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Los radiofaros Consol (Elektra-Sonne) – (21).- Informe de Reginald V. Jones ‘Navigation and War’ (I).

 

Uno de los pasos esenciales en las operaciones de la guerra es saber donde está tu enemigo, para que puedas hacer contacto con él o evitarlo, lo mismo se aplica a cualquier fuerza amiga con la que puede comunicarse. Y paralelamente a estos pasos, también debe establecer su posición en relación con cualquier peligro natural que pueda tener que evitar o explotar.

Así que si puede establecer las posiciones de usted, sus amigos, el enemigo, y los peligros en relación con la superficie de la Tierra, puede utilizar la información para controlar sus propios movimientos como desee: alternativamente, puede a veces por uno u otro medio establecer directamente la posición del enemigo en relación con la suya, y proceder en consecuencia (un proceso igualmente útil en la búsqueda de un lugar donde descansar o en la evasión).  Aunque algunas de las técnicas se remontan al principio de la navegación humana, y antes de eso a los “sentidos especiales” de los animales, se desarrollaron intensamente nuevos métodos bajo las presiones militares de la Segunda Guerra Mundial.

Por lo tanto, es sobre esa fase que propongo principalmente hablar; pero para ponerla en perspectiva veamos brevemente algunos episodios anteriores. Hay una leyenda china que dice que el emperador Hoang, que reinó alrededor del 2400 a.C., logró perseguir a su enemigo a través de una espesa niebla dirigiendo sus tropas con la ayuda de un dispositivo direccional que Lord Kelvin, que diseñó la brújula de tarjeta seca, usó en el La Marina Real y la Marina Mercante durante muchos años. Posiblemente ha sido cualquier cosa menos una brújula.  Pero el Dr. Joseph Needham ha demostrado que la brújula ya estaba ciertamente en uso en China en los primeros siglos d.C., la primera vez que se aclaró. La descripción de una brújula en China (o en cualquier otro lugar del mundo) es no anterior al año 1088 D. C.; al mismo tiempo se ha prestado atención a una descripción de la preparación y uso de una brújula en el manual chino de tecnología militar del año 1044 D. C. La “cuchara” de piedra lodosa que la precedió puede, incidentalmente, ser usada como una brújula; y puede ser más que una especulación fantasiosa sugerir que la forma de cuchara se derivó de la señal de San Miguel, “La Osa Mayor”. El Dr. Needham también ha demostrado que la leyenda del compás se ha confundido con el hecho de que, tal vez desde el año 1000 A.C. y ciertamente en el 255 D.C., los chinos usaban un carro de dos ruedas con dirección sur como referencia. El puntero era impulsado de manera diferente por el engranaje de las ruedas, de modo que se mantenía una dirección constante mientras el carro atravesaba cualquier sucesión de curvas. Se ha utilizado un dispositivo que sigue principios similares en este siglo en tanques militares, ya que una brújula magnética no funcionará dentro de un casco de acero.

Mientras la velocidad de las fuerzas armadas en el mar o en la tierra fuera menor de 30 a 40 millas por hora, las diferencias en la capacidad de navegación entre los enemigos rara vez tuvo efectos espectaculares en la batalla. La marinería era, por supuesto, vital, y esto en combinación con el uso de James Cook de la carta de San Lorenzo, que contribuyó en gran medida a la conquista de Quebec, donde el gobernador francés, Vaudreuil, se quejó de que ‘el enemigo ha pasado 60 naves de guerra no nos atrevemos a arriesgar una nave de 100 toneladas de noche y de día’.

Si bien los efectos rara vez eran espectaculares, eran sin embargo profundos en el sentido de que, junto con los avances en la tecnología militar, la navegación hacía posible la dominación de la mayor parte del mundo por las naciones de Europa Occidental. Y hubo otro efecto en que las exigencias de navegantes como Drake y Frobisher de mejores instrumentos llevaron al desarrollo de la pericia en la fabricación de instrumentos en Londres, que fue uno de los ingredientes importantes del auge de la ciencia en el siglo XVII, ejemplificado por la formación de la Royal Society en 1660; ésta a su vez reaccionó en general sobre la tecnología de la guerra, con los efectos que hemos visto particularmente desde 1914.

Y los problemas de la navegación del Atlántico y del mundo experimentados en el siglo XVIII por la Marina Real, enfatizados por la pérdida del escuadrón de Sir Cloudesly Shovdl en 1707 en las Scillies, llevó a la solución del problema de la determinación de la longitud por las tablas lunares de Tobias Mayer y el cronómetro de Harrison, que benefició a todos los navegantes, tanto navales como mercantiles. El comandante Waters ha llamado la atención sobre el hecho de que la navegación a menudo determinaba los lugares de las acciones navales antes de que se resolviera el problema de la longitud.

Era relativamente fácil determinar la latitud, por lo que un comandante que buscara una caída segura en tierra, y conociendo su latitud, navegaría a la latitud correcta lejos del mar, y luego navegaría hacia el este o el oeste según fuera necesario. Un comandante adversario que quisiera interceptarlo sería capaz de hacer una suposición razonable acerca de dónde acechar.

 

Los radiofaros Consol (Elektra-Sonne) – (20).- Tablas y gráficas de interés relativas a los sistemas hiperbólicos.

 

 

Incluyo en esta entrada imágenes y esquemas relativos a los sistemas de navegación hiperbólicos, extraidos del libro “La radionavegación”, publicado en 1982. La imagen que precede representa las coberturas mundiales del sistema Loran C en el año de la publicación.

 

 

La segunda imagen representa las coberturas mundiales del sistema Decca en el citado año.

 

 

La siguiente imagen es un estudio comparativo de las diferentes prestaciones de los sistemas de radionavegación, teniendo en cuenta distintos aspectos.

 

 

En la imagen que sigue se representan las antenas de espira manual y fija usadas en radiogoniometría. En la página de la derecha se aprecia la fotografía de un radiogoniómetro manual y un radiogoniómetro portátil.

 

 

La imagen que precede este párrafo representa un receptor multibanda típico para la recepción de la señal Consol.

 

 

Otro tanto podemos decir de la siguiente foto, que representa un receptor Decca (téngase en cuenta que estas imágenes se corresponden con las implementaciones de estos sistemas cuando corría el año 1982.

 

 

Esta imagen representa la antena y receptor usados en un radiogoniómetro de calidad.

 

 

En la siguiente fotografía se puede identificar la evolución que ha tenido el sistema receptor de Loran. Se ha pasado de un TRC con los pulsos representados mediante rayos catódicos a un sistema de lectura digital.

 

 

A continuación se esquematiza la propagación que suele haber con este tipo de sistemas a baja frecuencia, que incluye una onda ionosférica y una onda directa y de superficie.

 

 

Para ya finalizar se muestra el cronograma típico de los pulsos recibidos mediante el receptor Loran.

 

Créditos de las imágenes: La radionavegación. C. Thomas. Editorial Noray, 1982.

 

Los radiofaros Consol (Elektra-Sonne) – (19).- Tablas y gráficas de interés relativas al sistema hiperbólico Decca.

 

En esta entrada incluiré algunas imágenes y gráficas relativas al sistema de posicionamiento hiperbólico Decca, primo hermano del sistema Consol.

 

 

La anterior imagen representa las bandas de frecuencias que fueron asignadas para la operación del sistema Decca en todo el mundo, establecidas en la Conferencia de Atlantic City de 1947.

 

 

La segunda imagen es un mapa que representa la cadena Decca británica, con las hipérbolas y los carriles que surgen de ellas

 

 

La imagen anterior es una representación en diagrama de bloques del receptor empleado en el sistema de posicionamiento Decca.

 

 

La imagen que precede este párrafo representa la respuesta en frecuencia del filtro empleado en el receptor Decca para poder trabajar con distintas estaciones a la vez. Para conseguir este filtro de cristal con la precisa selectividad en frecuencia era preciso tallar el cristar de una manera concreta.

 

 

El anterior esquema representa las frecuencias empleadas en la cadena Decca del Támesis.

 

 

La imagen que precede representa la sensibilidad de la frecuencia resonante en la pieza de cristal en relación a la variación de la temperatura.

 

 

Se representan en la anterior imagen los carriles en los que quedaba dividido el espacio de navegación por mediación de las hipérbolas Decca.

 

 

Lo mismo ocurre en la imagen que le sigue, que también representa los carriles, en particular la red de identificación.

 

 

El esquema anterior es un diagrama de bloques del circuito destinado a identificar la cadena Decca de la que se recibe la señal, en el supuesto de que haya varias operando en la zona donde se encuentra el navío o avión.

 

 

Para ya finalizar, se representa en la anterior fotografía el sistema de presentación de Decca.

 

Créditos de las imágenes: Revista General de Marina. Estado Mayor de la Armada. Edición de septiembre de 1949.

 

Los radiofaros Consol (Elektra-Sonne) – (18).-Vídeos publicados en Internet sobre los radiofaros Consol de Sevilla.

 

En esta entrada me limitaré a incluir los excelentes videos sobre la antigua estación Sonne-Consol de Sevilla, realizados por otras personas amigas de la radioafición, los dos primeros a cargo de Aena, y el tercero por Txetxu Rubio.

 

 

 

 

Los radiofaros Consol (Elektra-Sonne) – (17) Tablas y gráficas de interés, III.-

 

Inserto en esta entrada imágenes complementarias autoexplicativas relativas a los sistemas de posicionamiento hiperbólicos.

La primera imagen describe la operativa implícita en la circuitería de las cadenas Decca. Se pueden observar las conversiones de frecuencia que se efectúan en las antenas esclavas para evitar interferencias a la misma frecuencia en el receptor de señales emitidas por distintas antenas de la cadena. También se representan las conversiones de frecuencia que son acometidas en el receptor para poder determinar la diferencia de fase mediante el discriminador de fase correspondiente a la señal diferencia Rojo.

 

 

La segunda imagen representa esquemáticamente los radiales que surgían de cada estación Consol. Se puede advertir la notable componente hiperbólica en las proximidades de las antenas, donde era impracticable la operativa de escucha por radiales, lo que condicionaba el emplazamiento de las estaciones.

 

 

La tercera imagen de la serie representa los sectores angulares utilizables para la estación de Stavanger.

 

 

La imagen que sigue representa las curvas de nivel relativas a la precisión diurna obtenida con el sistema en el Atlántico Norte.

 

 

A continuación se muestran las mismas curvas de nivel, sólo que para la recepción nocturna. Debido a las distintas condiciones de propagación en ambos períodos horarios, se obtenían distintas precisiones si se empleaba el sistema por el día o por la noche.

 

 

Para ya finalizar, incluyo aquí la tabla de azimuts verdaderos en forma numérica para la antigua estación Consol de Arneiro (Lugo). Los valores tabulados representan los ángulos de azimut correctos para cada conteo de rayas antes de la equiseñal, el cual varía entre 1 y 60 rayas.

 

 

Los radiofaros Consol (Elektra-Sonne) – (16) Tablas y gráficas de interés, II.-

 

Añado en esta entrada otras gráficas de interés relativas al sistema de posicionamiento Consol. La primera de ellas representa la evolución temporal de los fasores en un ciclo completo del período de la parte de señal de orientación, para la señal recibida en la perpendicular a la línea de antenas.

 

unciclo

 

La segunda de la serie representa la señal demodulada relativa al subperiodo de señal de orientación.

 

demodulada

 

Las dos siguientes imágenes representan la amplitud de la señal recibida para distintas ubicaciones en relación a la estación. En la primera imagen se aprecia únicamente la parte de orientación de la señal para dos posiciones angulares diferentes respecto a la estación. La segunda de ellas representa el ciclo completo de la señal recibida para la transmisión efectuada desde la estación de Stavanger.

 

recibidas1

 

stavanger

 

Los radiofaros Consol (Elektra-Sonne) – (15) Tablas y gráficas de interés.-

 

En este apartado añadiré imágenes relativas al funcionamiento del sistema Consol, extraidas del libro Funksystem für Ortung und Navigation, cuyo autor es Ernst Kramar.

En la primera imagen se aprecia la apariencia técnica general del sistema, con su distribución de antenas, y el mecanismo desfasador.

 

 

En la imagen que sigue se pueden ver dos cronogramas típicos de lo que podría ser un período de la señal recibida, incluyendo la emisión de baliza NDB y el subperíodo de señal de orientación.

 

 

La figura que sigue es otra representación de la parte de señal del subperíodo de orientación.

 

 

A continuación se muestra un esquema en el que se explica la composición del fasor de la señal recibida, en función de los fasores de las dos señales extremas y del de la señal central.

 

 

Para ya finalizar, en las dos tablas que siguen se tabulan los parámetros relativos a las estaciones Consol activas después de la confrontación bélica.

 

 

 

Los radiofaros Consol (Elektra-Sonne) – (14.1.1) Puntualizaciones respecto a los datos históricos. La captura del U-505.-

 

La afirmación de que el sistema Elektra-Sonne fue utilizado por ambos bandos es correcta. La Inteligencia británica sabía que las estaciones existían ya durante la guerra. Para ello contamos con el testimonio del Profesor R. V. Jones, que fue Profesor Emérito de Filosofía Natural en la Universidad de Aberdeen y un fellow honorario de los Colegios de Wadham y Balliol, en Oxford. Como Director de Inteligencia en el Staff Aéreo en 1946 y posteriormente Director de Inteligencia Científica en el Ministerio de Defensa, trabajó en un rol de consejero desde la Segunda Guerra Mundial. Sus publicaciones incluyen Most Secret War (1978), Future Conflict and New Technology (1981), Some thoughts on Star Wars (1981), e Instruments and Experiences (1988), así como informes detallados de lo que realmente conocían los británicos en tiempos de guerra de Elektra-Sonne y otros sistemas de guiado para las bombas volantes V-1.

En el libro Hitler’s U-Boat War, the hunted 1942-1946, se hace alusión a dicha persona (R.V. Jones), concretamente en las páginas 554, 555 y 556 (no aparece en las tres, pero cito estos tres números para entrar en contexto al dato). Las filtraciones a los británicos poseían toda la credibilidad, puesto que acaecieron tras la captura del submarino nazi U-505 por parte del bando aliado.

Transcribo aquí la traducción del inglés del texto que yace en las páginas mencionadas:

“El más triste U-boat de la fuerza Atlántica, el IXC U-505, que había abortado al menos una docena de partidas desde diciembre de 1942, una de ellas ocasionada por el suicidio del patrón, Peter Zschech, finalmente navegó de nuevo el 16 de marzo. Estaba todavía comandado por el reemplazo de Zschech, Harald Lange, de 40 años, el más viejo capitán en servicio activo de los U-boat de ataque. Su primer oficial siguió siendo Paul Meyer, de edad 26 años, que había llevado el submarino a casa cuando Zschech se mató.

Después de que dio las nuevas claves Enigma al U-123, Lange en el U-505 patrulló sobre seis semanas entre Freetown y su puerto vecino, Monrovia (Liberia). Los Aliados hicieron un seguimiento de sus movimientos. En todo aquel tiempo permaneció sin sumergirse. Las prolongadas operaciones aguantando el calor y la humedad del trópico debilitaron la tripulación y saquearon las baterías. Bajo de combustible, Lange comenzó el viaje de retorno el día 27 de mayo, eligiendo hacer una parada en las islas Cabo Verde.

Los descifradores de códigos Aliados se prepararon para el seguimiento del viaje de regreso del U-505. El grupo de “asesinos de cazadores” de Dan Gallery (el porta-jeeps Guadalcanal y una escolta de cinco destructores), trataron de localizar el U-505, pero no lo lograron. Bajo de fuel, el 4 de junio Gallery dio órdenes de dirigirse a Casablanca.

Uno de los bien entrenados destructores de la escolta, Chatelain, reportó un posible contacto de sónar a las 11:10 aquella misma mañana. Su nuevo capitán, Dudley S. Knox, un jurista e hijo del prominente historiador naval Dudley Wright Knox, movió abajo el visor, y evaluó el contacto como un ‘submarino’, disparando una salva. Gallery dirigió prontamente dos Wildcats aerotransportables y dos destructores, el Jenks y el Pillsbury, para asistir al Chatelain y sacar el Guadalcanal del alcance de los torpedos, cubiertos por los otros dos destructores, Pope y Flaherty. Entonces, lanzó un ‘equipo asesino’ Wildcat-Avenger  (gato salvaje vengador).

Los dos Wildcats aerotransportables, pilotados por John W. Cadle, Jr. y Wolffe W. Roberts, cubrieron al destructor Chatelain. Cuando los pilotos vieron el contorno del submarino a la profundidad del periscopio, Cadle radió: ‘el buque ha justo hecho fuego en la dirección opuesta de la salva’. Entonces Cadle marcó el punto dos veces con ráfagas de ametralladora. Gallery más tarde escribiría que la ‘inteligente’, ‘rápida’ y ‘valiente’ acción de Cadle y Roberts fue decisiva para los eventos que siguieron, y fue ‘uno de los pocos casos en los que una aeronave dirigió el ataque’ contra un U-boat. Más tarde, el patrón Dudle Knox a bordo del Chatelain denegó enfáticamente que fuera éste el caso. Escribió que después de su ataque fallido, volvió a obtener el contacto por sónar del U-505 a 100 yardas y que nunca lo perdió. Las observaciones y objetivo marcados por los Wildcats, según insistió Knox, fueron ‘valiosos’ pero sólo en que le permitieron cortar el procedimiento estándar y comenzar un ataque con cargas de profundidad en un rango de quinientas yardas, en vez de las prescritas cien yardas.

Knox movió abajo el haz del sónar y a las 11:21 comenzó a lanzar un conjunto de catorce cargas de profundidad. Al mismo tiempo Lange había descubierto que el U-505 estaba en gran peligro y había ordenado a su ingeniero, Joseph Hanser, coger el bote de profundidad. Las cargas de profundidad alcanzaron el U-505 y causaron una inundación, pero no dañaron severamente la estructura del bote. Sin embargo, lo pusieron fuera de control hasta aproximadamente los 755 pies, de acuerdo a las cuentas del tripulante Decker, que fue a decir que Lange entonces lloró ‘su última orden organizada’ a Hanser: ‘Súbenos, súbenos antes de que sea demasiado tarde’.

Aproximadamente veinte minutos más tarde que el contacto original por sónar, a las 11:22, el U-505 puso la popa hacia la superficie alrededor de cien yardas del Chatelain. Dudley Knox, que estuvo durante la alerta completa, paró e inmediatamente abrió fuego con sus cañones de calibre 3”/50, disparando cuarenta y ocho veces, algunos disparos alcanzaron el U-505. Cuando apareció aquello, el U-505 estaba virando hacia él -y bastó un vistazo para ver que un torpedo estaba viniendo hacia el Chatelain- Knox respondió disparando un único torpedo al U-505, pero falló, lo mismo que ocurrió para el torpedo alemán. Uniéndose al ataque, el Jenks, comandado por Julius F. Way, disparó treinta y dos veces con el calibre 3”/50 y el Pillsbury, comandado por George W. Casselman, disparó veintiuna veces. Al mismo tiempo, los dos Wildcats entraron en la refriega, reportándolo los pilotos (quizás imprecisamente). Todos estos disparos mataron uno de los cincuenta y nueve alemanes del U-505 e hirieron a otros, incluyendo el patrón Lange y el primer oficial Meyer. ….(continuará en la próxima entrada del hilo)….