Канаданың радарлық қорғаныс желісі

Кіріспе

Канаданың қорғаныс радиолокациялық желісі

Канаданың орталық желісі (MCL), сондай-ақ Макгилл қоршауы деп те аталады, Канаданың ортасымен шығыстан батысқа созылған радиолокациялық станциялар желісі болды. Ол Солтүстік Америкаға совет бомбалаушыларының шабуылы туралы ерте ескерту беру үшін құрылды. Бұл желі оңтүстікке орналасқан Пинетри желісін толықтыру мақсатында салынған. Mid Canada Line станцияларының көпшілігі 1950 жылдардың соңынан 1960 жылдардың ортасына дейін қысқа ғана уақыт ішінде пайдаланылды, себебі шабуыл қаупі бомбалаушылардан қанатты зымырандарға (ICBM) ауысты. MCL жабылуымен ерте ескерту функциясы негізінен солтүстікке орналасқан, жаңа және тиімдірек DEW Line-ға көшті. MCL бистатикалық радиолокация принципіне негізделген, яғни бөлек жібергіштер мен қабылдағыштарды қолданды. Кез келген ұшақ станциялар арасында ұшса, жіберілген сигналдың бір бөлігі қабылдағышқа қайтарылып, жібергіштен тікелей келетін сигналмен араласады. Екі сигналдың араласуы қарапайым электроникамен оңай анықталатын белгілі бір үлгіні құрайды. Жібергіш импульсті болмағандықтан, ол жоғары кернеуді қажет етпейді және өте қарапайым. Бұл үлкен аумақтарды қамти алатын, өте төмен құнмен жасалған жүйеге әкеледі, бірақ нысананың нақты орналасқан жері туралы емес, тек оның бар екендігі туралы ақпарат береді. Тарихы бойында MCL ешқашан шешілмеген бір мәселеге тап болды: бистатикалық радардың жұмыс принципіне байланысты, кез келген станцияға жақын орналасқан нысан үлкен сигнал тудырады, ал дәстүрлі моностатикалық (бір орынды) радарларда бұл әсер станцияның өзіне жақын аумақпен ғана шектеледі. MCL үшін бұл мәселе құстардың үйірлері станциялардың жанынан ұшып өткенде, алыстағы ұшақтың сигналын басып тастаған кезде туындады. Бұл мәселені Доплер эффектісін пайдалану арқылы шешу DEW Line-да ұқсас функцияны атқаратын AN/FPS 23 "Fluttar" үшін маңызды жобалау критерийі болды.

Импульс

Пайнетри желісінің құрылысы енді ғана басталғанда, әуе жоспарлаушылары оның мүмкіндіктері мен орналасуына қатысты алаңдаушылық білдіре бастады. Егер реактивті ұшақтардан шабуыл қаупі анықталса, шабуыл Канаданың немесе АҚШ-тың солтүстік қалаларына жеткенше, ештеңе жасауға уақыт болмас еді. Сонымен қатар, Pinetree жүйелері кедергіге оңай түсетін және "шуға" байланысты жерге жақын нысаналарды анықтай алмайтын импульстік радарларды қолданды. Отын тұтынуы жоғары болғанымен, совет бомбалаушылары төменірек ұшып, станциялар арасындағы бағытты таңдау арқылы анықталудан қашуға мүмкіндік алатын еді. AECL Chalk River зертханасының басшысы және Ұлыбританияның телекоммуникациялық зерттеулер институтының (TRE) бұрынғы бас инспекторы Беннетт Льюис Қорғаныс зерттеулер кеңесіне (DRB) осы екі мәселенің шешімін ұсынды. Бүгінде алдыңғы шағылыстыру бистатикалық радары деп танылатын бұл жүйе екі антеннаны – хабар таратушы мен қабылдағышты – бір-бірінен белгілі бір қашықтықта орналастырды. Антенналар екі станция арасындағы кеңістікті толтыратындай етіп орнатылып, бағытталды. Ұшақ осы аймаққа кіргенде, сигналдың бір бөлігі қабылдағышқа қайтарылып, 65 000 фут биіктікте анықтауға мүмкіндік беретін еді. Жүйенің басты артықшылығы – тиімді жұмыс істеу үшін өте аз қуат қажеттілігі. Дәстүрлі радарда радиосигнал нысанаға жетіп, кері қайтуы керек. Сапардың әрбір кезеңі кері квадрат заңына бағынатындықтан, нәтижедегі радар теңдеуі төртінші дәрежелі тәуелділікті қамтиды. Ал алдыңғы шағылыстыру радарының сигналы жіберушіден қабылдағышқа дейінгі жалпы қашықтықты шамамен бірдей ұстайды, нысананың биіктігіне байланысты ғана өзгеріс енгізеді. Бұл арақашықтықтың квадрат түбіріне тәуелділігін білдіреді, төртінші түбір емес, сондықтан бірдей қашықтықтағы дәстүрлі радарларға қарағанда қабылдағышқа әлдеқайда көп энергия жеткізеді. Сонымен қатар, дәстүрлі "моностатикалық" радардан айырмашылығы, қабылдағышқа сигналды тыңдау үшін жіберушіні өшірудің қажеті жоқ. Қабылдағышта алынған энергияның жалпы мөлшері ең жоғары қуат пен импульстің ұзақтығына байланысты болғандықтан, үздіксіз сигналды пайдалану арқылы бірдей жалпы энергияны жіберушінің төмен қуатымен жеткізуге болады. Нәтижесінде Льюис жүйесіне Pinetree желісі сияқты дәстүрлі радарларға қарағанда кішірек аумақтар мен әлдеқайда аз қуат қажет болады. Жүйенің басты кемшілігі – импульстік жүйе сияқты, ұшақтың сәуле ішіндегі орнын көрсетпейді, онда импульстің уақыты қашықтықты анықтау үшін қолданылады. Бұл алдыңғы шағылыстыру тұжырымдамасын "радарлық қоршау" немесе "сақшы сым" құру үшін пайдалы етеді, ол бірдеңе жақындап келе жатқанын көрсетеді, бірақ оның нақты қайда екенін көрсетпейді. Мақсатты белгілі бір дәрежеде анықтауға көмектесу үшін екі байланысқан қоршау құру ұсынылды, сондықтан әрбір екі станция арасындағы қашықтық шамалы болады, бұл тосқауыл жасаушы ұшақтағы радар осы аймақта нысананы анықтай алатындай етіп. Екі қабаттасқан тізбекті қолдану бір жұптың екіншісінің мұнараларының үстіндегі өлі аймақты жабуға мүмкіндік берді. Льюис бастапқыда таратушылар мен қабылдағыштарды телефон бағаналарына және электр қуатын беру мұнараларына орналастыруды жоспарлаған, бұл ыңғайлы орынды және электрониканы іске қосу үшін қажетті аз қуатты қамтамасыз ететін еді. Телефон бағаналарының жағдайында, желілер деректерді бақылау станцияларына жіберу үшін де пайдаланылатын еді. Бұл тұжырымдама үлкен қызығушылық тудырды, бірақ толыққанды түсініксіз себептермен тоқтатылды. Уиллис пен Гриффитс мұндай 1000 радардың қажеттілігі болуы мүмкін деп болжайды, бірақ Канаданың оңтүстігіндегі тығыз қоныстанған аудандардан солтүстікке қарай желіні орналастыру қажеттілігі де маңызды фактор болған болуы мүмкін. Қалай болғанда да, тұжырымдаманың қарапайымдылығы оны әуе жоспарлаушыларының назарына іліндірді.

Construction of the Pinetree Line had only just started when air planners started to have concerns about its capabilities and siting. By the time it detected a potential attack by jet powered aircraft, there would be little time to do anything before the attack reached Canadian or northern U. S. cities. Additionally, the Pinetree systems used pulsed radars that were fairly easy to jam and were unable to detect targets close to the ground due to "clutter." Although expensive in terms of fuel use, it would be possible for Soviet bombers to evade detection by flying lower and plotting a course between the stations. Bennett Lewis, head of the AECL Chalk River Laboratories and former Chief Superintendent of the UK Telecommunications Research Establishment (TRE) had proposed to the Defence Research Board (DRB) a system that avoided both of these problems. Known today as a forward scatter bistatic radar, it used two antennas, a transmitter and receiver, separated by some distance. The antennas were positioned and aimed so that the signal from the transmitter filled the space above the line between the two stations. An aircraft flying into this region would reflect some signal back towards the receiver, allowing detection at altitudes as great as 65,000 ft.

A major advantage of the system is that it requires much less power to operate effectively. In a conventional radar, the radio signal has to travel to the target and back again. As each leg of the journey is subject to the inverse square law, the resulting radar equation contains a fourth power dependence. In contrast, a forward scatter radar signal always travels about the same total distance, from the transmitter to the receiver, modified only by the altitude of the target. This means it is dependent on the square root of range and not the fourth root, and thus delivers considerably more energy onto the receiver than a conventional radar over the same range. Also, unlike a conventional "monostatic" radar, the transmitter did not have to turn off to allow the receiver to listen for the signal. Since the total amount of energy received at the receiver is a function of both the peak power and the length of the pulse, using a continual signal means the same total energy will be deposited using much lower peak transmitter power. As a result, Lewis' system would require smaller sites and much less power than conventional radars like those of the Pinetree Line. The major disadvantage of the system is that it did not indicate the aircraft's location within the beam, unlike a pulsed system where pulse timing can be used to determine range. This means the forward scatter concept is useful for making a "radar fence" or "trip wire" that indicates that something is approaching, but not exactly where it is. To help address locating the target to a degree, the proposal was to build two interlinked fences, so that each pair of stations was perhaps apart, a short enough distance that the radar on an interceptor aircraft would be able to find the target within that area. Using two overlapping sets also allowed one pair to cover the dead zone directly above the towers of the other. Lewis' initial concept was to place the transmitters and receivers on telephone poles and electric power transmission towers, which provided both a convenient location as well as the small amount of power needed to run the electronics. In the case of the telephone poles, the lines would also be used to send the data back to the tracking stations. This concept generated a considerable amount of interest, although it was abandoned for reasons that are not entirely clear. Willis and Griffiths speculate it might be the need for 1,000 such radars, but it is also likely that the desired to locate the line further north than the heavily settled areas in southern Canada was likely significant as well. In any event, the simplicity of the concept helped bring it to the attention of air planners.

Аралық тор

DRB 1950-1951 жылдары Льюис идеясын іске асыруға шешім қабылдады, бұл үшін профессор Гарфилд Вунтон басқарған Макгилл университетінің Итон электроника зертханаларына зерттеу жұмыстарына келісімшарт берілді. Льюис DRB және Вунтонға жобаны ассоцияцияланған профессор J. Rennie Whitehead-ке тапсыруды ұсынды, ол жоба жетекшісі ретінде оның Ұлыбританиядағы TRE кезеңінен бұрынғы әріптесі болды және жақында зертханада қызметке кірген еді. Идеяның дұрыстығын растау үшін 1952 жылы аспирант Хью Гамильтон жасаған макеттік аппараттармен алдын ала сынақтар жүргізілді. Осы уақыт аралығында RCA Victor DRB-ге ірі масштабты сынақтар үшін қабылдағыштар, хабар таратушылар және антенналарды жобалау және өндіруді тапсырды. Сынақтар 1953 жылдың жазында жүргізілді, онда Уайтхед және оның RCA Victor және RCAF қызметкерлерінен құралған тобы Оттавадан Маттаваға дейін Оттава өзені аңғары бойында орналасқан жеті станциядан тұратын тізбекті орнатып, жұмыс істеді. Гамильтонның ұсынысымен "Өрмек торы" деп аталған сынақтар Монреаль маңындағы Сент-Хуберт әскери-әуе базасының (CFB) ұшақтарымен жүргізілді. Барлық байқаулар Deep River қаласында орналасқан жеті станцияның біріндегі жабдықтар үйірмесіне орналасқан штаб-пәтерге жіберілді және тіркелді. 104-ші байланыс эскадрильясының ұшқыш лейтенанты Эндрю Мэтьюс RCAF St. Hubert ұшақтарымен желі арқылы әртүрлі ұшақтардың өтуін ұйымдастырды, олардың ішінде Auster жеңіл ұшағы, T 33 Shooting Star, Avro Lancaster бомбалаушысы және жақында сатып алынған de Havilland Comet реактивтік көлігі болды. Сынақтар сызықты әртүрлі нүктелерден өтетін ұшақтардың спектрлік "сигнатуралары" туралы көптеген мәліметтерді көрсетті және 100 футтан 40 000 футқа дейінгі биіктіктегі кез келген өлшемдегі ұшақты анықтау мүмкіндігін көрсетті. Осы кезеңде RCA Victor-дың доктор Росс Уоррен және доктор Уайтхед DRB-ге үлкен есепте жұмыстың теориялық негізін бірлесіп жасады. "Өрмек торы" сынақтарынан кейін 1954 жылы Шығыс қалашықтарында Bell Canada компаниясы салған бір ғана кең желіде қарқынды сынақтар жүргізілді, оларға осы кезде Mid Canada Line жүзеге асырылуына рұқсат берілген еді. Уайтхед RCA компаниясына келісімшарт неге берілмегенін сұрағанда, оның әріптесі: "Канаданы кім басқарады деп ойлайсыз?" деп жауап берді. Бұл прототиптік сынақтарды да Уайтхед және шағын команда әуе қорғанысы басқармасымен бірлесіп жүргізді, бұл жолы Bell компаниясы тапсырысы бойынша. Сынақтарға Стратегиялық әуе қолбасшылығымен және жергілікті бомбалау бөлімшесімен келісім бойынша B 52 бомбалаушыларының бірнешеуі қатысты. Сондай-ақ, маңызды төменгі биіктіктегі сынақтар үшін CFB Greenwood-тен Avro Lancaster ұшағы толыққанды пайдаланылды.

The DRB decided to pursue Lewis’ idea in 1950–51 by directing a research contract to the Eaton Electronics Research Laboratories of McGill University, headed by Professor Garfield Woonton. Lewis suggested to DRB and Woonton that he put the project in the hands of associate professor, J. Rennie Whitehead as project leader, a former colleague of his from the TRE days in the UK who had recently taken a position at the Lab. Some preliminary tests were made in 1952 with breadboard hardware built by a graduate student, Hugh Hamilton, in order to confirm the validity of the idea. In the meantime RCA Victor had been brought in by the DRB to design and produce the receivers, transmitters and antennas for tests on a substantial scale. The testing was performed in the summer of 1953, when Whitehead and his team of RCA Victor and RCAF personnel installed and operated a string of seven stations stretching from Ottawa to Mattawa along the Ottawa River valley. Known under the code name of "Spider Web" at the suggestion of Hamilton, the tests were made with aircraft from CFB St. Hubert, near Montreal. All observations were transmitted to and made in the line HQ, which was set up in the equipment hut of one of the seven stations, located in Deep River. Flight Lieutenant Andrew Matthews of the 104 Communications Flight at RCAF St. Hubert arranged for a series of different aircraft to fly through the network, including an Auster light aircraft, a T 33 Shooting Star, an Avro Lancaster bomber and even a recently acquired de Havilland Comet jet transport. The tests revealed a great deal about the spectral ‘signatures’ of aircraft crossing the line at different points, and demonstrated the capability to detect all sizes of aircraft from 100 ft to over 40,000 ft in altitude. During this time Dr. Ross Warren of RCA Victor and Dr. Whitehead jointly developed the theoretical background for the work in a major report to DRB. The Spider Web trials were followed in 1954 by intensive tests on a single wide link, built in the Eastern Townships by Bell Canada, who had by this time been given the go ahead for the implementation of the Mid Canada Line. When Whitehead inquired why RCA had not been given the contract, a colleague replied "Who do you think runs Canada?" The trials on this prototype link were also conducted by Whitehead and a small team in collaboration with Air Defence Command, St. Hubert, this time on behalf of Bell. The trials involved the flyover of numbers of B 52 bombers by arrangement with Strategic Air Command and a local bombplot unit. They also had full time use of an Avro Lancaster from CFB Greenwood for the important low level tests.

Қолданысқа енгізуді зерттеу

1953 жылдың ақпан айында Канада мен АҚШ Әскери зерттеу тобынан (MSG) «жалпы алғанда Солтүстік Американың әуе қорғаныс жүйесінің, әсіресе екі елдің өзара қызығушылығын тудыратын ерте ескерту жүйесінің салаларын зерттеуді» сұрады. MSG кейін Канада мен АҚШ-тың әуе қорғаныс қолбасшыларына осы мәселе бойынша тәуелсіз баяндамалар дайындауды тапсырды. 1953 жылдың шілдесіне қарай, RCAF Әуе қорғаныс басқаруы өз баяндамасын аяқтады, одан кейін көп ұзамай АҚШ Әуе күштері де осылай істеді. Екі есеп те Доплер қоршауын солтүстікке қарай, 55-ші параллель бойымен, Джеймс шығанағының Гудзон шығанағына құятын жерінде салуды ұсынды. 1953 жылдың қазан айында MSG екі үкіметке де «Аляска мен Ньюфаундленд арасындағы 55-ші параллель бойымен орналасқан ерте ескерту желісін мүмкіндігінше ертерек құруды» ұсынды және олардың ең төменгі операциялық талаптарын белгіледі. 1953 жылдың қараша айының соңында Mid Canada Line қағида бойынша бекітілді. Бірлесіп жұмыс істейтін Pinetree желісінен және болашақ DEW желісінен айырмашылығы, Mid Canada желісі толығымен RCAF қаржыландырып, басқаратын болды. DRB жүйеге шамамен 69,7 миллион доллар жұмсалатынын болжады, ал тәуелсіз RCAF есебі оны 85 миллион долларға бағалады. 1982 жылғы 85 миллион доллар қазіргі уақытта шамамен <есептелген сомаға> тең. Желтоқсан айында құрылыс кезінде туындауы мүмкін мәселелерді анықтау үшін жұмыс басталды. Трактормен тартылатын саналы шаналардан тұратын бірнеше «поезд» жолға шықты. Біреуі RCAF қызметкерлерімен Fort Nelson, Британдық Колумбиядан шығысқа қарай, екіншісімен байланысу үшін Flin Flon, Манитобадан батысқа қарай, ал үшіншісі армия қызметкерлерімен Thunder Bay, Онтарио маңындағы Nipigon көлінен Lansdowne House-қа қарай солтүстікке бет алды. Бұл миссиялар жаңа желіні салу мүмкін екенін көрсетті, бірақ тек қыста, мұскес тоңғанда ғана. Бұл миссиялар АҚШ армиясын 1960 жылдары сынақтан өткен, бірақ ешқашан өндіріске енгізілмеген арнайы құрылған құрлық пойыздарына инвестиция жасауға ынталандырды. Осы уақытта алғашқы орналасу зерттеулері жүргізіліп жатты. Көп ұзамай бұл аймақтар, кем дегенде Канаданың шығысында, өте шалғай орналасқандығы және нақты топографиялық ақпараттың жоқтығы анықталды. Көлік басқаруы бүкіл ел бойынша 15 мильдік жолақпен аумақты картаға түсіру үшін үлкен жұмыс бастады және 1954 жылдың көктеміне дейін аяқтады. Осы ақпаратты пайдалана отырып, 1954 жылдың ақпан айында құрылыс бөлімі, Яғни Жүйелік Инженерия Тобы (SEG) құрылды, оған 1 маусымда ұсынылатын жүйе туралы соңғы есепті дайындау тапсырылды.

In February 1953 the Canada U. S. Military Study Group (MSG) was asked "to study those aspects of the North American Air Defence System in general, and the early warning system in particular, which are of mutual concern to the two countries." The MSG then asked the air defence commanders of Canada and the United States to prepare independent briefs on the subject. By July 1953, RCAF Air Defense Command had completed its brief, followed shortly thereafter by its USAF counterpart. Both reports suggested building a Doppler fence farther north, along the 55th parallel, roughly at the entrance of James Bay into Hudson Bay. In October 1953 the MSG recommended to both governments "that there be established at the earliest practicable date, an early warning line located generally along the 55th parallel between Alaska and Newfoundland", and outlined their minimum operational requirements. By the end of November 1953, the Mid Canada Line had been approved in principle. Unlike the jointly operated Pinetree line and future DEW line, the Mid Canada line would be funded and operated entirely by the RCAF. The DRB estimated that the system would cost about $69,700,000, while an independent RCAF report placed it at $85,000,000, 85000000.0 in 1982 is equivalent to about <calculated amount> in recent years. In December an effort started to try to understand what sort of problems would be encountered during construction. Several "trains" consisting of tractor pulled sleighs set out cross country. One, manned by the RCAF, set out eastward from Fort Nelson, BC in order to link up with a second moving west from Flin Flon, Manitoba, while a third crewed by the Army left Lake Nipigon near Thunder Bay, Ontario for Lansdowne House about further north. The missions proved that it was possible to build the new line, but only during the winter when the muskeg was frozen solid. These missions also inspired the U. S. Army to invest in purpose built overland trains which they experimented with in the 1960s but never put into production. While that was taking place, efforts were underway to start primary siting studies. It quickly became clear that the areas in question, at least in eastern Canada, were so remote that there was no really accurate topographical information. A huge effort to map the area in a 15 mile wide strip across the entire country was started by Transport Command almost immediately, and ended by the spring of 1954. With this information in hand a construction division was set up, the Systems Engineering Group (SEG), in February 1954, tasked with producing a final report on the system to be submitted on June 1.

Жоспарларды аяқтау

Тәжірибелер жалғасқан сайын, радиолокациялық станцияларды биік тіреулерді пайдалану арқылы бір-бірінен одан да алыс орналастыруға болатыны анықталды, тіпті 900-ға дейін. Бұл қажетті станциялардың санын азайтты. Дегенмен, құны өсті, қазір шамамен 120 миллион долларға бағаланады. SEG әлі соңғы есебін дайындамағанмен, маусым айында алдын ала есеп ұсынды, ол ай соңында министрлер кабинеті тарапынан бекітілді. Есепте дерлік өзгеріссіз салынатын жүйенің сипаттамасы келтірілді. Онда 200-ден 900-ға дейін нөмірленген сегіз ірі секторлық басқару орталығы қарастырылды, олардың әрқайсысы 30-ға дейін автоматтандырылмаған радарлық пунктті, жалпы 90 радарлық станцияны бақылайтын еді. Радарлық станциялардың әрқайсысы бір биік тіреуден тұрады, оның үстінде бірнеше кішкентай антенналар бекітілген (әдетте төрт, екеуі әр бағытқа қаратылған), ал қуат пен электроника тіреудің негізіндегі ғимаратта орналасқан. Секторлық басқару орталықтары CARDE-тың қатысуымен әзірленген, қашықтық байланыс үшін тропосферадан шағылысатын, жетілдірілген микротолқындық байланыс жүйесі арқылы байланыстырылды. Желінің шығыс бөлігіндегі ең оңтүстік орналасқан Генриетта Мария мүйісіндегі Гудзон шығанағындағы пункт негізгі байланыс орталығы ретінде пайдаланылды, ал үш қосымша қайталайтын станция деректерді желінің оңтүстігіне, Онтарионың Солтүстік шығанағындағы NORAD басқару орталығына жіберді. Лабрадордың Хопдейл қаласындағы ең шығыс стансасы құрылыс шығындарын үнемдеу үшін Pinetree Line стансасымен бірге орналастырылды. Желіден өтетін барлық ұшақтар орталық идентификациялық аймақтан (MIDIZ) өту үшін ұшу жоспарын беруі керек, ол шекараның ортасында орналасқан. Жоспарлар сонымен қатар желінің солтүстігінде Line Clearance Aerodromes деп аталатын бірнеше әуе базаларын салуды көздейді, онда жоғары дабыл күйінде ұрыс ұшақтары жұмыс істей алатын еді. Осы шамада Канадада тағы бір ірі азаматтық құрылыс жобасы жүріп жатты – құрылық бойынша микротолқындық релелік телефон желісін салу. Логистикалық мәселелердің көпшілігі ұқсас болғандықтан, Bell Canada басқаратын құрылыс тобы базалық құрылыстың негізгі мердігері ретінде таңдалды. 1955 жылы егжей-тегжейлі нысандарды таңдау басталды, 55-ші параллельдегі Канада бойынша кең ауқымды іздеу-зерттеу жұмыстары жүргізілді. Нысандардың тым шалқая орналасқандығына байланысты, RCAF іздеу топтарына ұшу қолдауын көрсету үшін алғашқы толық тікұшақ эскадрильясын құруға мәжбүр болды.

As the experiments continued it became clear that by using taller masts, tall, the radar stations could be located further apart, up to This reduced the number of stations required. Nevertheless, the price rose, now estimated at about $120,000,000. Although their final report was not yet ready, the SEG put in an interim report in June and it was approved by cabinet by the end of the month. In their report they outlined the system that would be built almost exactly. It called for eight major Sector Control Centres, numbered from 200 to 900, each of which control up to thirty unmanned radar sites for a total of 90 radar stations. Each of the radar stations consisted of a single tall mast with a number of small dishes in fixed positions on top (typically four, two pointed in either direction), with power and electronics located in a building beside the base of the mast. The sector control centres were linked using an advanced microwave communications system developed in part by CARDE, which scattered off the troposphere for long distance communications. The southernmost site along the eastern portion of the line, at Cape Henrietta Maria on Hudson Bay, was used as the main communications point, with three additional repeater stations transferring data from the line southward to the NORAD command center in North Bay, Ontario. The easternmost station at Hopedale, Labrador was co located with an existing Pinetree Line station in order to save construction costs. All aircraft transiting the line would have to file a flight plan through the Mid Identification Zone, or MIDIZ, centred on the fence. The plans also called for the construction of several airbases known as Line Clearance Aerodromes just to the north of the line, where interceptor aircraft could operate in times of heightened alert. At about this time another huge civil engineering project was underway in Canada, the construction of a cross Canada microwave relay telephone system. Since many of the logistics problems were similar, the construction group, led by Bell Canada, was selected as a major contractor for the base construction. Detailed site selection started in 1955, with a major surveying effort running across Canada at the 55th parallel. The sites were so remote that the RCAF had to form up its first all helicopter squadron in order to provide flight support for the survey teams.

Құрылыс және қызмет көрсету

Құрылыс 1956 жылы басталды және жылдам дамыды. 1957 жылдың сәуір айында шығыс бөлігі іске қосылды, ал желі 1958 жылдың 1 қаңтарында толыққанды іске қосылған деп жарияланды. Операциялар көп ұзамай жаңа құрылған NORAD құрамына енгізілді. Тіпті SEG-тің жаңадан бағалаулары да жеткіліксіз болды, ал қоршаудың соңғы құны 224 566 830 долларға бағаланды, 1958 жылы бұл сома 224 566 830,0 долларға тең еді, ал қазіргі шақта бұл <есептелген сомаға> жуықтайды. Желі жұмысын бастағаннан кейін көп ұзамай, бір мәселе туындады. Алға таралатын радиолокациялардағы үлкен радарлық қималардың салдарынан тіпті кішкентай нысаналар да анықталатын сигналдарды тудырды. Егер нысаналар радиолокациялық толқын ұзындығымен шамалас болса, немесе осы жағдайда, сол толқын ұзындығының еселігіне сай үлгілерде таралатын болса, бұл сигнал күшейді. Бұл мәселені көктем және күз мезгілдерінде көшіп бара жатқан су құстарының көп саны тудырды, олар радиолокацияларды қолдануға жарамсыз ететін өте күшті сигналдар жасады. Spider Web және Eastern Townships жүйелеріндегі сынақтар жазда жүргізілді, сондықтан бұл мәселе байқалмады. Желі іске қосылғанға дейін, бұрынғы оқиғаның қайталануы ретінде, Pinetree жүйесінің нысаналарды анықтау мүмкіндігімен және MCL желісін бұзу қабілетін біріктіретін, сондай-ақ анықтау және жауап беру уақытын жақсарту үшін солтүстікке қарай орналасқан жаңа, күштірек желі зерттеліп жатыр. Қашықтықтан ерте ескерту желісі (DEW) ретінде пайда болған бұл желінің құрылысы MCL іске қосылғанға дейін басталды. 1957 жылы DEW желісі іске қосылғаннан кейін MCL-дің маңызы төмендеді, ал RCAF оны таратуды талап етті. Техникалық тұрғыдан қабілетті болғанымен, MCL нысаналарды ұшқыштарға бағыттау үшін жеткілікті ақпарат бермеді, сондықтан бұл міндеттер оңтүстікке қарай орналасқан Pinetree радиолокацияларына жүктелді. MCL ұсынған қосымша уақыт желіні қолдану қиындықтарына тұрарлық емес деп есептелді. Әуе күштері келіспеді, бірақ олардың қарсылығына қарамастан, желінің батыс бөлігі 1964 жылдың қаңтар айында жабылды, ал шығыс бөлігі Канада мен АҚШ-тың өнеркәсіптік аймақтарын қорғауға көмектесті. Кеңес Одағы өз шабуылдық қабілетін құрлық аралық баллистикалық зымырандарға (МБР) ауыстырған кезде, MCL және Pinetree жүйелерінің де тиімділігі шектеулі екені анық болды, сондықтан бүкіл Mid Canada желісі 1965 жылдың сәуір айында жабылды. Мысалы, Манитоба штатындағы Кранберри Портажында орналасқан операциялық орын 1960 жылдардың ортасында жабылып, орта мектепке және жатақханаға айналдырылды. DEW желілік станциялары көкжиекті ең жақсы көру үшін орналастырылды, бірақ ұшақтарды көрінбей өтуге мүмкіндік беретін ең төменгі анықтау бұрышы сақталды. Бастапқы жоспарлау кезінде MCL сияқты мұнаралар жүйесі станциялар арасындағы бос кеңістіктерді толтыру үшін қарастырылды. MCL желіге қосылғаннан кейін және құстармен байланысты мәселе анықталғаннан кейін, бастапқы алға тарату тұжырымы Допплер сүзгісін пайдаланатын жүйемен ауыстырылды, ол төмен ұшатын кез келген нысандарды елемеуге мүмкіндік берді. Бұл AN/FPS 23 "Fluttar" жүйелері құстарды сүзгіледі, бірақ аймақта ұшатын жалпы авиациялық ұшақтарды, соның ішінде қызмет көрсету және экипаж алмасу үшін базадан базаға ұшатын ұшақтарды сүзгілеуге үлгермеді. Нәтижесінде, жалған дабылдардың жоғары деңгейі оны MCL сияқты тиімсіз етті және ол тіпті қысқа мерзім ішінде, 1963 жылы жабылды.

Construction started in 1956 and proceeded quickly. By April 1957 the eastern half was operational, and the line was declared fully operational on January 1, 1958. Operations were shortly integrated into the newly formed NORAD. Even the SEG's revised estimates turned out to be too low, and the fence's final cost is estimated at $224,566,830, 224566830.0 in 1958 is equivalent to about <calculated amount> in recent years. Almost as soon as the units went into operation, a serious problem was seen. Due to the large radar cross sections seen in forward scattering radars, even small targets produced detectable signals. This was multiplied if the targets were roughly the same size as the wavelength of the radar, or in this case, tended to be spread out in patterns that were multiples of that wavelength. This problem was triggered by the large flocks of migrating waterfowl during the spring and fall, which created signals so powerful that it rendered the radars useless. Testing on the Spider Web and Eastern Townships systems had both been carried out during the summer, so this had not been noticed. Even before the line became operational, in a repeat of earlier history, a new and more capable line was already under study that would combine the plotting capability of the Pinetree system with the line breaking capabilities of the MCL, and located much farther north to dramatically improve the detection and response times. Emerging as the Distant Early Warning Line, or DEW, construction started before the MCL had become operational. When the DEW line became operational in 1957, the value of the MCL was eroded, and the RCAF started pressing for it to be dismantled. Although technically capable, the MCL gave little information for vectoring interceptors to their targets, so these tasks still required the Pinetree radars much farther south. The extra time offered by the MCL was not considered worth the trouble of keeping the line operational. The USAF disagreed, but in spite of their objections, the western half of the line was shut down in January 1964, leaving the eastern half to help defend the industrial areas of Canada and the US. As the Soviet Union moved their offensive capability to ICBMs it became clear that both the MCL and Pinetree systems were of limited use, and the entire Mid Canada line was shut down in April 1965. The operations site located at Cranberry Portage, Manitoba, for example, has been converted into a high school and residence since active operations at the site closed in the mid 1960s. The DEW line stations were sited to provide the best possible view of the horizon, but there remained a minimum detection angle below which aircraft could sneak by without being seen. During early planning, a system like the MCL's towers was considered as gap fillers between the stations to prevent these sorts of intrusions. As the MCL came online and the problem with birds became clear, the original forward scatter concept was replaced by one using Doppler filtering to ignore anything flying below These AN/FPS 23 "Fluttar" systems did indeed filter out birds, but failed to filter out the general aviation aircraft flying in the area, including those flying base to base for servicing and crew rotations. As a result, the false alarm rate rendered it just as ineffective as the MCL, and it lasted even a shorter time, shut down in 1963.