El comienzo de la tecnología radar en la Alemania nazi

Recojo aquí un extracto del contenido del Capítulo 2 de mi libro «El Radar en la historia del siglo XX. Una de las armas decisivas de la Segunda Guerra Mundial«.

Se suele asignar la paternidad del radar a los científicos e ingenieros británicos que, liderados por Robert Watson Watt, demostraron la viabilidad técnica de este instrumento a mediados de la década de 1930 y posteriormente desarrollaron y pusieron a punto la primera red de alerta temprana operativa del mundo, Chain Home, tal y como he descrito en otro artículo.

Pero lo que es mucho menos conocido es que en Alemania, por las mismas fechas, varias empresas desarrollaron una tecnología radar pionera y más avanzada que la británica o la de EE. UU. Aquí describo algunas cuestiones relacionadas con la historia del radar en la Alemania nazi.

Fotografía de reconocimiento aéreo a baja altura realizado por un avión británico de las instalaciones de radar «Freya» en Auderville. Francia, captada en febrero de 1941

1. Los pioneros alemanes y las empresas responsables (GEMA, Telefunken, Lorenz AG)

Hemos visto en un artículo anterior cómo el ingeniero alemán Christian Hülsmeyer inventó y demostró en 1904 un dispositivo (Telemobiloscopio) que funcionaba en base a los principios del radar. Sin embargo, su equipo fue una idea demasiado prematura para su época, no se reconoció su valía y permaneció en el olvido durante dos décadas. El radar moderno, tal y como lo conocemos hoy en día, fue desarrollado en Alemania entre los años comprendidos entre 1928 y 1940 por varios científicos. Aquí destacaré los principales nombres y las empresas a las que estuvieron vinculados.

Según vimos en un artículo dedicado a describir la historia del magnetrón de cavidades resonantes, hay un nombre que destaca especialmente: Hans Erich Hollmann, un prolífico inventor (tuvo más de 300 patentes) y especialista en la tecnología de microondas, muy incipiente en aquellos años. Hollmann fue el primero de los responsables en desarrollar la ciencia y la tecnología radar en Alemania. Diseñó algunos de los equipos radar de Alemania más exitosos, que veremos en el siguiente punto de este artículo y es considerado como el padre de la ciencia y la ingeniería de las microondas.

Izquierda: Hans Erich Hollmann. Derecha: Rudolf Künhold

Otro de los nombres destacados es el Dr. Rudolf Kühnhold, jefe técnico del Departamento de señales de inteligencia de la Reichsmarine (Nachrichtenmittel-Versuchsanstalt, NVA), que fue uno de los impulsores de los trabajos incipientes sobre radares en Alemania en 1933. Estaba trabajando en el problema de cómo detectar objetos bajo el agua mediante el uso de ondas sonoras, que debían reflejarse en un objeto sumergido y volver al emisor, lo que hoy en día conocemos como SONAR. Se le ocurrió que los mismos principios podrían aplicarse a las ondas de radio emitidas sobre la superficie del agua. Veintinueve años después del trabajo de Hülsmeyer, Kühnhold (ignorante del trabajo de Hülsmeyer) recreó su esfuerzo. Estos trabajos iniciales animaron a Künhold a consultar con la empresa de electrónica Telefunken, donde hacia finales de año discutió el problema con el Dr. Wilhelm Runge, director del laboratorio de Telefunken. Runge no se mostró interesado por la idea de Künhold, que además no brindó a este último un trato demasiado cordial. Este desaire contribuyó a dividir el desarrollo y la producción de radares alemanes entre tres empresas: Telefunken, Lorenz AG y una que itodavía no existía, GEMA.

Motivado por la indiferencia de Runge, a comienzos de 1934, Künhlod sugirió a Hans-Karl Von Willisen y Paul-Günther Erbslöh (dos ingenieros que llevaban varios años interesados en las técnicas de radio de alta frecuencia), la fundación de una nueva empresa con el objetivo de desarrollar instrumentos para la localización de señales reflejadas en objetos distantes. Por motivos de seguridad y para confundir a los potenciales adversarios, el nombre de la empresa fue GEMA (Gesellschaft für Elektroakustische und Mechanische Apparate mbH, Sociedad de Aparatos Electroacústicos y Mecánicos). Hollmann fue asesor científico de esta empresa en sus primeros años de andadura. GEMA desarrollaría varios de los más notables equipos de radar alemanes (Seetakt, Freya, Mammut y Wassermann), que veremos en este y en sucesivos artículos.

2. Radar de alerta temprana Freya

En el otoño de 1934, GEMA construyó un transmisor de o.e.m. de 60 MHz para la detección de buques. En enero de 1935, la empresa comenzó el desarrollo de un radar experimental basado en ese transmisor y se probó con éxito el 20 de marzo en el puerto de Kiel. Posteriormente, Kühnhold hizo una demostración del equipo a un grupo de oficiales de la Marina, en el transcurso de la que detectaron barcos a más de 10 km de distancia y, por casualidad, también un hidroavión que se movía frente al radar. Los oficiales navales quedaron impresionados y concedieron fondos a la empresa GEMA, que desarrolló la tecnología en dos aplicaciones separadas: una versión terrestre para la detección de aviones llamada Freya, y una versión naval de longitud de onda más corta llamada Seetakt, que veremos al final de este artículo.

En febrero de 1936 fabricaron una versión modificada de este transmisor que trabajaba a una frecuencia superior (125 MHz). Este sistema lo incorporaron a un equipo que estaba dotado de una antena rotativa consistente en una matriz de dipolos situados enfrente de un mallado reflector. El equipo se conoció con el nombre comercial Freya (FuMG 80), daría lugar a toda una familia de equipos basados en la misma tecnología y se convirtió en uno de los radares principales del ejército alemán durante la Segunda Guerra Mundial.

 Dos de los equipos iniciales del radar Freya. A la izquierda, antena del Freya original. A la derecha, el Freya LZ

Las primeras versiones tenían un alcance de 60 km que luego se aumentó a 150 km. A la vista de la génesis de este equipo, podemos decir que el radar Freya fue un producto de la casualidad, puesto que se había pensado inicialmente para radar naval, aunque dadas sus excelentes capacidades en su uso en tierra, se convirtió en el equipo de referencia para alerta temprana.

Hacia 1935, los científicos alemanes tenían claro que el funcionamiento del radar en modo pulsado era esencial y las diversas compañías y estamentos militares involucrados en el radar decidieron desarrollar equipos de acuerdo con las siguientes directrices generales:

1. Trabajo en modo pulsado para el transmisor
2. Bloqueo del receptor durante los períodos de transmisión
3. Desarrollo de nuevas válvulas para trabajar a las frecuencias más altas de la época, que siempre se mantuvieron por debajo de 600 MHz.

Bajo estas premisas técnicas, comenzó el verdadero avance en los trabajos de diseño y fabricación de diferentes equipos de radar. No obstante, nuca hubo unos objetivos claramente definidos por parte de los potenciales clientes militares. Además, la ausencia de coordinación entre estamentos y el secretismo impidieron un desarrollo unificado, lo que tuvo como consecuencia que el radar alemán se desarrolló de manera independiente en las diversas empresas implicadas, sin conexión entre ellas.

El radar Freya era más avanzado que su homólogo británico, Chain Home. Los diferentes modelos Freya de producción operaban a 125 MHz, en una longitud de onda de 2.4 m, mientras que Chain Home lo hacía a una frecuencia de 25 MHz, con una longitud de onda correspondiente de 12 m. Esto permitía al Freya usar una antena mucho más pequeña, que era por lo tanto más fácil de girar, mover y situar en el terreno. También ofrecía una resolución más elevada, con lo que podía detectar objetivos más pequeños. Sin embargo y debido a su complejo diseño, solo ocho equipos Freya estaban operativas cuando comenzó la guerra, desplegados a lo largo de toda la frontera occidental alemana, lo que provocó la existencia de grandes áreas “ciegas” debido a la elevada separación entre las diversas unidades instaladas.

3. Radar de guía de armas Würzburg

En la primavera de 1935, en Telefunken –una de las grandes empresas del sector de la electrónica–, Runge se basó en el trabajo de H. Hollmann, para impulsar el diseño y la puesta a punto de un nuevo sistema cuyo objetivo era ofrecer a la Luftwaffe un radar de corto alcance destinado a la guía de armas antiaéreas, habida cuenta de que GEMA ya estaba muy avanzada en la fabricación del radar de alerta temprana Freya. El equipo se denominó Würzburg (nombre técnico: FuMG 62), que también era pulsado, trabajaba a 560 MHz y disponía de una antena parabólica con un diámetro de 3 m., muy similar a las antenas de los sistemas actuales y muy diferentes a las antenas dipolo que equipaban los radares Freya. La primera unidad tenía un alcance de 10 km, con el que se hizo una demostración al General Ernst Udet, jefe de la fuerza de cazas de la Luftwaffe. En el verano de ese año, habían probado sobre el terreno una unidad que generó fuertes señales de retorno provenientes de un avión de transporte Junkers Ju 52.

Arriba: Würzburg D. Abajo: Würzburg Riese

A finales de 1938, Telefunken recibió un gran contrato por parte de la Luftwaffe y en el verano de 1939, se realizó una demostración del equipo a Hitler. El sistema tenía un alcance de 30 km, con una precisión de señalamiento de objetivos de 25 m. En 1940, estaban disponibles 20 unidades del equipo, que fueron desplegadas en la región de la cuenca del Rühr fronteriza con Francia. Al final de la guerra, más de 5.000 unidades de este y otros modelos mejorados (Würzburg D, Würzburg Riese) se habían desplegado en toda la Europa ocupada por Alemania.

Antes de 1939, Lorenz AG y Telefunken eran las principales empresas alemanas de investigación electrónica. Lorenz AG era una filial de la empresa estadounidense I.T.&T. y registraba sus patentes en Estados Unidos. Probablemente por razones de seguridad, el gobierno alemán era reacio a hacer pedidos de equipos avanzados a Lorenz AG. Por lo tanto, la preferencia por el Würzburg de Telefunken puede haber sido tanto una decisión política como técnica.

En el transcurso de la Segunda Guerra Mundial, los sistemas Freya y Würzburg (y las numerosas variantes a las que dieron lugar ambos equipos) se combinaron de manera que Freya detectaba y rastreaba los aviones a larga distancia (es decir, actuaba como equipo de alerta temprana), mientras que Würzburg actuaba como radar de adquisición de blancos para sistemas de armas defensivas, ya fueran estos un reflector, una batería antiaérea o la dirección del vuelo de un caza de defensa aérea.

El primer éxito operativo reseñable del radar alemán se produjo el 18 de diciembre de 1939, cuando un equipo Freya detectó veinticuatro bombarderos británicos Wellingtons en una misión de bombardeo sobre la base naval alemana de Wilhelmshaven. Freya alertó a los aviones de combate y 34 Messerschmitt Bf 109 y 16 Messerschmitt Bf 110 atacaron a los bombarderos británicos en su camino de vuelta a casa, derribando 14 de ellos, lo que hizo que la R.A.F. abandonara los bombardeos diurnos prácticamente desde los primeros meses de la guerra, reorientando posteriormente sus ataques a Alemania para realizarlos siempre por la noche.

Aun a pesar de estos éxitos iniciales del radar en su papel de sistema de defensa aérea, la Luftwaffe, que era la rama del ejército responsable de la operación de los equipos radar, nunca había desarrollado estrategias para emplearlos adecuadamente. Todo el ejército alemán estaba firmemente comprometido con la popular teoría de la “Guerra Relámpago” (Blitzkrieg) y descartó la necesidad de disponer de un sistema integral de defensa aérea. Esta y otras peculiaridades de la Alemania nazi interfirieron muy negativamente en la comprensión última de la potencia de los radares de que disponían, como veremos en un próximo artículo.

4. Radar naval Seetakt

La armada británica era claramente superior a la armada alemana, lo que provocó que Alemania buscara soluciones tecnológicas para mitigar la superioridad naval británica. En paralelo al desarrollo fortuito del Freya como equipo de alerta temprana, GEMA prosiguió con el desarrollo de un equipo para la Kriegsmarine, producto del cual se obtuvo uno de los mejores radares de los que dispuso Alemania, el Seetakt, una evolución del Freya para este objetivo. El Seetakt fue probado en barcos en 1937 y fue utilizado por primera vez en el acorazado de bolsillo Graf Spee, en 1938 durante su intervención en la Guerra Civil Española. En la figura, la antena del Seetakt se puede ver en lo alto del mástil del buque:

Vista de la superestructura delantera del Graf Spee, por el lado de estribor. En la parte superior se ve la antena de un equipo Seetakt

Los capitanes de la flota de superficie alemana reconocieron el valor del radar desde el principio, ya que les permitía localizar a sus objetivos por la noche o en la niebla y distinguir los distintos tipos de buques enemigos, en especial los que pudieran suponer una amenaza. El Seetakt resultó ser una ayuda excepcionalmente importante para la navegación, la Kriegsmarine lo adoptó en 1938 y este sería su único equipo embarcado durante toda la guerra. Nunca se les ocurrió incorporar a la flota una versión naval del Würzburg, que podría haber mejorado la defensa antiaérea de los buques de superficie.