52° 42′ 52.2″ N, 1° 28′ 13.6″ E
Der RAF-Stützpunkt Neatishead ist der Ort, an dem der erste geheime Luftverteidigungsradar Großbritanniens stand. Heute gibt es dort ein Museum, das die Geschichte des Radars von dessen Erfindung im Zweiten Weltkrieg bis zum Ende des Kalten Krieges verfolgt. Alles in diesem Museum ist authentisch, einschließlich des Leitstands, in der Sie sich an eines der Terminals setzen und versuchen können, mit der 4-Minuten-Warnung für einen Atomangriff klarzukommen. Das Frühwarnsystem war 1993 immer noch im Einsatz.
Die Geschichte beginnt mit dem Zweiten Weltkrieg. Sie sehen die Räume, die während der Luftschlacht um England und im »Blitz« genutzt wurden, um die Informationen früher Radarsysteme so schnell wie möglich in Positionen umzuwandeln, die dann auf Landkarten, die auf großen Tischen ausgebreitet waren, markiert wurden.
Großbritanniens erstes Frühwarnsystem, die Chain Home Küsten-Radarstationen, bestand aus 110 Meter hohen Türmen, die Radiosignale mit einer Wellenlänge von 10 bis 15 Metern abstrahlten. Die Radiosignale wurden von anfliegenden Flugzeugen reflektiert und durch die Messung der Zeitverzögerung zwischen Senden und Empfangen der Radiowellen konnte man die Entfernung berechnen. Das Chain Home-System konnte auch die Richtung anfliegender Flugzeuge bestimmen. Dazu wurden die reflektierten Signale zweier verschiedener Antennen verglichen. Die unterschiedlichen Signalstärken konnten genutzt werden, um die Richtung zu orten, während mittels eines weiteren Antennenpaares die Höhe bestimmt werden konnte.
Sobald Entfernung, Höhe und Richtung bekannt waren, konnte man bis zu 200 Kilometer entfernte Flugzeuge zuverlässig orten. Die Chain Home wurde sehr erfolgreich während der Luftschlacht um England, und während des »Blitz« einsetzt. (Mehr über Radare erfahren Sie in Kapitel 100.) Im Museum finden Sie auch eine Zeitschiene mit den Ereignissen, die zur Entwicklung des Radars führten, sowie eine Sammlung originaler Radargeräte und Fahrzeuge.
Außerhalb des Museums ist ein Bloodhound-Raketenabwehrsystem zu sehen. Die Bloodhound war eine frühe Boden-Luft-Rakete, die durch Radar gelenkt wurde. Dabei wurde ein semiaktives Radar genutzt, um das Ziel zu orten. Dieses Radar war bodengestützt, d. h. die Bloodhound-Rakete musste selbst kein vollständiges Radar mitführen. Sie fing das von der Bodenstation reflektierte Radarsignal auf und folgte diesem ins Ziel, ohne dabei selbst ein Radarsignal erzeugen zu müssen.
Die Ausstellung zum Kalten Krieg ist der unheimlichste Teil. Seit 1993 ist alles unverändert. Weil alles eingeschaltet ist und es entsprechende Soundeffekte im Hintergrund gibt, sieht es so aus, als wären die früher hier Beschäftigten nur mal kurz auf eine Tasse Tee verschwunden. Es gibt auch einen von 800 Bunkern, in dem rote Telefone stehen. Diese waren ständig einsatzbereit, damit im Notfall über einen Atomanschlag bereichtet werden konnte.
Ein Großteil des Museums ist interaktiv. Sie können die Computer für die Steuerung der Kampfflugzeuge ausprobieren, die bis in die frühen 1980er von der RAF verwendet wurden.
Was dieses Museum zu einer Perle macht ist die Kombination aus authentischer Ausstattung und sachkundigem, freundlichem Personal. Die kostenlosen zweistündigen Führungen sind sehr zu empfehlen, da das ausgestellte Equipment sehr umfassend erläutert wird.
Besucherinformationen finden Sie auf der Website des Air Defence Radar Museums unter http://radarmuseum.co.uk/.
Das Magnetron
Beim ursprünglichen Chain Home-System wurde eine große Wellenlänge verwendet. Daher konnten kleine Objekte nicht erkannt werden. Darüber hinaus waren die Sender groß und mussten auf dem Boden installiert werden. Anfang des Jahres 1940 erfanden zwei Wissenschaftler der Universität Birmingham ein Gerät, das ein leistungsfähiges Radiosignal mit einer sehr kurzen Wellenlänge erzeugen konnte– das Magnetron.
Mit dem Magnetron, das so klein war, dass es in eine Aktentasche passte, konnte man Radar in Flugzeugen installieren und sehr kleine Objekte erkennen, z. B. aus dem Wasser ragende U-Boot-Periskope. Das Magnetron erzeugte Radiowellen mit einer Wellenlänge im Zentimeterbereich. Es kam unter Anderem bei der Abbildung des Bodens zum Einsatz, um genaue Informationen zur Bombardierung zu erhalten. Außerdem wurde es zur Verfolgung der deutschen V-1-Rakete und zur Lenkung von Artilleriefeuer genutzt.
Das Magnetron (Abbildung 36.1) erzeugt ein rotierendes elektrisches Feld. Dazu werden eine heiße Kathode, die Elektronen abgibt, und Permanentmagneten, die die Elektronen innerhalb eines Hohlraums rotieren lassen, verwendet.
Die heiße Kathode liegt in der Mitte des Magnetrons und ist an einen Gleichstrom angeschlossen. Die Kathode erhitzt sich und setzt Elektronen frei, die von der Anode angezogen werden. Diese ist ringförmig und umgibt die Kathode. Zwischen Anode und Kathode befindet sich ein Leerraum.
Ein durch Permanentmagnete erzeugtes Magnetfeld läuft durch den Hohlraum und wirkt auf die Elektronen ein. Diese bewegen sich nun nicht direkt von der Kathode zur Anode, sondern werden durch die Magnete im Hohlraum herumgewirbelt. Während die Elektronen herumwirbeln, erzeugen sie ein Muster, das den Speichen eines Fahrradreifens entspricht.
Die Anode ist mit kleinen, kreisförmigen Löchern versehen, die in Richtung Hohlraum geöffnet sind (Abbildung 36.2). Während die Elektronen im Hohlraum herumwirbeln, erzeugen sie eine Spannung an den Öffnungen, und Strom fließt um jedes Loch.
Jedes Loch verhält sich wie ein resonanter LC-Schwingkreis (mehr über Resonanz erfahren Sie in Kapitel 62): der kreisförmige Teil bildet eine Spule, um die (wie bei einem Draht) Strom fließt, und die Lücke, an der sich das Loch öffnet, ist ein Kondensator. Zusammen erzeugen Spule und Kondensator ein elektromagnetisches Feld mit einer sehr hohen Frequenz. Dieses Feld kann von einem Radarsystem genutzt werden. Dazu wird es extrahiert. Eine einfache Methode der Extrahierung besteht darin, eine kleine Peilantenne in einem der Löcher zu platzieren. Durch diese wird das Feld angezapft. Die Peilantenne kann wiederum mit einer großen Radarantenne verbunden werden.
Die meisten Leute haben ein Magnetron zuhause, ohne es zu wissen – es ist in jeder Mikrowelle vorhanden.