Chaîne Home

radar côtières d'alerte avancée construit par la Royal Air Force (RAF) avant et pendant la Seconde Guerre mondiale pour détecter et suivre les aéronefs. Initialement connues sous le nom de RDF , puis officiellement nommées Air Ministry Experimental Station Type 1 ( AMES Type 1) en 1940, ces unités radar ont également été appelées Chain Home pendant la majeure partie de leur existence. Chain Home fut le premier réseau radar d'alerte avancée au monde et le premier système radar militaire à devenir opérationnel. Son impact sur le conflit en fit l'un des systèmes les plus puissants de ce que l'on a surnommé la « guerre des sorciers ».

Fin 1934, le Comité Tizard demanda à l'expert en radio Robert Watson-Watt de se prononcer sur les allégations répétées concernant les rayons de la mort radio et les rapports suggérant que l'Allemagne avait construit une arme radio. Son assistant, Arnold Wilkins , démontra l'impossibilité d'un tel rayon, mais suggéra que la radio pouvait être utilisée pour la détection à longue portée. En février 1935, une démonstration concluante fut organisée : un récepteur fut placé près d'un émetteur ondes courtes de la BBC et un avion survola la zone. À l'aide de matériel radio ondes courtes commercial, l'équipe de Watt construisit un prototype d'émetteur à impulsions qui, en juin 1935, détecta un avion de passage. Le développement de base fut achevé à la fin de l'année, avec des portées de détection de l'ordre de avions de chasse mena à la création du premier réseau d'interception intégré contrôlé au sol , le système Dowding . Au début de la guerre, la majeure partie des côtes est et sud était couverte par des radars.

Le système Chain Home s'est avéré crucial lors de la bataille d'Angleterre en 1940. Les systèmes CH pouvaient détecter les avions ennemis en formation au-dessus de la France, offrant ainsi aux commandants de la RAF le temps nécessaire pour positionner leurs appareils sur la trajectoire du raid. L' efficacité de la RAF s'en est trouvée décuplée, au point qu'elle disposait d'une force de chasse trois fois supérieure, lui permettant de vaincre des forces allemandes souvent plus importantes. Le réseau Chain Home a été continuellement étendu, comptant plus de 40 stations opérationnelles à la fin de la guerre, y compris des versions mobiles pour les opérations outre-mer. Vers la fin du conflit, la menace des bombardements de la Luftwaffe s'étant écartée, les systèmes CH ont été utilisés pour détecter les lancements de missiles V2 . Les systèmes radar britanniques ont été progressivement démantelés après la guerre, mais le début de la Guerre froide a conduit à la réutilisation des radars Chain Home au sein du nouveau système ROTOR , jusqu'à leur remplacement par des systèmes plus modernes dans les années 1950. Seuls quelques sites d'origine subsistent.

Durant les premières années du développement de la radio, il était largement admis que certains matériaux, notamment les métaux, réfléchissaient les signaux radio. Ceci a permis d'envisager la localisation d'objets en émettant un signal, puis en utilisant la radiogoniométrie (RDF) pour mesurer le relèvement des réflexions. Un tel système a fait l'objet de brevets déposés par l'Allemand Christian Hülsmeyer en 1904 , et de nombreuses expérimentations ont été menées dès lors. Ces systèmes ne révélaient que le relèvement de la cible, et non sa distance, et, en raison de la faible puissance des équipements radio de l'époque, ils n'étaient utiles que pour la détection à courte portée. Ils ont ainsi été utilisés pour la détection d'icebergs et la prévention des collisions par temps de brouillard ou de mauvais temps, situations où seule une estimation approximative du relèvement des objets proches était nécessaire.

L’utilisation de la détection radio spécifiquement contre les aéronefs a été envisagée pour la première fois au début des années 1930. Des équipes au Royaume-Uni, aux États-Unis , en Allemagne et ailleurs ont toutes étudié ce concept et consacré des efforts, même minimes, à son développement. Faute d’informations de télémétrie, ces systèmes restaient d’une utilité pratique limitée ; deux mesures d’angle pouvaient être utilisées, mais elles étaient longues à réaliser avec les équipements RDF existants et les mouvements rapides de l’aéronef pendant la mesure rendaient la coordination difficile.

Depuis 1915, Robert Watson-Watt travaillait pour le Met Office dans un laboratoire situé au sein de la section de recherche radio (RRS) du Laboratoire national de physique (NPL) , à Ditton Park , près de Slough . Watt s'intéressa à l'utilisation des signaux radio fugaces émis par la foudre pour suivre les orages , mais les techniques de radiogoniométrie existantes étaient trop lentes pour permettre de déterminer la direction avant la disparition du signal. En 1922, il résolut ce problème en connectant un tube cathodique (CRT) à un réseau d'antennes directionnelles Adcock , initialement construit par la RRS mais désormais inutilisé. Le système ainsi obtenu, plus tard connu sous le nom de « huff-duff » (pour HF/DF, radiogoniométrie haute fréquence), permettait de déterminer quasi instantanément le relèvement d'un signal. Le Met Office commença à l'utiliser pour émettre des alertes orageuses à destination des aviateurs.

Durant cette période, Edward Appleton, du King's College de Cambridge, menait des expériences qui lui vaudraient le prix Nobel de physique . Utilisant un émetteur de la BBC installé en 1923 à Bournemouth et captant son signal grâce à un récepteur situé à l'université d'Oxford , il put exploiter les variations de longueur d'onde pour mesurer la distance jusqu'à une couche réfléchissante de l'atmosphère, alors appelée couche de Heaviside . Après les premières expériences à Oxford, un émetteur du NPL à Teddington fut utilisé comme source, le signal étant reçu par Appleton dans une station annexe du King's College, dans l'East End de Londres. Watt prit connaissance de ces expériences et entreprit les mêmes mesures avec les récepteurs de son équipe à Slough. Dès lors, les deux équipes collaborèrent régulièrement et Watt forgea le terme « ionosphère » pour décrire les multiples couches atmosphériques qu'ils avaient découvertes.

En 1927, les deux laboratoires de radiocommunication, ceux du Met Office et du NPL, fusionnèrent pour former la Station de recherche radio (RRS), dirigée par le NPL et dont Watt était le directeur. Cela permit à Watt d'être en contact direct avec la communauté scientifique, ainsi qu'avec les officiers supérieurs des transmissions de l' armée britannique , de la Royal Navy et de la Royal Air Force . Watt devint un expert reconnu dans le domaine de la technologie radio. Commença alors une longue période durant laquelle Watt milita pour que le NPL s'implique davantage dans le développement technologique, au-delà de sa mission de recherche pure. Watt s'intéressait particulièrement à l'utilisation de la radio pour la navigation aérienne à longue portée, mais la direction du NPL à Teddington se montra réticente et ses propositions restèrent lettre morte.

En 1931, Arnold Frederic Wilkins rejoignit l'équipe de Watt à Slough. Nouveau venu, il se vit confier diverses tâches subalternes. L'une d'elles consistait à sélectionner un nouveau récepteur à ondes courtes pour les études ionosphériques, une mission qu'il s'acquitta avec beaucoup de sérieux. Après avoir étudié en détail plusieurs appareils, il choisit un modèle du General Post Office (GPO) fonctionnant à des fréquences très élevées pour l'époque. Dans le cadre des tests menés sur ce système, le GPO publia en juin 1932 un rapport intitulé « Interférences dues aux avions ». Ce rapport relatait l'observation de l'équipe de test du GPO : le passage d'avions à proximité du récepteur provoquait une variation d'intensité du signal, un phénomène gênant appelé évanouissement .

Le terrain était désormais propice au développement du radar au Royaume-Uni. Grâce aux connaissances de Wilkins sur la réflexion des signaux à ondes courtes par les aéronefs, à un émetteur de la BBC pour illuminer le ciel comme dans l'expérience d'Appleton, et à la technique RDF de Watt pour mesurer les angles, un radar complet put être construit. Si un tel système pouvait déterminer l'angle d'une cible, il ne pouvait pas en déterminer la distance ni la position spatiale. Pour ce faire, deux mesures devaient être effectuées depuis des emplacements différents. La technique de Watt, dite « huff-duff », résolvait le problème des mesures rapides, mais la question de la coordination des mesures entre les deux stations demeurait, de même que celle des imprécisions de mesure ou des différences d'étalonnage entre les deux stations.

La technique manquante qui a rendu le radar pratique était l'utilisation d'impulsions pour déterminer la distance en mesurant le temps entre l'émission du signal et la réception du signal réfléchi. Cela permettrait à une seule station de mesurer simultanément l'angle et la distance. En 1924, deux chercheurs du Laboratoire de recherche navale des États-Unis, Merle Tuve et Gregory Briet, décidèrent de reproduire l'expérience d'Appleton en utilisant des signaux pulsés synchronisés au lieu de la variation de longueur d'onde. L'application de cette technique à un système de détection n'échappa pas aux spécialistes du domaine, et un prototype fut mis au point par W.A.S. Butement et Signals Experimental Establishment (SEE) en 1931. Le ministère de la Guerre se montra peu intéressé par le concept et son développement resta peu connu en dehors du SEE.

Dans le même temps, le besoin d'un tel système se faisait de plus en plus pressant. En 1932, Winston Churchill et son ami, confident et conseiller scientifique Frederick Lindemann parcoururent l'Europe en voiture, où ils constatèrent la reconstruction rapide de l'industrie aéronautique allemande. C'est en novembre de la même année que Stanley Baldwin prononça son célèbre discours, affirmant que « le bombardier passera toujours ».

Au début de l'été 1934, la RAF mena des exercices de grande envergure avec jusqu'à 350 appareils. Les forces étaient divisées : les bombardiers tentaient d'attaquer Londres, tandis que les chasseurs, guidés par le Corps des observateurs , essayaient de les intercepter. Les résultats furent désastreux. Dans la plupart des cas, la grande majorité des bombardiers atteignirent leur cible sans apercevoir un seul chasseur. Pour remédier à ce résultat inégal, la RAF fournit des informations de plus en plus précises aux défenseurs, allant jusqu'à indiquer aux observateurs le lieu et l'heure des attaques. Malgré cela, 70 % des bombardiers atteignirent leurs cibles sans encombre. Ces chiffres laissaient présager la destruction de toute cible dans la ville. Le commandant d'escadron P.R. Burchall résuma la situation en constatant qu'« un sentiment d'impuissance et de consternation, ou du moins de malaise, s'est emparé de la population ». En novembre, Churchill prononça un discours sur « La menace de l'Allemagne nazie » dans lequel il souligna que la Royal Navy ne pourrait pas protéger la Grande-Bretagne d'un ennemi attaquant par les airs.

Au début des années 1930, un débat passionné agitait les milieux militaires et politiques britanniques au sujet de la puissance aérienne stratégique. Le célèbre discours de Baldwin amena nombre de personnes à croire que le seul moyen d'empêcher le bombardement des villes britanniques était de constituer une force de bombardiers stratégiques si importante qu'elle pourrait, selon les termes de Baldwin, « tuer plus de femmes et d'enfants plus rapidement que l'ennemi » . Même les plus hauts gradés de la RAF finirent par adhérer à cette politique, déclarant publiquement que leurs essais suggéraient que « “La meilleure défense, c'est l'attaque” est peut-être un lieu commun, mais il illustre la seule méthode efficace pour défendre ce pays contre une invasion aérienne. C'est l'attaque qui compte » . Alors que les Allemands réarmaient rapidement la Luftwaffe , la crainte grandit que la RAF ne puisse atteindre l'objectif d'une telle riposte et nombreux furent ceux qui suggérèrent d'investir massivement dans la construction de bombardiers

D’autres estimaient que les progrès réalisés dans le domaine des chasseurs rendaient le bombardier de plus en plus vulnérable et suggéraient d’explorer au moins une approche défensive. Parmi ces derniers figurait Lindemann, pilote d’essai et scientifique, qui notait dans le Times en août 1934 : « Adopter une attitude défaitiste face à une telle menace est inexcusable tant qu’il n’a pas été définitivement démontré que toutes les ressources de la science et de l’invention ont été épuisées. »

En 1923-1924, l'inventeur Harry Grindell Matthews affirma à plusieurs reprises avoir construit un appareil capable de projeter de l'énergie sur de longues distances et tenta de le vendre au ministère de la Guerre, mais il fut jugé qu'il s'agissait d'une supercherie. Ses tentatives incitèrent de nombreux autres inventeurs à contacter l'armée britannique en prétendant avoir mis au point une forme ou une autre du fameux « rayon de la mort » , électrique ou radio . Certains se révélèrent être des escrocs et aucun ne se révéla réalisable.

À peu près à la même époque, plusieurs récits laissaient entendre qu'une autre arme radio était en cours de développement en Allemagne. Ces récits étaient variés, mais l'un d'eux évoquait un rayon de la mort, tandis qu'un autre racontait comment les signaux radio permettaient de perturber le système d'allumage d'un moteur et de le faire caler. L'une des histoires les plus fréquemment rapportées concernait un couple d'Anglais qui, en vacances dans la Forêt-Noire , étaient tombés en panne de voiture en pleine campagne. Ils affirmèrent avoir été approchés par des soldats qui leur auraient demandé d'attendre le temps d'un test. Une fois le test terminé, ils purent redémarrer leur moteur sans problème. Peu après, un article paru dans un journal allemand, accompagné d'une photo d'une grande antenne radio installée sur le Feldberg , dans la même région, fit écho à cette histoire.

Bien que très sceptique quant aux affirmations concernant les rayons capables d'arrêter les moteurs et les rayons de la mort, le ministère de l'Air ne pouvait les ignorer, car leur existence était théoriquement possible. Si de tels systèmes pouvaient être construits, ils pourraient rendre les bombardiers inutilisables. Dans ce cas, la dissuasion des bombardiers de nuit pourrait disparaître du jour au lendemain, exposant le Royaume-Uni à une attaque de la flotte aérienne allemande en constante expansion. À l'inverse, si le Royaume-Uni disposait d'un tel dispositif, sa population pourrait être protégée.

En 1934, parallèlement à un mouvement visant à établir un comité scientifique chargé d'examiner ces nouveaux types d'armes, la RAF offrit un prix de 1 000 £ à quiconque pourrait démontrer un modèle fonctionnel d'un rayon de la mort capable de tuer un mouton à 100 mètres ; _30-0" rel="dc:references" typeof="mw:Transclusion mw:Extension/ref" data-mw="{"name":"ref","attrs":{"group":"","name":"FOOTNOTEHeazell2011[[Category:Wikipedia articles needing page number citations from April 2024]]^{[[[Wikipedia:Citing sources|page needed]]]}"},"body":{"id":"mw-reference-text-cite_note-FOOTNOTEHeazell2011[[Category:Wikipedia_articles_needing_page_number_citations_from_April_2024]][[[Wikipedia:Citing_sources|page needed]]]-30"},"parts":[{"template":{"target":{"wt":"sfn","href":"./Template:Sfn"},"params":{"1":{"wt":"Heazell"},"2":{"wt":"2011"},"p":{"wt":"{{pn|date=April 2024}}"}},"i":0}}] [ 29 ] il ne fut pas réclamé.

La nécessité de rechercher de meilleures formes de défense aérienne a incité Harry Wimperis à faire pression pour la formation d'un groupe d'étude afin d'examiner de nouveaux concepts. Lord Londonderry , alors secrétaire d'État à l'Air , a approuvé la formation du Comité pour l'étude scientifique de la défense aérienne en novembre 1934, demandant à Henry Tizard de présider le groupe, qui est ainsi devenu plus connu dans l'histoire sous le nom de Comité Tizard .

Lorsque Wimperis chercha un expert en radio pour évaluer le concept du rayon de la mort, il fut naturellement orienté vers Watt. Il écrivit à Watt « sur la faisabilité des propositions du type communément appelé “rayon de la mort” » . Les deux hommes se rencontrèrent le 18 janvier 1935 , et Watt promit d'examiner la question. Watt se tourna ensuite vers Wilkins pour obtenir de l'aide, mais souhaitait garder la question sous-jacente secrète. Il demanda à Wilkins de calculer l'énergie radio nécessaire pour élever la température de 4,5 litres d'eau calculs approximatifs démontrant que la quantité d'énergie nécessaire serait impossible à atteindre compte tenu de l' état de l' électronique.

Selon RV Jones , lorsque Wilkins présenta les résultats négatifs, Watt demanda : « Alors, si le rayon de la mort est impossible, comment pouvons-nous les aider ? » Wilkins se souvint du rapport précédent du GPO et fit remarquer que l’ envergure d’un bombardier moderne , environ antenne dipôle demi-onde pour les signaux d’une longueur d’onde de 50 mètres, soit environ 6 MHz. En théorie, cela permettrait de réfléchir efficacement le signal, qui pourrait être capté par un récepteur afin de donner une indication précoce de l’approche d’un avion.

Watt a répondu au comité que l'existence du rayon de la mort était extrêmement improbable, mais a ajouté :

L’attention se porte désormais sur le problème, toujours difficile mais moins dénué d’espoir, de la détection radio, et des considérations numériques sur la méthode de détection par ondes radio réfléchies seront soumises le cas échéant.

La lettre fut examinée lors de la première réunion officielle du Comité Tizard, le 28 janvier 1935. L'utilité du concept était évidente pour tous les participants, mais la question de sa faisabilité restait posée. Albert Rowe et Wimperis vérifièrent les calculs, qui s'avérèrent corrects. Ils répondirent immédiatement par écrit, demandant un examen plus approfondi. Watt et Wilkins firent un suivi avec une note secrète datée du 14 février, intitulée « Détection et localisation d'aéronefs par voie radio » . Dans cette nouvelle note, Watson-Watt et Wilkins examinèrent d'abord diverses émanations naturelles de l'aéronef – lumière, chaleur et ondes radio provenant du système d'allumage du moteur – et démontrèrent que celles-ci étaient trop faciles à masquer pour l'ennemi, au point d'être indétectables à des distances raisonnables. Ils conclurent que des ondes radio émises par leur propre émetteur seraient nécessaires

Wilkins a fourni des calculs précis concernant la réflectivité attendue d'un aéronef. Le signal reçu ne serait que 10 ^{à 19} fois plus puissant que le signal émis, mais une telle sensibilité était considérée comme conforme aux performances actuelles. Pour atteindre cet objectif, une amélioration supplémentaire de la sensibilité du récepteur, d'un facteur deux, a été envisagée. Leurs systèmes ionosphériques n'émettaient qu'environ 1 kW, mais des systèmes commerciaux à ondes courtes étaient disponibles avec des émetteurs de 15 ampères (environ 10 kW) qui, selon leurs calculs, produiraient un signal détectable à environ oscilloscope . Le reste des performances requises serait obtenu en augmentant le gain des antennes grâce à des antennes très hautes, focalisant ainsi le signal verticalement. La note se terminait par un schéma d'une station complète utilisant ces techniques. La conception était presque identique à celle des stations CH mises en service.

Le Comité s'empara de la lettre et débloqua immédiatement 4 000 £ pour lancer le développement. Il demanda à Hugh Dowding , membre du Comité chargé de l'approvisionnement et de la recherche sur l'air , de solliciter 10 000 £ supplémentaires auprès du Trésor. Dowding fut extrêmement impressionné par le concept, mais exigea une démonstration pratique avant de débloquer de nouveaux fonds.

Wilkins suggéra d'utiliser la nouvelle station ondes courtes de 10 kW et 49,8 m de la BBC à Borough Hill , Daventry (Northamptonshire), comme émetteur ad hoc . Le récepteur et un oscilloscope furent installés dans une camionnette de livraison utilisée par la RRS pour mesurer la réception radio dans la campagne environnante. Le 26 février 1935, ils garèrent la camionnette dans un champ près d' Upper Stowe et la relions à des antennes filaires tendues au sommet de poteaux en bois. Un Handley Page Heyford effectua quatre passages au-dessus de la zone, produisant des effets notables sur l'écran cathodique lors de trois de ces passages. Une stèle commémorative fut érigée sur le site de l'essai.

Watt, Wilkins et plusieurs autres membres de l'équipe RRS, ainsi que Rowe représentant le Comité Tizard, assistèrent à l'essai. Watt fut tellement impressionné qu'il affirma plus tard s'être exclamé : « La Grande-Bretagne est redevenue une île ! »

Rowe et Dowding furent tout aussi impressionnés. C'est à ce moment que l'inquiétude de Watt concernant le développement prit toute son importance ; la direction du NPL restait désintéressée par le développement pratique du concept et laissa volontiers le ministère de l'Air prendre le relais. Quelques jours plus tard, le Trésor débloqua 12 300 £ pour la poursuite du développement, et une petite équipe de chercheurs du RRS, tenue au secret, commença à travailler sur le concept. Un système devait être construit à la station du RRS, puis transféré à Orfordness pour des essais en mer. Wilkins développerait le récepteur à partir des unités du GPO, ainsi que des systèmes d'antennes adaptés. Restait alors le problème du développement d'un émetteur à impulsions approprié. Un ingénieur maîtrisant ces concepts était nécessaire.

Edward George Bowen rejoignit l'équipe après avoir répondu à une annonce parue dans un journal recherchant un expert en radio. Bowen avait auparavant travaillé sur des études ionosphériques sous la direction d'Appleton et maîtrisait parfaitement les concepts de base. Il avait également utilisé les systèmes RDF du RRS à la demande d'Appleton et était connu du personnel du RRS. Après un entretien informel, Watson-Watt et Jock Herd lui affirmèrent que le poste était à lui s'il pouvait chanter l' hymne national gallois . Il accepta, mais seulement s'ils chantaient l'hymne écossais en retour. Ils refusèrent et lui confièrent le poste.

Partant de l'électronique de l'émetteur de la BBC, mais utilisant un nouveau tube émetteur de la Marine, Bowen mit au point un système qui transmettait un signal de 25 kW à 6 MHz ( longueur d'onde de 50 mètres), en émettant des impulsions de 25 µs 25 fois par seconde. Parallèlement, Wilkins et L.H. Bainbridge-Bell construisirent un récepteur à partir d'électronique Ferranti et d'un tube cathodique du RRS. Ils décidèrent de ne pas assembler le système au RRS pour des raisons de confidentialité. L'équipe, composée désormais de trois officiers scientifiques et de six assistants, commença à transférer l'équipement à Orfordness le 13 mai 1935. L'émetteur et le récepteur furent installés dans d'anciennes baraques vestiges d'expérimentations d'artillerie de la Première Guerre mondiale . L'antenne de l'émetteur était un simple dipôle tendu horizontalement entre deux poteaux distance . Le groupe publia plusieurs rapports sur ces effets , prétendant que leurs études ionosphériques interféraient avec les autres expériences menées au RRS de Slough et remerciant le ministère de l'Air de leur avoir accordé l'accès à un terrain inutilisé à Orfordness pour poursuivre leurs travaux. Bowen continua d'augmenter la tension de l'émetteur, partant du maximum de 5 000 volts suggéré par la Marine, puis l'augmentant par paliers sur plusieurs mois jusqu'à 12 000 V, ce qui produisait des impulsions de 200 kW. Des arcs électriques entre les tubes électroniques nécessitèrent une reconstruction de l'émetteur avec un espacement accru entre eux, tandis que les arcs électriques sur l'antenne furent résolus en suspendant des billes de cuivre au dipôle afin de réduire l'effet corona .

En juin, le système fonctionnait bien, mais Bainbridge-Bell se montra si sceptique quant à son succès que Watt finit par le renvoyer au RRS et le remplaça par Nick Carter. Le comité Tizard visita le site le 15 juin pour examiner les progrès de l'équipe. Watt fit secrètement survoler les environs par un Vickers Valentia et, des années plus tard, affirma avoir vu les échos sur l'écran, mais personne d'autre ne se souvient de les avoir vus.

Watt décida de ne pas retourner au RRS avec le reste du groupe Tizard et resta avec l'équipe une journée de plus. Sans aucune modification apportée à l'équipement, le système fut mis en marche le 17 juin et fournit immédiatement des échos d'un objet situé à station expérimentale d'hydravions de Felixstowe, située à proximité , et le responsable lui annonça qu'un hydravion Supermarine Scapa venait d'atterrir. Watt demanda à l'appareil de revenir pour effectuer d'autres passages. Cet événement est considéré comme la date de naissance officielle du radar au Royaume-Uni.

Les avions de la RAF Martlesham Heath prirent en charge la fourniture de cibles pour le système, et la portée fut continuellement étendue. Lors d'un essai le 24 juillet, le récepteur détecta une cible à

En août 1935, Albert Rowe , secrétaire du comité Tizard, a inventé le terme « Radio Direction and Finding » (RDF), choisissant délibérément un nom qui pourrait être confondu avec « Radio Direction Finding », un terme déjà largement utilisé.

Dans une note du 9 septembre 1935, Watson-Watt a dressé le bilan des progrès réalisés. À cette époque, la portée était d'environ à miroirs acoustiques , développés depuis une décennie, étaient encore limités à une portée de seulement infrarouges pour la détection et le suivi, et de nombreux observateurs ont noté ses interventions incessantes contre les radars. Comme l'a formulé Bowen,

À mesure que les efforts de développement s'intensifiaient, Watt demanda la création d'une station de recherche centrale « de grande taille et disposant d'un espace suffisant pour un nombre considérable de mâts et de systèmes aériens » . Plusieurs membres de l'équipe accompagnèrent Watt lors de missions de repérage au nord d'Orfordness, mais ne trouvèrent rien de convenable. Wilkins se souvint alors d'avoir découvert un site intéressant à environ manoir sur la propriété offrait suffisamment d'espace pour des laboratoires expérimentaux et des bureaux. En février et mars 1936, l'équipe s'installa à Bawdsey Manor et y établit la Station Expérimentale du Ministère de l'Air (AMES). Lorsque l'équipe scientifique quitta les lieux en 1939, le site devint le site opérationnel CH de la RAF Bawdsey .

Alors que l'équipe d'Orfordness commençait à s'installer à Bawdsey, le site restait opérationnel. Cela s'avéra utile lors d'une démonstration où le nouveau système récemment installé à Bawdsey tomba en panne. Le lendemain, Robert Hanbury-Brown et la nouvelle recrue Gerald Touch mirent en service le système d'Orfordness et purent ainsi mener les démonstrations. Le site d'Orfordness ne ferma ses portes qu'en 1937.

Le système a été délibérément développé à partir de technologies commerciales existantes afin d'accélérer sa mise en service. L'équipe de développement ne disposait pas du temps nécessaire pour développer et tester de nouvelles technologies. Watt, ingénieur pragmatique, estimait qu'une solution de second choix suffirait si la solution de troisième choix n'était pas disponible à temps et la solution optimale jamais. Ceci a conduit à l'utilisation d'une longueur d'onde de 50 m (environ 6 MHz), dont Wilkins suggérait qu'elle entrerait en résonance avec les ailes d'un bombardier et améliorerait le signal. Malheureusement, cela signifiait également que le système était de plus en plus perturbé par le bruit, les nouvelles émissions commerciales occupant ce spectre de fréquences autrefois réservé aux hautes fréquences . L'équipe a alors réagi en réduisant sa propre longueur d'onde à 26 m (environ 11 MHz) afin d'obtenir un spectre clair. À la grande joie de tous, et contrairement aux calculs de Wilkins en 1935, la longueur d'onde plus courte n'a entraîné aucune perte de performance. Cela a conduit à une nouvelle réduction à 13 m, et finalement à la possibilité de régler entre 10 et 13 m (environ 30-20 MHz) pour fournir une certaine agilité de fréquence afin d'éviter le brouillage.

La méthode de Wilkins pour la détermination de la hauteur a été ajoutée en 1937. Il avait initialement développé ce système pour mesurer l'angle vertical des émissions transatlantiques lorsqu'il travaillait au RRS. Le système se composait de plusieurs dipôles parallèles, espacés verticalement sur les mâts de réception. Normalement, le goniomètre RDF était connecté à deux dipôles croisés à la même hauteur et servait à déterminer le relèvement d'un signal de retour. Pour la détermination de la hauteur, l'opérateur connectait deux antennes à des hauteurs différentes et effectuait la même opération de base pour déterminer l'angle vertical. L'antenne émettrice étant délibérément orientée verticalement pour améliorer le gain, une seule paire de ces antennes ne couvrait qu'un faible angle vertical. On utilisait donc une série de ces antennes, chaque paire ayant un angle central différent, assurant une couverture continue d'environ 2,5 degrés au-dessus de l'horizon jusqu'à 40 degrés au-dessus de celui-ci. Grâce à cet ajout, la dernière pièce manquante du mémo original de Watt était achevée et le système était prêt pour la production.

Début 1937, des partenaires industriels furent sollicités et un réseau de production regroupant de nombreuses entreprises fut mis en place. Metropolitan-Vickers prit en charge la conception et la production des émetteurs, AC Cossor celles des récepteurs, la Radio Transmission Equipment Company celles des goniomètres, et les antennes furent conçues par un groupe conjoint AMES-GPO. Le Trésor approuva le déploiement à grande échelle en août et les premiers contrats de production, portant sur 20 appareils pour un coût total de 380 000 £, furent envoyés en novembre. L’installation de 15 de ces appareils eut lieu entre 1937 et 1938. En juin 1938, un quartier général fut créé à Londres pour organiser les effectifs en pleine expansion. Il devint la Direction du développement des communications (DCD), dont Watt fut nommé directeur. Wilkins le rejoignit à la DCD et AP Rowe prit la direction d’AMES à Bawdsey. En août 1938, les cinq premières stations furent déclarées opérationnelles et entrèrent en service pendant la crise de Munich , commençant leur exploitation à plein temps en septembre.

Durant l'été 1936, des expériences furent menées à la base aérienne de Biggin Hill afin d'étudier l'influence du radar sur les combats aériens. Partant du principe que la radiogoniométrie leur fournirait un préavis de 15 minutes, les chercheurs mirent au point des techniques d'interception consistant à placer des chasseurs devant les bombardiers avec une efficacité croissante. Ils constatèrent que les principales difficultés résidaient dans la localisation de leurs propres appareils et dans le maintien des chasseurs à l'altitude adéquate.

Lors d'un test similaire mené contre le radar opérationnel de Bawdsey en 1937, les résultats furent cocasses. Tandis que Dowding observait les contrôleurs au sol s'affairer à diriger leurs chasseurs, il entendait les bombardiers passer au-dessus de lui. Il identifia le problème non pas comme un problème technologique, mais comme un problème de transmission des informations. Les pilotes recevaient trop de rapports, souvent contradictoires. Cette constatation mena au développement du système Dowding , un vaste réseau de lignes téléphoniques reliées à une salle de tri centrale à Londres, où les rapports des stations radar étaient collectés, compilés et restitués aux pilotes dans un format clair. L'ensemble du système nécessitait d'énormes ressources humaines.

Au début de la guerre en septembre 1939, le réseau Chain Home comptait 21 stations opérationnelles. Après la bataille de France en 1940, il fut étendu à la côte ouest et à l'Irlande du Nord. Son expansion se poursuivit tout au long du conflit et, dès 1940, il s'étendait des Orcades au nord à Weymouth au sud. Ce réseau assurait une couverture radar pour toute la partie des îles Britanniques faisant face à l'Europe, permettant de détecter des cibles volant à haute altitude bien au-dessus de la France. L'étalonnage du système fut initialement réalisé à l'aide d'un vol d' autogires Avro Rota , principalement pilotés par des civils et réquisitionnés pour l'aviation civile. Ces autogires survolaient un point de repère connu, le radar étant ensuite étalonné afin de pouvoir lire la position d'une cible par rapport au sol sur l'écran cathodique. Le Rota fut choisi pour sa capacité à maintenir une position relativement stationnaire au-dessus du sol, les pilotes apprenant à voler en petits cercles tout en conservant une position au sol constante, même face au vent.

L’expansion rapide du réseau CH nécessitait davantage de personnel technique et opérationnel que le Royaume-Uni ne pouvait en fournir. En 1940, le Haut-Commissariat britannique à Ottawa adressa une demande officielle au gouvernement canadien, sollicitant des hommes qualifiés en technologie radio pour servir la défense de la Grande-Bretagne. Fin 1941, 1 292 personnes formées s’étaient enrôlées et la plupart furent envoyées en Angleterre en urgence pour servir comme mécaniciens radar.

Durant la bataille, les stations Chain Home – notamment celle de Ventnor , sur l'île de Wight – furent attaquées à plusieurs reprises entre le 12 et le 18 août 1940. À une occasion, une section du réseau radar du Kent, incluant la station Chain Home de Douvres, fut mise hors service suite à un tir chanceux sur le réseau électrique. Bien que les baraquements en bois abritant les équipements radar aient été endommagés, les tours résistèrent grâce à leur structure en poutres d'acier apparentes. Les tours étant restées intactes et les signaux rapidement rétablis, la Luftwaffe conclut que les stations étaient trop difficiles à détruire par bombardement et les laissa tranquilles jusqu'à la fin de la guerre.GCI ) AMES Type 7, bien plus performants . Alors que Chain Home balayait une zone d'environ 100 degrés de large et nécessitait des efforts considérables pour effectuer les mesures, le Type 7 balayait l'ensemble de la zone à 360 degrés autour de la station et affichait les données sur un indicateur de position , soit une carte bidimensionnelle en temps réel de l'espace aérien environnant. Chasseurs et bombardiers apparaissaient sur cet écran et pouvaient être distingués grâce aux signaux d'identification ami-ennemi (IFF). Les données affichées pouvaient être transmises directement aux pilotes intercepteurs, sans intervention d'opérateurs supplémentaires ni de centres de contrôle.

Avec le déploiement du GCI, le CH est devenu le volet d'alerte précoce du réseau radar. Afin de simplifier davantage les opérations et de réduire les besoins en personnel, le repérage des cibles a été semi-automatisé. Un calculateur analogique d'une certaine complexité, surnommé « la machine à sous », recevait des informations directement de la console de l'opérateur. Il lisait le réglage du goniomètre pour le relèvement et la distance à partir du réglage d'une molette qui déplaçait un pointeur mécanique sur l'écran jusqu'à ce qu'il se positionne sur une cible sélectionnée. Lorsqu'un bouton était enfoncé, la machine à sous lisait les données d'entrée et calculait les coordonnées X et Y de la cible, qu'un seul opérateur pouvait ensuite reporter sur une carte ou transmettre directement par téléphone.

Les émetteurs d'origine ont été constamment modernisés : d'abord de 100 kW pour le système d'Orfordness à 350 kW pour le système déployé, puis à 750 kW pendant la guerre afin d'accroître considérablement leur portée. Pour faciliter la détection à longue distance, une fréquence d'impulsions plus lente de 12,5 impulsions par seconde a été ajoutée. L'émetteur, initialement composé de quatre tours, a ensuite été réduit à trois.

Les Britanniques étaient impuissants face aux bombardements de fusées V-2 qui débutèrent en septembre 1944. Ces missiles volaient trop haut et trop vite pour être détectés lors de leur approche, ne laissant même pas le temps de donner l'alerte . Leur vitesse supersonique impliquait que les explosions se produisaient sans prévenir, avant même que le bruit de leur approche n'atteigne la cible. Le gouvernement tenta d'abord de les faire passer pour des explosions dans les canalisations de gaz souterraines. Il devint évident que ce n'était pas le cas, et finalement, des images de V-2 retombant en piqué furent filmées.

En réponse, plusieurs stations CH furent réorganisées au sein du système « Big Ben » afin de signaler les V-2 lors de leur lancement. Aucune tentative ne fut faite pour localiser le point de lancement ; le radiogoniomètre était tout simplement trop lent. Au lieu de cela, chacune des stations du réseau – Bawdsey, Great Bromley, High Street, Dunkirk et Swingate (Dover) – fut réglée sur sa portée maximale et en mode de mesure d’altitude. Dans ce mode, le radar disposait de plusieurs lobes superposés , zones sensibles aux signaux. Lors de son ascension, le missile traversait successivement ces lobes, provoquant une série de signaux intermittents. Les stations tentaient de mesurer la distance à la cible lors de son passage à travers chacun de ces lobes et transmettaient ces informations par téléphone à une station centrale de pointage.

À la station, ces mesures de portée étaient reportées sous forme d'arcs sur une carte, appelés coupes de portée . Les intersections de ces arcs définissaient la zone approximative du lanceur. Le missile s'approchant de la cible lors de sa montée, chaque intersection se rapprochait de celle-ci. En prenant plusieurs de ces intersections successivement, la trajectoire du missile pouvait être déterminée avec une certaine précision, et des alertes de raid aérien pouvaient être envoyées aux zones susceptibles d'être touchées.

Le succès de cette mission fut facilité par le profil du fuselage du missile, qui servait d'excellent réflecteur quart d'onde pour le radar HF en bande 12 m. Le Fighter Command de la RAF fut également informé du lancement afin de tenter d'attaquer les sites. Cependant, les convois de lancement allemands étaient motorisés, bien camouflés et très mobiles, ce qui les rendait extrêmement difficiles à repérer et à attaquer. La seule victoire connue fut revendiquée par des pilotes de Supermarine Spitfire du 602e escadron de la RAF qui aperçurent un V-2 s'élevant d'une zone boisée et prirent rapidement une photo dont l'issue est inconnue.

Les systèmes de défense radar britanniques furent rapidement démantelés durant les dernières années de la guerre, de nombreux sites étant fermés et d'autres placés en « maintenance et entretien ». Cependant, les tensions d'après-guerre immédiates avec l' Union soviétique entraînèrent la remise en service de certains radars de guerre à titre provisoire. Des radars spécifiques furent remis à neuf selon les normes de qualité et de fiabilité en vigueur en temps de paix, ce qui permit d'accroître significativement leur portée et leur précision. Ces systèmes reconstruits constituèrent la première phase du système de remplacement de Chain Home, ROTOR , qui se déroula en trois phases de 1949 à 1958.

Il avait été souligné dès le départ qu'en raison du temps nécessaire à l'interception, environ 23 minutes étaient requises pour mener à bien une interception à partir de la détection initiale. Si la cible était un bombardier à réaction à grande vitesse, cela nécessitait une portée de détection initiale d'environ AMES Type 80 entrant en service en 1954.

Les tout derniers systèmes Chain Home Type 1 ont été mis hors service en 1955, en même temps que la démolition en bloc de la plupart des tours en acier et en bois.

Certaines tours d'émission en acier subsistent, tandis que les tours de réception en bois ont toutes été démolies. Les tours restantes ont été reconverties et, dans certains cas, sont désormais protégées en tant que bâtiments classés par l' English Heritage . L'une de ces tours d'émission de BAE Systems à Great Baddow , dans l'Essex, sur l'ancien site du centre de recherche Marconi . Elle se dressait initialement à la base aérienne de Canewdon, également dans l'Essex, et a été déplacée à Great Baddow en 1956. Il s'agit de la seule tour Chain Home ayant conservé sa forme originale, non modifiée, avec ses plateformes en porte-à-faux à 15 , 61 et 110 mètres (50, 200 et 360 pieds). Elle a été classée monument historique de Grade II en 2019. La station d'émission de Swingate, dans le Kent (anciennement AMES 04 Dover), possède deux tours d'origine (trois jusqu'en 2010) utilisées pour le relais micro-ondes ; les plateformes de ces tours ont été détruites dans les années 1970. La base aérienne de Stenigot, dans le Lincolnshire, possède une autre tour presque complète, sans ses plateformes supérieures ; elle est utilisée pour la formation des monteurs d'antennes.

Le seul site Chain Home d'origine encore utilisé comme station radar militaire est RRH Staxton Wold dans le North Yorkshire, bien qu'il ne reste aucun vestige de l'équipement de 1937 car il a été entièrement démoli et remodelé pour le remplacement du ROTOR, le système Linesman/Mediator , en 1964.

Les tours de réception en bois de 73 mètres (240 pieds) comptaient parmi les plus hautes structures en bois jamais construites en Grande-Bretagne. Deux de ces tours étaient encore debout en 1955, à Hayscastle Cross. Contrairement à la tour d'émission illustrée ici, celles de Hayscastle Cross étaient haubanées. Les tours de réception en bois de Stoke Holy Cross furent démolies en 1960. Il est possible qu'une tour en bois qui se dressait à la ferme de la RAF Blakehill , dans le Wiltshire, dans les années 1970 ou 1980, ait survécu à l'opération Chain Home.

Wilkins répétera plus tard l'expérience de Daventry pour l' épisode « Voir à cent kilomètres » de la série télévisée de la BBC de 1977 , The Secret War .