短い線分の形で表示されるこのようなブリップの存在は、IFF 受信を確認しました。^[40]

高度測定はより複雑でした。2人目のオペレーターには、オリジナルのチェーンホームディスプレイと同様に、主にターゲットまでの距離を示す独自のHRスコープが提供されました。ディスプレイには、選択された2つのアレイの1つからの信号が交互に供給され、電動スイッチを使用してそれらをすばやく切り替えます。無線アンプにもスイッチから供給され、2つの入力信号のうち1つを反転して、センターラインの反対側に偏向させます。その結果、センターラインの両側に1つずつ2つのブリップが発生しました。^[40]

各垂直アレイはそれぞれ異なる感度方向を持っており、下側のアレイは地面からの反射により高角度で感度が高い。2つの選択されたアレイからのブリップの大きさを比較することで、オペレーターはターゲットがどちらの射線に近いかを判断し、ステーションに対する垂直角度を推定できる。簡単な三角法を使用して、航空機の高度を大まかに推定できる。これらの測定は、アンテナが特定のターゲットを通過する瞬間にのみ実行でき、長い時間にわたってレーダーがさまざまなターゲットを通過するたびに信号が絶えず飛び交うため、表示を適切に解釈するにはかなりの経験が必要だった。^[40]

ハピドロームは一般的にサイドスプリットホームのように配置されていましたが、サイズは150×40フィート（46×12メートル）でした。^[43] 1階建てのセクションには洗面所、発電機、セントラルヒーティングなどがあり、2階建てのセクションには作業エリア、または報告ホールがありました。^[44]

PPI と高度計の迎撃キャビンは、ホールのメインフロアに C 字型に配置され、地面よりわずかに高くなっていました。各キャビンには、PPI と高度計のディスプレイ、戦闘指揮官が作業する計画テーブル、公式報告用の独立した記録ステーションがありました。ハピドロームには、その大きさに応じて 12 個もの個別の PPI ステーションがありましたが、メインホールには 2 つか 3 つの小さなステーションしかありませんでした。これらは、赤、緑、黄色と呼ばれていました。^[44]

C の中央の地面に埋め込まれたオープン エリアでは、作戦指揮官がキャビンから伝えられた報告を受け取り、戦闘全体の状況を把握するために地図上に木製のマーカーを配置します。マーカーには高度や編隊の規模などの情報も記録されます。2 番目の作戦指揮官グループは戦闘機基地から情報を受け取り、独自の地図上に同様のマーカーを配置して、自分の作戦地域外の航空機の位置を示します。3 番目のグループは、これらの報告をすべて、ホールの中央にあるより大きな一般状況マップにまとめます。ホールの後ろには、誰の目にも見えるように、セクターに割り当てられた戦闘機中隊の状況を示すトート ボードがあります。^[44]

キャビンのほぼ上方には、ホールの床がよく見える大きなガラス窓のある一連のオフィスが配置されていた。これらには、チーフ コントローラー、戦闘機元帥、対空指揮官、サーチライト コントローラーのオフィスが含まれていた。これらのオフィスには、独自の PPI と記録ステーションも含まれていた。チーフ コントローラーは、一般状況マップで戦闘の進行を観察しながら、トート ボードから利用可能な航空機を選択し、迎撃に割り当てることができた。^[44]

どのキャビンにも特定の目標を迎撃する任務が与えられ、所属の戦闘機を迎撃地点に誘導する。無線オペレーションルームはすべてのオフィスを担当し、迎撃キャビンの直接管理下にない航空機との一般的な通信を担当した。これらのオペレーターの主な任務は、戦闘機を飛行場まで送迎することだった。一部のハピドロームには、他のステーションや本部に報告するための通路が設けられた独立した出納係室もあった。^[44]

ROTORの一環として、作業負荷を軽減するために、ハピドロームはスキアトロンを追加してさらに改良され、PPIディスプレイを地図ボードに直接投影しました。オペレーターは、地図上の暗いスポットの上にマーカーを置くだけで、軌跡を描くことができます。軌跡の作成は、マーカーの位置を一定の時間ごとに更新し、以前の位置を示す小さな矢印を残すだけで済みました。^[44]

外界と接続するために、ハピドロームには専用の構内交換機と、航空機との通信用のVHFおよびUHF無線機が備え付けられていた。無線機のアンテナはレーダーの干渉を避けるため、1マイル以上離れた場所に設置されていた。^[44]

マーク2とマーク3の改造は主に電子機器のアップグレードで構成されていました。最も注目すべきは、動作電力が最大500kWに増加したことです。これは、元のモデルの通常電力の5倍以上です。受信機も、ノイズがわずか8dbの低ノイズアンプで改良されました。^[45]

マーク4およびマーク5への改造では、アンテナは水平方向にさらに延長され、垂直方向には縮小され、幅64フィート（20メートル）、高さ11フィート（3.4メートル）になった。アンテナは、以前のバージョンと同じポールの上部に取り付けられ、半分までしか伸びなかった。アンテナの下には、元のアンテナ フレームワークの上に構築され、両側に三角形のセクションが追加された大きなサポート フレームワークがあった。^[45]余分な水平方向のスペースにより、列を8つから12のダイポールに拡張し、垂直方向に4列に減らすことができた。これにより、ビームの水平角度が15度から3.6度に減少し、接近して飛行する航空機をより簡単に識別できるようになりました。改造の一環として、異なる構成で列を接続する機能は削除され、高度測定は別のAMESタイプ13高度測定レーダーによって実行されるようになりました。^[46]

マーク3と5のバージョンは、それぞれマーク2と4の遠隔読み取りバージョンでした。これらのバージョンは、ディスプレイが設置されているタイプ80ステーションまで、同軸ケーブルを介して最大約2マイル（3.2 km）の信号を転送するための追加機器を備えているという点のみが異なっていました。これにより、タイプ80が妨害されたり攻撃されたりした場合に備えて、これらのステーションをバックアップとして使用できました。どちらも、 1950年代初頭に使用が開始されたIFFマーク10も装備されていました。これは、以前のようにタイプ7アンテナに取り付けられていませんでした。代わりに、IFF受信機はAMESタイプ14GCIレーダーのマウントと回転ギアに適合するように改造され、AMESタイプ79と呼ばれるユニットが作られました。これはタイプ7と同期して回転し、レーダーと同時に質問パルスが送信されないように、タイプ7からのメイントリガー信号を使用しました。^[45]

システムの有効範囲は目標の高度に依存した。爆撃機サイズの目標に対しては、高度500フィート（150メートル）で約10マイル（16キロメートル）であったが、高度20,000フィート（6,100メートル）では90マイル（140キロメートル）に増加した。これらの範囲は、すべてのダイポールが同位相で使用されている場合にのみ適用され、高度測定用に接続されている場合の範囲はより狭かった。2.5～20度の目標に対して、垂直高度測定の精度は約500フィート（150メートル）で、方位精度は約1.5度であった。^[39]

マーク4とマーク5で実施された電子機器とアンテナのアップグレードにより、性能が劇的に向上した。地平線上のメテオNF.11標的に対して、約240マイル（390 km）の射程が可能になった。また、垂直方向のカバー範囲も大幅に広がり、地平線から10度上にある同じ標的に対して約70マイル（110 km）の射程を実現した。^[45]

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