1939年,世界上第一種機載對海搜尋雷達在英國開始試驗,英軍空軍海防總隊的3個海上巡邏機中隊正式裝備,主要用來在北海跟蹤聯絡商船護航艦隊。1940年12月,德軍U型潛艇在大西洋發動狼群戰術,他們已經擊沉一百多艘盟軍商船,極大破壞了英倫三島物資後勤保障體系。因此,英軍開始圍繞德軍潛艇海上交通線絞殺戰進行反潛作戰,遠距離機載雷達成為盟軍反潛的一種利器,它能夠在遠端距離快速發現水面航行的德軍潛艇,並引導護航艦隊和飛機發起反潛攻擊。
美製PBY遠端預警巡邏機
1940年2月,英國科學家發明了雷達領域中的核心原件磁控管,英軍機載雷達研究小組的愛德華.博文博士開發研製了第一種ASV1型對海搜尋雷達。雷達工作頻率第一次從米波提高到分米波,終於讓英軍雷達進入微波時代。雷達能夠在微波波段工作帶來的作用是極其巨大的。由於工作頻率提高,波長縮短,所以盟軍研發的小型雷達和陣列天線仍然具備很強的探測能力。
英軍劍魚魚雷機
1940年11月,英國空軍一架裝備ASV1型雷達的惠特利型轟炸機首次在比斯開灣擊沉了一艘德國U-71潛水艇。英軍遠端轟炸機在機載ASV雷達的引導下,對德軍U型潛艇的晝間攻擊效率增加了20%,甚至可以在夜間攻擊浮出海面的德軍潛艇。1941年12月,一架老式雙翼劍魚飛機第一次成功夜襲了北大西洋附近的德軍U型潛艇。
英軍惠特利轟炸機
英軍這種早期機載雷達不夠靈敏,依然無法準確定位德軍潛艇的具體位置,ASV1型雷達對德軍水面潛艇最大的探測距離僅為5.5英里(不到9公里)。英國工程師漢伯裡·布朗透過研究和改進接收天線的佈局,他成功發明出一種機載側舷接收天線,被安裝在機身兩側,大家稱這種裝置為Sterba天線陣列。
列陣天線
這種列陣天線透過機身兩側掃描裝置接收雷達反射訊號,對德軍水面潛艇的有效探測距離可以增加到10-15英里(大概16-24公里)。這種天線使得雷達探測範圍提升了2.4倍,英軍反潛巡邏機每次飛行就可以掃描兩側20英里寬海域,而這段距離之內的德軍潛艇航速是不足以逃脫掃描範圍以外的區域的。
陣列接收天線
1940年9月,ASV1型雷達原型被運到美國,它成為二戰期間英國和美國雷達軍事技術合作的重要組成部分,英國人驚訝地發現他們研究的機密雷達設計方向,與美軍正在研發的CXAM雷達思路不謀而合,而英國人帶來了飛利浦公司研發的腔體磁控管裝置,成功解決了美國在雷達研發方面遇到的重大技術難題。
腔體磁控管
英美兩國在工程師Gerald Touch和漢伯裡·布朗的共同努力下,ASV2型改進雷達誕生了。ASV2型雷達是一種新型米波雷達,雷達最大的探測範圍可以達到36英里,最小的探測範圍為1英里。反潛飛機可以在超過20英里外的距離發現海面護航驅逐艦,由於德軍U型潛水艇的水下雷達反射面積很小,還是更加難以被發現。
搜尋雷達顯示儀
1940年12月,美軍在PBY卡特琳娜水上飛機上安裝了一套ASV2型雷達。ASV2型雷達由兩個獨立發射器和接收器組成,雷達發射器安裝在飛機上方中軸線上,一般通常是在駕駛艙後方機身較高的位置。兩側機翼下方安裝八木接收天線,接收天線向外呈35度傾斜,可以探測前方大約40公里的區域,這些接收天線可以旋轉360度,能夠調整不同的搜尋角度擴大更寬的搜尋面積。飛機上的雷達操作手透過雷達顯示裝置比較接收的兩組訊號強弱,快速識別海上目標的正確方位。
美軍預警雷達實驗機
二戰期間,英國授權美國總共仿製了7000套ASV2型雷達,美國海軍型號被命名為ASE雷達,而美國陸軍航空兵命名為SCR-521雷達。這些不同命名的雷達實際是同一種型號雷達。因此這種雷達也成為整個二戰盟軍生產數量最多的探測裝置裝置。
頭部天線
1941年末,由於整套雷達裝置體積龐大,它開始陸續裝備大西洋戰場的美軍巡邏機隊,例如PBY卡特琳娜和PBY 水手等一些大型遠端巡邏機。美軍為了應對德軍潛艇,空軍大量B-18遠端轟炸機被改裝為機載雷達反潛戰飛機,這些飛機被美軍命名為B-18B,主要部署在加勒比海地區用於反潛巡邏。1942年10月2日,美軍第99轟炸機中隊一架B-18A利用反潛魚雷擊沉了德軍U-512潛艇。
德軍潛艇高頻雷達警告接收器
為了應對盟軍配備的機載雷達遠端巡邏機,德軍U型潛艇開始裝備高頻雷達警告接收器,針對發射的雷達波段進行預警和反制,減少反潛遠端飛機對於潛艇的空中威脅。英國人很快研製出波長更短的釐米波段ASV3型遠端預警雷達,盟軍在大西洋反潛戰鬥中再一次贏得了上風。從1943年春季開始,英美反潛裝備和技術情報開始全面領先於德軍U型潛艇,最後導致德軍狼群戰術在這一年逐漸失去作用。