Wapens & vernuft
Radar
Radar was in juni 1942 zelfs onder stuurlieden op de grote vaart nog grotendeels onbekend.
Dat blijkt wel uit de manier waarop Willem Slooten het ter sprake brengt: ‘Het escorte schijnt hoogfrequente apparaten te hebben, die ronddraaiend uitzenden en als ze een voorwerp aan de oppervlakte van het water treffen, een groen lichtje doen branden.’
Dit zijn woorden van iemand die met iets volkomen nieuws in aanraking is gekomen.
Vaak wordt gedacht dat radar een Britse uitvinding uit de Tweede Wereldoorlog is, maar dat is toch wat te kort door de bocht. Bij het begin van de Tweede Wereldoorlog was radar bij alle strijdende partijen bekend. Wel wisten de Britten een cruciale doorbraak aan radarapparatuur te bewerkstelligen. Pas daardoor werd het een geducht instrument in geallieerde handen.
De ontwikkeling van radar gaat terug tot het begin van de twintigste eeuw. Al in 1904 verkreeg de Duitse uitvinder Christian Hülsmeyer een patent op een apparaat dat met wat goede wil valt te beschouwen als een vroege vorm van radar. Hij voorzag vooral gebruik voor de scheepvaart en demonstreerde zijn vinding, die hij telemobiloscoop noemde, onder andere in Rotterdam. Het toestel kon alleen de richting van een schip vaststellen, nauwelijks de afstand. Als een schip werd gedetecteerd, weerklonk een bel; er was geen enkele vorm van beeldscherm. Het apparaat werd nooit in productie genomen. Desondanks staat Hülsmeyer te boek als de uitvinder van radar.
In de eerste helft van de twintigste eeuw werd er steeds meer onderzoek gedaan naar radio detection and ranging, zoals radar vanaf 1940 voluit werd genoemd. Bij de aanvang van de Tweede Wereldoorlog hadden dertien landen uitgebreide en veelal geheime onderzoekprogramma's naar radar. Daaronder het Verenigd Koninkrijk, de Verenigde Staten, Duitsland, de Sovjet-Unie, Frankrijk, Japan, Zuid-Afrika en ook Nederland. Het principe van radar was dus bij alle partijen bekend.
Weerkaatsing
Radar draait om het uitzenden van korte radiosignalen. Die worden weerkaatst tegen een metalen voorwerp (een schip, een vliegtuig). Het weerkaatste signaal wordt opgevangen. Uit de korte tijd die verstrijkt tussen zenden van het signaal en ontvangen van die weerkaatsing kun je de afstand tot het schip of het vliegtuig opmaken. Het idee dat zoiets zou kunnen, was al in 1886 door Heinrich Hertz geopperd.
Om allerlei redenen wil je de frequentie van het radiosignaal zo hoog mogelijk hebben. Omdat maar een heel klein gedeelte wordt teruggekaatst, zeker als het schip of vliegtuig nog ver weg is, moet het signaal ook tamelijk sterk zijn.
Het is op dit terrein waar de Britse onderzoekers John Randall en Harry Boot in 1940 hun belangrijke doorbraak hadden. Zij vonden een nieuw type magnetron uit, een radiobuis waarmee (tamelijk) gemakkelijk sterke pulssignalen van zeer hoge frequentie kunnen worden opgewekt (meerdere kilowatts in het 10-centimeter golflengtegebied). Daarmee konden zelfs periscopen van duikboten worden waargenomen.
Door het magnetron van Randall en Boot werd radar bijna van de ene op de andere dag een praktisch inzetbaar, compact instrument in plaats van een delicate, experimentele laboratoriumopstelling die veel ruimte vergde en zelfs onder bediening van een uiterst deskundige staf maar half werkte. De radarinstallaties tot dat moment waren aan een vaste locatie gebonden, pas door de uitvinding van Randall en Boot konden ze worden ingebouwd in een schip of vliegtuig.
Doormodderen
Die enorme vooruitgang bestond alleen aan geallieerde zijde. Duitsland liep vóór het magnetrontijdperk eigenlijk voor op de Britten en Amerikanen, maar bleef lang doormodderen met andere, veel onbeholpener methoden om radarsignalen op te wekken. Historici denken dat Duitsland weinig prioriteit legde bij de verdere ontwikkeling van radar omdat Hitler het een defensieve technologie vond; hij was meer geïnteresseerd in offensieve wapens. Pas nadat de Duitsers in februari 1943 in een boven Nederland neergeschoten Britse bommenwerper een radar met magnetron ontdekten, wisten ze de achterstand enigszins in te lopen.
Een niet te verwaarlozen voordeel van het magnetron is dat het eenvoudig en daardoor tamelijk goedkoop te vervaardigen is. Het is niet overdreven dat de beschikking over het magnetron bepalend is geweest voor het verloop van de oorlog. Al in de Slag om Engeland (juli 1940 – juni 1941) konden de Britten de aanvallende Duitse vliegtuigen van grote afstand zien aankomen. Er zijn historici die van mening zijn dan de ontwikkeling van het magnetron belangrijker is geweest dan de ontwikkeling van de atoombom. In deze oertijd van radar kwam er overigens nog een hele hoop mensenwerk bij kijken: allerlei berekeningen die tegenwoordig door radarapparatuur zelf wordt gedaan, moesten nog handmatig worden uitgevoerd door teams van hoofdzakelijk vrouwelijke militairen.
Video: nieuwsfilm van British Pathé uit 1945: de eerste keer dat het grote publiek kennismaakte met radar.
Radar in Nederland
Bij de landen met onderzoek naar radar hoorde ook Nederland. Sterker nog, er waren twee onderzoeksprogramma's. Een ervan was bij het legendarische Philips Natuurkundig Laboratorium in Eindhoven. Een door Klaas Posthumus en Max Staal ontwikkeld systeem werd in 1939 in Wijk aan Zee voor de Koninklijke Marine gedemonstreerd en wist een schip op 3,2 kilometer afstand te detecteren. Het project werd na de Duitse inval stilgelegd, maar het werk eraan werd ondergronds voortgezet tot ver in 1942.
Het andere Nederlandse radaronderzoek volgde uit een aanbeveling van de Tweede Kamercommissie voor Fysische Strijdmiddelen, al uit 1924. Dit leidde in 1937 tot een werkend prototype van een radar die overigens met een heel lage frequentie werkte en daardoor erg onnauwkeurig was. De antenne werd aan het draaien gebracht met fietstrappers. Het was overigens wel de eerste radar waarbij de zend- en de ontvangstantenne gecombineerd waren. Van deze primitieve radar werden een half dozijn exemplaren gefabriceerd door de firma Hazemeijer in Hengelo (het latere Holland Signaal). Het eerste was net in gebruik op het Malieveld in Den Haag op de dag dat de Duitsers Nederland binnenvielen.
- C. le Pair, met een illustratie van de Nederlandse ‘fietsradar’.
Magnetron
Dat het apparaat in hedendaagse keukens ook magnetron heet, komt doordat het vernoemd is naar zijn belangrijkste onderdeel: de radiobuis met dezelfde naam. Sterke hoogfrequente signalen kunnen natuurlijke weefsels opwarmen. Aanvankelijk werd dit (terecht) gezien als een groot gevaar van radarinstallaties. Pas later wist men dit ongewenste bijverschijnsel te temmen tot een hittebron voor voedingsproducten.