Robert Watson-Watt

Robert Watson-Watt

Robert Watson-Watt, filho de um carpinteiro, nasceu em Brechin, Escócia, em 13 de abril de 1892. Descendente direto de James Watt, Watson-Watt foi educado na Universidade de St Andrews.

Watson-Watt ingressou na Royal Aircraft Factory em Farnborough como meteorologista em 1915. Watson-Watt usou seu conhecimento de rádio para tentar criar um sistema para alertar o aviador sobre tempestades locais. Durante a Primeira Guerra Mundial, ele pesquisou a ideia de desenvolver um método rápido de exibição de sinais de rádio em aeronaves e em 1916 propôs o uso de osciloscópios de raios catódicos para fornecer essas informações aos pilotos.

Em 1924, Watson-Watt mudou-se para a recém-criada Radio Research Station em Slough. Três anos depois, ele se tornou superintendente da estação antes de se mudar para o novo departamento de rádio do Laboratório Nacional de Física (NPL) em 1933.

Em 1935, Watson-Watt escreveu um artigo intitulado The Detection of Aircraft by Radio Methods. Isso foi apresentado a Henry Tizard, presidente do Comitê para a Pesquisa Científica de Defesa Aérea. Tizard ficou impressionado com a ideia e em 26 de fevereiro de 1935, Watson-Watt demonstrou suas ideias em Daventry. Como resultado, ele foi nomeado chefe da Estação de Pesquisa Bawdsey em Felixstowe.

Com a eclosão da Segunda Guerra Mundial em 1939, Watson-Watt havia projetado e instalado uma cadeia de estações de radar ao longo da costa leste e sul da Inglaterra. Durante a Batalha da Grã-Bretanha, essas estações foram capazes de detectar aeronaves inimigas a qualquer hora do dia e em quaisquer condições meteorológicas.

Watson-Watt tornou-se consultor científico do Ministério da Aeronáutica em 1940 e no ano seguinte foi para os Estados Unidos, onde prestou consultoria sobre a construção de estações de radar. Em 1942, Watson-Watt foi nomeado cavaleiro por seu papel no desenvolvimento do radar.

Após a guerra, Watson-Watt recebeu £ 50.000 do governo britânico por sua contribuição no desenvolvimento do radar. Robert Watson-Watt, que publicou Três Passos para a Vitória em 1958, morreu em Inverness, Escócia, em 5 de dezembro de 1973.


Robert Watson-Watt

Sir Robert Alexander Watson-Watt foi um pioneiro e contribuidor significativo para o desenvolvimento do radar. O radar inicialmente não tinha nome e foi pesquisado em outro lugar, mas foi amplamente expandido em 1 de setembro de 1936, quando Watson-Watt se tornou Superintendente de um novo estabelecimento sob o Ministério da Aeronáutica, a Estação de Pesquisa Bawdsey localizada em Bawdsey Manor, perto de Felixstowe, Suffolk. O trabalho lá resultou no projeto e instalação de estações de detecção e rastreamento de aeronaves chamadas Chain Home ao longo das costas leste e sul da Inglaterra a tempo para a eclosão da Segunda Guerra Mundial em 1939. Este sistema forneceu as informações vitais de avanço que ajudaram a Royal Air Força para vencer a Batalha da Grã-Bretanha.

Nascido em Brechin, Angus, Escócia, em 13 de abril de 1892, Watson-Watt (o nome hifenizado é usado aqui para consistência, embora não tenha sido adotado até 1942) era um descendente de James Watt, o famoso engenheiro e inventor da máquina a vapor prática Depois de frequentar a Damacre Primary School e Brechin High School, ele foi aceito no University College, Dundee (então parte da University of St Andrews, mas se tornou a University of Dundee em 1967). Watt teve muito sucesso como estudante, ganhando o Prêmio Carnelley de Química e uma medalha de classe de Filosofia Natural Comum em 1910.

Ele se formou com um bacharelado em engenharia em 1912, e foi oferecido como assistente pelo Professor William Peddie, titular da cadeira de física na University College, Dundee de 1907 a 1942. Foi Peddie quem encorajou Watson-Watt a estudar rádio, ou "telegrafia sem fio", como era então conhecido e que o levou pelo que foi efetivamente uma aula de pós-graduação de física dos osciladores de radiofrequência e propagação de ondas. No início da Grande Guerra, Watson-Watt trabalhava como assistente no Departamento de Engenharia da faculdade.

Em 1916, Watson-Watt queria um emprego no War Office, mas nada óbvio estava disponível nas comunicações. Em vez disso, ele se juntou ao Escritório Meteorológico, que estava interessado em suas idéias sobre o uso do rádio para a detecção de tempestades. O relâmpago emite um sinal de rádio ao ionizar o ar, e seu objetivo era detectar esse sinal para alertar os pilotos sobre a aproximação de tempestades. O sinal ocorre em uma ampla faixa de frequências e pode ser facilmente detectado e amplificado por conjuntos de ondas longas navais. Na verdade, os raios eram um grande problema para as comunicações nesses comprimentos de onda comuns.

Seus primeiros experimentos foram bem-sucedidos na detecção do sinal e ele rapidamente provou ser capaz de fazê-lo em alcances de até 2.500 km. No entanto, houve alguma dificuldade em determinar a localização. Isso foi feito girando uma antena de loop para maximizar (ou minimizar) o sinal, "apontando" para a tempestade. No entanto, os ataques foram tão fugazes que foi muito difícil girar a antena a tempo de localizá-la positivamente. Em vez disso, o operador ouviria muitos golpes e desenvolveria uma localização média aproximada.

No início, ele trabalhou na Estação Sem Fio do Escritório Meteorológico do Ministério do Ar em Aldershot, Hampshire. Em 1924, quando o Departamento de Guerra notificou que desejavam ocupar novamente o local de Aldershot, ele se mudou para Ditton Park perto de Slough, Berkshire. O National Physical Laboratory (NPL) já estava usando este site e tinha dois dispositivos principais que seriam essenciais para seu trabalho.

A primeira era uma antena Adcock, um arranjo de quatro mastros que permitia que o sinal fosse direcionado por diferenças de fase. Usando-as como duas antenas de loop separadas em ângulos retos, pode-se fazer uma medição simultânea da direção do raio em dois eixos. No entanto, exibir os sinais fugazes era um problema. Isso foi resolvido com o segundo dispositivo, o osciloscópio WE-224, recentemente adquirido da Bell Labs. Ao alimentar os sinais das duas antenas nos canais X e Y do osciloscópio, um único golpe causou o aparecimento de uma linha no display, indicando a direção do golpe. O fósforo relativamente "lento" do osciloscópio permitia que o sinal fosse lido muito depois da ocorrência do ataque. O novo sistema da Watts estava sendo usado em 1926 e foi o assunto de um extenso artigo de Watt e Herd.

As equipes de rádio Met e NPL foram reunidas em 1927 para formar a Estação de Pesquisa de Rádio com Watt como diretor. Continuando a pesquisa, as equipes se interessaram pelas causas dos sinais de rádio "estáticos" e descobriram que muito poderia ser explicado por sinais distantes localizados no horizonte sendo refletidos na atmosfera superior. Esta foi a primeira indicação direta da realidade da camada de Heaviside, proposta anteriormente, mas neste momento amplamente rejeitada pelos engenheiros. Para determinar a altitude da camada, Watt, Appleton e outros desenvolveram o & # 39squegger & # 39 para desenvolver uma exibição de & # 39 base de tempo & # 39, que faria com que o ponto do osciloscópio & # 39s se movesse suavemente pela tela em alta velocidade. Cronometrando o squegger de modo que o ponto chegue ao final da tela ao mesmo tempo que os sinais esperados refletidos na camada Heaviside, a altitude da camada pode ser determinada. Este circuito de base de tempo foi fundamental para o desenvolvimento do radar.

Após uma nova reorganização em 1933, Watt tornou-se Superintendente do Departamento de Rádio do NPL em Teddington.


Como o Radar foi a virada de jogo da segunda guerra mundial e ele só fica melhor

Durante a Segunda Guerra Mundial, em agosto de 1940, a Alemanha começou a levar a luta aos céus da Grã-Bretanha, a última nação da Europa que se opôs a eles. A Luftwaffe, a Força Aérea Alemã, tinha mais de 2.500 aeronaves no céu e os Aliados apenas 1.900, mas para piorar as coisas, cerca de 600 deles eram caças britânicos baseados em seu território natal, enquanto o restante deles estava baseado nos Aliados campos de aviação longe da frente.

Se um ataque maciço acontecesse em solo britânico, os outros aviões não chegariam a tempo de interceptá-lo. No entanto, havia uma nova arma secreta que igualaria as chances dos britânicos: o radar.

Robert Watson-Watt, um engenheiro escocês, já vinha mexendo em ondas de radar há anos. Ele não as inventou & # 8211 ondas de radar já existiam há algum tempo & # 8211 mas ele inventou uma técnica que poderia focalizar um feixe de radar em um objeto, e o feixe iria ricochetear, dando ao objeto & # 8217s localização e altitude.

Fotografia de retrato de Robert Watson-Watt

Ele fez um avião voar entre duas torres de rádio várias vezes para provar seu conceito e ajustar seu sistema. Como resultado, enormes torres de radar que se pareciam muito com torres de rádio FM foram erguidas ao longo de toda a costa leste da Grã-Bretanha. Este sistema de defesa foi chamado de Chain Home.

As torres de então não forneceriam a imagem de radar giratória que estamos acostumados a ver nos filmes, mas cuspiriam dados brutos, que os operadores tinham que interpretar para aprender a posição, altitude e número de aviões inimigos. Mesmo assim, os dados tiveram que ser corroborados com os dados de outra torre para triangular a posição do avião inimigo com precisão.

O procedimento era complicado e exigia que as torres de radar transmitissem seus dados para uma sala cheia de pessoas movendo chips de plástico freneticamente sobre uma placa e verificando cada contato manualmente para ver se era um voo amigável ou não. Isso era jocosamente chamado de "ludo louco" e as salas eram chamadas de "salas de filtro".

Por mais complicado que fosse o procedimento, os britânicos não podiam se dar ao luxo de não usá-lo, pois sem ele teriam apenas 5 minutos de aviso antes que os bombardeiros da Luftwaffe chovessem morte e fogo sobre suas cidades, o que não chegava nem perto de fazer seus pássaros voarem. . Com o uso do radar, esse alerta estendeu-se por meia hora.

A primeira unidade funcional construída por Robert Watson-Watt e sua equipe. Por Elektrik Fanne CC BY-SA 4.0

Para os operadores, os britânicos usaram a única força de combate que não estava ativamente engajada no combate na época: a Força Aérea Auxiliar Feminina & # 8217s, ou WAAF. Essas jovens estavam ansiosas para provar seu valor na linha de frente da maneira que pudessem, e até permaneceram em seus postos enquanto algumas estações de radar eram bombardeadas. Uma dessas mulheres foi Avis Parsons, ganhadora de uma das seis medalhas dadas a mulheres durante toda a guerra.

Mas Herman Göring, comandante da Luftwaffe, estava convencido de que as torres de radar britânicas eram apenas um blefe e ordenou que os bombardeiros parassem de atacá-las. Esse foi o seu maior erro, que pode ter custado sozinho à Luftwaffe a Batalha da Grã-Bretanha. Embora uma vitória custosa para os aliados, a Alemanha foi assim servida com a primeira grande derrota para sua máquina de guerra aparentemente invencível.

Antena de radar de longo alcance, usada para rastrear objetos espaciais e mísseis balísticos.

Embora os americanos também tivessem radar, seus sistemas não eram tão avançados. Na verdade, um operador de radar na ilha de Oahu detectou o ataque maciço japonês que se dirigia para Pearl Harbor em 7 de dezembro de 1941. Havia 5 estações de radar móveis que acabavam de ser implantadas naquela ilha, cada uma tripulada por uma tripulação de 2 estagiários.

Todas as equipes da torre terminaram o treinamento e desligaram às 7 da manhã, mas um tripulante ambicioso deixou sua estação funcionar um pouco mais. Ele não acreditou em seus olhos quando viu um grande borrão na tela, no qual ele não conseguia nem contar o número de aviões, mas sem outras estações para triangular ele não poderia confirmar.

Fotografia tirada de um avião japonês durante o ataque de torpedo a navios atracados em ambos os lados da Ilha Ford, logo após o início do ataque a Pearl Harbor

Ele inicialmente hesitou em ligar para o quartel-general para verificação e, quando o fez, o tenente de plantão não acreditou muito nele, presumindo que o contato fosse um erro de novato ou produto de um equipamento defeituoso. Quando ele finalmente conseguiu verificar as informações, os aviões haviam passado por uma grande colina e desapareceram do radar.

Mas essa falha alertou os americanos sobre a importância do radar, e eles pisaram no acelerador do desenvolvimento do radar. Para isso, os britânicos contribuíram com um acréscimo realmente grande para sua pesquisa: o magnetron de cavidade, um dispositivo que ampliava o sinal do radar em mil vezes e tornava possível rastrear objetos menores com precisão.

Ao final da guerra, a tecnologia de radar americana estaria mais de 4 anos à frente da japonesa. O radar americano podia detectar um navio ou avião por milhas antes que seus equivalentes japoneses pudessem - então, em comparação, os comandantes da frota japonesa estavam lutando às cegas.

Tubo magnetron obsoleto de 9 GHz e ímãs de um radar de aeronave soviética.

Como uma nota lateral, o mesmo magnetron de cavidade que os britânicos desenvolveram tornou possível o radar H2S, que foi usado pela primeira vez pelos bombardeiros britânicos Stirling e Halifax em 1943, para mapear o solo para operações noturnas.

Mas os radares da Segunda Guerra Mundial, embora fossem de última geração na época, eram analógicos, baseados em tubo e de banda única, o que significa que operavam em apenas uma frequência. Uma onda de radar é basicamente uma onda de rádio e, se a frequência for conhecida, pode ser interceptada ou bloqueada. Portanto, a próxima geração de sistemas de radar eram aqueles que podiam operar em múltiplas frequências.

O radome H2S (superior) e sua antena de varredura inclusa (inferior) em um Halifax. A placa angular fixada na parte superior do refletor modificou o padrão de transmissão para tornar os objetos próximos menos brilhantes na tela.

Na Guerra do Vietnã, os americanos começaram a perder muitas aeronaves para mísseis terra-ar, ou SAMs. Esses mísseis foram direcionados à aeronave por radar baseado em solo. Emperramento mecânico, como palha & # 8211 uma nuvem de peças de metal lançada por aviões e projetada para confundir o radar & # 8211 e vários outros métodos foram colocados à prova.

“Wild-Weasel” era o codinome de um tipo especial de missão cujo objetivo era localizar instalações de radar inimigas e destruí-las ou marcá-las para evasão ou bloqueio. O radar era tão crucial como sistema de alerta, que quem bloqueava com mais eficácia o radar do inimigo & # 8217s era quem normalmente ganhava a luta, aproveitando ao máximo o elemento surpresa.

Assim, foram desenvolvidas tecnologias melhores de bloqueio de radar e anti-bloqueio, dando forma à corrida da guerra eletrônica de hoje. Eles são chamados de ECM e ECCM, respectivamente. Conforme a tecnologia de interferência ficou ainda melhor, o salto de frequência surgiu para combatê-la.

Sem ser muito técnico, se o seu radar continua pulando frequências pseudo-aleatoriamente e automaticamente, é muito mais difícil para o inimigo interceptá-lo e bloqueá-lo, a menos que o inimigo saiba os padrões exatos das frequências usadas, e isso pode ser mais difícil do que adivinhar o combinação para um cofre. Havia vários tipos de radar que usavam isso, o mais comum sendo os radares FHSS.

Radar do tipo usado para detecção de aeronaves. Ele gira continuamente, varrendo o espaço aéreo com um feixe estreito. Por Bukvoed CC BY-SA 3.0

Nas décadas de 1970 e 80, os computadores adicionaram maior resolução e melhor capacidade de imagem aos radares. Eles agora podiam literalmente traçar as ondas do oceano e detectar um inseto voando sobre ele, de modo que a interpretação dos dados passou a ser o foco. A corrida por um processamento mais rápido de informações deu origem a radares de modo múltiplo.

Enquanto cada tipo de radar mais antigo tinha apenas uma função, cada novo radar agora pode servir a várias funções, como rastreamento de alvos, controle de fogo, monitoramento do clima e pesquisa de área ampla.

Mais um marco foi alcançado com a invenção do radar AESA, no qual um feixe de ondas de rádio pode ser apontado em várias direções sem a necessidade de girar a antena. Devido à sua configuração e ao uso de uma tecnologia chamada & # 8220chirping & # 8221, também é muito mais difícil de bloquear do que o radar PESA obsoleto. Como resultado, tornou-se o padrão de fato em muitas aeronaves modernas.

Antena de radar experimental, US Naval Research Laboratory, Anacostia, D. C., final dos anos 1930

Depois disso, a tecnologia de estado sólido tornou possível os radares totalmente digitais, o que significa que o radar agora pode lidar com todo o processamento de imagem dentro do próprio radar, digitalmente. Lembra como o antigo PC Pentium I era lento, comparado ao Ryzen ou Core I7 de hoje em dia? Comparativamente, é assim que o processamento de imagens de radar se tornou muito mais rápido.

Outra revolução veio com o chamado Radar de imagens, ou SAR, que produz uma imagem de alta definição. Embora não se trate de uma tecnologia nova, antes do SAR o processamento de uma única imagem a partir de dados brutos podia demorar dias e, após sua invenção, o processamento das imagens passou a acontecer em tempo real.

A aeronave de combate Eurofighter Typhoon com a carenagem do nariz removida, revelando sua antena de radar Euroradar CAPTOR AESA. Por ILA Berlin CC BY-SA 3.0

Durante a década de 1990, os fabricantes de radares começaram a conectar seus radares em rede. Isso significava, por exemplo, que assim que um avião detectasse um inimigo, todos os outros aviões no mesmo voo poderiam vê-lo também. Mas de que adianta a rede se seu inimigo pode invadir sua transmissão? Para contrariar isso, diferentes métodos de criptografia foram adicionados à comunicação digital entre os aviões.

A próxima revolução veio com novos materiais semicondutores, como arseneto de gálio e nitreto de gálio, que ajudaram os fabricantes de radares a aumentar a eficiência e reduzir o ruído, o que por sua vez reduziu o tamanho das antenas de radar. Matrizes sofisticadas que ocupariam toda uma instalação durante os anos 60 agora podiam ser instaladas dentro de um avião. Aquele era um trocador de jogo para AWACs, aviões de alerta precoce equipados com vários tipos de radar para fornecer informações sobre as forças inimigas a grandes distâncias.

Antena de radar experimental, US Naval Research Laboratory, Anacostia, D. C., final dos anos 1930

O foco nos radares mais novos sendo desenvolvidos atualmente é que eles sejam multi-array, o que significa que podem operar em diferentes comprimentos de onda ou frequências simultaneamente multi-missão, o que significa que podem ser usados ​​para vários propósitos de linguagem padronizada, o que significa que qualquer radar amigável pode falar com o toda a frota e retransmitir seus dados, que vão se integrar taticamente em um único display e criptografados nativamente, ou seja, não só os dados, mas também o sinal que os transporta são criptografados.


Este mês na história da física

Muitos cientistas e engenheiros contribuíram para o desenvolvimento de sistemas de radar, que desempenharam um papel vital na vitória dos Aliados na Segunda Guerra Mundial. Radar (a sigla significa Radio Detection And Ranging), detecta objetos distantes, como aviões ou navios, enviando pulsos de ondas de rádio e medindo o sinal refletido. Um dos maiores pioneiros do radar foi Sir Robert Watson-Watt, que desenvolveu o primeiro sistema de radar prático que ajudou a defender os britânicos na Segunda Guerra Mundial.

Os princípios básicos necessários para sistemas de radar foram estabelecidos na década de 1880, quando o físico alemão Heinrich Hertz produziu e transmitiu ondas de rádio em seu laboratório. Ele descobriu que as ondas invisíveis eram uma forma de radiação eletromagnética e percebeu que alguns materiais transmitem ondas de rádio enquanto outros as refletem.

As ondas de rádio foram rapidamente colocadas em uso. Em 1901, o físico italiano Guglielmo Marconi enviou a primeira comunicação de rádio sem fio através do Oceano Atlântico. Em 1904, o engenheiro alemão Christian Huelsmeyer inventou um sistema bruto que usava ondas de rádio para evitar que barcos e trens colidissem em dias de nevoeiro. Pesquisadores da Marinha dos EUA também descobriram que podiam detectar navios usando ecos de ondas de rádio, mas sua invenção foi amplamente ignorada.

Alguns trabalhos sobre os primeiros sistemas de detecção de radar continuaram durante as décadas de 1920 e 1930 nos Estados Unidos e em outros lugares. Mas o valor da tecnologia era mais óbvio na Grã-Bretanha, que era especialmente vulnerável ao ataque aéreo alemão.

Sir Robert Watson-Watt, um descendente do pioneiro da máquina a vapor James Watt, nasceu em Brechin, Escócia, em abril de 1892. Ele se formou na University College, Dundee, em 1912 e depois trabalhou como assistente do Professor William Peddie, que encorajou seu fascínio com ondas de rádio.

Em 1915, Watson-Watt esperava ir trabalhar para o Gabinete de Guerra, mas não havia um cargo adequado nas comunicações lá, então ele se juntou ao Gabinete Meteorológico. Ele foi colocado para trabalhar desenvolvendo sistemas para detectar tempestades. O relâmpago ioniza o ar e gera um sinal de rádio, que Watson-Watt pode detectar para mapear as posições das tempestades.

Possivelmente motivado por rumores de que os alemães haviam produzido um “raio da morte”, em 1934 o Ministério da Aeronáutica pediu a Watson-Watt para investigar tal possibilidade. O Ministério da Aeronáutica já havia oferecido 1000 libras para qualquer um que demonstrasse uma arraia capaz de matar uma ovelha a 100 metros de distância. Watson-Watt concluiu que tal dispositivo era altamente improvável, mas escreveu um memorando dizendo que havia voltado sua atenção para “o difícil, mas menos promissor, problema da detecção de rádio em oposição à destruição por rádio”. Watson-Watt e seu assistente fizeram alguns cálculos e aplicaram algumas das mesmas técnicas que ele usou em seu trabalho atmosférico.

Em fevereiro de 1935, Watson-Watt demonstrou a um comitê do Ministério da Aeronáutica o primeiro sistema prático de rádio para detecção de aeronaves. O Ministério da Aeronáutica ficou impressionado e, em abril, a Watson-Watt recebeu uma patente para o sistema e financiamento para desenvolvimento posterior. Logo Watson-Watt estava usando ondas de rádio pulsadas para detectar aviões a até 80 milhas de distância.

Pouco antes do início da Segunda Guerra Mundial, os britânicos construíram uma rede de estações de radar ao longo da costa da Inglaterra usando o design de Watson-Watts. Essas estações, conhecidas como Chain Home, alertaram com sucesso a Royal Air Force sobre a aproximação de bombardeiros inimigos e ajudaram a defender a Grã-Bretanha contra a Luftwaffe alemã na Batalha da Grã-Bretanha.

O sistema Chain Home funcionava muito bem, mas exigia antenas enormes e usava comprimentos de onda longos que limitavam a capacidade de localizar aeronaves inimigas com precisão. Durante o dia, os pilotos de caça podiam ver os bombardeiros inimigos. Mas logo os alemães começaram as missões de bombardeio noturno, então para ajudar os pilotos de caça a localizar aeronaves inimigas à noite, os britânicos precisavam de um sistema de radar de comprimento de onda mais curto que fosse compacto o suficiente para instalar em aviões.

Isso se tornou possível quando os engenheiros britânicos Harry Boot e John Randall inventaram o magnetron de cavidade no início de 1940. O magnetron gerou cerca de 400 watts de potência em comprimentos de onda de cerca de 10 centímetros, o suficiente para produzir ecos de aviões a muitos quilômetros de distância.

A Grã-Bretanha não tinha capacidade de manufatura em grande escala para produzir o magnetron em massa, então em 1940 uma missão liderada por Henry Tizard secretamente trouxe o magnetron para os Estados Unidos e persuadiu os EUA a ajudar a desenvolver e produzir o dispositivo. O Laboratório de Radiação do MIT foi criado e rapidamente se tornou um dos maiores projetos de guerra, empregando cerca de 4.000 pessoas. Pesquisadores e trabalhadores fizeram versões de produção em massa do magnetron e desenvolveram cerca de 100 sistemas de radar diferentes.

A Alemanha e o Japão também inventaram seus próprios sistemas de radar, mas eles eram em geral menos eficazes, e a superioridade do radar dos Aliados às vezes é creditada com a vitória na Segunda Guerra Mundial.

Após a guerra, muitos usos pacíficos para a tecnologia de radar foram encontrados. Hoje, o controle de tráfego aéreo depende do radar para evitar que aeronaves comerciais colidam. O radar é essencial para rastrear o clima. O magnetron de cavidade agora é usado para cozinhar alimentos em fornos de microondas. E muitos motoristas foram pegos em alta velocidade por armas de radar da polícia, incluindo, segundo consta, o próprio Sir Watson-Watt.

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Editor: Alan Chodos
Editor Associado: Jennifer Ouellette
Redator: Ernie Tretkoff


Margaret Watson-Watt

& # 8216A mãe do radar & # 8217, Margaret Robertson nasceu em St Catherine & # 8217s Road, Perth. Seu pai, David, era um desenhista e sua mãe trabalhava na Campbell’s Dyeworks. Seu pai foi sócio por alguns anos, junto com Alexander Robertson no negócio de fundição de Perth, Paul Street, próximo à Old High Street. Margaret foi educada na Perth Academy, onde demonstrou aptidão para as línguas. Ela trabalhou por um curto período no escritório da Fundição de Perth. Em 1904, ela deixou Perth para ir para Londres, onde seu pai havia assumido o cargo de desenhista. Seu avô, o Sr. D Robertson, foi o fundador do negócio de papelarias e livrarias em 95-97 High Street, Perth.

Pouco depois de se casar, Margaret voltou a Perth para uma visita & # 8211 em 1916 & # 8211 junto com seu marido Robert Watson. Watson nasceu em Brechin, em 13 de abril de 1892, e é geralmente considerado o & # 8216Inventor do Radar & # 8217. No mínimo, ele contribuiu significativamente para o seu desenvolvimento. Watson não foi a única pessoa a ter pensado nas possibilidades nessa área, mas foi o primeiro a apresentar uma solução viável. Watson acrescentou "Watt" ao seu nome na década de 1940, pois era descendente de James Watt de Greenock, o inventor da primeira máquina a vapor prática em 1776.

Watson-Watt frequentou o University College em Dundee, onde foi apresentado à telegrafia sem fio, osciladores de radiofrequência e propagação de ondas, enquanto auxiliava o Professor William Peddie, a cadeira de física em Dundee. Aos 18 anos, Robert ganhou um prêmio em Química e se formou em Engenharia em 1912.

Margaret era professora em Dundee e havia estudado na University College. Ela frequentava aulas noturnas onde seu futuro marido era o palestrante. Ela também fez aulas noturnas de metalurgia e aprendeu a fazer joias. Watson-Watt e Margaret Robertson casaram-se em 20 de julho de 1916 em Hammersmith, Londres. Nesse ano ingressou no Gabinete de Meteorologia, interessado nas suas ideias sobre a utilização do rádio para detectar tempestades.

Eles começaram sua vida de casados ​​morando em uma cabana de madeira entre Aldershot e Farnborough, a Estação de Rádio do Escritório Meteorológico do Ministério do Ar. Uma segunda cabana foi usada para o trabalho conjunto de pesquisa. Margaret usou suas habilidades de joalheria para consertar dispositivos Roberts, soldar conexões e fazer reparos no aparelho. Na época, Watson-Watt descreveu seu aparelho de rádio como pouco mais do que pedaços de fio. A outra função de Margaret era a de gravadora e observadora dos experimentos de rádio. A cada dois ou três dias, ela ia de bicicleta até Aldershot para comprar suprimentos para a casa.

Durante a Grande Guerra, Margaret teve outra habilidade útil, ela transcreveu mensagens de Paris em Código Morse e as passou para o Alto Comando Britânico em Aldershot. Ela também ouviu os sinais de tempo de Berlim e Paris, com um cronômetro em uma mão e um telefone na outra, e precisamente no momento correto deu a palavra & # 8216Go & # 8217 para o comando HQ. Eles então soaram três & # 8216pips & # 8217 em uma sirene. Este foi o precursor do BBC Time Signal.

Em 1923, Watson-Watt partiu para o Oceano Índico e o Mar Vermelho por três meses para estudar a atmosfera. Margaret mais tarde juntou-se a ele em Alexandria, e eles montaram tendas nos arredores do Cairo cheias de equipamentos para novos experimentos. Beduínos armados levaram a tenda com o aparelho.

Sem o aparelho, eles avançaram pelo Nilo até o Observatório Helouan (Helwan). O governo do Sudão então os convidou para ir a Cartum e forneceu-lhes uma casa. Aqui, eles conduziram mais experimentos atmosféricos com algumas das melhores tempestades que já haviam visto.

De volta à Grã-Bretanha, Margaret tornou-se dona de casa novamente até nove anos depois, quando mais uma vez se tornou a assistente de Watson-Watt em seu trabalho de pesquisa. Desta vez, eles foram para Tromsø, Noruega, a 320 quilômetros dentro do Círculo Polar Ártico.

Watson-Watt juntou-se ao Escritório Meteorológico, que em 1927 foi amalgamado com o National Physical Laboratory (NPL) & # 8211 com Watson-Watt à frente. Em 1933, ele se tornou Superintendente do NPL em Teddington. Em 1934, ele era o chefe da Pesquisa de Rádio em Ditton Park, perto de Slough. Ele foi abordado pelo Ministério da Aeronáutica, que lhe perguntou se uma onda de rádio poderia ser usada para produzir um raio mortal. Os alemães alegaram que haviam inventado um dispositivo que poderia fazer isso. Trabalhando com Arnold Wilkins na época, ele garantiu ao Ministério da Aeronáutica que isso era, claro, impossível, mas deu a ele a chance de apresentar a ideia de usar o rádio para detectar aeronaves. Logo Watson-Watt e Wilkins fizeram uma demonstração ao oficial e físico do Ministério da Aeronáutica, A P Rowe (também conhecido como Jimmy Rowe).

Em 2 de abril de 1935, a Watson-Watt obteve uma patente para radar e, em junho, estava detectando aeronaves a até 15 milhas de distância. No final do ano, esse número subiu para 60 milhas. O que a Watson-Watt acabou produzindo foi o sistema de radar Chain Home altamente eficaz. Isso provou ser inestimável durante as batalhas aéreas que estavam por vir.

Inicialmente, o trabalho do Telecommunications Research Establishment (TRE) foi realizado em Bawdsey, perto de Felixstowe. Isso foi considerado um pouco inseguro, pois era apenas um curto E-boat alemão passando pelo Canal da Mancha caso a guerra estourasse. O nome da unidade mudou em 1936 para Estação Experimental do Ministério da Aeronáutica (AMES). Quando a guerra estourou, a equipe correu para a Dundee University, onde o Reitor estava vagamente ciente de uma conversa anterior com Watson-Watt sobre eles trabalharem lá.

Parte da equipe, agora em Dundee, que trabalhava no Airborne Interception Radar (AI), foi enviada ao campo de aviação RAF Perth (Scone) para trabalhar. Isso não era totalmente adequado e, no final do ano, a parte principal da equipe foi transferida para a RAF St Athan no Vale de Glamorgan, País de Gales. Isso também foi considerado inadequado e a equipe foi transferida novamente para Worth Matravers em Dorset, perto de Swanage. Em maio de 1940, a distância entre as equipes se mostrou impraticável e a equipe AMES deixou Dundee para um novo local perto da equipe de IA em Worth Matravers.

Watson-Watt conseguiu cortar a burocracia e ter as estações de radar equipadas por membros da Força Aérea Auxiliar Feminina (WAAF) que fizeram os cálculos e repassaram as informações do ataque inimigo por telefone para o Comando de Caça. As primeiras cinco estações costeiras tripuladas por radar estavam funcionando em julho de 1938. Na época em que a Segunda Guerra Mundial começou, em 1 de setembro de 1939, havia 19 estações de radar operacionais.

A Watson-Watt entrou com o pedido de patentes em 1935 e 1936 em um sistema para identificar aeronaves amigas ou inimigas (IFF). O primeiro transponder IFF ativo foi usado experimentalmente em 1939. Watson-Watt tinha um assistente, Edward Bowen, que criou um sistema de radar aerotransportado para ajudar os pilotos a detectar aviões inimigos além da visibilidade. Watson-Watt também ajudou a desenvolver o uso de radar para uso pela Marinha Real contra submarinos alemães.

Em 1942, Watson-Watt foi nomeado cavaleiro tornando-se Sir Robert Alexander Watson-Watt, KCB, FRS, FRAeS. Em 1952, Watson-Watt recebeu £ 50.000 do governo britânico por seu trabalho no radar. Margaret entrou com uma petição de divórcio contra Robert e eles se divorciaram naquele ano. Margaret voltou a Perth, comprando Dunalistair, Muirton Bank, Perth. Watson-Watt mudou-se para o Canadá, onde montou uma consultoria de engenharia. No Canadá, ele se casou com sua segunda esposa, Jean Wilkinson. Enquanto estava no Canadá, ele ironicamente recebeu uma multa por excesso de velocidade de um policial usando uma arma de radar. Robert escreveu um poema irônico (& # 8216Rough Justice & # 8217) depois:

Piedade, Sir Robert Watson-Watt,

alvo estranho desta trama de radar

E assim, com outros que posso citar,

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 | editar fonte]

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|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. & # 91 citação necessária ] 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

Jeff Glorfeld

Jeff Glorfeld é um ex-editor sênior do jornal The Age na Austrália e agora é um jornalista freelance baseado na Califórnia, EUA.

Leia fatos científicos, não ficção.

Nunca houve um momento mais importante para explicar os fatos, valorizar o conhecimento baseado em evidências e apresentar as mais recentes descobertas científicas, tecnológicas e de engenharia. Cosmos é publicado pela The Royal Institution of Australia, uma instituição de caridade dedicada a conectar as pessoas com o mundo da ciência. As contribuições financeiras, sejam elas grandes ou pequenas, nos ajudam a fornecer acesso a informações científicas confiáveis ​​no momento em que o mundo mais precisa delas. Apoie-nos fazendo uma doação ou adquirindo uma assinatura hoje.

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Fontes

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’.


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