Роберт Уотсон-Уотт

Роберт Уотсон-Уотт — шотландский инженер-физик, пионер радиолокации, разработчик первых практических систем радиолокационного обнаружения воздушных целей. Наиболее известен созданием сети радиолокационных станций (РЛС) береговой обороны Великобритании системы «Chain Home», сыгравшей ключевую роль в Битве за Британию (1940—1941).

Биография

Ранние годы и образование

Родился 13 апреля 1892 года в городе Бречин (графство Ангус, Шотландия) в семье плотника и изобретателя-любителя. Отец Уотсона-Уотта, интересовавшийся механикой, передал сыну страсть к технике. Окончил школу в Бречине, затем поступил в Университетский колледж Данди (ныне часть Университета Данди), где в 1912 году получил степень бакалавра наук (B.Sc.) по физике с отличием.

После окончания университета работал ассистентом профессора физики Уильяма Педди в том же колледже. В 1915 году получил степень магистра наук (M.Sc.) за исследование электрических разрядов.

Начало карьеры в метеорологии

С 1915 года Уотсон-Уотт начал работать в Метеорологическом бюро Великобритании, занимаясь изучением атмосферного электричества и гроз. Его интересовал вопрос использования радиоволн для обнаружения гроз — эти исследования в дальнейшем привели к созданию радиолокации.

В 1916 году он изобрёл радиозонд — прибор для измерения температуры и давления в верхних слоях атмосферы, передающий данные по радио. С 1917 по 1919 год служил в Королевском лётном корпусе (предшественнике Королевских ВВС), где работал над применением радиотехники для метеонаблюдений.

После войны Уотсон-Уотт вернулся в Метеорологическое бюро, а в 1920 году перешёл на работу в Государственную физическую лабораторию (Teddington), где занимался развитием радиометодов исследования ионосферы.

Радиолокационные исследования (1930-е)

В 1933 году Уотсон-Уотт стал суперинтендантом радиоотдела Национальной физической лаборатории. В 1934 году он начал систематическое исследование возможности обнаружения летательных аппаратов с помощью радиоволн.

В феврале 1935 года Уотсон-Уотт направил в Министерство авиации меморандум, в котором теоретически обосновал возможность радиолокационного обнаружения самолётов. Уже 26 февраля 1935 года в ходе полевых испытаний вблизи деревни Орфорднесс (Саффолк) его группа успешно зафиксировала отражённый сигнал от бомбардировщика Handley Page Heyford. Этот эксперимент считается датой рождения практической радиолокации.

Система работала на метровых волнах (частота около 25 МГц) и позволяла обнаруживать самолёты на расстоянии до 60—120 км. Ключевой особенностью было использование импульсного излучения — Уотсон-Уотт адаптировал технику, ранее применявшуюся для зондирования ионосферы.

Создание системы «Chain Home» (1935—1939)

После успешных испытаний Уотсон-Уотт возглавил проект по развёртыванию сети береговых РЛС. С 1935 по 1939 год под его руководством вдоль побережья Англии были построены станции системы «Chain Home» («Цепь Дом»). К началу Второй мировой войны (сентябрь 1939) действовала 21 станция, к лету 1940 года — 29.

Станции «Chain Home» представляли собой стационарные мачтовые сооружения высотой до 110 метров, оснащённые передатчиками метрового диапазона и антеннами. В отличие от современных РЛС, они не могли определять высоту цели, однако позволяли эффективно обнаруживать группы самолётов за десятки километров. Информация о засечке целей по азимуту и дальности передавалась в центральный командный пункт истребительной авиации.

Вклад в Битву за Британию (1940)

В 1940 году, в период Битвы за Британию, система «Chain Home» стала ключевым элементом британской ПВО. Она обеспечивала раннее предупреждение о приближении немецких бомбардировщиков, позволяя командованию Королевских ВВС своевременно поднимать истребители и направлять их на перехват. По оценкам историков, использование радиолокации в сочетании с системой централизованного наведения истребителей (система «Даудинг») позволило британским ВВС с минимальными потерями отражать массированные налёты люфтваффе.

В 1940 году Уотсон-Уотт был произведён в рыцари (рыцарь-бакалавр) за заслуги в разработке радиолокации.

Послевоенная деятельность

После войны Уотсон-Уотт работал в правительственных организациях, занимался развитием телекоммуникаций. В 1948 году покинул государственную службу и занялся частным консультированием.

В 1950-х годах он поддерживал движение за мирное использование атомной энергии, выступал с лекциями. В 1958 году эмигрировал в Канаду, где работал консультантом по метеорологии и радиолокации.

Последние годы жизни провёл в Великобритании. Скончался 5 декабря 1973 года в городе Инвернесс (Шотландия) в возрасте 81 года.

Технические разработки

Принцип работы «Chain Home»

Система «Chain Home» работала на принципе импульсной радиолокации. Передатчик излучал короткие мощные радиоимпульсы (длительностью порядка 10—20 мкс) на частоте 20—30 МГц. Антенная система состояла из нескольких пар мачт, образующих направленные излучатели. Приём велся раздельными антеннами.

Обработка сигнала была аналоговой: отражённый сигнал от самолёта отображался на экране электронно-лучевой трубки индикатора кругового обзора (система «Пеппербокс», разработанная помощником Уотсона-Уотта Эдвардом Джонсоном). Оператор замерял время между излучением и приёмом импульса, что позволяло определить дальность до цели. Азимут цели определялся по направлению максимального сигнала при сканировании антенной системы.

Основные технические характеристики одной станции «Chain Home»:

Усовершенствования и последователи

Разработанная Уотсоном-Уоттом схема импульсной радиолокации была дальнейшим развитием работ предшественников (Генрих Герц, Александр Попов, Никола Тесла). К 1941 году система «Chain Home» была дополнена более точными станциями сантиметрового диапазона (система «Chain Home Low»), разработанными другими британскими учёными.

Тем не менее, именно концепция Уотсона-Уотта — использование стационарных, относительно грубых, но надёжных станций метрового диапазона — обеспечила практическую реализацию ПВО в масштабах всей страны. Она стала прообразом современных систем радиолокационного наблюдения.

Критика и споры

Приоритет в изобретении радиолокации

Вопрос о том, кто именно изобрёл радиолокацию, является спорным. В разных странах есть свои приоритетные достижения:

• В Германии в 1904 году Христиан Хюльсмайер запатентовал устройство для радиолокационного обнаружения кораблей (работало на метровых волнах), но его система не была принята на вооружение.
• В США в 1930—1931 годах Лео Янг и Стивен Райс получили отражённый сигнал от самолётов, но систематических разработок не вели.
• В Великобритании в 1931 году Эпплярд и Барнс проводили эксперименты по обнаружению самолётов по радиосигналам, но до 1935 года это не привело к созданию рабочих систем.

Тем не менее, именно Уотсон-Уотт в 1935 году впервые реализовал полноценную импульсную радиолокационную систему, пригодную для немедленного практического применения. Британская историография считает его «отцом радиолокации». В СССР приоритет часто отдавался Павлу Ощепкову, который в 1934 году предложил идею радиолокации, но его проект не был реализован из-за его ареста в 1937 году. Россиянин Александр Попов ещё в 1897 году зафиксировал радиосигнал, отражённый от корабля, но не развил это в технологию.

Современная оценка

Несмотря на споры о приоритете, вклад Уотсона-Уотта признаётся решающим на этапе практического создания боевых радиолокационных систем. Именно его работы обеспечили Британии технологическое преимущество в начале Второй мировой войны.

Интересные факты

• Уотсон-Уотт считал, что главное достоинство радиолокации — не военная, а метеорологическая польза: после войны он активно пропагандировал использование радиолокаторов для наблюдения за погодой.
• В 1941 году, во время визита в США, Уотсон-Уотт передал американским коллегам конструкторскую документацию по системе «Chain Home», что ускорило развитие радиолокации в США.
• Существует легенда, что Уотсон-Уотт назвал свою систему «Chain Home» (Цепь Дом) в честь церковных поясов, на которых вязали сети рыбаки (похожие на антенны мачты), но документальных подтверждений этому нет.
• В 1964 году Уотсон-Уотт опубликовал автобиографическую книгу «The Pulse of Radar» («Пульс радара»), где подробно описал историю создания радиолокации.
• В честь Уотсона-Уотта названа медаль за достижения в радиолокации, присуждаемая Королевским авиационным обществом (Великобритания).

Значение и наследие

Разработки Роберта Уотсона-Уотта стали основой современных радиолокационных систем, используемых в авиации, морской навигации, метеорологии, управлении воздушным движением и военном деле. Принципы импульсной радиолокации, заложенные им в 1930-х годах, остаются в основе всех современных РЛС (кроме систем с непрерывным излучением). Его система «Chain Home» является первым в истории примером массового развёртывания РЛС в интересах гражданской обороны.

--- Источники ---

1. Watson-Watt R. A. The Pulse of Radar: The Autobiography of Sir Robert Watson-Watt. — London: Macdonald, 1964.
2. Brown L. A Radar History of World War II: Technical and Military Imperatives. — Bristol: Institute of Physics Publishing, 1999.
3. Guerlac H. E. Radar in World War II. — New York: Tomash Publishers, 1987.
4. Swords S. Technical History of the Beginnings of Radar. — London: Peter Peregrinus Ltd., 1986.
5. Сайт музея радиолокации (Bawdsey Radar Trust, Великобритания).