PRIMI ESPERIMENTI
All’inizio della seconda guerra mondiale il livello francese delle tecnologie radaristiche a microonde, con bassa potenza, era probabilmente più avanzato di quello della Germania, della Gran Bretagna e degli Stati Uniti.
Negli anni trenta lo studio della “Detection Elettro-Magnetique”, o DEM, avveniva presso il Laboratoire Nationale de Radio (LNR) e nella Societè Francaise Radio-électrique – Compagnie générale de la télégraphie sans fils (SFR-CSF). I primi esperimenti sulla radiolocalizzazione furono avviati da Pierre David, che organizzò le prove di giugno 1934 presso Le Bourget. In circa un anno si raccolsero oltre 500 registrazioni dei “battimenti” dovuti ai passaggi degli aeromobili nelle “Barriere elettromagnetiche” di David e si cercò di correlarne i parametri con la direzione e la velocità del velivolo. Questo sistema bistatico in onda continua del tipo a interferenza d’onda, nel quale un oggetto mobile è rivelato grazie ai battimenti tra il segnale ricevuto per via diretta e quello ricevuto dopo riflessione da parte del bersaglio stesso, era molto simile al sistema testato, nel 1930, da Taylor del Naval Research Laboratory statunitense.
aereo attraversa un ponte radio. Notare che
all’attraversamento della congiungente delle
due antenne la velocità radiale, e con essa la
frequenza Doppler, si annulla.
Pierre David organizzò una rete di barriere chiamata “Mailles en Z”, cioè a forma di Z, nella quale con più rilevamenti dello stesso velivolo si cercava di ovviare al problema della mancata informazione della distanza.
Tale sistema fu reso operativo nel 1939; la marina militare francese curò la copertura della zona costiera della Bretagna attorno a Brest, principale base militare francese, ed attorno ai porti di Cherburg, Toulon e Bizerta (Tunisia). Si ebbe in tal modo un antesignano dei moderni sistemi multistatici, in cui più trasmettitori e più ricevitori cooperano.
in questa mappa, la rete di “barriera” costruita intorno alla zona costiera della Bretagna.
La prima realizzazione pratica è attribuita a Henri Gutton e Sylvan Berline i quali per il transatlantico “Normandie”realizzarono fra il 1935 ed il 1936 un sistema d’allarme anticollisione.
Il sistema, che venne chiamato Ponte-Gutton (Maurice Ponte era il direttore tecnico della SFR), aveva una portata di circa 16 km e consentiva di identificare la direzione in cui si trovavano gli ostacoli riflettenti con un’approssimazione di 5°, ma non dava il valore della distanza del target.
Nel 1939 Gutton, Elie, Hugon e Ponte realizzarono un particolare magnetron, caratterizzato dall’anodo suddiviso in 12 elementi, che emetteva a 1.875 MHz con potenza di 10 watt. Questo avveniva tre anni prima della realizzazione del magnetron a cavità risonanti da parte degli inglesi. Gli esperti del gruppo di Ponte apportarono un contributo importante, anche se poco noto, allo sviluppo del magnetron a cavità. Con questo tipo di tubo essi misero a punto il primo radar a microonde, regolarmente brevettato, nel 1938, negli USA col n° 2,433,838. Si trattava di un radar a magnetron con antenne separate per trasmissione e ricezione e con presentazione su oscillografo (tubo di Braun).
Posizionato a Saint Adresse, sul canale navigabile di Le Havre, l’apparato (funzionante ad impulsi) emetteva su un lobo con un’apertura angolare di un grado (questo lobo di un solo grado assicurava al sistema un potere risolutivo per quell’epoca notevole). La portata massima era di 18 km; oltre all’indicazione della direzione dell’ostacolo riflettente, era fornito su un oscillografo anche il valore della distanza (nella foto in alto, la struttura di prova di Gutton a Sainte-Adresse, 1938-39).
Il direttore tecnico di LNR, Pierre David, aveva compiuto ricerche sulla localizzazione con il sistema a battimenti e nel 1934 era giunto a realizzare un prototipo funzionante ad effetto Doppler, adattato come sistema d’allarme aereo.
L’apparato di Pierre David era stato destinato alla produzione, da parte della SADIR (Societè Anonyme des Industries Radiotelegraphiques) di un prototipo sperimentale di “sbarramento aereo elettromagnetico”. Si trattava di un complesso di ricevitori e trasmettitori ad onda continua sulla radiofrequenza di 30 MHz (lunghezza d’onda di 10 m) distanti tra di loro di alcune centinaia di metri (un antesignano dei moderni sistemi multistatici, in cui più trasmettitori e più ricevitori cooperano). Nell’estate del 1938, il sistema David aveva consentito la scoperta di aerei in volo fino a 40 km di distanza. Nel 1939 era stato chiesto alla SADIR ed alla SFR di sviluppare un sistema integrato fra il radar funzionante nel canale di Le Havre e il sistema David della LNR (nella foto in basso , il Telemetro decimetrico navale a Cape Saint-Mathieu, dicembre 1939).
All’inizio del 1940 fu reso disponibile un radar ad impulsi funzionante a 150 MHz (lunghezza d’onda di 2 m) con potenza di picco di 20 chilowatt, fornita da un complesso di valvole in coppia e con portata di oltre 100 km. Erano state costruite 6 stazioni sperimentali, ma l’unica che trovò utilizzazione fu quella installata nel febbraio del 1940 sull’isola di Port-Cros, al largo di Tolone, su un promontorio a circa 200 metri sul livello del mare. Nelle prime prove, il rilevamento superò di molto il limite di 130 km della scala di visualizzazione e molti echi forti furono ottenuti dall’isola della Corsica a più di 210 km di distanza.
Dopo la dichiarazione di guerra dell’Italia il 10 giugno 1940 e durante la notte del 12 giugno 1940 rilevò un attacco da parte di aerei italiani su Tolone, già a 120 km di distanza, cosa che portò all’abbattimento di 38 aerei italiani. Tuttavia, dopo che la Francia chiese l’armistizio il 17 giugno 1940, la Marina decise di smantellare la stazione, nascondendola sull’isola in elementi separati. Nel maggio del 1940, l’invasione da parte della Germania creò una situazione drammatica. In tutti i laboratori e le industrie della difesa, le ricerche furono immediatamente interrotte. Le apparecchiature e le stazioni furono distrutte o smantellate in modo da apparire inoffensive ed essere sparsi qua e là sotto diverse etichette. Dopo la firma dell’armistizio, il 17 giugno 1940, la Francia fu divisa in due parti. La zona occupata settentrionale era sotto il controllo diretto delle truppe tedesche. La zona franca meridionale era sfuggita temporaneamente all’occupazione.
Il transatlantico “Normandie”
Il transatlantico “Normandie” era una nave da crociera francese costruita nei cantieri di Saint-Nazaire in Francia per la Compagnie Générale Transatlantique. Quando fu varata nel 1932, era la nave passeggeri più grande, moderna, elegante e più veloce a propulsione turbo-elettrica a vapore. Il 29 maggio del 1935, durante il viaggio inaugurale, da Le Havre a New York, stabilì il record di velocità: 4 giorni, 3 ore e 2 minuti, alla velocità media di circa 30 nodi (oltre 55 km orari). Rimase in servizio fino al 1939 quando, allo scoppio del conflitto mondiale, trovandosi nel porto di New York, fu temporaneamente messo in disarmo. Requisito due anni più tardi dalla marina degli Stati Uniti per adattarlo al trasporto truppe, durante i lavori di ristrutturazione fu devastato da un incendio.
Bibliografia
Pierre David: Le radar – Presses universitaires de France, gennaio 1969
Michel-Henri Carpentier: Le radar – Presses universitaires de France, giugno 1998
Yves Blanchard: A French Pre-WW II Attempt at Air-Warning Radar: Pierre David’s “Electromagnetic Barrier” – The Radio Science Bulletin No 358 (September 2016)
Yves Blanchard & Florent Christophe: RIAS, an early application of the MIMO concept to air surveillance radars in the 70s 2025 IEEE conference (RadarConf25)
Yves Blanchard: Le radar, 1904-2004 Histoire d’un siècle d’innovations techniques et opérationnelles Ellipses, feb. 2004
