Robert Watson-Watt -Robert Watson-Watt

Robert Watson Watt
Robert Watson-Watt.jpg
narozený
Robert Alexander Watson

13. dubna 1892
Brechin , Angus, Skotsko , Spojené království
Zemřel 5. prosince 1973 (81 let)
Inverness , Skotsko, Spojené království
Známý jako Radar
Ocenění

Sir Robert Alexander Watson Watt , KCB , FRS , FRAeS (13. dubna 1892 – 5. prosince 1973) byl britský průkopník rádiového zaměřování a radarové technologie.

Watt začal svou kariéru v rádiové fyzice prací v Met Office , kde začal hledat přesné způsoby, jak sledovat bouřky pomocí rádiových signálů vydávaných bleskem . To vedlo ve 20. letech 20. století k vývoji systému později známého jako vysokofrekvenční vyhledávání směru (huff-duff). Přestože byl v té době dobře propagován, obrovský vojenský potenciál systému byl vyvinut až koncem 30. let 20. století. Huff-duff umožnil operátorům určit polohu nepřátelského rádia během několika sekund a stal se hlavní součástí sítě systémů, které pomohly porazit hrozbu německých ponorek během druhé světové války .. Odhaduje se, že huff-duff bylo použito asi ve čtvrtině všech útoků na ponorky.

V roce 1935 byl Watt požádán, aby se vyjádřil ke zprávám o německém paprsku smrti založeném na rádiu. Watt a jeho asistent Arnold Frederic Wilkins rychle zjistili, že to není možné, ale Wilkins navrhl použití rádiových signálů k lokalizaci letadel na velké vzdálenosti. To vedlo v únoru 1935 k demonstraci, kde se signály z krátkovlnného vysílače BBC odrážely od letadla Handley Page Heyford . Watt vedl vývoj praktické verze tohoto zařízení, které vstoupilo do služby v roce 1938 pod kódovým označením Chain Home . Tento systém poskytoval zásadní předběžné informace, které pomohly Royal Air Force vyhrát bitvu o Británii .

Po úspěchu svého vynálezu byl Watson Watt v roce 1941 poslán do USA, aby radil v oblasti protivzdušné obrany po japonském útoku na Pearl Harbor. Vrátil se a pokračoval ve vedení vývoje radaru pro War Office a Ministerstvo zásobování . V roce 1941 byl zvolen členem Královské společnosti , v roce 1942 mu byl udělen rytířský titul a v roce 1946 mu byla udělena americká medaile za zásluhy .

Raná léta

Watson-Watt se narodil v Brechin , Angus, Skotsko , dne 13. dubna 1892. Tvrdil, že je potomkem Jamese Watta , slavného inženýra a vynálezce praktického parního stroje , ale nebyl nalezen žádný důkaz o nějakém rodinném vztahu. Poté, co navštěvoval Damacre Primary School a Brechin High School , byl přijat na University College, Dundee (tehdy součást University of St Andrews a která se stala Queen's College, Dundee v roce 1954 a poté University of Dundee v roce 1967). Watson-Watt měl jako student úspěšný čas, v roce 1910 vyhrál Carnelleyovu cenu za chemii a třídní medaili za obyčejnou přírodní filozofii .

V roce 1912 promoval s titulem BSc v oboru inženýrství a byl mu nabídnut asistentský pobyt od profesora Williama Peddieho , držitele katedry fyziky na University College v Dundee v letech 1907 až 1942. Byl to Peddie, kdo povzbudil Watsona-Watta ke studiu rádia , resp. „bezdrátovou telegrafii“, jak byla tehdy známá, a kdo ho provedl tím, co bylo v podstatě postgraduálním kurzem fyziky radiofrekvenčních oscilátorů a šíření vln . Na začátku Velké války Watson-Watt pracoval jako asistent na fakultním inženýrském oddělení.

Rané experimenty

V roce 1916 chtěl Watson-Watt práci u War Office , ale v komunikaci nebylo nic zřejmého. Místo toho se připojil k meteorologickému úřadu , který se zajímal o jeho nápady na použití rádia pro detekci bouřek . Blesk při ionizaci vzduchu vydává rádiový signál a jeho cílem bylo detekovat tento signál a varovat piloty před blížící se bouřkou. Signál se vyskytuje v širokém rozsahu frekvencí a mohl být snadno detekován a zesílen námořními dlouhovlnnými sadami. Ve skutečnosti byl blesk hlavním problémem pro komunikaci na těchto běžných vlnových délkách.

Jeho rané experimenty byly úspěšné při detekci signálu a rychle se ukázalo, že je toho schopen na vzdálenost až 2 500 km. Umístění bylo určeno otočením smyčkové antény pro maximalizaci (nebo minimalizaci) signálu, tedy "ukazování" na bouři. Údery byly tak letmé, že bylo velmi obtížné natočit anténu včas, aby se jedna z nich správně lokalizovala. Místo toho by operátor naslouchal mnoha stávkám a vytvořil hrubé průměrné umístění.

Nejprve pracoval na bezdrátové stanici Meteorologického úřadu ministerstva vzduchu v Aldershotu , Hampshire . V roce 1924, když ministerstvo války oznámilo, že si přeje získat zpět své místo Aldershot, přestěhoval se do Ditton Parku poblíž Slough , Berkshire . Národní fyzikální laboratoř (NPL) již tuto stránku používala a měla dvě hlavní zařízení, která se ukázala jako klíčová pro jeho práci.

První byla anténa Adcock , uspořádání čtyř stožárů, které umožňovalo detekovat směr signálu prostřednictvím fázových rozdílů. Pomocí párů těchto antén umístěných v pravých úhlech bylo možné provést současné měření směru blesku ve dvou osách. Zobrazování letmých signálů byl problém. Toto vyřešilo druhé zařízení, osciloskop WE-224 , nedávno získaný od Bell Labs . Přivedením signálů ze dvou antén do kanálů X a Y osciloskopu jediný úder způsobil, že se na displeji objevila čára označující směr úderu. Relativně „pomalý“ fosfor dalekohledu umožňoval čtení signálu až dlouho po zásahu. Wattův nový systém byl používán v roce 1926 a byl tématem rozsáhlého článku Watsona-Watta a Herda.

Rozhlasové týmy Met a NPL byly sloučeny v roce 1927 a vytvořily Radio Research Station s Watson-Wattem jako ředitelem. V pokračujícím výzkumu se týmy začaly zajímat o příčiny „statických“ rádiových signálů a zjistily, že mnohé lze vysvětlit vzdálenými signály umístěnými nad obzorem, které se odrážejí od horní atmosféry. Toto byla první přímá indikace reality Heaviside vrstvy , navržená dříve, ale v této době z velké části zamítnuta inženýry. Pro určení nadmořské výšky vrstvy vyvinuli Watt, Appleton a další „ squegger “ pro vývoj zobrazení „ časové základny “, což by způsobilo, že se bod osciloskopu hladce pohyboval po displeji velmi vysokou rychlostí. Načasováním squeggeru tak, aby tečka dorazila na vzdálený konec displeje ve stejnou dobu jako očekávané signály odražené od vrstvy Heaviside, bylo možné určit výšku vrstvy. Tento obvod na časové základně byl klíčový pro vývoj radaru. Po další reorganizaci v roce 1933 se Watt stal superintendentem rozhlasového oddělení NPL v Teddingtonu .

RADAR

Problém protivzdušné obrany

Během první světové války Němci používali Zeppeliny jako bombardéry dlouhého doletu nad Británií a obrana se snažila čelit hrozbě. Od té doby se schopnosti letadel značně zlepšily a vyhlídky na rozsáhlé letecké bombardování civilních oblastí způsobovaly vládní obavy. Těžké bombardéry se nyní mohly přiblížit ve výškách, do kterých tehdejší protiletadlová děla nebyla schopna dosáhnout. Vzhledem k tomu, že nepřátelská letiště přes Lamanšský průliv mohou být vzdálena pouze 20 minut letu, bombardéry by shodily své bomby a vrátily by se na základnu dříve, než by se stíhačky mohly dostat do výšky. Jedinou odpovědí se zdálo být stálé hlídky stíhaček ve vzduchu, ale s omezeným časem křižování stíhačky by to vyžadovalo obrovské letectvo. Bylo naléhavě zapotřebí alternativní řešení a v roce 1934 ministerstvo letectví zřídilo výbor CSSAD ( Committee for the Scientific Survey of Air Defense ), kterému předsedal Sir Henry Tizard , aby našel způsoby, jak zlepšit protivzdušnou obranu ve Spojeném království.

Pověsti o tom, že nacistické Německo vyvinulo " paprsky smrti ", který byl schopen ničit města, města a lidi pomocí rádiových vln, věnoval pozornost v lednu 1935 Harry Wimperis , ředitel vědeckého výzkumu na ministerstvu letectví. Zeptal se Watsona-Watta na možnost postavit jejich verzi paprsku smrti, konkrétně pro použití proti letadlům. Watson-Watt rychle vrátil výpočet provedený jeho mladým kolegou Arnoldem Wilkinsem , který ukázal, že takové zařízení nebylo možné sestrojit a obavy z nacistické verze brzy zmizely. Ve stejné zprávě také zmínil návrh, který mu původně předložil Wilkins, který nedávno slyšel o letadlech rušících krátkovlnnou komunikaci , že rádiové vlny by mohly být schopné detekovat letadla: „Mezitím se pozornost obrací k stále obtížnému, ale méně neperspektivní, problém rádiové detekce a numerické úvahy o metodě detekce odraženými rádiovými vlnami budou předloženy na požádání“. Wilkinsův nápad, prověřený Wattem, Tizard promptně předložil ČSSD 28. ledna 1935.

Detekce a lokalizace letadla

Památník prvních úspěšných experimentů s radarem v Daventry . 52,195982°N 1,050121°Z 52°11′46″N 1°03′00″Z /  / 52,195982; -1,050121
Detailní záběr na pamětní desku
První funkční radarová jednotka zkonstruovaná Robertem Watsonem Wattem a jeho týmem

Dne 12. února 1935 Watson-Watt zaslal tajnou zprávu o navrhovaném systému Ministerstvu letectví , Detekce a umístění letadel rádiovými metodami . Ačkoli to nebylo tak vzrušující jako paprsek smrti, koncept jasně měl potenciál, ale ministerstvo letectví před poskytnutím finančních prostředků požádalo o demonstraci dokazující, že rádiové vlny mohou být odráženy letadlem. Toto bylo připraveno 26. února a sestávalo ze dvou přijímacích antén umístěných asi 6 mil (9,7 km) od jedné z krátkovlnných vysílacích stanic BBC v Daventry . Dvě antény byly rozfázovány tak, že signály šířící přímo ze stanice se samy zrušily, ale signály přicházející z jiných úhlů byly připuštěny, čímž se odklonila stopa na indikátoru CRT ( pasivní radar ). Tento test byl tak tajný, že jej viděli pouze tři lidé: Watson-Watt, jeho kolega Arnold Wilkins a jediný člen výboru, AP Rowe . Demonstrace byla úspěšná: při několika příležitostech přijímač ukázal jasný návratový signál z bombardéru Handley Page Heyford , který obletěl místo. Premiér Stanley Baldwin byl v tichosti informován o pokroku radaru. 2. dubna 1935 obdržel Watson-Watt patent na rádiové zařízení pro detekci a lokalizaci letadla.

V polovině května 1935 Wilkins opustil Radio Research Station s malou skupinou, včetně Edwarda George Bowena , aby zahájil další výzkum na Orford Ness , izolovaném poloostrově na pobřeží Suffolku v Severním moři. V červnu detekovali letadla na vzdálenost 16 mil (26 km), což stačilo na to, aby vědci a inženýři zastavili veškeré práce na konkurenčních detekčních systémech založených na zvuku . Do konce roku byl dosah až 60 mil (97 km), v tomto okamžiku byly v prosinci vytvořeny plány na zřízení pěti stanic pokrývajících přístupy do Londýna.

Jedna z těchto stanic měla být umístěna na pobřeží poblíž Orford Ness a Bawdsey Manor bylo vybráno, aby se stalo hlavním centrem veškerého radarového výzkumu. Aby byla radarová obrana zavedena co nejrychleji, Watson-Watt a jeho tým vytvořili zařízení využívající stávající komponenty, místo aby vytvářeli nové komponenty pro projekt, a tým nezabral další čas na vylepšování a vylepšování zařízení. Dokud byly prototypy radarů v provozuschopném stavu, byly uvedeny do výroby. Provedli "v plném měřítku" testy pevného radarového rádiového věžového systému a pokoušeli se detekovat přilétající bombardér pomocí rádiových signálů pro zachycení stíhačkou. Testy skončily naprostým selháním, stíhačka viděla bombardér až poté, co prošel svým cílem. Problémem nebyl radar, ale tok informací od sledovačů ze Sboru pozorovatelů ke stíhačkám, který dělal mnoho kroků a byl velmi pomalý. Henry Tizard , Patrick Blackett a Hugh Dowding se okamžitě pustili do práce na tomto problému a navrhli „systém hlášení velení a řízení protivzdušné obrany“ s několika vrstvami hlášení, které byly nakonec odeslány do jediné velké místnosti k mapování. Pozorovatelé sledující mapy by pak prostřednictvím přímé komunikace řekli bojovníkům, co mají dělat.

Radarové pokrytí podél pobřeží Spojeného království, 1939-1940

V roce 1937 byly připraveny první tři stanice a přidružený systém byl otestován. Výsledky byly povzbudivé a vláda okamžitě zadala výstavbu 17 dalších stanic. Tím se stal Chain Home , soustava pevných radarových věží na východním a jižním pobřeží Anglie. Na začátku druhé světové války jich bylo 19 připraveno na bitvu o Británii a do konce války jich bylo postaveno přes 50. Němci věděli o výstavbě Chain Home, ale nebyli si jisti jeho účelem. Testovali své teorie letem Zeppelin LZ 130 , ale dospěli k závěru, že stanice jsou novým dálkovým námořním komunikačním systémem.

Již v roce 1936 se přišlo na to, že Luftwaffe přejde k nočnímu bombardování, pokud denní kampaň nedopadne dobře. Watson-Watt pověřil dalšího ze zaměstnanců Radio Research Station, Edwarda Bowena, vývojem radaru, který by mohl nést stíhač. Noční vizuální detekce bombardéru byla dobrá do asi 300 m a stávající systémy Chain Home prostě neměly přesnost potřebnou k tomu, aby se stíhačky dostaly tak blízko. Bowen rozhodl, že vzdušný radar by neměl přesáhnout 90 kg (200 lb ) na váhu nebo 8 ft³ (230 L ) v objemu a neměl by vyžadovat více než 500 wattů energie. Aby se snížil odpor antén, provozní vlnová délka nemohla být o mnoho větší než jeden metr, což je pro dnešní elektroniku obtížné. Nicméně, Airborne Interception (AI) byl zdokonalen v roce 1940 a byl nápomocný v konečném ukončení The Blitz z roku 1941. Watson-Watt zdůvodnil svou volbu neoptimální frekvence pro svůj radar svým často citovaným „kultem nedokonalosti“. , který prohlásil jako „Dejte jim třetí nejlepší, aby pokračovali; to druhé nejlepší přijde příliš pozdě, [a] to nejlepší nikdy nepřijde“.

Činnost odborů státní služby

V letech 1934 až 1936 byl Watson-Watt prezidentem Institution of Professional Civil Servants , nyní součástí Prospect , „svazu pro profesionály“. Odbory spekulují, že se v té době podílel na kampani za zlepšení platů pro zaměstnance ministerstva letectví.

Příspěvek k druhé světové válce

Sir Robert Alexander Watson-Watt, ca. 1944

Historik AJP Taylor ve své Anglické historii 1914–1945 nejvíce ocenil Watsona-Watta, sira Henryho Tizarda a jejich spolupracovníky, kteří vyvinuli radar, a připsal jim, že jsou zásadní pro vítězství ve druhé světové válce .

V červenci 1938 Watson-Watt opustil Bawdsey Manor a nastoupil na post ředitele rozvoje komunikací (DCD-RAE). V roce 1939 převzal sir George Lee práci DCD a Watson-Watt se stal vědeckým poradcem pro telekomunikace (SAT) na ministerstvu letecké výroby a v roce 1941 cestoval do USA, aby jim poradil ohledně vážných nedostatků jejich protivzdušné obrany, ilustrovaný útokem na Pearl Harbor . V roce 1942 byl povýšen do šlechtického stavu Jiřím VI . a v roce 1946 obdržel americkou medaili za zásluhy .

Sir Robert sestoupil z podstavce na Trafalgar Square v Londýně v roce 1961 poté, co promluvil na shromáždění protestujících proti šíření jaderných zbraní

Deset let po pasování do rytířského stavu získal Watson-Watt od vlády Spojeného království 50 000 liber za zásluhy ve vývoji radaru. Založil si praxi jako konzultační inženýr. V 50. letech se přestěhoval do Kanady a později žil v USA, kde v roce 1958 vydal knihu Three Steps to Victory . Kolem roku 1958 se objevil jako tajemný vyzyvatel v americkém televizním programu To Tell The Truth . V roce 1956 byl Watson-Watt údajně v Kanadě zastaven za překročení povolené rychlosti policistou s radarovou zbraní . Jeho poznámka byla: "Kdybych věděl, co s tím uděláš, nikdy bych to nevymyslel!". Poté napsal ironickou báseň („Drsná spravedlnost“),

Škoda sira Roberta Watsona-Watta,
podivný cíl tohoto radarového spiknutí
A tak s dalšími, které mohu zmínit,
oběť vlastního vynálezu.
Jeho kouzelné vševidoucí oko
umožnilo letadlům v oblacích létat
ale teď nějakým ironickým obratem
zaznamená rychle jedoucího motoristu
a kousne, bezpochyby s právním důvtipem,
ruka, která to kdysi vytvořila.

Vyznamenání

Dědictví

Památník Watson-Watt v Brechin v Angus, Skotsko
Památník zrození radaru ve Stowe Nine Churches , jmenoval Watsona-Watta a Arnolda Wilkinse

Dne 3. září 2014 byla v Brechin odhalena princeznou Royalovou socha Sira Roberta Watsona-Watta . O den později bylo odvysíláno drama BBC Two Castles in the Sky s Eddiem Izzardem v roli Watsona Watta.

Sbírka některé korespondence a dokumentů Watsona-Watta je v držení skotské národní knihovny . Sbírka dokumentů týkajících se Watson-Watt je také v držení Archive Services na University of Dundee .

Brífingové zařízení v RAF Boulmer bylo na jeho počest pojmenováno jako Watson-Wattova posluchárna.

Obchodní a finanční život

Watson-Watt měl problematický obchodní a finanční život.

Rodinný život

Watson-Watt se oženil 20. července 1916 v Hammersmith v Londýně s Margaret Robertsonovou († 1988), dcerou kreslíře; později se rozvedli a on se znovu oženil v roce 1952 v Kanadě. Jeho druhou manželkou byla Jean Wilkinsonová, která zemřela v roce 1964. Do Skotska se vrátil v 60. letech.

V roce 1966, ve věku 74 let, požádal o ruku paní Katherine Trefusis Forbesovou , které bylo v té době 67 let a také sehrála významnou roli v bitvě o Británii jako zakládající letecká velitelka ženského pomocného letectva . zásoboval pracovníky radarové místnosti. Žili spolu v zimě v Londýně a během teplejších měsíců v „The Observatory“: letním sídle Trefusis Forbes v Pitlochry , Perthshire . Zůstali spolu až do její smrti v roce 1971. Watson-Watt zemřel v roce 1973 ve věku 81 let v Inverness . Jsou společně pohřbeni na hřbitově biskupského kostela Nejsvětější Trojice v Pitlochry.

Viz také

Poznámky

Reference

Prameny

externí odkazy