레이더의 핵심 기술 중 하나는 송신 펄스파의 길이를 줄이는 것입니다. 이것이 길면 레이더가 감지할 수 있는 물체까지의 최소 거리가 너무 길어집니다. 이는 펄스가 전송되고 반사파의 복귀를 감지할 수 없기 때문입니다. 전파는 빛의 속도로 이동합니다. 따라서 펄스 길이가 1마이크로초(μs)라면 최소 탐지 거리는 약 150m 정도인데, 2차 세계대전 기술로 공대함 레이더의 최소 탐지 범위는 영국 공군 대공포에 탑재된 ASV Mk II다. -잠수함 초계기가 탑재되어 있지만 900m 이상.
(레이더 송신 펄스파의 폭을 나타낸 그림. 펄스 길이가 짧을수록 레이더의 최소 감지 범위가 짧아져서 좋습니다.)
제2차 세계대전 당시 잠수함은 작은 돛(잠수함 상부에서 돌출된 구조물)만으로 물 밖으로 나가 디젤 엔진을 타고 항해하면서 배터리를 충전하곤 했다. 10km 떨어진 곳에서 영국 대잠초계기의 레이더에 쉽게 잡혔다. 하지만 신호를 찾아 날아가면 약 1km 후 레이더 신호가 가장 가까운 자체 맥파에 가려지기 때문에 이 거리에서 눈으로 잠수함 항해를 찾아야 합니다.
대낮에도 할 수 있지만 잠수함은 바보가 아니므로 물 밖으로 돛을 펴는 유일한 방법은 밤이었습니다. 한밤중에 수백 미터 떨어진 곳에서 항해하는 잠수함을 찾는 것은 사실상 불가능합니다. 그 결과 비행선 레이더로 잠수하는 것은 가능했지만 잠수함을 사냥하는 것은 불가능했다.
(잠수함은 낮에 항해 중 공격을 받았습니다. 잠수 시 속도는 배터리로 약 7노트이며 수면으로 올라와 디젤 엔진을 가동하면 약 18노트로 가속됩니다.)
하지만 거기서 포기한다면 당신은 RAF가 아닙니다. 이미 밤에 해상 표적을 찾는 데 사용할 수 있는 것이 있었습니다. 직선 횃불. 약 1km에 도달했을 때 잠수함의 위치를 대략적으로 추측할 수 있었기 때문에 계속해서 조명탄을 발사하고 다시 선회하여 제자리로 돌아와서 잠수함의 정확한 위치를 눈으로 직접 확인하면서 직진했다. 그들에게 폭탄을 투하하기로 결정했습니다.
그러나 잠수함은 바보입니까? 물론 적기가 날아와 조명탄을 발산하기 시작하면 서둘러 다이빙하세요. 순찰기가 이륙하고 조명탄을 들고 돌아왔을 때 이미 물속에 잠긴 경우가 많았습니다.
그러나 Humphrey de Verd Leigh 중령이 제안한 이 문제에 대한 해결책은 의외로 간단합니다.
Humphrey de Verd Leigh 중령은 제1차 세계 대전 중 영국 해군에서 조종사로 시작하여 영국 공군이 창설되었을 때 공군으로 이적한 장교였습니다. 그러나 제1차 세계대전이 끝나자 그는 사직을 결심하고 나중에 면직물 회사와 지붕재 회사에서 일했습니다. 그러다 제2차 세계대전이 발발하자 그는 다시 왕립 공군에 소집되었습니다. 그러나 조종사가 아니라 공군에서 해안 사령부 인사과에서.
(레이 중령. 이 사람은 의사도 엔지니어도 아니었지만 다른 저명한 의사들과 함께 연합군의 승리에 중요한 역할을 했습니다.)
그런데 레이 중령은 ASV 레이더로 잠수함을 쫓는 순찰대원들의 수다를 듣고 호들갑을 떨다가 돌아와서 “그냥 탐조등만 켜면 되는 거 아닌가?”라고 생각했다. 탐조등을 개발하기 시작했고 프로토타입을 만든 후 상부에 보고했습니다. 그냥 전등이라고 생각했는데 필요할 때 넓은 면적을 비추는 렌즈를 사용하는 장치가 필요해서 복잡하고 무거웠습니다.
(Consolidated B-24 Liberator의 날개 아래에 있는 빔 탐조등의 모습.)
보고서 상단에는 직경 61cm, 무게 0.5톤에 달하는 레이 중령의 거대한 탐조등이 등장해 충격을 안겼다. 아이디어는 좋았지만 탐조등을 설치하는 것은 너무 무겁고 전기를 많이 소모하기 때문에 쉽지 않았습니다. 그러나 Ray 중령은 1941년 3월 해안방위사령부 사령관인 Frederick Bowhill 경에게 Vickers Wellington 폭격기를 구입하도록 설득했습니다. Wellington이 선택된 이유는 이 항공기가 이미 폭격기가 아닌 Wellington DWI로 개조되었기 때문입니다. Detonation Without Impact의 줄임말인 DWI는 거대한 전기 코일을 사용하여 저공 비행하도록 개조된 폭격기로 독일 U-보트가 배치한 자기에 민감한 지뢰를 물리적 손상 없이 강력한 자기장으로 미리 폭발시킵니다. 자기 유도 기뢰를 폭파할 수 있을 만큼 강력한 광범위한 자기장을 생성하도록 설계된 폭격기였기 때문에 이미 충분한 전력의 발전기를 가지고 있었습니다. 생각해보면 레이더의 위력은 1km도 안 되는 거리에서 탐조등의 위력으로 전환해야 했기 때문에 레이더를 탑재한 초계기의 경우 위력은 큰 문제가 되지 않았다.
(웰링턴 DWI Mark II. 이집트에서 해안과 항구를 따라 독일 자기 유도 광산을 제거하는 데 사용됩니다. 금속 원형 자기장 발생기는 직경 15m입니다.)
그 후에도 무게 중심 설정이나 탐조등의 접힘성 등 어려운 문제가 여전하여 1942년 중반, 즉 1년 후쯤에는 빔 탐조등이 실용화되었다. 빔 탐조등은 이 시대와 어떤 역사를 만들었을까요?
새로운 무기를 개발하고 장착하고 적시에 사용하는 것은 완전히 다른 주제입니다. 영국군은 빔 서치라이트가 가장 효과적인 위치인 프랑스와 스페인 사이의 광활한 비스케이 만을 선택했습니다. 비스케이 만은 프랑스 해안의 기지에서 대서양으로 항해하는 잠수함의 셔틀 항로 역할을 했습니다. 한때 대서양은 너무 넓고 잠수함은 일반적으로 사냥을 할 때 수중으로 이동했지만 출퇴근길에는 경로가 비교적 분명했습니다. 당시 잠수함 선장들은 밤에 수영과 운동을 하는 것이 안전하다고 생각했습니다.
(비스케이 만. 나폴레옹 전쟁 때도 포르투갈, 스페인, 영국 사이를 오가는 영국 화물선을 노리며 프랑스 사병들이 왕성하게 활동하던 해역이었다.)
이 지역은 원래 매우 중요한 지역이었기 때문에 레이 탐조등이 설치되기 전부터 왕립 공군 초계기가 부지런히 이 지역을 돌아다녔지만 결과는 매우 좋지 않았습니다. 1942년 초부터 약 5개월간 대잠수함 대공포화, 루프트바페 항공기 등의 사고로 6대의 항공기가 손실되었으나 침몰한 잠수함은 단 한 척도 없었다.
(20mm 대공포를 탑재한 잠수함. 뜻밖의 잠수함 강력한 대공포를 사용하여 격추시키거나 심각한 피해를 입히는 경우가 적지 않았습니다. RAF Coastal Command는 220대의 U-boat를 침몰시키는 동안 대잠수함 화재 및 기타 사고로 약 700대의 항공기를 잃었습니다.)
그러나 1942년 6월 ASV Mk II 레이더와 Leigh 탐조등을 장착한 순찰기가 이 지역에서 작전을 시작하자마자 범죄 기록이 즉시 드러났습니다. 7월 5일, 잠수함 U-502는 Vickers Wellington 순찰기에 의해 발견되어 공격과 폭격을 당했고 잠수함의 라인이 시작되었습니다.
밤에 안전하게 떠내려가던 유보트들은 틈도 없이 자침했고, 대낮처럼 밝은 탐조등을 들고 하늘로 돌진하는 영국 순찰기에 겁을 먹었다. 최대 1km 범위의 레이더를 사용하고 탐조등을 켜는 초계기는 1km 거리를 약 20초 만에 주파해 잠수함이 대공포를 발사할 시간도, 급강하 시 급강하 대응할 시간도 주지 않았다. 순찰기의 정말 일방적인 대학살은 할 수 없었습니다.
(빔 탐조등이 비추는 순찰기에 의해 파괴된 잠수함의 잔해.)
한동안 학살당한 유보트 선장들은 고개를 저으며 대책을 논의했지만 ASV Mk II 레이더와 빔 탐조등 조합에 대응할 방법이 없다고 판단했다. 결국 통근 시간을 변경하고 이제 낮 통근을 선택했습니다. 대낮에 떠다니는 잠수함을 조종하는 것은 매우 위험하지만 한밤중에 빨간 머리에게 맞기보다는 대낮에 순찰기에 발각되는 것이 낫다고 판단했습니다. 그리고 잠수함 감시탑에서는 멀리서 날아오는 초계기를 볼 수 있어 대공포 준비부터 긴급침수 대비까지 모든 것을 시도해볼 수 있다.
그러나 ASV 레이더와 잠수함의 전투는 여기서 끝나지 않았다. 유보트는 결국 대책을 찾는다.