Van der Heem N.V. 

en aanverwante bedrijven - Den Haag, Utrecht en Sneek

Home

Historie

ERRES producten

Professionele apparatuur

Solex

ENAF, Indoheem, etc.

Diverse info

Foto's

Logo's

Links

Oproepen en berichten

Sitemap

Verantwoording

RADAR

(inleiding)

Wat is radar? Radar (een afkorting van radio detection and ranging) is mogelijk dank zij de eigenschap van radiogolven te worden teruggekaatst door voorwerpen. De terugkaatsing is sterker naarmate de golflengte van de radiogolven kleiner is ten opzichte van de afmetingen van het voorwerp. Hieruit volgt dat het zin heeft te streven naar een zo kort mogelijke golflengte, dus een zo hoog mogelijke frequentie, zodat ook kleine voorwerpen waarneembare echo's geven. De moeilijkheid zeer korte golven van voldoende energie op te wekken heeft de ontwikkeling van de radar vele decennia vertraagd. Het verschijnsel van de terugkaatsing volgt namelijk al uit de theorieën van Maxwell (1831-1879); en Hertz (1857-1894) heeft hij bij zijn experimenten met vonkzender, die met frequenties van omstreeks 300 MHz werkten, het optreden van reflecties geconstateerd. Pas in 1940 slaagden Boot en Randall er in het eerste magnetron te construeren, waarmee de begeerde krachtige microgolven konden worden opgewekt.

*

In het personeelsblad 'het V.D.H.-tje' nr. 257, van 23 december 1950, stond het volgende artikel:

RADAR, Het electrische oog

Na de bevrijding hoorden wij voor het eerst van een wonderlijke uitvinding, die de geallieerden enorme diensten heeft bewezen en op allerlei andere manieren bijdroeg tot de overwinning: RADAR.

Spoedig bleek dat ook in vredestijd voor radar een belangrijke taak is weggelegd en het ziet er naar uit, dat deze uitvinding, die bij toeval werd gedaan, op allerlei gebied ongekende mogelijkheden zal bieden. Het principe waarop radar berust, is eigenlijk heel simpel. Stel U voor, dat U in een vreemd dorp een jongen uitstuurt om sigaretten te halen. De jongen is in twee minuten terug. U weet nu twee dingen: er is in het dorp een sigarettenwinkel en die winkel kan tevens onmogelijk ver weg zijn. De situatie bij radar komt hiermee vrij aardig overeen. Er wordt alleen geen jongen uitgestuurd om een sigarettenwinkel te vinden, maar men zendt radiogolven uit, die de richting en de afstand van een schip, een vliegtuig of een ander voorwerp moeten helpen bepalen.

Wij weten allen dat licht kan worden teruggekaatst. Ook met geluidsgolven is dat het geval. Denk maar eens aan de echo, die ons zelfs ongeveer kan vertellen op welke afstand zich bijvoorbeeld het bos bevindt, dat het geluid weerkaatst.

Geruime tijd vóór de tweede wereldoorlog deden enkele Amerikaanse telegrafisten een heel belangrijke vondst. Zij zonden radiogolven uit naar een vliegtuig en ontvingen toen een echo van de uitgezonden golven, die blijkbaar tegen het vliegtuig waren teruggekaatst. Deze ontdekking zette de natuurkundigen in allerlei landen hard aan het werk. Het gevolg was, dat reeds in 1935 het eerste radarstation aan de Engelse kust werd gebouwd. Toen de oorlog uitbrak, werd de hele Engelse oostkust al beveiligd door een dicht radarnet, waarmee men vliegtuigen op een afstand van 200 km voor de kust kon signaleren. Heel spoedig bleek radar een wapen te zijn, dat zowel voor de verdediging als de aanval grote betekenis had.

In zijn eenvoudigste vorm bestaat een radarinstallatie uit drie delen: een zender, een ontvangantenne en een tijdmeetapparaat.

Door de zender wordt in een bepaalde richting een bundel heel korte radiogolven uitgezonden. Treft deze bundel bijvoorbeeld een schip, dan wordt hij daartegen teruggekaatst. Na korte tijd bereiken de teruggekaatste golven weer de plaats waar ze zijn uitgezonden. Ze worden opgevangen door de ontvanger, die vlak bij de zender is opgesteld. Men weet nu dat het schip zich in de richting van de uitgezonden bundel radiogolven moet bevinden. Maar tegelijk vertelt het tijdmeetapparaat heel precies hoeveel tijd er verlopen is tussen het uitzenden van de golven en het opvangen van de echo. En dit maakt het mogelijk te zeggen op welke afstand het schip zich bevindt. Wij mogen het radartoestel dus wel vergelijken met een groot zoeklicht, dat ook bij mist of in de duisternis van de nacht zijn onzichtbare radarstralen kan uitzenden. Elk voorwerp, dat door de onzichtbare stralen wordt getroffen, verraadt zijn aanwezigheid, doordat het de stralen terugkaatst.

Dus ook het schip, dat thans tijdens de mist Liverpool, de eerste radarhaven van Europa, nadert. Op een groot radarscherm, waarop alle boeien en obstakels in de haventoegang te vinden zijn, zien de mannen van de havendienst het naderende schip als een klein vlekje. Zij merken precies hoe het schip vaart en kunnen het telefonisch voortdurend de juiste koers aangeven om zo veilig de haven binnen te loodsen.

Ook Nederland blijft niet achter in het radaronderzoek voor vredesdoeleinden. Het Nederlands Radarproefstation te Noordwijk onderzoekt al enkele jaren welke mogelijkheden radar kan bieden voor onze scheep- en luchtvaart. Men heeft te Hoek van Holland een proef-radarstation gebouwd en plannen uitgewerkt voor een grote havenradarinstallatie langs de Nieuwe Waterweg.

Amsterdam heeft een onderzoek ingesteld naar de vraag of het wenselijk is de haven van IJmuiden uit te rusten met een radarstation. Onze grote schepen als de Nieuwe Amsterdam, de Oranje en de Willem Ruys zijn al van radarapparaten voorzien. Waarschijnlijk is de tijd niet ver meer, dat radar even onmisbaar wordt als het kompas, dat schepen en vliegtuigen de juiste koers aanwijst.

Hieronder in het kort een 'aanloop' naar het eerste walradarstation op het vaste land van Europa:

1946 Het Gemeentelijk Havenbedrijf Rotterdam schrijft op 4 december 1946 aan het College van Burgemeester en Wethouders een brief, met als onderwerp: een radarsysteem voor de Nieuwe Waterweg. Deze brief stelt dat het gewenst is om de zeehavens en de toegang daartoe uit te rusten met radar. Het GHR benadrukt dat een radarsysteem vooral de veiligheid in de haven dient. Tevens laat het GHR weten dat het dan voor schepen mogelijk wordt om ook bij slechtweersomstandigheden (met name tijdens perioden met mist) de haven binnen te lopen.

1947 De Minister van Verkeer installeert de Staatscommissie Onderzoek Radiotechnische Hulpmiddelen voor Navigatie en geeft deze commissie opdracht te onderzoeken of radar bij de toegang tot een wereldhaven een eis van de tijd is.

1948 Op 14 mei doet deze radarcommissie de aanbeveling om over te gaan tot de bouw van een keten van radarstations langs de Nieuwe Waterweg.

1949 Het Nederlands Radar Proefstation te Noordwijk aan Zee, krijgt opdracht voor de ontwikkeling van een walradarsysteem.

1951 IJmuiden gaat met de eer strijken om als eerste post te werken met een havenradar. Hier wordt een radar van het type SHR 103 geïnstalleerd. Hoewel Liverpool IJmuiden is voorgegaan, is IJmuiden het eerste walradarstation op het vaste land van Europa.

Radar-mozaïek van de Nieuwe Waterweg van Hoek van Holland (l.) tot de havens van Rotterdam. Dit mozaïek is samengesteld uit radarbeeld-foto's, opgenomen tijdens het mobiele onderzoek in 1949 ter voorbereiding van de plannen voor een havenradarsysteem voor dit vaarwater. De Nieuwe Waterweg is als een donkere streep midden op de foto te zien. De witte stippen duiden de tonnen aan. Schepen op de Nieuwe Waterweg zijn als langgerekte strepen te zien. De grillige witte figuren aan weerszijden van het vaarwater zijn het radarbeeld van gebouwen van Hoek van Holland, Maassluis, Vlaardingen en Schiedam die de Nieuwe Waterweg omzomen. Geheel links buiten de havenhoofden van Hoek van Holland ziet men een schip op zee.

(Foto: Ned. Radar Proefstation)

*

'Het V.D.H.-tje' nr. 311, van 9 februari 1952 vermeldde het volgende:

IJMUIDEN  KENT  GEEN  MISTPROBLEEM

schepen  worden  met  radar  binnengeloodst

Bij het varen of vliegen in mist of stikdonkere nacht kunnen voortdurend en overal obstakels opdoemen, die het schip of vliegtuig met de ondergang bedreigen. Het varen of vliegen in de mist is daarom gevaarlijk, maar in wezen niet gevaarlijker dan het vliegen van een vleermuis.

Een vleermuis vliegt altijd in de duisternis. Zij moet daarbij allerlei obstakels, tot telefoondraden toe, weten te omzeilen en bovendien moet zij ook nog haar prooi, haar voedsel, in de duisternis vinden.

De leek merkt aan zo'n vliegende vleermuis niets bijzonders, maar de geleerden hebben al sinds vele jaren vastgesteld, dat de vleermuis onder het vliegen voortdurend een onhoorbaar geluid uitstoot, d.w.z. trillingen, die elkaar zo snel opvolgen, dat zij door het menselijk oor niet meer als geluid worden waargenomen. Als die geluidstoten nu een muur of bladeren van een boom treffen, worden zij daar teruggekaatst en de vleermuis hoort een echo. Als het obstakel dicht bij is, hoort zij de echo onmiddellijk na het uitstoten van de geluidstoot; de echo laat wat langer op zich wachten als het obstakel verder weg is. Uit de richting vanwaar het echogeluid komt, weet de vleermuis waar het obstakel zich bevindt. Verder kan zij aan de geluidsterkte van de echo nog horen of het terugkaatsende obstakel een muur is of het bladerdak van een boom; het laatste kaatst het geluid namelijk minder sterk terug dan een stenen muur.

De uitgezonden geluidstoten van een vleermuis zij onhoorbaar. Een leek zou kunnen denken dat dit nuttig is, omdat wij mensen - en ook de vogels en de andere dieren - de vleermuis niet kunnen horen. Het eigenlijke belang van dit onhoorbare geluid is echter dat de vleermuis dan met een veel kleiner ontvangapparaat - dat zijn z'n oren - kan volstaan dan wanneer zij van hoorbaar geluid gebruik zou maken. Zo doelmatig als de vleermuis van hulpmiddelen voorzien is om in het donker te kunnen vliegen, is de mens niet uitgerust. Sinds de behoefte daaraan echter met het voortschrijden van de techniek voortdurend toenam, hebben knappe koppen erover nagedacht of het niet mogelijk was een dergelijke installatie technisch te verwezenlijken. Zo is de radar ontstaan en als eerste op het vasteland van Europa is onlangs een dergelijke radarinstallatie bij de haven van IJmuiden in gebruik genomen.

Met behulp van deze radarinstallatie kan men een gebied van ongeveer tien kilometer afstand met alle daarin aanwezige schepen en boeien waarnemen, ook in mist en duisternis. Men kan zich echter ook tot een kleiner gebied beperken, waarbij de omtrekken en de details van schepen, boeien e.d. dan veel beter tot hun recht komen.

Radar  werkt  met  radiogolven

In plaats van de onhoorbare geluidsstoten, die de vleermuis uidzendt, worden er door de radarinstallatie radiogolven uitgezonden. Meer dan radiogolven met een golflengte, die ongeveer 10.000 maal zo klein is als die van de gewone radio-omroep. Deze ultrakorte golven planten zich evenals alle radiogolven voort met een snelheid van 300.000 kilometer per seconde. Als zo'n radiosignaal nu een schip, dat zich op 1½ kilometer afstand bevindt, treft, wordt het daar teruggekaatst en komt als "echo" weer terug. Zo'n radar-echo bereikt ons dan na 0,00001 seconde, terwijl de echo van een geluidsstoot pas na 10 seconden zou aankomen. Tot de radarinstallatie behoort in de eerste plaats een zendantenne, die de radiogolven bundelt, net als bij een zoeklicht met de lichtstralen gebeurt, en ze in één richting uitstraalt. Bovendien draait de antenne om een verticale as, waardoor de bundel radiogolven, net als een lichtbundel van een vuurtoren, voortdurend over de zee-oppervlakte scheert. Dit rondzwiepen van de bundel gebeurt enkele malen per minuut.

Dezelfde antenne, die de radarsignalen uitzendt, vangt ze ook op. Vandaar worden zij naar een ontvanger geleid en dan naar een kathode straalbuis, waar zij op het scherm zichtbaar worden gemaakt. Uit het verschil in tijdsduur tussen de uitgezonden en de teruggekaatste signalen bepaalt men de afstand tot het obstakel. Tegelijkertijd bepaalt men nauwkeurig de richting, welke de antenne op dat ogenblik heeft en waarin de radarimpuls dus is uitgezonden en ontvangen. Daarmee is dan zowel de afstand als de richting tot het obstakel, bijvoorbeeld een pier, een boei of een schip bepaald.

Om het beoordelen van de echosignalen te vergemakkelijken, registreert men ze met behulp van een vernuftig uitgedachte apparaatuur op het scherm van een kathode straalbuis. Op een zgn. panoramascherm ziet men de schepen, boeien en andere voorwerpen dan als lichte streepje, punten of vlekken op een donkere achtergrond. Uit de beweging van een dergelijk lichtvlekje kan men besluiten dat men met een bewegend schip heeft te doen. Hoewel het voor de leek in den beginne nog wel wat moeite kost zich in te denken, wat al die vlekjes en strepen op het radarscherm betekenen, heeft het bedienend personeel van een radarinstallatie door zijn ervaring daar niet de minste moeite mee.

Bij de havenradarinstallatie te IJmuiden bepaalt men op deze manier voortdurend de richting en de afstand van de schepen ten opzichte van de havenmonding. De loods aan boord van een schip krijgt radio-telefonisch bericht omtrent de positie van zijn eigen schip en die van andere schepen. Met behulp van zijn walkie-talkie, d.i. een draagbare radiotelefonische zend- en ontvanginstallatie, vangt hij ze op en brengt ze in kaart. Op deze manier weet hij precies hoe hij moet varen, zonder de kans te lopen tegen een boei of pier te botsen.

Radar "ziet" in alle weersomstandigheden, bij dag en bij nacht, door mist en zelfs - zoals onlangs elders nog gebleken is - ook door een zandstorm heen. Radar betekent daardoor een enorme vergroting van de veiligheid. Maar ook een enorme besparing aan kosten, omdat de schepen nu niet meer buitengaats behoeven te blijven liggen om te wachten totdat de mist zal zijn opgetrokken, voor zij de haven kunnen binnenvaren. 

*

Zie ook: Het Radar-project Nieuwe Waterweg (1956).

VDH