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林肯实验室演义--第二回 美利坚群英上书,英格兰志士渡海 精选

已有 3837 次阅读 2017-4-1 22:22 |个人分类:科研笔记|系统分类:科研笔记

         第二回 美利坚群英上书,英格兰志士渡海

    1940年6月14日后,随着法国的败降,西欧大地的枪炮声停息了。但沉寂了半个多月以后,西欧上空又响起了震耳欲聋的炸弹爆炸声,不列颠之战开始了。

   1940年7月16日,纳粹德国开始实施蓄谋已久的入侵英国的“海狮计划”。德国空军元帅戈林集结了德国空军主力3个航空队和2669架飞机,战斗机和轰炸机各占一半,而英国只有700架战斗机和500架轰炸机,德国占有2:1的优势。

    空中进攻的同时,纳粹德国为了从战略上削弱英国的抵抗能力,同时为了弥补自己在水面舰艇能力上的不足,德国开始大力发展U型潜艇,并依仗其先进性能,在大西洋海域有效地攻击了盟军的商船队和护航船队。指挥德国潜艇的海军上将卡尔·邓尼兹发明了“狼群”战术,用6—12艘潜艇组成水下舰队,白天尾随护航队,白天尾随护航队,黄昏时进入攻击阵位,夜晚钻入护航队中用直航鱼雷实施近程攻击。

      英国在这样双重打击下,基本上只有招架之功,毫无还手之力。


      而此时,远在大西洋彼岸的美利坚合众国却在“坐山观虎斗”,尚未直接接入战争。不过美国也不缺乏先见之士,其已经注意到了纳粹德国的野心,并开始担心未来战争的迫近。

    于是在19407月,美国总统罗斯福的科学顾问Vannevar Bush---美国二战期间成立的国家安全研究委员会(National DefenseResearch Committee :NDRC)的主席,联合美国麻省理工学院院长Karl Compton(后来的NDRC主席以及哈佛大学校长James Conant,向罗斯福总统提交了一项国家安全研究提案。姑且称之为“407计划”,类似于我国的“863计划。


Karl Taylor Compton, 19401930–1948

这项提案指出了基于无线电微波的探测技术在战争中的重要作用,敦促美国政府应该及早开展相关研究,以建立技术优势。于是MIT校长Karl Compton将此问题交给美国学术型富商Alfred Loomis,他拥有一个私人的实验室且对微波技术感兴趣。

Alfred Lee Loomis (November 4, 1887 –August 11, 1975)

Alfred Loomis受命组建了NDRC下辖委员会--微波委员会,并开始着手对基于微波的探测技术进行研究。


     其实,早在1930年代中晚期,用于远距离探测和定位目标的无线电系统已经被美国、英国、德国、苏联以及日本等强国被秘密开发出来。不过当时的系统通常工作在VHF频段,而且名字也不叫雷达,如英国叫测距和测向系统(Ranging and Direction Finding (RDF)(RADAR这一名称直到1941年被美国海军采用后才推广开来)。

        而利用UHF频段或微波频段的雷达系统的优势大家都知道,如天线尺寸小,这对机载的探测系统来讲非常重要。但是,这一技术的主要困难是缺少可用的能够产生足够大功率的UHF源。所以Loomis也很快明白了虽然微波理论上能提供探测飞机、舰船的距离和精度,但是缺少高频段的微波源。而Lommis不知道的是,在1940年2月,英国伯明翰大学的 John Randall and Harry Boo已经建造了一个谐振腔来填补了这一项研究的空白,但这一科技突破迅速作为英国国家的最高机密被封锁。

    所幸,同样在407”计划的推动下美国总统罗斯福英国首相丘吉尔就在战时如何共享科技机密共同开发战时科技而达成了协议。作为这个科技共享协议的首次实践,英国实施了代号为Tizard Mission 的作战行动,派遣英国的Henry Tizard爵士带领科技人员来到美国,并给美国带来了该先进的谐振器。

        1940106Edward George Bowen,英国RDF系统的主要开发者之一,TizardMission的成员,向美国展示了当时的最先进的谐振器,频率为3GHz而功率大约15kW

    美国研究者和官员被这个谐振器震惊了。美国国防安全研究委员会迅速开始了生产和合作开发这些器件的计划。于是Alfred Lee Loomis,被受命在MIT校园内创建一个英-美联合实验室来共同研究微波技术并利用这些新谐振器开发新的探测系统。


 

1940年三月的在加州大学伯克利分校举行的一次有关(4.7 m) 回旋加速器 (见黑板),从左到右分别是: Ernest O. Lawrence, Arthur H. Compton, Vannevar Bush,James B. Conant, Karl T. Compton, and Alfred Lee Loomis


预知后事如何,且听下回分解。

下一回 <假核名招贤纳士,铸国防硕果累累>






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