Het CXAM-radarsysteem vertegenwoordigde een belangrijke technologische vooruitgang in de vroege toepassing van radar door de Amerikaanse marine. Dit systeem werd vanaf 1940 geïnstalleerd op verschillende slagschepen, kruisers en vliegdekschepen. Het opereerde in de VHF-frequentieband van 200 MHz en was ontwikkeld door Radio Corporation of America (RCA). Het CXAM-systeem bood de mogelijkheid om vijandelijke schepen en vliegtuigen op afstand te detecteren, wat van groot strategisch belang was tijdens de Tweede Wereldoorlog.
Inhouds opgave
Ontwikkeling en prototypes van marineradar
Het CXAM-radarsysteem werkte in de VHF-frequentieband, specifiek rond de 200 MHz. Deze frequentie was kenmerkend voor vroege radarsystemen.
Eerste stappen in radarontwikkeling
De Amerikaanse marine begon in de late jaren 1930 met het testen van radartechnologie. In april 1937 werd de eerste experimentele radar, bekend als de NRL-radar, geïnstalleerd op de torpedobootjager USS Leary. Deze proefopstelling toonde het potentieel aan voor radar in maritieme toepassingen.
In december 1938 werd het XAF-radarsysteem, een verbeterd prototype, geplaatst op het slagschip USS New York. Dit systeem presteerde beter dan eerdere versies en werd al snel gezien als een veelbelovende basis voor verdere ontwikkelingen. Daarnaast ontwikkelde RCA in dezelfde periode het CXZ-systeem, dat in 1939 werd getest op het slagschip USS Texas.
Overgang naar productie
Na succesvolle tests met de XAF en CXZ besloot de Amerikaanse marine een nieuwe reeks radarinstallaties te bestellen. RCA kreeg opdracht om zes eenheden te produceren, die de basis vormden voor het eerste operationele CXAM-radarsysteem. Dit systeem combineerde de beste elementen van de eerdere prototypes en werd geïnstalleerd op een reeks oorlogsschepen.
De technologie en werking van het CXAM-systeem
Het CXAM-radarsysteem opereerde in de midden-hoge VHF-frequentieband van 200 MHz en gebruikte een vaste antenneconstructie. Het systeem had een detectiebereik van ongeveer 80 kilometer voor enkele vliegtuigen en 23 kilometer voor grote schepen. Onder specifieke omstandigheden, zoals tijdens de Slag in de Koraalzee, detecteerde het CXAM-1-systeem inkomende vijandelijke vliegtuigen op een afstand van 109 kilometer.
De prestaties van het systeem werden beïnvloed door factoren zoals:
- De hoogte van het doelwit: Hogere doelen waren gemakkelijker te detecteren.
- Signaalinterferentie: Golven en andere oppervlaktereflecties konden het signaal verstoren.
- Weersomstandigheden: Vochtigheid en temperatuurverschuivingen hadden invloed op het radarbereik.
De betrouwbaarheid van het CXAM-systeem verbeterde aanzienlijk door de toepassing van technologische innovaties, zoals gevoeligere ontvangers en verbeterde signaalverwerking.
Varianten en verbeteringen
CXAM
De originele versie, bekend als CXAM, combineerde technieken uit het XAF- en CXZ-systeem. Er werden in totaal zes eenheden geproduceerd en geïnstalleerd tussen juli en augustus 1940 op schepen zoals:
- USS California (BB-44): De radar werd later verwijderd na het zinken van het schip tijdens de aanval op Pearl Harbor.
- USS Yorktown (CV-5): Het systeem speelde een belangrijke rol tijdens de vroege stadia van de oorlog.
- USS Pensacola (CA-24): Een zware kruiser uitgerust met een van de eerste productie radars
CXAM-1
Een verbeterde versie, de CXAM-1, werd ontwikkeld om de prestaties te verhogen en de bediening te vereenvoudigen. Dit model had een betere nauwkeurigheid en betrouwbaarheid dankzij niet-verstelbare antennes en geavanceerdere servosystemen. Veertien eenheden van dit type werden geleverd vanaf 1941 en geïnstalleerd op schepen zoals:
- USS Texas (BB-35): Deze slagschipversie was operationeel tijdens meerdere grote conflicten.
- USS Enterprise (CV-6): Het vliegdekschip speelde een centrale rol in het Amerikaanse marineoffensief.
Radar in operationele context
Het CXAM-systeem bood een strategisch voordeel tijdens de Tweede Wereldoorlog, vooral in gevechten waarbij vroege detectie van vijandelijke aanvallen essentieel was. Tijdens de Slag in de Koraalzee leverde de radar bijvoorbeeld kritieke informatie over een naderende Japanse luchtaanval, wat leidde tot een verbeterde defensieve reactie van de Amerikaanse schepen.
Weergave radarinformatie
Het CXAM-radarsysteem had geen Plan Position Indicator (PPI), zoals we dat tegenwoordig kennen. PPI, waarbij een radarscherm een ronde weergave biedt met een 360 graden overzicht van doelen en hun locatie ten opzichte van de radar, werd pas later ontwikkeld en geïmplementeerd in meer geavanceerde radarsystemen zoals de SG-radar.
Het CXAM-systeem gebruikte een vroege weergavetechniek waarbij doelen werden weergegeven als pieken op een oscilloscoopscherm, vergelijkbaar met wat bekend staat als een A-scope. Dit betekende dat gebruikers de afstand tot een doel konden aflezen op basis van de positie van een piek op de horizontale as van het scherm, maar geen visuele indicatie hadden van de richtingshoek of een overzichtelijke kaartweergave zoals bij een PPI.
Het ontbreken van PPI betekende dat de bediening van het CXAM-systeem aanzienlijke interpretatieve vaardigheden vereiste van de operator. Met de introductie van PPI-schermen in de jaren 1940 werden radarsystemen gebruiksvriendelijker en efficiënter, wat leidde tot een aanzienlijke verbetering in tactische besluitvorming en situationeel awareness op zee.
Operationele impact en historische betekenis
Rol in de Tweede Wereldoorlog
Het CXAM-radarsysteem speelde een sleutelrol in de vroege stadia van de Tweede Wereldoorlog. Dankzij dit systeem konden Amerikaanse marineschepen vijandelijke vliegtuigen en schepen detecteren voordat ze visueel zichtbaar waren, wat strategische voordelen opleverde in verschillende gevechten.
Een voorbeeld hiervan was de Slag in de Koraalzee in mei 1942. Het vliegdekschip USS Lexington detecteerde met behulp van het CXAM-1-systeem een naderende Japanse luchtaanval op een afstand van 109 kilometer. Hierdoor konden de verdediging en luchtpatrouilles op tijd worden geactiveerd. Deze vroege detectie was vaak een doorslaggevende factor in zeeslagen.
Daarnaast bood het systeem een waardevolle bijdrage aan de coördinatie van operaties tussen schepen en vliegtuigen. Radar werd niet alleen gebruikt voor detectie, maar ook voor navigatie in slecht zicht, zoals tijdens nachtelijke operaties of in slechte weersomstandigheden. Dit verhoogde de efficiëntie en veiligheid van marine-operaties aanzienlijk.
Beperkingen en uitdagingen
Hoewel het CXAM-radarsysteem voor zijn tijd geavanceerd was, had het ook beperkingen:
- Beperkte detectiebereik voor schepen: Door factoren zoals de kromming van de aarde en golfontvangst (zeeclutter) was het moeilijker om schepen te detecteren op grote afstanden.
- Complexiteit in gebruik: De bediening van het systeem vereiste getrainde bemanningen, wat een uitdaging vormde in de vroege stadia van de oorlog.
- Kwetsbaarheid: Radarsystemen zoals de CXAM waren gevoelig voor fysieke schade, vooral tijdens vijandelijke aanvallen.
- Resolutie: Hogere frequenties bieden een betere resolutie, waardoor het lastig was om kleinere objecten of meerdere dicht bij elkaar liggende doelen te onderscheiden.
Invloed op latere radarontwikkeling
De introductie van het CXAM-systeem markeerde het begin van een snelle evolutie in radartechnologie. De Amerikaanse marine gebruikte de opgedane ervaring met dit systeem om nieuwe, geavanceerdere radarvarianten te ontwikkelen. Systemen zoals de SG-radar, die kort na het CXAM-systeem werden geïntroduceerd, boden verbeterde prestaties op het gebied van nauwkeurigheid, bereik en betrouwbaarheid.
Het CXAM-radarsysteem werd parallel ontwikkeld met het SCR-270-radarsysteem van het Amerikaanse leger. Terwijl het CXAM werd ingezet op marineschepen, vond het SCR-270-systeem toepassing als een grondradar voor het detecteren van vliegtuigen. Beide systemen droegen bij aan de vroege radarontwikkeling en hadden een aanzienlijke invloed op de tactieken van respectievelijk de marine en het leger tijdens de Tweede Wereldoorlog.
Conclusie
Het CXAM-radarsysteem was een belangrijke stap in de geschiedenis van radartechnologie en speelde een onmisbare rol in de vroege oorlogsvoering van de Amerikaanse marine. De combinatie van betrouwbare detectiecapaciteiten en operationele veelzijdigheid maakte het een waardevol instrument in de strijd tegen vijandelijke troepen. Ondanks zijn beperkingen legde het CXAM de basis voor verdere ontwikkelingen in radar, wat leidde tot nog geavanceerdere systemen in de latere jaren van de oorlog.
Bronnen en meer informatie
- Afbeelding: U.S. Navy, Public domain, via Wikimedia Commons
- Friedman, Norman (1981). Naval Radar. Conway Maritime Press, p. 145.
- Macintyre, Donald, CAPT RN (1967). “Shipborne Radar,” United States Naval Institute Proceedings.
- “Weapons & Sensors — Radar — U.S. Navy CXAM Radar,” www.ibiblio.org (geraadpleegd op 13 juli 2023).
- U.S. Radar, Operational Characteristics of Radar Classified by Tactical Application, FTP 217.
- Bronnen Mei1940
_on_8_November_1942_(80-G-30244).jpg){kind=link}