روبرت واتسون وات

روبرت واتسون وات


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

ولد روبرت واتسون وات ، ابن نجار ، في بريشين ، اسكتلندا ، في 13 أبريل 1892. تلقى واطسون-وات ، وهو سليل مباشر لجيمس وات ، تعليمه في جامعة سانت أندروز.

التحق واتسون وات بمصنع الطائرات الملكي في فارنبورو كعالم أرصاد جوية في عام 1915. استخدم واتسون وات معرفته بالراديو لمحاولة ابتكار نظام لتحذير الطيار من العواصف الرعدية المحلية. خلال الحرب العالمية الأولى ، بحث في فكرة تطوير طريقة سريعة لعرض إشارات الراديو على الطائرات وفي عام 1916 اقترح استخدام راسمات الذبذبات بأشعة الكاثود لتوفير هذه المعلومات للطيارين.

في عام 1924 ، انتقل واتسون وات إلى محطة أبحاث الراديو التي تم إنشاؤها مؤخرًا في سلاو. بعد ثلاث سنوات أصبح مشرفًا على المحطة قبل أن ينتقل إلى قسم الراديو الجديد في مختبر الفيزياء الوطني (NPL) في عام 1933.

في عام 1935 ، كتب واتسون وات ورقة بعنوان اكتشاف الطائرات باستخدام طرق الراديو. تم تقديم هذا إلى هنري تيزارد ، رئيس لجنة المسح العلمي للدفاع الجوي. أعجب تيزارد بالفكرة وفي 26 فبراير 1935 ، عرض واتسون وات أفكاره في دافينتري. نتيجة لذلك ، تم تعيينه رئيسًا لمحطة أبحاث Bawdsey في Felixstowe.

بحلول اندلاع الحرب العالمية الثانية في عام 1939 ، صمم واتسون وات سلسلة من محطات الرادار على طول الساحل الشرقي والجنوبي لإنجلترا. خلال معركة بريطانيا ، تمكنت هذه المحطات من اكتشاف طائرات العدو في أي وقت من اليوم وفي أي ظروف جوية.

أصبح واتسون وات مستشارًا علميًا لوزارة الطيران في عام 1940 ، وفي العام التالي ذهب إلى الولايات المتحدة حيث قدم المشورة لبناء محطات الرادار. في عام 1942 حصل واتسون وات على لقب فارس لدوره في تطوير الرادار.

بعد الحرب ، حصلت Watson-Watt على 50000 جنيه إسترليني من الحكومة البريطانية لمساهمته في تطوير الرادار. توفي روبرت واتسون وات ، الذي نشر ثلاث خطوات للنصر عام 1958 ، في إينفيرنيس ، اسكتلندا في الخامس من ديسمبر عام 1973.


روبرت واتسون وات

كان السير روبرت الكسندر واتسون وات رائدًا ومساهمًا مهمًا في تطوير الرادار. كان الرادار في البداية غير معروف وبحث في مكان آخر ، ولكن تم توسيعه بشكل كبير في 1 سبتمبر 1936 عندما أصبح واتسون وات مشرفًا على مؤسسة جديدة تابعة لوزارة الطيران ، محطة أبحاث Bawdsey الواقعة في Bawdsey Manor ، بالقرب من Felixstowe ، سوفولك. نتج عن العمل هناك تصميم وتركيب محطات للكشف عن الطائرات وتتبعها تسمى Chain Home على طول السواحل الشرقية والجنوبية لإنجلترا في الوقت المناسب لاندلاع الحرب العالمية الثانية في عام 1939. وقد وفر هذا النظام المعلومات المتقدمة الحيوية التي ساعدت الخطوط الجوية الملكية القوة تفوز في معركة بريطانيا.

وُلِد واتسون-وات في بريشين ، أنجوس ، اسكتلندا ، في 13 أبريل 1892 (يستخدم الاسم الموصّل هنا للتناسق ، على الرغم من أنه لم يتم اعتماده حتى عام 1942) سليل جيمس وات ، المهندس الشهير ومخترع المحرك البخاري العملي بعد التحاقه بمدرسة Damacre الابتدائية ومدرسة Brechin الثانوية ، تم قبوله في الكلية الجامعية ، Dundee (ثم جزء من جامعة St Andrews ولكن أصبحت جامعة Dundee في عام 1967). قضى وات وقتًا ناجحًا كطالب ، حيث فاز بجائزة كارنيلي للكيمياء وميدالية الفصل في الفلسفة الطبيعية العادية في عام 1910.

تخرج بدرجة البكالوريوس في الهندسة عام 1912 ، وحصل على مساعدة من البروفيسور ويليام بيدي ، رئيس قسم الفيزياء في يونيفيرسيتي كوليدج ، دندي من عام 1907 إلى عام 1942. كان بيدي هو الذي شجع واتسون وات على دراسة الراديو ، أو "التلغراف اللاسلكي" كما كان معروفاً آنذاك والذي أخذه من خلال ما كان فعلياً صفًا للدراسات العليا في فيزياء مذبذبات التردد الراديوي وانتشار الموجات. في بداية الحرب العظمى ، كان واتسون وات يعمل كمساعد في قسم الهندسة بالكلية.

في عام 1916 ، أراد Watson-Watt الحصول على وظيفة في مكتب الحرب ، ولكن لم يكن هناك شيء واضح متاحًا في مجال الاتصالات. وبدلاً من ذلك ، انضم إلى مكتب الأرصاد الجوية ، الذي كان مهتمًا بأفكاره حول استخدام الراديو للكشف عن العواصف الرعدية. يصدر البرق إشارة لاسلكية لأنه يؤين الهواء ، وكان هدفه هو اكتشاف هذه الإشارة لتحذير الطيارين من اقتراب العواصف الرعدية. تحدث الإشارة عبر نطاق واسع من الترددات ، ويمكن اكتشافها بسهولة وتضخيمها بواسطة مجموعات الموجات الطويلة البحرية ، في الواقع ، كان البرق مشكلة رئيسية للاتصالات عند هذه الأطوال الموجية الشائعة.

نجحت تجاربه المبكرة في اكتشاف الإشارة وسرعان ما أثبت قدرته على القيام بذلك على مسافات تصل إلى 2500 كيلومتر. ومع ذلك ، كان هناك بعض الصعوبة في تحديد الموقع. تم تحقيق ذلك عن طريق تدوير هوائي حلقي لتعظيم (أو تقليل) الإشارة ، وبالتالي "الإشارة" إلى العاصفة. ومع ذلك ، كانت الضربات عابرة لدرجة أنه كان من الصعب للغاية تشغيل الهوائي في الوقت المناسب لتحديد موقع الهوائي بشكل إيجابي. بدلاً من ذلك ، سيستمع المشغل إلى العديد من الإضرابات ويطور موقعًا متوسطًا تقريبيًا.

في البداية ، عمل في المحطة اللاسلكية لمكتب الأرصاد الجوية التابع لوزارة الطيران في ألدرشوت ، هامبشاير. في عام 1924 عندما أعطت وزارة الحرب إشعارًا بأنهم يرغبون في إعادة احتلال موقع Aldershot الخاص بهم ، انتقل إلى Ditton Park بالقرب من Slough ، Berkshire. كان المختبر الفيزيائي الوطني (NPL) يستخدم هذا الموقع بالفعل ولديه جهازان رئيسيان من شأنهما أن يكونا محوريين لعمله.

الأول كان هوائي Adcock ، وهو ترتيب من أربعة صواري يسمح بتوجيه الإشارة من خلال اختلافات الطور. باستخدام هذين الهوائيين دائريين منفصلين بزوايا قائمة ، يمكن للمرء إجراء قياس متزامن لاتجاه البرق في محورين. ومع ذلك ، كان عرض الإشارات العابرة يمثل مشكلة. تم حل هذه المشكلة عن طريق الجهاز الثاني ، WE-224 راسم الذبذبات ، الذي تم الحصول عليه مؤخرًا من Bell Labs. من خلال تغذية الإشارات من الهوائيين في القناتين X و Y لمؤشر الذبذبات ، تسببت ضربة واحدة في ظهور خط على الشاشة ، يشير إلى اتجاه الضربة. سمح نطاق الفوسفور "البطيء" نسبيًا بقراءة الإشارة بعد فترة طويلة من حدوث الضربة. تم استخدام نظام Watt & # 39s الجديد في عام 1926 وكان موضوع بحث موسع من قبل Watt and Herd.

تم دمج فرق راديو Met و NPL في عام 1927 لتشكيل محطة أبحاث الراديو مع وات كمدير. مع استمرار البحث طوال الوقت ، أصبحت الفرق مهتمة بأسباب الإشارات اللاسلكية "الثابتة" ، ووجدت أن الكثير يمكن تفسيره من خلال الإشارات البعيدة الموجودة فوق الأفق والتي تنعكس عن الغلاف الجوي العلوي. كان هذا هو أول مؤشر مباشر لواقع طبقة Heaviside ، تم اقتراحه سابقًا ولكن في هذا الوقت تم رفضه إلى حد كبير من قبل المهندسين. لتحديد ارتفاع الطبقة ، قام Watt و Appleton وآخرون بتطوير & # 39squegger & # 39 لتطوير & # 39 time base & # 39 display ، مما قد يتسبب في تحريك نقطة الذبذبات بسلاسة عبر الشاشة بسرعة عالية جدًا. من خلال توقيت squegger بحيث تصل النقطة إلى النهاية البعيدة للعرض في نفس الوقت الذي تنعكس فيه الإشارات المتوقعة عن طبقة Heaviside ، يمكن تحديد ارتفاع الطبقة. كانت دائرة القاعدة الزمنية هذه مفتاحًا لتطوير الرادار.

بعد إعادة تنظيم أخرى في عام 1933 ، أصبح وات مشرفًا على قسم الراديو في NPL في Teddington.


كيف كان الرادار هو مغير قواعد اللعبة في الحرب العالمية الثانية وهو & # 8217s فقط يتحسن

خلال الحرب العالمية الثانية ، في أغسطس 1940 ، بدأت ألمانيا في نقل القتال إلى سماء بريطانيا العظمى ، آخر دولة في أوروبا وقفت ضدها. كان لدى Luftwaffe ، القوات الجوية الألمانية ، أكثر من 2500 طائرة في السماء والحلفاء فقط 1900 ، ولكن مما زاد الطين بلة ، كان حوالي 600 منهم فقط من المقاتلين البريطانيين على أساس أرضهم ، بينما كان الباقي متمركزًا في الحلفاء المطارات بعيدة عن الجبهة.

إذا حدث هجوم مكثف على الأراضي البريطانية ، فلن تصل تلك الطائرات الأخرى في الوقت المناسب لاعتراضه. ومع ذلك ، كان هناك سلاح سري جديد من شأنه حتى الاحتمالات بالنسبة للبريطانيين: الرادار.

كان روبرت واتسون وات ، المهندس الاسكتلندي ، يعمل بالفعل مع موجات الرادار لسنوات. لم يخترعها & # 8211 موجات الرادار كانت موجودة منذ فترة & # 8211 لكنه اخترع تقنية يمكن أن تركز شعاع الرادار على جسم ما ، والشعاع سوف يرتد ، ويعطي الكائن & # 8217s الموقع والارتفاع.

صورة شخصية لروبرت واتسون وات

لقد صنع طائرة تطير بين برجي راديو عدة مرات لإثبات مفهومه ولتعديل نظامه. نتيجة لذلك ، أقيمت أبراج رادار ضخمة تشبه إلى حد كبير أبراج راديو FM على طول الساحل الشرقي لبريطانيا العظمى. كان يسمى نظام الدفاع هذا باسم Chain Home.

لن تعطي الأبراج في ذلك الوقت صورة الرادار الدوارة التي اعتدنا على رؤيتها في الأفلام ، لكنها ستصدر بيانات أولية ، والتي كان على المشغلين تفسيرها لمعرفة موقع طائرات العدو وارتفاعها وعددها. حتى ذلك الحين ، كان لابد من دعم البيانات ببيانات برج آخر لتثليث موقع طائرة العدو بدقة.

كان الإجراء مرهقًا وتطلب من أبراج الرادار نقل بياناتها إلى غرفة مليئة بالأشخاص الذين يقومون بنقل الرقائق البلاستيكية بشكل محموم فوق لوح والتحقق من كل جهة اتصال يدويًا لمعرفة ما إذا كانت رحلة ودية أم لا. كان هذا يُدعى مازحا "جنون لودو" وكانت الغرف تسمى "غرف التصفية".

مهما كانت الإجراءات مرهقة ، لم يكن بمقدور البريطانيين تحمل الرفاهية لعدم استخدامها ، لأنه بدونها سيكون لديهم 5 دقائق فقط للتحذير قبل أن تمطر قاذفات Luftwaffe الموت والنار فوق مدنهم ، وهو ما لا يكفي تقريبًا لإيقاظ طيورهم في السماء . باستخدام الرادار ، امتد هذا الإنذار المبكر إلى نصف ساعة.

أول وحدة قابلة للتطبيق بناها روبرت واتسون وات وفريقه. بواسطة Elektrik Fanne CC BY-SA 4.0

بالنسبة للمشغلين ، استفاد البريطانيون من القوة القتالية الوحيدة التي لم تشارك بنشاط في القتال في ذلك الوقت: القوات الجوية المساعدة للسيدات ، أو WAAF. كانت هؤلاء الشابات حريصات على إثبات جدارتهن في الخطوط الأمامية بأي طريقة ممكنة ، وحتى بقين في مواقعهن بينما تم قصف عدد قليل من محطات الرادار. واحدة من هؤلاء النساء كانت أفيس بارسونز ، الحاصلة على واحدة من ست ميداليات فقط تم منحها للنساء خلال الحرب بأكملها.

لكن هيرمان جورينج ، قائد لوفتوافا ، كان مقتنعًا بأن أبراج الرادار البريطانية كانت مجرد خدعة وأمر القاذفات بالتوقف عن مهاجمتها. كان هذا هو أكبر خطأ ارتكبه ، والذي ربما كلف بمفرده معركة بريطانيا. في حين كانت ألمانيا انتصارًا مكلفًا للحلفاء ، إلا أنها تعرضت لأول هزيمة كبيرة لآلة الحرب التي لا تُقهر على ما يبدو.

هوائي رادار بعيد المدى ، يستخدم لتتبع الأجسام الفضائية والصواريخ الباليستية.

بينما كان لدى الأمريكيين رادار أيضًا ، لم تكن أنظمتهم متطورة تقريبًا. في الواقع ، اكتشف مشغل الرادار في جزيرة أواهو الهجوم الياباني الضخم الذي كان متجهًا إلى بيرل هاربور في 7 ديسمبر 1941. كانت هناك 5 محطات رادار متنقلة تم نشرها للتو في تلك الجزيرة ، كل منها يعمل بطاقم مكون من 2 المتدربين.

أنهى جميع أطقم البرج تدريبهم وأغلقوا في الساعة 7 صباحًا ، لكن أحد أفراد الطاقم الطموح ترك محطته تعمل لفترة أطول قليلاً. لم يستطع تصديق عينيه عندما رأى ضبابية كبيرة على الشاشة ، حيث لم يتمكن حتى من حساب عدد الطائرات ، ولكن بدون محطات أخرى لتثليثه لم يستطع تأكيد ذلك.

تم التقاط الصورة من طائرة يابانية أثناء هجوم الطوربيد على السفن الراسية على جانبي جزيرة فورد بعد وقت قصير من بداية هجوم بيرل هاربور

لقد تردد في البداية في الاتصال بالمقر الرئيسي للتحقق ، وبعد ذلك عندما فعل ذلك ، لم يصدقه الملازم المناوب تمامًا ، على افتراض أن الاتصال كان خطأ مبتدئًا أو نتاج معدات معيبة. بحلول الوقت الذي وصل فيه أخيرًا للتحقق من المعلومات ، كانت الطائرات قد تجاوزت تلة كبيرة واختفت من الرادار.

لكن هذا الفشل نبه الأمريكيين إلى أهمية الرادار ، وداسوا الغاز على تطوير الرادار. ولهذه الغاية ، ساهم البريطانيون في إضافة رائعة حقًا لأبحاثهم: التجويف المغنطرون ، وهو جهاز يضخم إشارة الرادار ألف مرة ويسمح بتتبع الأجسام الصغيرة بدقة.

بحلول نهاية الحرب ، ستكون تكنولوجيا الرادار الأمريكية متقدمة بأكثر من 4 سنوات عن تكنولوجيا الرادار اليابانية. يمكن للرادار الأمريكي اكتشاف سفينة أو طائرة لأميال قبل أن يتمكن نظرائهم اليابانيين من & # 8211 لذا وبالمقارنة ، كان قادة الأسطول الياباني يقاتلون أعمى.

أنبوب مغنطرون متقادم 9 جيجاهرتز ومغناطيسات من رادار الطائرات السوفيتي.

كملاحظة جانبية ، فإن نفس المغنطرون التجويفي الذي طوره البريطانيون جعل رادار H2S ممكنًا ، والذي تم استخدامه لأول مرة من قبل قاذفات ستيرلنغ وهاليفاكس البريطانية في عام 1943 ، لرسم خريطة الأرض للعمليات الليلية.

لكن رادارات الحرب العالمية الثانية ، على الرغم من أحدث ما توصلت إليه التقنية في ذلك الوقت ، كانت تناظرية وقائمة على الأنبوب ونطاق واحد ، مما يعني أنها تعمل فقط على تردد واحد. موجة الرادار هي في الأساس موجة راديو ، وإذا كان التردد معروفًا ، فيمكن اعتراضه أو التشويش عليه. لذا فإن الجيل التالي من أنظمة الرادار هو تلك التي يمكن أن تعمل على ترددات متعددة.

رادوم H2S (أعلى) وهوائي المسح المرفق به (أسفل) على هاليفاكس. قامت اللوحة الزاوية المثبتة في الجزء العلوي من العاكس بتعديل نمط البث لجعل الأشياء القريبة أقل سطوعًا على الشاشة.

في حرب فيتنام ، بدأ الأمريكيون يفقدون العديد من الطائرات بسبب صواريخ أرض-جو ، أو صواريخ سام. وقد استهدفت هذه الصواريخ الطائرات بواسطة رادار أرضي. تم اختبار التشويش الميكانيكي ، مثل سحابة chaff & # 8211a من القطع المعدنية التي أطلقتها الطائرات والمصممة لإرباك الرادار & # 8211 والعديد من الطرق الأخرى على المحك.

كان "Wild-Weasel" هو الاسم الرمزي لنوع خاص من المهام التي كان هدفها تحديد مواقع رادار العدو وتدميرها أو وضع علامة عليها للتهرب أو التشويش. كان الرادار حاسمًا جدًا كنظام تحذير ، حيث كان من قام بتشويش العدو ورادار # 8217s بشكل أكثر فاعلية هو الذي عادة ما يفوز بالقتال ، مستفيدًا بشكل كامل من عنصر المفاجأة.

لذلك تم تطوير تقنيات أفضل للتشويش على الرادار وتقنيات مكافحة التشويش ، مما أعطى شكلاً لسباق الحرب الإلكترونية اليوم. يطلق عليهم ECM و ECCM على التوالي. مع تحسن تقنية التشويش ، نشأت قفزات التردد لمواجهتها.

دون أن تكون تقنيًا للغاية ، إذا استمر الرادار الخاص بك في القفز على الترددات الزائفة بشكل عشوائي وتلقائي ، فمن الصعب على العدو اعتراضها وتشويشها ، إلا إذا كان العدو يعرف الأنماط الدقيقة للترددات المستخدمة ، ويمكن أن يكون ذلك أصعب من تخمين الجمع إلى مكان آمن. كانت هناك عدة أنواع من الرادار التي استخدمت هذا ، وأكثرها شيوعًا هي رادارات FHSS.

رادار من النوع المستخدم للكشف عن الطائرات. إنه يدور بثبات ، ويكسح المجال الجوي بشعاع ضيق. بواسطة Bukvoed CC BY-SA 3.0

في السبعينيات والثمانينيات من القرن الماضي ، أضافت أجهزة الكمبيوتر دقة أكبر وقدرة تصوير أفضل للرادارات. يمكنهم الآن حرفياً رسم موجات المحيط واكتشاف خطأ يطير فوقها ، لذلك أصبح تفسير البيانات هو محور التركيز. أدى السباق إلى معالجة أسرع للمعلومات إلى ظهور رادارات متعددة الأنماط.

في حين أن كل نوع من أنواع الرادار الأقدم كان له في السابق وظيفة واحدة فقط ، يمكن أن يخدم كل رادار جديد الآن عدة وظائف ، مثل تتبع الهدف ، والتحكم في الحرائق ، ومراقبة الطقس ، والبحث في منطقة واسعة.

تم تحقيق معلم آخر في اختراع رادار AESA ، حيث يمكن توجيه حزمة من موجات الراديو في اتجاهات متعددة دون الحاجة إلى تدوير الهوائي. نظرًا لتكوينه واستخدامه لتقنية تسمى & # 8220chirping & # 8221 ، فإنه من الصعب أيضًا التشويش على رادار PESA المتقادم. نتيجة لذلك ، أصبح المعيار الفعلي في العديد من الطائرات الحديثة.

هوائي رادار تجريبي ، مختبر أبحاث البحرية الأمريكية ، أناكوستيا ، دي سي ، أواخر الثلاثينيات

بعد ذلك ، جعلت تقنية الحالة الصلبة الرادارات الرقمية بالكامل ممكنة ، مما يعني أن الرادار يمكنه الآن التعامل مع كل معالجة الصور داخل مصفوفة الرادار نفسها رقميًا. هل تتذكر مدى بطء جهاز Pentium I PC القديم ، مقارنةً بـ Ryzen أو Core I7 في الوقت الحاضر؟ هذا هو مقدار السرعة التي أصبحت بها معالجة صور الرادار نسبيًا.

جاءت ثورة أخرى مع ما يسمى بـ Imaging Radar ، أو SAR ، والذي ينتج صورة عالية الوضوح. على الرغم من أن هذا في حد ذاته لم يكن تقنية جديدة ، إلا أن معالجة صورة واحدة من البيانات الأولية قد تستغرق أيامًا قبل SAR ، وبعد اختراعها ، بدأت معالجة الصور في الوقت الفعلي.

طائرة يوروفايتر تايفون المقاتلة مع إزالة أنفها ، وكشفت عن هوائي رادار Euroradar CAPTOR AESA. بواسطة ILA Berlin CC BY-SA 3.0

خلال التسعينيات ، بدأ مصنعو الرادار في الربط الشبكي بين الرادارات الخاصة بهم. هذا يعني ، على سبيل المثال ، أنه بمجرد اكتشاف طائرة لعدو ، يمكن لجميع الطائرات الأخرى في نفس الرحلة رؤيته أيضًا. ولكن ما فائدة الشبكات إذا كان بإمكان عدوك اختراق الإرسال الخاص بك؟ لمواجهة ذلك ، تمت إضافة طرق مختلفة للتشفير إلى الاتصال الرقمي بين الطائرات.

جاءت الثورة التالية بمواد أشباه موصلات جديدة مثل زرنيخيد الغاليوم ونتريد الغاليوم التي ساعدت مصنعي الرادار على زيادة الكفاءة وتقليل الضوضاء ، مما أدى بدوره إلى تقليل حجم هوائيات الرادار. يمكن الآن تركيب المصفوفات المتطورة التي من شأنها أن تملأ عملية التثبيت بأكملها خلال الستينيات داخل طائرة. كان ذلك بمثابة تغيير في لعبة طائرات أواكس ، وهي طائرات الإنذار المبكر المجهزة بعدة أنواع من الرادار لتوفير معلومات حول قوات العدو على مسافات بعيدة.

هوائي رادار تجريبي ، مختبر أبحاث البحرية الأمريكية ، أناكوستيا ، دي سي ، أواخر الثلاثينيات

ينصب التركيز على الرادارات الأحدث التي يتم تطويرها حاليًا على أن تكون متعددة المصفوفات ، مما يعني أنها يمكن أن تعمل بأطوال موجية أو ترددات مختلفة في نفس الوقت ، مما يعني أنه يمكن استخدامها لأغراض متعددة بلغة موحدة ، مما يعني أن أي رادار ودود يمكنه التحدث إلى الأسطول بأكمله وترحيل بياناته ، والتي ستتكامل تكتيكيًا في شاشة واحدة ويتم تشفيرها محليًا ، مما يعني أنه ليس فقط البيانات ، ولكن أيضًا الإشارة التي تحملها مشفرة.


هذا الشهر في تاريخ الفيزياء

ساهم العديد من العلماء والمهندسين في تطوير أنظمة الرادار ، والتي لعبت دورًا حيويًا في انتصار الحلفاء في الحرب العالمية الثانية. الرادار (اختصار اختصار لـ Radio Detection and Ranging) ، يكتشف الأجسام البعيدة مثل الطائرات أو السفن عن طريق إرسال نبضات من موجات الراديو وقياس الإشارة المنعكسة. كان السير روبرت واتسون وات أحد أعظم رواد الرادار ، الذي طور أول نظام رادار عملي ساعد في الدفاع عن البريطانيين في الحرب العالمية الثانية.

تأسست المبادئ الأساسية اللازمة لأنظمة الرادار في ثمانينيات القرن التاسع عشر ، عندما أنتج الفيزيائي الألماني هاينريش هيرتز موجات الراديو ونقلها عبر مختبره لأول مرة. اكتشف أن الموجات غير المرئية هي شكل من أشكال الإشعاع الكهرومغناطيسي ، ولاحظ أن بعض المواد تنقل موجات الراديو والبعض الآخر يعكسها.

تم استخدام موجات الراديو بسرعة. في عام 1901 ، أرسل الفيزيائي الإيطالي جوجليلمو ماركوني أول اتصال لاسلكي لاسلكي عبر المحيط الأطلسي. في عام 1904 اخترع المهندس الألماني كريستيان هويلسمير نظامًا بدائيًا يستخدم موجات الراديو لمنع القوارب والقطارات من الاصطدام في الأيام الضبابية. اكتشف باحثو البحرية الأمريكية أيضًا أنه يمكنهم اكتشاف السفن باستخدام أصداء الموجات اللاسلكية ، لكن اختراعهم تم تجاهله إلى حد كبير.

استمر بعض العمل على أنظمة الكشف عن الرادار المبكرة خلال عشرينيات وثلاثينيات القرن العشرين في الولايات المتحدة وأماكن أخرى. لكن قيمة التكنولوجيا كانت أكثر وضوحًا في بريطانيا العظمى ، التي كانت معرضة بشكل خاص للهجوم الجوي الألماني.

ولد السير روبرت واتسون وات ، وهو سليل رائد المحركات البخارية جيمس وات ، في بريشين ، اسكتلندا في أبريل 1892. تخرج من الكلية الجامعية ، دندي ، في عام 1912 ثم عمل كمساعد للبروفيسور ويليام بيدي ، الذي شجع افتتانه مع موجات الراديو.

في عام 1915 ، كان واتسون وات يأمل في الذهاب للعمل في مكتب الحرب ، ولكن لم يكن هناك منصب مناسب في مجال الاتصالات ، لذلك انضم إلى مكتب الأرصاد الجوية. تم تكليفه بالعمل على تطوير أنظمة للكشف عن العواصف الرعدية. يؤين البرق الهواء ويولد إشارة راديو ، والتي يمكن أن يكتشفها واتسون وات لتعيين مواقع العواصف الرعدية.

من المحتمل أن تكون مدفوعة بشائعات بأن الألمان قد أنتجوا "شعاع الموت" في عام 1934 ، طلبت وزارة الطيران من واتسون وات التحقيق في مثل هذا الاحتمال. كانت وزارة الطيران قد عرضت بالفعل 1000 جنيه على أي شخص يمكنه إظهار شعاع يمكن أن يقتل خروفًا على بعد 100 ياردة. خلص واتسون وات إلى أن مثل هذا الجهاز غير مرجح إلى حد كبير ، لكنه كتب مذكرة يقول فيها إنه وجه انتباهه إلى "المشكلة الصعبة ، ولكن غير الواعدة ، المتمثلة في الكشف عن الراديو بدلاً من التدمير الراديوي". أجرى واطسون وات ومساعده بعض الحسابات وطبقوا بعض الأساليب نفسها التي استخدمها في عمله في الغلاف الجوي.

في فبراير 1935 ، عرض واتسون وات أمام لجنة تابعة لوزارة الطيران أول نظام راديو عملي للكشف عن الطائرات. أعجبت وزارة الطيران ، وفي أبريل حصل واتسون وات على براءة اختراع للنظام والتمويل لمزيد من التطوير. سرعان ما كان واتسون وات يستخدم موجات الراديو النبضية لاكتشاف الطائرات التي تصل إلى 80 ميلاً.

قبل وقت قصير من بدء الحرب العالمية الثانية ، أنشأ البريطانيون شبكة من محطات الرادار على طول ساحل إنجلترا باستخدام تصميم واتسون واتس. نجحت هذه المحطات ، المعروفة باسم Chain Home ، في تنبيه سلاح الجو الملكي للاقتراب من قاذفات العدو ، وساعدت في الدفاع عن بريطانيا ضد Luftwaffe الألمانية في معركة بريطانيا.

عمل نظام Chain Home بشكل جيد ، لكنه تطلب هوائيات ضخمة ، واستخدم أطوال موجية طويلة حدت من القدرة على تحديد طائرات العدو بدقة. خلال النهار ، كان بإمكان الطيارين المقاتلين رؤية قاذفات العدو. لكن سرعان ما بدأ الألمان مهام القصف ليلاً ، ومن أجل مساعدة الطيارين المقاتلين على تحديد موقع طائرات العدو ليلاً ، احتاج البريطانيون إلى نظام رادار ذي طول موجي أقصر ، كان مضغوطًا بدرجة كافية ليتم تثبيته في الطائرات.

أصبح هذا ممكنًا عندما اخترع المهندسان البريطانيان هاري بوت وجون راندال المغنطرون التجويفي في أوائل عام 1940. ولَّد المغنطرون حوالي 400 واط من الطاقة بأطوال موجية حوالي 10 سنتيمترات ، وهو ما يكفي لإنتاج أصداء من الطائرات على بعد أميال عديدة.

لم يكن لدى بريطانيا القدرة التصنيعية على نطاق واسع لإنتاج المغنطرون بكميات كبيرة ، لذلك في عام 1940 ، قامت مهمة بقيادة هنري تيزارد بإحضار المغنطرون سرًا إلى الولايات المتحدة وأقنعت الولايات المتحدة بالمساعدة في تطوير الجهاز وإنتاجه. تم إنشاء مختبر MIT للإشعاع وسرعان ما أصبح أحد أكبر المشاريع في زمن الحرب ، حيث يعمل فيه حوالي 4000 شخص. قام الباحثون والعمال هناك بإنتاج نسخ ضخمة من المغنطرون وطوروا حوالي 100 نظام رادار مختلف.

اخترعت ألمانيا واليابان أيضًا أنظمة الرادار الخاصة بهما ، لكنها كانت أقل فعالية بشكل عام ، ويُنسب تفوق الرادار للحلفاء أحيانًا إلى الانتصار في الحرب العالمية الثانية.

بعد الحرب ، تم العثور على العديد من الاستخدامات السلمية لتكنولوجيا الرادار. تعتمد مراقبة الحركة الجوية اليوم على الرادار لمنع تصادم الطائرات التجارية. الرادار ضروري لتتبع الطقس. يستخدم التجويف المغنطرون الآن لطهي الطعام في أفران الميكروويف. وقد تم القبض على العديد من سائقي السيارات وهم يسارعون من قبل مدافع الرادار التابعة للشرطة ، بما في ذلك ، حسبما ورد ، السير واتسون وات نفسه.

© 1995-2021 ، الجمعية الفيزيائية الأمريكية
تشجع وكالة الأنباء الجزائرية على إعادة توزيع المواد المدرجة في هذه الصحيفة بشرط الإشارة إلى الإسناد إلى المصدر وعدم اقتطاع المواد أو تغييرها.

المحرر: آلان تشودوس
محرر مشارك: جينيفر أوليت
الكاتب: إرني تريتكوف


مارجريت واتسون وات

& # 8216 The Mother of Radar & # 8217 ، ولدت مارجريت روبرتسون في سانت كاترين & # 8217s Road ، بيرث. كان والدها ، ديفيد ، رسامًا وكانت والدتها تعمل في Dyeworks كامبل. كان والدها شريكًا لبضع سنوات ، جنبًا إلى جنب مع ألكسندر روبرتسون في شركة Perth Foundry ، شارع بول ، قبالة أولد هاي ستريت. تلقت مارغريت تعليمها في أكاديمية بيرث حيث أظهرت قدرتها على تعلم اللغات. عملت لفترة قصيرة في مكتب Perth Foundry. في عام 1904 ، غادرت بيرث متوجهة إلى لندن حيث تولى والدها منصب رسام. كان جدها ، السيد دي روبرتسون ، مؤسس أعمال القرطاسية وبائعي الكتب في 95-97 هاي ستريت ، بيرث.

بعد فترة وجيزة من زواجها ، عادت مارجريت إلى بيرث في زيارة & # 8211 في عام 1916 & # 8211 مع زوجها روبرت واتسون. وُلِد واتسون في مدينة بريشين ، في 13 أبريل 1892 ، ويُعتبر عمومًا & # 8216 مخترع الرادار & # 8217. على أقل تقدير ، كان مساهماً هاماً في تطويرها. لم يكن واطسون الشخص الوحيد الذي فكر في الاحتمالات في هذا المجال ، لكنه كان أول من توصل إلى حل عملي. أضاف واطسون "Watt" إلى اسمه في الأربعينيات من القرن الماضي لأنه كان سليلًا لجيمس وات من Greenock ، مخترع أول محرك بخاري عملي في عام 1776.

التحق Watson-Watt بالكلية الجامعية في دندي ، حيث تعرّف على التلغراف اللاسلكي ومذبذبات التردد اللاسلكي وانتشار الموجات أثناء مساعدة البروفيسور ويليام بيدي ، رئيس الفيزياء في دندي. في سن 18 ، فاز روبرت بجائزة في الكيمياء وتخرج بدرجة البكالوريوس في الهندسة عام 1912.

كانت مارجريت معلمة في دندي ودرست في الكلية الجامعية. حضرت دروس مسائية حيث كان زوجها المستقبلي هو المحاضر. ذهبت أيضًا إلى دروس مسائية في الأعمال المعدنية وتعلمت صنع المجوهرات. تزوج واتسون وات ومارجريت روبرتسون في 20 يوليو 1916 في هامرسميث ، لندن. في ذلك العام انضم إلى مكتب الأرصاد الجوية الذي كان مهتمًا بأفكاره لاستخدام الراديو للكشف عن العواصف الرعدية.

بدأوا حياتهم الزوجية يعيشون في كوخ خشبي بين Aldershot و Farnborough ، المحطة اللاسلكية لمكتب الأرصاد الجوية بوزارة الطيران. تم استخدام الكوخ الثاني لعملهم البحثي المشترك. استخدمت مارجريت مهاراتها في صناعة المجوهرات لإصلاح أجهزة روبرتس ولحام وصلات وإجراء إصلاحات للجهاز. في ذلك الوقت ، وصف Watson-Watt جهاز الراديو الخاص به بأنه أكثر بقليل من أطوال الأسلاك. كان واجب مارغريت الآخر هو المسجل والمراقب للتجارب الراديوية. كل يومين أو ثلاثة أيام ، كانت تتجه إلى ألدرشوت لشراء لوازم للمنزل.

خلال الحرب العظمى ، كان لدى مارجريت مهارة أخرى مفيدة ، حيث قامت بنسخ الرسائل من باريس في شفرة مورس ونقلها إلى القيادة العليا البريطانية في ألدرشوت. استمعت أيضًا إلى إشارات الوقت من برلين وباريس ، بساعة توقف في يد واحدة وهاتف في اليد الأخرى ، وفي اللحظة الصحيحة بالضبط أعطت الكلمة & # 8216Go & # 8217 لمقر القيادة. ثم أطلقوا ثلاث & # 8216 نقطة & # 8217 على صفارة الإنذار. كان هذا هو رائد بي بي سي Time Signal.

في عام 1923 ، أبحر واتسون وات إلى المحيط الهندي والبحر الأحمر لمدة ثلاثة أشهر لدراسة الغلاف الجوي. انضمت إليه مارجريت فيما بعد في الإسكندرية ، وأقاموا خيامًا في ضواحي القاهرة مليئة بالمعدات لإجراء مزيد من التجارب. حمل البدو المسلحون الخيمة بالجهاز.

بدون الجهاز ، انتقلوا إلى أعلى نهر النيل إلى مرصد حلوان (حلوان). ثم دعتهم حكومة السودان إلى الخرطوم وقدمت لهم منزلاً. هنا أجروا المزيد من التجارب في الغلاف الجوي مع بعض من أفضل العواصف الرعدية التي رأوها على الإطلاق.

بالعودة إلى بريطانيا ، أصبحت مارجريت ربة منزل مرة أخرى حتى بعد تسع سنوات عندما أصبحت مرة أخرى مساعدة Watson-Watt في عمله البحثي. هذه المرة كانوا متوجهين إلى ترومسو ، النرويج ، على بعد 200 ميل داخل الدائرة القطبية الشمالية.

انضم Watson-Watt إلى مكتب الأرصاد الجوية ، الذي تم دمجه في عام 1927 مع المختبر الفيزيائي الوطني (NPL) & # 8211 مع Watson-Watt على رأسه. في عام 1933 ، أصبح مشرفًا على NPL في Teddington. بحلول عام 1934 ، كان رئيسًا لأبحاث الراديو في ديتون بارك بالقرب من سلاو. اتصلت به وزارة الطيران وسألته عما إذا كان يمكن استخدام موجة لاسلكية لإنتاج أشعة الموت. زعم الألمان أنهم اخترعوا جهازًا يمكنه القيام بذلك. من خلال العمل مع أرنولد ويلكنز في الوقت الذي أكد فيه لوزارة الطيران أن هذا كان مستحيلًا بالطبع ، لكنه منحه الفرصة لطرح فكرة استخدام الراديو للكشف عن الطائرات. سرعان ما أظهر واتسون وات وويلكنز أمام مسؤول وزارة الطيران والفيزيائي ، إيه بي رو (المعروف أيضًا باسم جيمي رو).

في 2 أبريل 1935 ، مُنح واطسون وات براءة اختراع للرادار وبحلول يونيو كان يكتشف طائرات على بعد 15 ميلاً. بحلول نهاية العام ، ارتفع هذا إلى 60 ميلاً. ما أنتجه Watson-Watt في النهاية هو نظام رادار Chain Home الفعال للغاية. ثبت أن هذا لا يقدر بثمن خلال المعارك الجوية القادمة.

في البداية ، تم تنفيذ عمل مؤسسة أبحاث الاتصالات (TRE) في Bawdsey بالقرب من Felixstowe. كان هذا الشعور غير آمن بعض الشيء لأنه كان مجرد قارب إلكتروني ألماني قصير يمر فوق القناة الإنجليزية في حالة اندلاع الحرب. تم تغيير اسم الوحدة في عام 1936 إلى المحطة التجريبية لوزارة الطيران (AMES). عندما اندلعت الحرب ، هرع الفريق إلى جامعة دندي حيث كان رئيس الجامعة على دراية تامة فقط بمحادثة سابقة مع واتسون وات حول عملهم هناك.

تم إرسال جزء من الفريق ، الموجود الآن في Dundee ، والذي كان يعمل على Airborne Interception Radar (AI) ، إلى مطار RAF Perth (Scone) للعمل. لم يكن هذا مناسبًا تمامًا وفي وقت لاحق من العام ، تم نقل الجزء الرئيسي من الفريق إلى RAF St Athan في Vale of Glamorgan ، ويلز. تم العثور على هذا أيضًا غير مناسب وتم نقل الفريق مرة أخرى إلى Worth Matravers في دورست بالقرب من Swanage. بحلول مايو 1940 ، ثبت أن المسافة بين الفريقين غير قابلة للتطبيق وغادر فريق AMES دندي إلى موقع جديد بالقرب من فريق الذكاء الاصطناعي في ورث ماترافيرز.

تمكنت Watson-Watt من تجاوز الروتين وجعل محطات الرادار مزودة بأعضاء القوات الجوية المساعدة للنساء (WAAF) الذين قاموا بالحسابات وقاموا بتمرير معلومات غارة العدو عبر الهاتف إلى قيادة المقاتلة. كانت أول خمس محطات ساحلية مأهولة بالرادار جاهزة للعمل بحلول يوليو 1938 ، بحلول الوقت الذي بدأت فيه الحرب العالمية الثانية في 1 سبتمبر 1939 ، كانت هناك 19 محطة رادار عاملة.

قدم Watson-Watt براءات اختراع في عامي 1935 و 1936 على نظام لتحديد طائرة صديق أو عدو (IFF). تم استخدام أول جهاز مرسل مستجيب IFF نشطًا لأول مرة بشكل تجريبي في عام 1939. وكان لواتسون وات مساعده ، إدوارد بوين ، الذي ابتكر نظام رادار محمول جواً لمساعدة الطيارين على اكتشاف طائرات العدو التي لا يمكن رؤيتها. ساعد Watson-Watt أيضًا في تطوير استخدام الرادار لاستخدامه من قبل البحرية الملكية ضد غواصات U الألمانية.

في عام 1942 ، حصل واتسون وات على لقب فارس ليصبح السير روبرت ألكسندر واتسون وات ، KCB ، FRS ، FRAeS. في عام 1952 ، منحت الحكومة البريطانية واتسون وات 50000 جنيه إسترليني لعمله على الرادار. تقدمت مارجريت بطلب طلاق ضد روبرت وطلقا في ذلك العام. عادت مارغريت إلى بيرث ، واشترت Dunalistair ، بنك Muirton ، بيرث. انتقل Watson-Watt إلى كندا حيث أسس شركة استشارات هندسية. في كندا ، تزوج زوجته الثانية ، جان ويلكينسون. Whilst in Canada, he ironically received a speeding ticket from a policeman using, a radar gun. Robert wrote an ironic poem (‘Rough Justice’) afterwards:

Pity Sir Robert Watson-Watt,

strange target of this radar plot

And thus, with others I can mention,

the victim of his own invention.

His magical all-seeing eye

enabled cloud-bound planes to fly

but now by some ironic twist

it spots the speeding motorist

and bites, no doubt with legal wit,

the hand that once created it.

Jean Wilkinson died in 1964 and Watson-Watt returned to Scotland and in 1966 at the age of 74, he married for the third time, Dame Katherine Jane Trefusis Forbes who was 67 at the time.

Watson-Watt lived in the winter in London with Dame Katherine Forbes and in the summer at ‘The Observatory’, the home of Dame Katherine in Pitlochry. Dame Katherine was the first director of the Women’s Auxiliary Air Force (1939-1943). She died in 1971.

Watson-Watt died two years later – in 1973 – in Inverness, age 81, and is buried along with Forbes in the churchyard of the Episcopal Church in Pitlochry.

Margaret, Lady Watson-Watt, passed an Italian ‘A’ level course in 1972, only one of six to pass the exam and while in her 80s. She celebrated her 102nd birthday on 3 May 1988 with a sherry party and specially made cake at St Johnstoun Nursing Home, Perth. She passed away peacefully on Wednesday 7 September 1988 at St Johnstoun Nursing Home. A funeral service was held in St Stephen’s Parish Church, Muirton and she was interred thereafter in Dunning Cemetery.

Watson Watt once paid tribute to the value of Margaret Robertson Watson-Watt’s contribution:

The technique we worked out in those years has been extended over the whole field of radio research, and in that sense was the forerunner of the experiments that led to radio location‘.

The couple had no children.

Campbell’s Dyeworks was located in St Catherine’s Road. It was destroyed by fire 20 May 1919 and then amalgamated with Messrs J Pullar & Sons, Limited. John Pullar who established Pullars was apprenticed to Peter Campbell in 1814/16.

Perth Foundry was located in Paul Street. An iron steamship, the ‘Eagle’ was built by Perth Foundry in 1836.

Margaret and Robert Watson-Watt, Perthshire Advertiser 21 June 1941


Robert Watson-Watt – „inventor of radar”

Sir Robert Alexander Watson-Watt (April 13, 1892–December 5, 1973), is considered by many to be the „inventor of radar”. Radar development was first started elsewhere (see History of radar), but Watson-Watt worked on some of the first workable radar systems, turning the theory into one of the most important war-winning weapons.

Born in Brechin in Angus, Scotland, he was a descendant of James Watt, the famous engineer and inventor of the practical steam engine.

After attending Brechin High School , he was accepted to University College, Dundee (which was then part of the University of St Andrews but became the University of Dundee in 1967). He graduated with a BSc in engineering in 1912, and was offered an assistantship by Professor William Peddie. It was Peddie who encouraged him to study radio, or „wireless telegraphy” as it was then known.

In 1915 Watson-Watt wanted a job with the War Office, but nothing obvious was available in communications. Instead he joined the Meteorological Office, who were interested in his ideas on the use of radio for the detection of thunderstorms. Lightning gives off a radio signal as it ionizes the air, and he planned on detecting this signal in order to warn pilots of approaching thunderstorms.

His early experiments were successful in detecting the signal, and he quickly proved to be able to do so at long ranges. Two problems remained however. The first was locating the signal, and thus the direction to the storm. This was solved with the use of a directional antenna, which could be manually turned to maximize (or minimize) the signal, thus „pointing” to the storm. Once this was solved the equally difficult problem of actually seeing the fleeting signal became obvious, which he solved with the use of a cathode-ray oscilloscope with a long-lasting phosphor. Such a system represented a significant part of a complete radar system, and was in use as early as 1923. It would, however, need the addition of a pulsed transmitter and a method of measuring the time delay of the received radio echos, and that would in time come from work on ionosondes.

At first he worked at the Wireless Station of Air Ministry Meteorological Office in Aldershot, England. Then in 1924 when the War Department gave notice that they wished to re-occupy their Aldershot site, he moved to Ditton Park near Slough (to the west of London). The National Physical Laboratory (NPL) already had a research station there, and in 1927 they were amalgamated as the Radio Research Station, with Watson-Watt in charge. After a further re-organisation in 1933, Watson-Watt became Superintendent of the Radio Department of NPL in Teddington.

In 1933 the Air Ministry had recently set up a committee to advance the state of the art of air defence in the UK. In World War I the Germans had used Zeppelins as long-range bombers over London and other cities and defences had struggled to counter the threat.

The prospect of aerial bombardment of civilian areas was causing great anxiety with modern heavy bombers able to approach from altitudes that anti-aircraft guns were unable to reach. Worse, with the enemy airfields only 20 minutes away, the bombers would have dropped their bombs and be returning to base before the intercepting fighters could get to altitude. The only solution would be to have standing patrols of fighters in the air at all times, but with the limited cruising time of a fighter this would require a gigantic standing force. Something needed to be done.

It was at about this time that Nazi Germany claimed to have a „death-ray” which used radio waves, and claimed it was capable of destroying towns, cities and people. The committee’s chair, H.E. Wimperis, visited Watson-Watt at Teddington in 1934, asking about the possibility of building their own version of such a death-ray, specifically for use against aircraft. Watson-Watt quickly returned a calculation carried out by his assistant, Arnold Wilkins, showing that such a device was basically impossible to construct, and fears of a Nazi version soon vanished. However he also mentioned in the same analysis „Meanwhile attention is being turned to the still difficult, but less unpromising, problem of radio detection and numerical considerations on the method of detection by reflected radio waves will be submitted when required.”

Aircraft detection and location

Wilkin’s sketch of the Daventry Experiment

Memorial at site of first successful RADAR experiments. LAT 52.195982°, LON -1.050121° on 26-2-1935

Closeup of memorial plaque

On February 12, 1935, Watson-Watt sent a memo of the proposed system to the Air Ministry, entitled Detection and location of aircraft by radio methods. Although not as exciting as a death-ray, the concept clearly had amazing potential and Watson-Watt was promptly asked for a demonstration by the committee, chaired by Sir Henry Tizard. This was ready by February 26, and consisted of two receiving antennas located about ten kilometers away from one of the BBC’s shortwave broadcast antennas at Daventry. Signals travelling directly from the station were filtered out, and a Heyford bomber flown around the site (passive radar). Such was the secrecy that only three people witnessed the test, Watson-Watt, his assistant Arnold Wilkins, and a single member of the committee, A.P. Rowe. The demonstration was a success: on several occasions a clear signal was seen from the bomber. Most importantly, the prime minister, Stanley Baldwin, was kept quietly informed of radar’s progress.

Only two weeks later Wilkins left the Radio Research Station with a small party, including Edward George Bowen, to start further research at Orford Ness. On April 2, 1935, Watson-Watt was granted a patent for radar. By June they were detecting aircraft at 27 kilometres, which was enough to stop all work on competing sound-based detection systems. By the end of the year the range was up to 100 kilometres, at which point plans were made in December to set up five stations covering the approaches to London.

One of these stations was to be located on the coast near Orford Ness, and Bawdsey Research Station was set up there to become the main centre for all radar research. They soon conducted „full scale” tests of a system that would soon be known as Chain Home, attempting to intercept a bomber by radar direction. The tests were a massive failure, with the fighter only seeing the bomber after it had passed its target. The problem was not the radar, but the flow of information from the trackers to the fighters, which took many steps and was very slow. Watson-Watt immediately attacked this problem, and set up the system with several layers of reporting that were eventually sent to a single large room for mapping. Observers watching the maps would then tell the fighter groups what to do via direct communications.

By 1937 the first three stations were ready, and his new reporting system put to the test. The results were clearly successful and an immediate order for an additional 20 stations was sent out. By the start of World War II 19 were ready to play a key part in the Battle of Britain, and by the end of the war over 50 had been built. The Germans were aware of the construction of Chain Home but were not sure of their purpose. They tested their theories with a flight of LZ 130, the GRAF Zeppelin II, but concluded the stations were a new long-range naval communications system.

Even as early as 1936 it was realized that the Luftwaffe would turn to night bombing if the day campaign did not go well, and Watson-Watt had put another of the staff from the Radio Research Station, Edward Bowen, in charge of developing a radar that could be carried by a fighter. Night time visual detection of a bomber was good to about 300 metres, and the existing CH systems simply didn’t have the accuracy needed to get the fighters that close. Bowen decided that an airborne radar should not exceed 200 pounds (90 kg) in weight, 8 ft³ (230 L) in volume, and require no more than 500 watts of power. To reduce the drag of the antennas the operating wavelength could not be much greater than one metre, difficult for the day’s electronics. Nevertheless such a system, known as „AI” – Airborne Interception, was perfected by 1940, and were instrumental in eventually ending „The Blitz” of 1941. Bowen also fitted airborne radar to maritime patrol aircraft (known in this application as „ASV” – Air to Surface Vessel) and this eventually reduced the threat from submarines.

Contribution to World war II

In his English History 1914-1945, eminent English Historian A.J.P. Taylor paid the highest of praise to Watson Watt, Sir Henry Tizard and their associates who developed and put in place radar, crediting them with being fundamental to victory in World war II. There would have been no success in the Battle of Britain without radar and consequently Britain would not have survived.

In July 1938 Watson-Watt left Bawdsey Manor and took up the post of Director of Communications Development (DCD-RAE). In 1939 Sir George Lee took over the job of DCD, and Watson-Watt became Scientific Advisor on Telecommunications (SAT) to the Air Ministry, travelling to the USA in 1941 in order to advise them on the severe inadequacies of their air defense efforts illustrated by the Pearl Harbor attack.

His contributions to the war effort were so overwhelming that he was knighted in 1942. In 1952 he was awarded £50,000 by the British government for his contributions in the development of radar. He spent much of the post-war era in Canada, and later the USA, where he published Three Steps to Victory in 1958.

On one occasion, late in his life, Sir Watson-Watt reportedly was pulled over in America for speeding by a radar-gun toting policeman. His remark was, „Had I known what you were going to do with it I would never have invented it!”

After the war Watson-Watt was reportedly disappointed that he did not gain more recognition for his contribution to the allies’ victory. He established a practice as a consulting engineer, but in the 1950s moved to Canada, and later to the USA. He returned to Scotland in the 1960s.

In 1966, at the age of 72, he proposed to Kathryn Jane Trefusis Forbes. Trefusis-Forbes, who at that time was 67, had also played a significant role in the Battle of Britain as the founding Air Commander of the Women’s’ Auxiliary Air Force, which supplied the radar-room operatives.

From that time, they lived together in London in the winter, and at The Observatory – Trefusis-Forbes summer home, in Pitlochry, Perthshire, during the warmer months. The marriage was not considered a universal success – certainly by members of Kathryn Jane’s family. Nevertheless, the couple stayed together until they died – Dame Kathryn in 1971, Watson-Watt in 1973. Both are buried in the church yard at Pitlochry.

* Davis, Chris, „Sir Robert Alexander Watson-Watt, FRS (1892-1973)”
* Hollmann, Martin, „Radar Development In England”. Radar World.
* Lem, Elizabeth, „The Ditton Park Archive”. Ditton Park Archive, rl.ac.uk. January 2004.
* „Radar Personalities : Sir Robert Watson-Watt”. RadarPages.
* „The Royal Air Force Air Defence Radar Museum” at RRH Neatishead, Norfolk.
* „The Watson-Watt Society of Brechin”. aims to encourage the public to have a better understanding of the pioneering work of Sir Robert Watson-Watt. The Society intends to create a permanent memorial in Brechin- artists and craftsmen will be invited to submit designs and tender for the work. It is hoped that science and aviation enthusiasts will visit this ancient and interesting city to view the memorial, which will be raised by public subscription and is planned to be unveiled in 2009. It is also intended to produce an interactive digital exhibit for use in the Town House Museum, and to provided an annual science prize for Brechin High School senior pupils.

1. ^ Sir Robert Watson-Watt. Dick Barrett. Retrieved on 2008-02-26.
2. ^ Robert Watson-Watt. The Radar Pages. Retrieved on 2007-12-14


Early experiments [ edit | تحرير المصدر]

This article does not contain any citations or references. Please improve this article by adding a reference. For information about how to add references, see Template:Citation.

|date= >> In 1916 Watson-Watt wanted a job with the War Office, but nothing obvious was available in communications. Instead he joined the Meteorological Office, who were interested in his ideas on the use of radio for the detection of thunderstorms. Lightning gives off a radio signal as it ionizes the air, and he planned on detecting this signal in order to warn pilots of approaching thunderstorms.

His early experiments were successful in detecting the signal and he quickly proved to be able to do so at long ranges. Two problems remained however. The first was locating the signal and thus the direction to the storm. This was solved with the use of a directional antenna, which could be manually turned to maximize (or minimize) the signal, thus "pointing" to the storm. Once this was solved the equally difficult problem of actually seeing the fleeting signal became obvious, which he solved with the use of a cathode-ray oscilloscope with a long-lasting phosphor. [ بحاجة لمصدر ] Such a system represented a significant part of a complete radar system, and was in use as early as 1923. It would, however, need the addition of a pulsed transmitter and a method of measuring the time delay of the received radio echoes, and that would in time come from work on ionosondes.

At first he worked at the Wireless Station of Air Ministry Meteorological Office in Aldershot, England. In 1924 when the War Department gave notice that they wished to re-occupy their Aldershot site, he moved to Ditton Park near Slough in Berkshire. The National Physical Laboratory (NPL) already had a research station there and in 1927 they were amalgamated as the Radio Research Station, with Watson-Watt in charge. After a further re-organisation in 1933, Watson-Watt became Superintendent of the Radio Department of NPL in Teddington.


Robert Watson-Watt rides the waves

The British physicist who became known as the ‘inventor of radar’.

In April 1935, British physicist Robert Watson-Watt was granted a patent for his design of a radio system for detecting aircraft in flight. The system was described as Radio Detection And Ranging, and because of it, Watson-Watt became known as the inventor of RADAR.

Of course, the title “inventor of radar” is more of an honorific than a factual description.

Indeed, J. A. Ratcliffe’s biographical memoir of Watson-Watt, written for Britain’s Royal Society after his death on 5 December 1973, says that, “When the time came to apportion credit he was meticulous in recording the contributions of the men around him, and in acknowledging his own debt to his scientific predecessors”.

Writing in the 15 September 1945 edition of the journal Nature, in an article headlined “Radar in war and peace”, Watson-Watt acknowledges people whose discoveries were incorporated into his radar system, such as his colleague, British physicist Edward Appleton, who went on to win the 1947 Nobel Prize in Physics, for his studies that proved the existence of the layer in the upper atmosphere called the ionosphere.

Beginning in 1923, the pair published a series of influential articles for the Royal Society titled “On the nature of atmospherics”.

A 2006 article in APS News, published by the American Physical Society, says the “basic principles needed for radar systems were established in the 1880s”, by German physicist Heinrich Hertz, who produced and transmitted a form of electromagnetic radiation across his laboratory and “noticed that some materials transmit radio waves while others reflect them”.

APS News also makes note of German engineer Christian Huelsmeyer, who “invented a crude system that used radio waves to prevent boats and trains from colliding on foggy days”.

Watson-Watt was born in Brechin, Angus, Scotland, on 13 April 1892, a fact that accords him a place in the Scottish Science Hall of Fame, which says that although “he did not invent the idea of radio detection, he was the first to prove it could work on a large scale”.

After graduating with a bachelor of science degree in engineering, and taking a class medal in natural philosophy (physics), from University College in Dundee, which was part of St Andrew’s University, he continued on as an assistant professor and took up studies in “wireless telegraphy”, better known today as radio.

In 1915 Watson-Watt went to work as a meteorologist at the Meteorological Office, where he was able to try out his ideas on using radio to detect thunderstorms.

As an article published by the US-based Worldwide Independent Inventors Association explains, “lightning gives off a radio signal as it ionises the air”, and, by using a directional antenna that could be manually turned, and a cathode-ray oscilloscope, Watson-Watt was able to detect this signal and warn pilots of oncoming storms.

Following his success with weather tracking, in 1924 Watson-Watt went to work at the new Radio Research Centre at Ditton Park, near London, in charge of the radio department.

In 1933, in response to German claims that it had built a death ray that used radio waves capable of destroying targets in Britain, Watson-Watt was asked if he could develop a similar weapon that could destroy German aircraft before they attacked.

No, was his answer. He believed, however, that he could develop a machine able to detect an aircraft in flight before it was visible.

The APS describes how, in February 1935, Watson-Watt “demonstrated to an Air Ministry committee the first practical radio system for detecting aircraft”, in what became known as “the Daventry experiment”, and that he was was soon using pulsed radio waves to detect airplanes up to 130 kilometres away.

With war on the horizon, Britain began building “Chain Home”, a network of radar stations along the coast of England, using Watson-Watts’ designs, which “successfully alerted the Royal Air Force to approaching enemy bombers, and helped defend Britain against the German Luftwaffe in the Battle of Britain”.

By 1945, 50 of these towers had been built.

An article in the Engineering and Technology Wiki explains that, “like all pulsed radars, Chain Home sent a burst of radio energy at a target, then measured the time it took for the energy to reflect back to its receiver”.

“What made Chain Home unusual was how it measured the bearing of (or direction to) the target … [it] relied on antennas that illuminated a huge area, like a floodlight. These antennas did not move or scan at all. Rather, Chain Home radar operators chose a target (“blip”) on their screen and turned the knob of a special coil-like instrument to null out or minimise the blip. Then they could read the direction to this target from a scale around the knob. This device (called a radio goniometer) electronically steered the nulls from a pair of simple fixed receiving antennas.”

It was based on the idea Watson-Watt had come up with while tracking radio static generated by thunderstorms years before the war.

After the war, it was pointed out that Chain Home typically operated at frequencies of 22–50 megahertz, which were much lower than radars developed in other countries, which led Watson-Watt to come up with what has come to be called “the cult of the imperfect: “Always strive to give the military the third best to go on with the second-best comes too late, [and] the best never comes.”

Years later, Watson-Watt had moved to Canada for business and, at age 64, while driving in his car, received a speeding ticket from a policeman using a radar device. The experience prompted him to write this poem, titled “A Rough Justice”:

Pity Sir Watson-Watt,
strange target of this radar plot

And thus, with others I can mention,
the victim of his own invention.

His magical all-seeing eye
enabled cloud-bound planes to fly

but now by some ironic twist
it spots the speeding motorist

and bites, no doubt with legal wit,
the hand that once created it.

Oh Frankenstein who lost control
of monsters man created whole,

with fondest sympathy regard
one more hoist with his petard.

As for you courageous boffins
who may be nailing up your coffins,

particularly those whose mission
deals in the realm of nuclear fission,

pause and contemplate fate’s counterplot
and learn with us what’s Watson-Watt.

More history

جيف جلورفيلد

جيف جلورفيلد محرر أول سابق في صحيفة The Age في أستراليا ، وهو الآن صحفي مستقل مقيم في كاليفورنيا بالولايات المتحدة.

اقرأ الحقائق العلمية وليس الخيال.

لم يكن هناك وقت أكثر أهمية من أي وقت مضى لشرح الحقائق والاعتزاز بالمعرفة القائمة على الأدلة وعرض أحدث الإنجازات العلمية والتكنولوجية والهندسية. تم نشر كوزموس من قبل المعهد الملكي الأسترالي ، وهي مؤسسة خيرية مكرسة لربط الناس بعالم العلوم. تساعدنا المساهمات المالية ، مهما كانت كبيرة أو صغيرة ، على توفير الوصول إلى المعلومات العلمية الموثوقة في وقت يحتاجه العالم بشدة. يرجى دعمنا من خلال التبرع أو شراء اشتراك اليوم.

التبرع

مصادر

Sir Robert Alexander Watson-Watt, ca. 1944 In his English History 1914-1945, historian A. J. P. Taylor paid the highest of praise to Watson-Watt, Sir Henry Tizard and their associates who developed and put in place radar, crediting them with being fundamental to victory in World War II.

In July 1938 Watson-Watt left Bawdsey Manor and took up the post of Director of Communications Development (DCD-RAE). In 1939 Sir George Lee took over the job of DCD, and Watson-Watt became Scientific Advisor on Telecommunications (SAT) to the Air Ministry, travelling to the USA in 1941 in order to advise them on the severe inadequacies of their air defence efforts illustrated by the Pearl Harbor attack. His contributions to the war effort were so significant that he was knighted in 1942.

Ten years after his knighthood, Watson-Watt was awarded £50,000 by the British government for his contributions in the development of radar. He established a practice as a consulting engineer. In the 1950s moved to Canada. Later he lived in the USA, where he published Three Steps to Victory in 1958. Around 1958 he appeared as a mystery challenger on the American television programme To Tell The Truth.

On one occasion, late in life, Watson-Watt reportedly was pulled over in Canada for speeding by a radar-gun toting policeman. His remark was, "Had I known what you were going to do with it I would never have invented it!" He wrote an ironic poem ("Rough Justice") afterwards: Pity Sir Robert Watson-Watt,

strange target of this radar plot

And thus, with others I can mention,

the victim of his own invention.

His magical all-seeing eye

enabled cloud-bound planes to fly

but now by some ironic twist

it spots the speeding motorist

and bites, no doubt with legal wit,

the hand that once created it.


Robert Alexander Watson-Watt and the Radar Technology

On February 26 , 1935 , British engineer and Fellow of the Royal Society Robert Alexander Watson-Watt started with first experiments on detecting and locating aircrafts with radio technique, later called ‘ RADAR ‘. Radar was initially nameless and researched elsewhere but it was greatly expanded on 1 September 1936 when Watson-Watt became Superintendent of Bawdsey Research Station located in Bawdsey Manor , near Felixstowe, Suffolk. Work there resulted in the design and installation of aircraft detection and tracking stations called Chain Home along the east and south coasts of England in time for the outbreak of the Second World War in 1939.

The History of Radar

The history of radar starts with experiments by Heinrich Hertz in the late 19th century that showed that radio waves were reflected by metallic objects.[1] This possibility was suggested in James Clerk Maxwell ‘s seminal work on electromagnetism.[2] However, it was not until the early 20th century that systems were able to use these principles were becoming widely available, and it was German inventor Christian Hülsmeyer who first used them to build a simple ship detection device intended to help avoid collisions in fog (Reichspatent Nr. 165546). Numerous similar systems, which provided directional information to objects over short ranges, were developed over the next two decades.

The Principle of Radar

The principle of radar is simple. You only have to be able to produce a short electromagnetic pulse and have to wait until it gets reflected by a solid object. Thus, the development of systems able to produce short pulses of radio energy was the key advance that allowed modern radar systems to come into existence. By timing the pulses on an oscilloscope the range could be determined, and the direction of the antenna revealed the angular location of the targets. The two, combined, produced a “fix”, locating the target relative to the antenna. The term RADAR was coined in 1939 by the United States Signal Corps as it worked on these systems for the Navy.

The first workable radar unit constructed by Robert Watson-Watt and his team

Robert Watson-Watt and the “Death Ray”

Robert Watson-Watt graduated with a BSc in engineering in 1912, and continued his studies as an assistant to William Peddie, the holder of the Chair of Physics at University College, Dundee, who encouraged Watson-Watt to study radio, or “wireless telegraphy” as it was then known. During the Great War, Watson-Watt experimented with the detection of thunderstorms and lightnings in order to warn pilots of approaching thunderstorms. When in the 1930s there was the rumor that Nazi Germany should be able to produce a “death ray” using radio waves that were capable of destroying towns, cities and people, the Air Ministry asked Watson-Watt about the possibility of building their version of a death-ray, specifically to be used against aircraft. Watson-Watt quickly returned a calculation carried out by his colleague, Arnold Wilkins, showing that the device was impossible to construct, and fears of a Nazi version soon vanished. However, he also mentioned in the same report a suggestion that was originally made to him by Wilkins that radio waves may be capable of detecting aircraft.

The Birth of Radar

On 12 February 1935, Watson-Watt sent a secret memo of the proposed system to the Air Ministry, Detection and location of aircraft by radio methods. Although not as exciting as a death-ray, the concept clearly had potential but the Air Ministry, before giving funding, asked for a demonstration proving that radio waves could be reflected by an aircraft. The proof could be given at 26 February. The prototype system consisted of two receiving antennas located about 10 km away from one of the BBC’s shortwave broadcast stations at Daventry . The two antennas were phased such that signals travelling directly from the station cancelled themselves out, but signals arriving from other angles were admitted, thereby deflecting the trace on a CRT indicator. Despite a high level of secrecy – only three people had knowledge about the demonstration – is was a full success. On several occasions a clear signal was seen from a bomber being flown around the site. Most importantly, the prime minister, Stanley Baldwin , was kept quietly informed of radar’s progress. Finally, on 2 April 1935, Watson-Watt received a patent on a radio device for detecting and locating an aircraft.

Had I known what you were going to do with it …

With the development of radar, Robert Watson-Watt provided a fundamental contribution to the allied victory in the Second World War. He was knighted in 1942. In the 1950s, he moved to Canada as a consulting engineer. As an irony in history it is reported that Watson-Watt was pulled over for speeding in Canada by a radar gun-toting policeman. His remark was, “Had I known what you were going to do with it I would never have invented it!” Watson-Watt’s other contributions include a cathode-ray-tube direction finder used to study atmospheric phenomena, research in electromagnetic radiation, and other inventions used for flight safety.

Robert Alexander Watson-Watt died in 1973, aged 81, in Inverness, Scotland.

At yovisto academic video search you can learn more about the History of Radar in the 1950s ATT documentary ‘Echoes in War and Peace’.


شاهد الفيديو: دونالد ترامب ينصح هارى بوتر