Radar et bateaux (1/3) - Histoire du radar

 

Radar et bateaux (1/3) - Histoire du radar

14 JANVIER 2021

Rédigé par François Meyer - ActuNautique Magazine

Détecter à distance, bien au-delà du champ de vision, obstacles ou intrus, c’est toute l’histoire de la détection par les ondes et de ce qui est devenu le Radar.

Le début du XXe siècle, c’est la naissance de la radio et de la TSF, dont la paternité revient à l’italien Marconi. La TSF permettrait la transmission à distance de signaux, comme ceux utilisés par le Titanic pour signaler son naufrage.
Lors d’expériences empiriques sur la transmission d’ondes radio TSF (les postes de radio permettant l’émission de signaux en morse), des observateurs notent que le passage des navires en acier perturbe les signaux émis par ces appareils.

La détection par ondes acoustiques

C’est qu'à cette époque, on détectait les avions et les navires au moyen d’amplificateurs de son qui n’étaient autre que ces cornets acoustiques géants !

Un détecteur aéronautique de 1900

La montée en puissance de l’aviation et le perfectionnement des techniques de navigation imprimèrent une accélération fulgurante dans ces domaines de recherche.

Devant les vastes applications possibles, il n’en fallu pas plus à Christian Hülsmeyer, un inventeur de l'Allemagne impériale, pour déposer, en 1904, un brevet portant sur le premier système de détection par ondes électromagnétiques, le Telemobiloskop, ancêtre du radar. Les fréquences émises ne permettaient ni une portée suffisante, ni de s’affranchir de bruits parasites.

Le Telemobiloskop

La radionavigation

Une décennie plus tard, vint la radiogoniométrie. Le principe consiste à relever le gisement d’une onde radio. D’abord effectué depuis la terre sur la base d’onde émises par les navires ou les avions (TSF), le système s’est déplacé à bord, autorisant l’installation de balises le long des littoraux.

Un récepteur de balises aéronautiques

Miniaturisés, les radiocompas, permettaient de mesurer le relèvement d’une onde radio émise depuis une balise située à terre. En conjuguant le relèvement de deux radiobalises, on obtient une position fiable.
Les aviateurs de l’époque héroïque se guidaient en utilisant ces appareils pourtant très sensibles aux interférences.

L’excellence dans la radionavigation est représentée par le système allemand Elektra Sonne de 1942, qui, au moyen d’un réseau d’émetteurs côtiers, parvenait à guider l’ensemble de la flotte allemande à travers tout l’Atlantique, la Baltique et la Méditerranée. L’ensemble fonctionna si bien que les britanniques s'abstinrent de le détruire mais se concentrèrent sur la construction de récepteurs utilisables sur leur propres appareils et navires.

Après guerre le système fut “rendu à la vie civile”, saisi par les britanniques puis, sous le nom de système CONSOL, remis en service jusqu’à la fin des années 1960.

Ce système radio, comme le LORAN, furent longtemps utilisés dans le monde maritime, malgré leur forte sensibilité aux interférences (brouillard, embruns, aurore).

L’invention du magnétron et la naissance du Radar

Les années 1920 virent l’invention américaine du magnétron, un appareil capable de générer, impulser des ondes électromagnétiques à des fréquences beaucoup plus élevées que le telemobiloskop. Portée et précision augmentèrent de manière notable.
Le radar à impulsion tira son nom des caractéristiques du magnétron qui permit son développement.
RADAR est l’acronyme de Radio Detection and Ranging, et c’est sous ce nom qu’on se mit à le connaître au cours de ces années 30. Ces premiers radars à impulsion commencèrent à être montés sur les navires les plus modernes.

La radar du paquebot Normandie en 1937

Lors de l’utilisation en mer de radars à ondes courtes, les opérateurs notèrent rapidement la présence de perturbations sur leurs écrans, générées par les nuages, grains et certaines précipitations. C’est ainsi que naquirent les radars météorologiques à ondes courtes.
Dès le milieu des années 1930, on pouvait détecter au radar une cible distante d’une dizaine de kilomètres, une portée intéressante pour l’artillerie lourde de marine…

Les radars ont gagné la “Bataille d’Angleterre”

Les années 1940 virent ces appareils passer en phase opérationnelle lors du second conflit mondial. Dès 1940, Winston Churchill autorise l’envoi d’une délégation vers les USA, alors nation non-belligérante, pour partager les secrets d’un nouveau magnétron décuplant l’efficacité des radars anglais. Les Britanniques parvenaient à détecter depuis l’année 1937 un avion à près de 100 km, prouesse absolue à cette époque !
Cette mission est à l’origine de la création du Radiation Laboratory du MIT qui fait encore office de référence pour ces sujets.
Les Britanniques durent un très fière chandelle à l’avance dont ils disposaient dans la construction et l’exploitation de radars comme l’histoire allait le montrer…

Une opératrice devant son radar en 1940

Lors de la bataille d’Angleterre, prélude aux projets nazis d’invasion terrestre du Royaume-Uni, les aviations allemandes et britanniques s’affrontèrent dans d’épiques combats aériens au dessus des côtes anglaises. Les Britanniques de la Royal Air Force, en infériorité numérique manifeste, tinrent la Luftwaffe à distance grâce aux radars qui leur permirent de guider les chasseurs au contact des bombardiers allemands, préalablement repérés.
C’est bien l’avance technique britannique qui permit d’user les escadrilles d’une aviation allemande alors redoutable en imprimant ainsi une direction favorable au conflit.

La suite de l’histoire fait la part belle à la miniaturisation qui permet d’embarquer des radars à impulsion à bord de la plupart des navires de commerce.

C’est l'augmentation de la puissance de calcul de l’électronique qui écrivit la prochaine page de l’histoire du radar avec l’invention du radar Doppler ou radar Broadband que nous allons étudier dans notre prochain article.