Robert Watson Watt
Sir Robert Alexander Watson Watt KCB FRS FRAeS (13 abril de 1892 - 5 de diciembre de 1973) fue un pionero británico de la radiogoniometría y la tecnología de radar.
Watt comenzó su carrera en radiofísica con un trabajo en Met Office, donde comenzó a buscar formas precisas de rastrear tormentas utilizando las señales de radio emitidas por los rayos. Esto condujo al desarrollo en la década de 1920 de un sistema más tarde conocido como radiogoniometría de alta frecuencia (HFDF o "huff-duff"). Aunque bien publicitado en ese momento, el enorme potencial militar del sistema no se desarrolló hasta finales de la década de 1930. Huff-duff permitió a los operadores determinar la ubicación de una radio enemiga en segundos y se convirtió en una parte importante de la red de sistemas que ayudaron a vencer la amenaza de los submarinos alemanes durante la Segunda Guerra Mundial. Se estima que el huff-duff se utilizó en aproximadamente una cuarta parte de todos los ataques a los submarinos.
En 1935, se le pidió a Watt que comentara los informes de un rayo de la muerte alemán basado en la radio. Watt y su asistente Arnold Frederic Wilkins rápidamente determinaron que no era posible, pero Wilkins sugirió usar señales de radio para localizar aeronaves a largas distancias. Esto condujo a una demostración en febrero de 1935 en la que las señales de un transmisor de onda corta de la BBC rebotaron en un avión Handley Page Heyford. Watt lideró el desarrollo de una versión práctica de este dispositivo, que entró en servicio en 1938 con el nombre en clave Chain Home. Este sistema proporcionó la información anticipada vital que ayudó a la Royal Air Force a ganar la Batalla de Gran Bretaña.
Tras el éxito de su invento, Watson Watt fue enviado a EE. UU. en 1941 para asesorar sobre defensa aérea tras el ataque de Japón a Pearl Harbor. Regresó y continuó liderando el desarrollo de radares para la Oficina de Guerra y el Ministerio de Abastecimiento. Fue elegido miembro de la Royal Society en 1941, recibió el título de caballero en 1942 y recibió la Medalla al Mérito de los Estados Unidos en 1946.
Primeros años
Watson-Watt nació en Brechin, Angus, Escocia, el 13 de abril de 1892. Afirmó ser descendiente de James Watt, el famoso ingeniero e inventor de la práctica máquina de vapor, pero no se han encontrado pruebas de ningún parentesco. encontró. Después de asistir a la Escuela Primaria Damacre y la Escuela Secundaria Brechin, fue aceptado en el University College, Dundee (entonces parte de la Universidad de St Andrews y que se convirtió en Queen's College, Dundee en 1954 y luego en la Universidad de Dundee en 1967). Watson-Watt tuvo un tiempo exitoso como estudiante, ganando el Premio Carnelley de Química y una medalla de clase de Filosofía Natural Ordinaria en 1910.
Se graduó con una licenciatura en ingeniería en 1912 y el profesor William Peddie, titular de la Cátedra de Física en el University College de Dundee, de 1907 a 1942, le ofreció una ayudantía. Fue Peddie quien animó a Watson-Watt a estudiar radio o "telegrafía inalámbrica" como se conocía entonces, y que lo llevó a través de lo que efectivamente era una clase de posgrado sobre la física de los osciladores de radiofrecuencia y la propagación de ondas. Al comienzo de la Gran Guerra, Watson-Watt trabajaba como asistente en el Departamento de Ingeniería de la universidad.
Primeros experimentos
En 1916, Watson-Watt quería un trabajo en la Oficina de Guerra, pero no había nada obvio disponible en comunicaciones. En cambio, se unió a la Oficina Meteorológica, que estaba interesada en sus ideas sobre el uso de la radio para la detección de tormentas eléctricas. Los rayos emiten una señal de radio a medida que ionizan el aire, y su objetivo era detectar esta señal para advertir a los pilotos de las tormentas eléctricas que se aproximaban. La señal se produce en una amplia gama de frecuencias y podría detectarse y amplificarse fácilmente mediante equipos navales de onda larga. De hecho, los rayos eran un problema importante para las comunicaciones en estas longitudes de onda comunes.
Sus primeros experimentos tuvieron éxito en la detección de la señal y rápidamente demostró que podía hacerlo a distancias de hasta 2500 km. La ubicación se determinó girando una antena de cuadro para maximizar (o minimizar) la señal, por lo que "apuntando" a la tormenta Los golpes fueron tan fugaces que fue muy difícil girar la antena a tiempo para localizar uno. En cambio, el operador escucharía muchos golpes y desarrollaría una ubicación promedio aproximada.
Al principio, trabajó en la Estación Inalámbrica de la Oficina Meteorológica del Ministerio del Aire en Aldershot, Hampshire. En 1924, cuando el Departamento de Guerra notificó que deseaban recuperar su sitio de Aldershot, se mudó a Ditton Park, cerca de Slough, Berkshire. El Laboratorio Nacional de Física (NPL) ya estaba usando este sitio y tenía dos dispositivos principales que resultarían fundamentales para su trabajo.
La primera fue una antena Adcock, una disposición de cuatro mástiles que permitía detectar la dirección de una señal a través de diferencias de fase. Utilizando pares de estas antenas colocadas en ángulo recto, se podría realizar una medición simultánea de la dirección del rayo en dos ejes. Mostrar las señales fugaces era un problema. Esto fue resuelto por el segundo dispositivo, el osciloscopio WE-224, adquirido recientemente de Bell Labs. Al alimentar las señales de las dos antenas en los canales X e Y del osciloscopio, un solo golpe provocó la aparición de una línea en la pantalla, indicando la dirección del golpe. El alcance es relativamente "lento" el fósforo solo permitía leer la señal mucho después de que ocurriera el golpe. El nuevo sistema de Watt se utilizó en 1926 y fue el tema de un extenso artículo de Watson-Watt y Herd.
Los equipos de radio Met y NPL se fusionaron en 1927 para formar Radio Research Station con Watson-Watt como director. Continuando con la investigación, los equipos se interesaron en las causas de la "estática" señales de radio y descubrió que mucho podría explicarse por señales distantes ubicadas sobre el horizonte que se reflejan en la atmósfera superior. Esta fue la primera indicación directa de la realidad de la capa de Heaviside, propuesta anteriormente, pero en este momento descartada en gran medida por los ingenieros. Para determinar la altitud de la capa, Watt, Appleton y otros desarrollaron el 'squegger' para desarrollar una 'base de tiempo' pantalla, lo que haría que el punto del osciloscopio se moviera suavemente por la pantalla a una velocidad muy alta. Al cronometrar el squegger de modo que el punto llegara al otro extremo de la pantalla al mismo tiempo que las señales esperadas se reflejaban en la capa de Heaviside, se podía determinar la altitud de la capa. Este circuito de base de tiempo fue clave para el desarrollo del radar. Después de una nueva reorganización en 1933, Watt se convirtió en Superintendente del Departamento de Radio de NPL en Teddington.
RADAR
El problema de la defensa aérea
Durante la Primera Guerra Mundial, los alemanes utilizaron zepelines como bombarderos de largo alcance sobre Gran Bretaña y las defensas lucharon para contrarrestar la amenaza. Desde entonces, las capacidades de los aviones habían mejorado considerablemente y la perspectiva de un bombardeo aéreo generalizado de áreas civiles estaba causando ansiedad en el gobierno. Los bombarderos pesados ahora podían acercarse a altitudes que los cañones antiaéreos de la época no podían alcanzar. Con aeródromos enemigos al otro lado del Canal de la Mancha potencialmente solo 20 minutos & # 39; Durante el tiempo de vuelo, los bombarderos habrían arrojado sus bombas y estarían regresando a la base antes de que los cazas interceptores pudieran alcanzar la altitud. La única respuesta parecía ser tener patrullas permanentes de cazas en el aire, pero con el tiempo de crucero limitado de un caza, esto requeriría una enorme fuerza aérea. Se necesitaba con urgencia una solución alternativa y, en 1934, el Ministerio del Aire creó un comité, el CSSAD (Comité para el Estudio Científico de la Defensa Aérea), presidido por Sir Henry Tizard para encontrar formas de mejorar la defensa aérea en el Reino Unido.
Los rumores de que la Alemania nazi había desarrollado un "rayo de la muerte" que era capaz de destruir pueblos, ciudades y personas utilizando ondas de radio, recibió atención en enero de 1935 por Harry Wimperis, Director de Investigación Científica del Ministerio del Aire. Le preguntó a Watson-Watt sobre la posibilidad de construir su versión de un rayo de la muerte, específicamente para ser usado contra aviones. Watson-Watt rápidamente devolvió un cálculo realizado por su joven colega, Arnold Wilkins, que mostraba que tal dispositivo era imposible de construir y los temores de una versión nazi pronto se desvanecieron. También mencionó en el mismo informe una sugerencia que le hizo originalmente Wilkins, quien recientemente había oído hablar de aeronaves que perturbaban las comunicaciones de onda corta, que las ondas de radio podrían ser capaces de detectar aeronaves, "Mientras tanto, la atención se está dirigiendo a la El problema de la detección por radio aún difícil, pero menos prometedor, y las consideraciones numéricas sobre el método de detección por ondas de radio reflejadas se presentarán cuando sea necesario. La idea de Wilkins, verificada por Watt, fue presentada rápidamente por Tizard al CSSAD el 28 de enero de 1935.
Detección y localización de aeronaves
El 12 de febrero de 1935, Watson-Watt envió el memorando secreto del sistema propuesto al Ministerio del Aire, Detección y ubicación de aeronaves por métodos de radio. Aunque no era tan emocionante como un rayo de la muerte, el concepto claramente tenía potencial, pero el Ministerio del Aire, antes de otorgar fondos, solicitó una demostración que demostrara que las ondas de radio podían ser reflejadas por un avión. Estaba listo el 26 de febrero y constaba de dos antenas receptoras ubicadas a unas 6 millas (9,7 km) de una de las estaciones de transmisión de onda corta de la BBC en Daventry. Las dos antenas se sincronizaron de tal manera que las señales que viajaban directamente desde la estación se cancelaron, pero se admitieron las señales que llegaban desde otros ángulos, desviando así la traza en un indicador CRT (radar pasivo). Tal fue el secreto de esta prueba que solo tres personas la presenciaron: Watson-Watt, su colega Arnold Wilkins y un solo miembro del comité, A. P. Rowe. La demostración fue un éxito: en varias ocasiones, el receptor mostró una clara señal de retorno de un bombardero Handley Page Heyford que volaba alrededor del sitio. El primer ministro Stanley Baldwin se mantuvo discretamente informado del progreso del radar. El 2 de abril de 1935, Watson-Watt recibió una patente sobre un dispositivo de radio para detectar y localizar un avión.
A mediados de mayo de 1935, Wilkins dejó la estación de investigación de radio con un pequeño grupo, incluido Edward George Bowen, para iniciar más investigaciones en Orford Ness, una península aislada en la costa de Suffolk en el Mar del Norte. Para junio, estaban detectando aeronaves a una distancia de 26 km, lo que fue suficiente para que los científicos e ingenieros detuvieran todo el trabajo en los sistemas de detección basados en el sonido de la competencia. A finales de año, el alcance era de hasta 60 mi (97 km), momento en el que se hicieron planes en diciembre para establecer cinco estaciones que cubrieran los accesos a Londres.
Una de estas estaciones se ubicaría en la costa cerca de Orford Ness, y se seleccionó a Bawdsey Manor para que se convirtiera en el centro principal de todas las investigaciones de radar. Para implementar una defensa de radar lo más rápido posible, Watson-Watt y su equipo crearon dispositivos utilizando componentes existentes, en lugar de crear nuevos componentes para el proyecto, y el equipo no se tomó más tiempo para refinar y mejorar los dispositivos. Siempre que los radares prototipo estuvieran en condiciones de funcionar, se pusieron en producción. Llevaron a cabo "escala completa" Pruebas de un sistema de torre de radio de radar fijo, que intenta detectar un bombardero entrante mediante señales de radio para que lo intercepte un caza. Las pruebas fueron un completo fracaso, y el caza solo vio al bombardero después de que había pasado su objetivo. El problema no era el radar sino el flujo de información de los rastreadores del Cuerpo de Observadores a los cazas, que tomaba muchos pasos y era muy lento. Henry Tizard, Patrick Blackett y Hugh Dowding inmediatamente se pusieron a trabajar en este problema y diseñaron un 'sistema de informes de defensa aérea de mando y control'. con varias capas de informes que finalmente se enviaron a una sola sala grande para el mapeo. Los observadores que miraban los mapas les decían a los combatientes qué hacer a través de comunicaciones directas.
Para 1937, las tres primeras estaciones estaban listas y el sistema asociado se puso a prueba. Los resultados fueron alentadores y el gobierno encargó de inmediato la construcción de 17 estaciones adicionales. Esto se convirtió en Chain Home, el conjunto de torres de radar fijas en las costas este y sur de Inglaterra. Al comienzo de la Segunda Guerra Mundial, 19 estaban listos para la Batalla de Gran Bretaña y, al final de la guerra, se habían construido más de 50. Los alemanes estaban al tanto de la construcción de Chain Home pero no estaban seguros de su propósito. Probaron sus teorías con un vuelo del Zeppelin LZ 130 pero concluyeron que las estaciones eran un nuevo sistema de comunicaciones navales de largo alcance.
Ya en 1936, se supo que la Luftwaffe recurriría al bombardeo nocturno si la campaña diurna no salía bien. Watson-Watt había puesto a otro miembro del personal de la Estación de Investigación de Radio, Edward Bowen, a cargo del desarrollo de un radar que podría llevar un caza. La detección visual nocturna de un bombardero era buena a unos 300 m y los sistemas Chain Home existentes simplemente no tenían la precisión necesaria para acercar tanto a los cazas. Bowen decidió que un radar aerotransportado no debería exceder los 90 kg (200 lb) de peso o los 8 ft³ (230 L) de volumen, y no debería requerir más de 500 vatios de potencia. Para reducir el arrastre de las antenas, la longitud de onda operativa no podía ser mucho mayor que un metro, algo difícil para la electrónica actual. Sin embargo, Airborne Interception (IA) se perfeccionó en 1940 y fue fundamental para terminar finalmente con The Blitz de 1941. Watson-Watt justificó su elección de una frecuencia no óptima para su radar, con su frecuentemente citado "culto a el imperfecto", que afirmó como "Dales lo tercero mejor para continuar; lo segundo mejor llega demasiado tarde, [y] lo mejor nunca llega".
Actividades sindicales del Servicio Civil
Entre 1934 y 1936, Watson-Watt fue presidente de la Institución de Funcionarios Públicos Profesionales, ahora parte de Prospect, el "sindicato de profesionales". El sindicato especula que en ese momento estaba involucrado en una campaña por una mejora salarial para el personal del Ministerio del Aire.
Contribución a la Segunda Guerra Mundial
En su English History 1914–1945, el historiador A. J. P. Taylor elogió mucho a Watson-Watt, Sir Henry Tizard y sus asociados que desarrollaron el radar, acreditándolos como fundamentales para la victoria en la segunda Guerra Mundial.
En julio de 1938, Watson-Watt dejó Bawdsey Manor y asumió el cargo de Director de Desarrollo de Comunicaciones (DCD-RAE). En 1939, Sir George Lee asumió el cargo de DCD y Watson-Watt se convirtió en Asesor Científico en Telecomunicaciones (SAT) del Ministerio de Producción Aeronáutica, y viajó a los EE. UU. en 1941 para asesorarlos sobre las graves insuficiencias de su defensa aérea, ilustrado por el ataque a Pearl Harbor. Fue nombrado caballero por Jorge VI en 1942 y recibió la Medalla al Mérito de los Estados Unidos en 1946.
Diez años después de su nombramiento como caballero, Watson-Watt recibió 50.000 libras esterlinas del gobierno del Reino Unido por sus contribuciones al desarrollo del radar. Estableció una práctica como ingeniero consultor. En la década de 1950, se mudó a Canadá y luego vivió en los EE. UU., donde publicó Three Steps to Victory en 1958. Alrededor de 1958, apareció como un retador misterioso en el programa de televisión estadounidense Para Decir La Verdad. Según los informes, en 1956, Watson-Watt fue detenido por exceso de velocidad en Canadá por un policía armado con una pistola de radar. Su comentario fue: "¡Si hubiera sabido lo que ibas a hacer con él, nunca lo habría inventado!". Escribió un poema irónico ('A Rough Justice') después,
Pity Sir Robert Watson-Watt,
blanco extraño de esta trama de radar
Y así, con otros puedo mencionar,
la víctima de su propia invención.
Su mágico ojo todo-ver
los aviones de nube activados para volar
pero ahora por algo irónico
mancha el motorista de velocidad
y mordeduras, sin duda con ingenio legal,
la mano que una vez lo creó.
...
Honores
- En 1945, Watson-Watt fue invitado a entregar la Conferencia de Navidad de la Institución Real Wireless.
- En 1949 se estableció una cátedra Watson-Watt de Ingeniería Eléctrica en el University College, Dundee.
- En 2013 fue uno de los cuatro inductores del Salón Escocés de la Fama.
Legado
El 3 de septiembre de 2014, la Princesa Real inauguró en Brechin una estatua de Sir Robert Watson-Watt. Un día después, se emitió el drama de BBC Two Castles in the Sky, con Eddie Izzard en el papel de Watson Watt.
La Biblioteca Nacional de Escocia conserva una colección de parte de la correspondencia y documentos de Watson-Watt. Archive Services de la Universidad de Dundee también tiene una colección de documentos relacionados con Watson-Watt.
Una instalación de información en RAF Boulmer ha sido nombrada auditorio Watson-Watt en su honor.
Negocios y vida financiera
Watson-Watt tenía una vida comercial y financiera problemática.
Vida familiar
Watson-Watt se casó el 20 de julio de 1916 en Hammersmith, Londres con Margaret Robertson (m. 1988), hija de un dibujante; luego se divorciaron y él se volvió a casar en 1952 en Canadá. Su segunda esposa fue Jean Wilkinson, quien murió en 1964. Regresó a Escocia en la década de 1960.
En 1966, a la edad de 74 años, le propuso matrimonio a Dame Katherine Trefusis Forbes, que tenía 67 años en ese momento y también había desempeñado un papel importante en la Batalla de Gran Bretaña como comandante aérea fundadora de las Mujeres.;s Fuerza Aérea Auxiliar, que suministró los operativos de la sala de radar. Vivieron juntos en Londres en el invierno, y en "The Observatory": Trefusis Forbes' casa de verano en Pitlochry, Perthshire, durante los meses más cálidos. Permanecieron juntos hasta su muerte en 1971. Watson-Watt murió en 1973, a los 81 años, en Inverness. Están enterrados juntos en el cementerio de la Iglesia Episcopal de la Santísima Trinidad en Pitlochry.
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