Hij stond aan de wieg van diverse radarsystemen van Hollandse Signaalapparaten, later Thales. Dagelijks draaien deze radars hun rondjes op marineschepen van onder andere Nederland, Frankrijk, Italië, Duitsland en Zuid-Korea. Maar belangrijker nog, hij is dé man achter de SMART-L MM/N radar. Een interview met Gerrit Dedden.
Zr.Ms. De Zeven Provinciën met de (nieuwe) SMART-L MM/N in 2020. (Foto: Jaime Karremann/ Marineschepen.nl)
Dit is deel 1 van een tweeluik over de weg naar de SMART-L MM/N, op basis van een interview met Gerrit Dedden. Lees hier deel 2.
"Ik heb al vaker interviews gedaan", zegt Dedden als we plaatsnemen in een zijkamer van zijn huis in het oosten van het land. "Met onder andere NRC, Marineblad en Alle Hens", vult hij aan. Toch is Dedden niet bepaald een beroemdheid. Zijn werk is bekender. Radars waar hij aan werkte, zijn verkocht over de hele wereld. Ook de nieuwe SMART-L MM/N is inmiddels verkocht aan meerdere landen. Een toch revolutionaire radar; toen de Amerikanen de techniek in 2006 gedemonstreerd zagen, waren zij diep onder de indruk: "jullie zijn op dit gebied zeker zes jaar voor op ons", zei een Amerikaanse radar-expert destijds tegen de Alle Hens.
En het was Dedden die in december 1997 ontdekte hoe hij de net ontwikkelde SMART-L radar veel verder kon laten kijken dan 450 km. Dankzij hem kreeg de nieuwe SMART-L MM/N een bereik van 2.000 km. Een draaiende radar die op die afstand ballistische raketten in de ruimte kan detecteren, zonder een veelvoud aan vermogen nodig te hebben. Een unieke prestatie, waar genoemde publicaties en Marineschepen.nl eerder ook al over schreven. Dedden kreeg dan ook een belangrijke Amerikaanse prijs.
Gerrit Dedden bij de (oude) SMART-L radar in 2008 voor het artikel 'Gerrit Dedden maakt bril voor radar' in High-Tech Systems. (Foto: Thales)
Toch had het weinig gescheeld of de radar was er niet gekomen. Het idee van Dedden werd niet door iedereen op waarde geschat en hij heeft lang tegen de stroom in moeten zwemmen om zijn uitvinding er bij Thales door te krijgen. Ook oud-collega's die Marineschepen.nl sprak, onderschrijven dat Dedden in de beginjaren na zijn uitvinding veel weerstand ondervond.
Ondanks de succesvolle radar, maakte de Amerikaanse award het niet makkelijker voor Dedden. De "firma", zoals Dedden Thales regelmatig noemt, "was me vaak liever kwijt dan rijk." Om later aan te vulen: "Toch zou ik er meteen weer graag aan de slag gaan."
Luchtopname van Hollandse Signaalapparaten in Hengelo aan de Zuidelijke Havenweg. (Beeld: HSA/ Collectie Overijssel)
Jongens en natuurkunde
De eerste puls raakte Dedden op zeven jarige leeftijd. De jonge Gerrit, opgroeiend in Friesland, kreeg van zijn vader het boekje 'Jongens en natuurkunde', geschreven door J.C. Alders. Dit boek uit 1936 staat vol proefjes en wetenswaardigheden over warmteleer, geluid, licht, vloeistoffen en nog veel meer fascinerende zaken. Dedden ging meer lezen en dan vooral over uitvinders zoals Edison. De belangrijkste les die Dedden uit die boeken leerde behoorde echter niet tot het natuurkundige domein: "ik zag steeds dat je als uitvinder heel veel moet doorzetten."
Na zijn studie kon hij een uitstekende baan krijgen bij het (kern)energie onderzoeksinstituut ECN Petten. Hij moest alleen wel eerst in militaire dienst, maar toen hij daar werd afgekeurd, was ook de baan bij ECN weg. Na ruim een jaar werkloos te zijn geweest, mocht hij op sollicitatiegesprek komen bij Signaal in Hengelo. Daar werd hem gevraagd wat hij eigenlijk van radars wist.
"Een radar kan peiling, afstand en hoogte meten", zei Dedden, in 1977.
"Hoe dan", vroeg de man van Signaal.
"Door bundels boven elkaar uit te zenden kan de hoogte worden berekend."
De interviewer was onder de indruk, Dedden werd aangenomen. "Later bleek die man helemaal niets te weten van radars", herinnert Dedden zich lachend.
Signaal
"Ik vond het een beetje een vreemde fabriek", zegt Dedden. "Ze maakten leuke dingen, zelfs tollen en navigatiesystemen. En natuurlijk zenders en antennes. Toen ik vroeg waar het ontwerp vandaan kwam, zeiden ze dat het van de marine kwam. De marine bedacht het samen met bijvoorbeeld TNO en wij maakten er iets van. Maar wie zorgt er voor dat die radar goed gaat werken? Dat was niet ons probleem, vonden ze. Dat was het probleem van de marine."
"In die tijd adverteerden we met de kreet Signaal for Systems, maar we maakten helemaal geen systems, wij waren maar verkoper van apparatuur. Dus dat zei ik tegen al die mensen. Dat werd me toen al niet in dank afgenomen. Kwam zo'n jonge ingenieur bij de firma en die had gelijk een mening."
Film van Holland Signaal over de 3D-radar. (Bron: Collectie Overijssel/ CC BY-SA 3.0)
3D-radar voor de Geleide Wapen-fregatten
De radars die Signaal in die tijd maakten, waren radars die niet veel afweken van radars die werden gebruikt tijdens de Tweede Wereldoorlog.
Dedden: "De radar werd vlak voor de Tweede Wereldoorlog ontworpen om vooral grote doelen te zien. Je kan het vergelijken met een zaklantaarn met een hele smalle bundel en daarmee draai je lekker rond. De rest is volledig donker. Meestal schijnt de bundel vlak over de horizon."
"Om toch hoger te kunnen kijken, bedachten ze dat die radar dat in stapjes moest doen. Een methode was die radar gewoon mechanisch omhoog te draaien. Je kan dat ook met frequentiemodulatie doen; je verandert de frequentieband van de radar iets en je stuurt de bundel iets omhoog en steeds verder omhoog bij een volgende frequentie. Met elke frequentie kijk je in een bepaalde hoogte. Maar een vijand merkt dat en kan storen."
"De 3D-radars [van de GW-fregatten, JK] bestonden uit twee antennes; het doel werd eerst door de ene antenne en even later door de ander geraakt. Met het tijdverschil tussen twee waarnemingen kun je bepalen hoe hoog die moet zitten."
De radars van het M-fregat. Dikgedrukt de radars die voor dit verhaal relevant zijn. (Foto: Jaime Karremann/ Marineschepen.nl)
De LW-08, LW staat voor luchtwaarschuwingsradar, werd in de jaren zeventig geïntroduceerd aan boord van de S-fregatten. Tegenwoordig staat deze nog op de Nederlandse en Belgische M-fregatten. "Dat is een simpele langeafstandsradar", zegt Dedden. "Ook een verbeterde Tweede Wereldoorlog-radar. Deze meet peiling en afstand. Klaar. Geen hoogte. De LW is niet in staat om kleine objecten te zien."
De Harpoon is een anti-schipkruisvluchtwapen en een zogenaamd 'sea skimming missile' doordat het zo laag vliegt. (Foto: US Navy)
Seaskimmer
Neem bijvoorbeeld seaskimmers; deze raketten vliegen vlak over de golven. Door de kromming van de aarde zijn ze daardoor pas erg laat te zien. Bij oude radarsystemen, komen ze al snel in de clutter terecht (ruis rond het midden van het scherm veroorzaakt door vooral golven, regen en vogels).
"Vroeger was die clutter niet zo erg. Op grote afstanden wordt het plaatje schoon, dan zie je een vlekje op het scherm verschijnen en dan moet dat wel iets zijn", zegt Dedden.
"Als je een seaskimmer op je af krijgt is dat vervelend, want die komt over de horizon en verdwijnt in de clutter.", zegt Dedden. De operators van dergelijke radars kijken naar ruwe radarvideo, die rechtstreeks van de radar afkomstig is, aangevuld met wat tekentjes en informatie van het systeem.
Een radarscherm op de Wapentechnische School in Den Helder, in 1989. In het midden zijn Texel en de Kop van Noord-Holland te zien. En er is heel veel clutter in beeld, verder naar de randen wordt het beeld 'schoner', door de kromming van de aarde. (Foto: Koninklijke Marine/ NIMH)
"Ze gaan dat opknappen door er een drempel overheen leggen en dan verzwak je het video. De ruis verdwijnt, en schepen, olieplatformen en plukken vogels zijn nog wel in beeld. Dat gaat best goed. Maar beter wordt het niet, want onderdruk je meer, dan zie je ook de kleine doelen niet meer."
De radaroperator speelde vroeger een belangrijke rol bij de ontdekking van een contact op het scherm. Dedden: "Er zat een operator te kijken en die moest beslissen: zit daar wat en is het dreigend? In de commandocentrale zaten heel veel mensen naar radarvideo te kijken. Mensen bouwden het luchtbeeld op."
Toen Dedden begon bij Signaal was seaskimmerdetectie hét belangrijkste onderwerp in de radarwereld. In 1967 was de wereld opgeschrikt toen een Israelisch marineschip door een Styx gelanceerd door Egypte tot zinken gebracht werd. Een seaskimmer van Sovjetmakelij. "En dat was in die tijd een volledige verrassing. 100 km uit de kust wordt een schip tot zinken gebracht. Zomaar. Door een object dat ze nooit hadden gezien."
Een van de oplossingen was de Goalkeeper van Signaal.
Film van Holland Signaal en General Electric over de Goalkeeper en de demonstratie op de Noordzee. (Bron: Collectie Overijssel/ CC BY-SA 3.0)
Goalkeeperradar; basis van de SMART-L MM/N
Bij de Goalkeeper gaat de aandacht uit naar het kanon, maar ook de radars waren nieuw. De ontwikkeling was al opgestart voor Dedden bij Signaal ging werken. "De Goalkeeper kreeg twee systemen: de rondzoekradar die objecten moet opsporen en een vuurleidingradar." De rondzoekradar kon niet alleen het doel aanwijzen, maar ook meten hoe snel het doel op het schip af kwam (snelheid in de kijkrichting of radiële snelheid). Dat gebeurde met dopplermetingen.
"Mijn leermeester in deze is meneer Gellekink", zegt Dedden. Benno Gellekink woonde ten tijde van het interview nog in de buurt van Dedden, maar overleed enkele maanden daarna op 89-jarige leeftijd. "Meneer Gellekink is de grondlegger geweest van de zoekradar van de Goalkeeper. En hij heeft mij toen ik bij Signaal begon de beginselen van FFT [fast fourier transformatie, cruciaal voor dopplermetingen, JK] bijgebracht."
De meting van radiële snelheid zat al in de vuurleidingsradar van Signaal doordat zij dat hadden aangeboden voor de vuurleidingsradar voor de Britse Seawolfraketten. "Gellekink, die daar bij betrokken was, zei vervolgens: 'we gaan FFT ook in de zoekradar introduceren'."
Help je Marineschepen.nl?
Met jouw donatie kan Marineschepen.nl -onafhankelijk- nieuws- en achtergronden blijven publiceren.
Of scan deze QR-code met je telefoon.
Meer info over donaties aan Marineschepen.nl lees je op de donatiepagina.
Dat was erg belangrijk omdat de Goalkeeper hierdoor de snelle contacten kon onderscheiden van de rest; dat waren de dreigingen die het systeem moest uitschakelen.
"Voor vuurleiding was de techniek simpel, die radar volgt maar één doel. Maar die technologie is nogal rekenintensief. Als je dat uitbreidt naar de zoekradar betekent dat je de berekeningen moet laten doen voor het hele radarbereik, om je heen. Op dat moment zaten we aan de technologische grens. De Goalkeeper-zoekradar heeft gelukkig een beperkt bereik. Het kon net."
Maar het werkte en de Goalkeeper bewees snelbewegende objecten vlak over zee betrouwbaar te kunnen detecteren en volgen.
1990. De SMART-S op de hangar van S-fregat Hr.Ms. Van Brakel in een proefopstelling. SMART staat voor Signaal Multi-beam Acquisition Radar for Targeting. (Foto: Koninklijke Marine/ Alle Hens juli 1990)
SMART-S, dankzij Canada
De techniek van die radar stond aan de basis van de SMART-S Mk1, de radar die in de jaren negentig op de M-fregatten en L-fregatten kwam te staan. De SMART-S kijkt niet met een zaklamp vlak boven de horizon, maar draait rond met heel veel zaklampen boven elkaar als een waaier. De FFT-technologie werd dit keer toegepast om hoogte te meten, en dat was destijds bijzonder.
De ontwikkeling begon in 1981 en Gellekink was projectleider, Dedden zijn assistent.
De radar werd veel moderner en was op veel vlakken beter dan voorgangers. Maar als het aan de marine had gelegen was de SMART-S er niet gekomen. "Het reed een technologische ontwikkeling in de wielen", zegt Dedden. TNO-voorloper LEOK was volgens Dedden al zo'n tien jaar bezig met de ontwikkeling van een S-band phased array radar, onder de naam Project TOEKAN.
"De specificaties van de SMART-S kwamen uit Canada. Van het Canadian patrol frigate. Daar hadden ze mooie tactical requirements voor. Zij wilden een radar niet alleen voor seaskimmers, vliegtuigen en schepen, maar ook voor hoogvliegende ARMs [raketten die op radars af gaan, JK]. Die komen aanvliegen op heel grote hoogte zodat je er niet bij kan en duiken dan ineens bijna recht naar beneden. Daar ben je weerloos tegen. Die wilden de Canadezen dus zien op hele grote afstand."
"We hebben eerst vier jaar op eigen initiatief gewerkt. De antenne hebben we ontwikkeld op onze kosten, met het Christiaan Huygens-lab in Delft. In 1982 hebben we SMART-S aangeboden aan de Engelsen voor de Type 23 fregatten. Maar de keuze viel op de Britse radarfabrikant Plessey. Dat was puur politiek."
"De marine was eerst tegen SMART-S, maar stapte in 1985 toch in", zegt Dedden. Vervolgens ontstond er een discussie toen bleek dat de SMART-S zonder tussenkomst van een operator contacten moest detecteren en de marine wilde dat de operator het ruwe radarvideo kon zien ter controle. "Ik heb daar tot 1990 een discussie over gevoerd met de marine. Als je de SMART-S aan zet verschijnen er misschien wel honderd tracks [radarcontacten, JK] op het scherm. Als je hetzelfde wil doen bij de SMART-S als de marine gewend was bij de LW-08, had je er bijna honderd operators voor nodig. Er komt zoveel informatie binnen, die kunnen alleen computers omzetten in tracks op het scherm. En ruwe radarvideo ter controle? Hou maar op, dat heeft geen zin. Er is alleen ruwe radarvideo in gekomen voor zeedoelen. Maar video heeft geen betekenis meer. Dat was alleen maar om de klant gerust te stellen."
M-fregatten Hr.Ms. Karel DOorman en Willem van der Zaan in 1991. De Doorman had al wel de SMART-S ontvangen, de Zaan nog niet. (Foto: André Zagers/ Koninklijke Marine/ NIMH)
De SMART-S werkte, zo zag Dedden aan boord van een M-fregat tijdens een NAVO-oefening: "In de commandocentrale zaten we naar een scherm met data van de SMART-S te kijken. Die gaf een formatie vliegtuigen keurig aan en vervolgens de tweede formatie. In de commandocentrale zaten operators op de schermen naar de informatie van de LW-08 te kijken, dat is geen automaat. De eerste formatie zagen zij ook, maar ze waren daar zo druk mee dat ze de tweede formatie vliegtuigen volledig hadden gemist! Tot ze overhead kwamen. Haha."
Toch had de SMART-S z'n tekortkomingen. Een probleem dat in 1990 tijdens tests met een proefopstelling op S-fregat Jan van Brakel in de Noordzee in de praktijk leek. Tot grote schrik van de Duitse radarexpert Weber die moest beoordelen of de radar geschikt was voor de toekomstige F123-fregatten. Dedden: "'Nur false tracks! Nur false tracks!' riep hij. Dat was best heftig, want ze hadden net een radar van Raytheon afgeschoten, die met dezelfde principes werkte. Het is uiteindelijk met opgelost, maar dat we de radar ontwikkeld hadden op basis van de Goalkeeper zoekradar, leidde tot ongewenste bijverschijnselen."
De Duitsers kozen toch voor de SMART-S Mk-1. Een groot exportsucces werd de Mk-1 echter niet.
Een F117A naast een Nederlandse F-16 in juni 1993. Hoewel de F-16 kleiner is, is de de F117 voor een radar juist vele malen kleiner dankzij de hoekige vorm. De ontwikkeling en het bestaan van de F-117 werd lang geheimgehouden. (Foto: Koninklijke Luchtmacht/ NIMH)
Stealth-schok; moet Signaal wel doorgaan met radars?
"De Verenigde Staten zijn vergevorderd met de ontwikkeling van een vliegtuig dat onzichtbaar is voor radar", begon een kort stukje op pagina 4 in de NRC Handelsblad-editie van 22 augustus 1980.
Het ging over wat later het stealthvliegtuig F-117A zou worden en waarvan de ontwikkeling een dag eerder (min of meer) was toegegeven door het Pentagon. Pas in november 1988 werd het toestel daadwerkelijk onthuld.
Het idee dat radarsignalen door bijvoorbeeld schuine vlakken minder terugkaatsten naar de radar, was al langer bekend (zo schreef ook de Volkskrant een dag later in 1980). Maar een heel stealthvliegtuig? Het sloeg in als een bom in Hengelo.
"Nou van stealth hadden we nooit gehoord. Bij Signaal niet en bij de marine ook niet. Dat kwam eigenlijk als een donderslag bij heldere hemel", zegt Dedden. "Stealth werd een belangrijk discussiepunt in de jaren tachtig. Kunnen we zo'n vliegtuig eigenlijk wel zien? Wat moeten we er tegen doen? Er is zelfs discussie geweest in Hengelo of het wel zin heeft om door te gaan. 'De andere kant heeft gewonnen.'"
"Maar daar moet je langer over nadenken. Radars werkten nog steeds volgens Tweede Wereldoorlog-principes, met alleen afstand meten en peiling, dat was onvoldoende. Meer informatie was het kernwoord. We moesten radarsystemen gaan bouwen die meer informatie konden verwerken en zelf beslissingen konden nemen: is het een vliegend object, in welke richting vliegt het, etc. En die ook het verschil toont tussen gewenste en ongewenste detecties."
Centraal staat de radarreflectiviteit. Met andere woorden, hoeveel radarsignaal kaatst het object terug. Een groot stealthvliegtuig kan moeilijker te zien zijn op radar dan een kleiner toestel; wat wij met het blote oog als groot zien, kan op een radar een klein voorwerp lijken. De (sinds 2008 met pensioen zijnde) F-117A was dan ook in het echt groter dan de F-16, maar niet voor een radar. De grootte voor de radar wordt radarcrosssectie (RCS) genoemd.
"Toen hebben we ons afgevraagd van hoe klein is zo'n F-117A voor een radar? Een F-16 heeft een vrij grote RCS. Maar als een F-117A over de omgeving vliegt is dit object wellicht een miljoen keer zwakker dan bijvoorbeeld de zee, het land, vogels, etc. Een meeuw heeft een RCS van 1 vierkante meter. Wil je met je radar heel gevoelig kijken en die F-117A zien, dan zie je dus ook duizenden vogels."
Een radarsignaal wordt snel zwakker en moet ook nog eens terugkaatsen. Maar het gebeurt wel. "Dus ook een stealthvliegtuig ga je altijd ooit zien. De belangrijkste vraag was: kunnen we 'm herkennen en uit de omgevingsellende halen? Signaal is toen van radarbedrijf naar informatieverwerkingsbedrijf gegaan."
Voor de SMART-S kwam stealth net te laat, maar voor de nieuwe radar voor het NAVO-fregat NFR90 werd detectie van stealthdoelen wel een eis.
In april 1998 schreef de Alle Hens over de radar van de nieuwe fregatten: 'Een doel ter grootte van een tennisbal kon er op enkele tientallen kilometer moeiteloos mee worden ontdekt en gevolgd'. (Beeld: Alle Hens april 1998, pagina's 8 en 9)
Het bolletje
Dedden staat op en komt even later terug met een doosje. Hij haalt een bolletje ter grootte van een tennisbal uit het doosje. Het bolletje heeft een heel kleine RCS, waarmee dus een stealthvliegtuig kan worden nagebootst. "Dit is een legendarisch ding", zegt Dedden terwijl hij het bolletje aan een vislijn laat zien. "Hier hebben we mee getest. Engelse radarfabrikanten vroegen mij: kun je überhaupt zo'n ding zien met radar? Nou, we hebben aangetoond van wel. En zelfs veel kleiner."
"Met dit bolletje hebben we SMART-L groot gemaakt."
Auteur: Jaime Karremann Jaime is oprichter van Marineschepen.nl en heeft meer dan 1.500 artikelen geschreven over uiteenlopende marine-onderwerpen. In 2017 gaf hij zijn non-fictieboek In het diepste geheim uit en later onderzeebootthriller Orka. Voor Jaime fulltime met deze site aan de slag ging, werkte hij ruim 12 jaar bij de marine, waarvan het grootste deel in een burgerfunctie. Jaime studeerde Communicatie in Groningen.
