Рудольф Кюнхольд - Rudolf Kühnhold

Рудольф Кюнхольд (1903–1992) был физиком-экспериментатором, которому часто приписывают начало исследований, которые привели к Funkmessgerät (радиоизмерительный прибор - радар) в Германии.

Ранний период жизни

Уроженец Шваллунгена , Саксен-Майнинген , Кюнхольд получил высшее физическое образование в Геттингенском университете . После получения степени доктора философии В 1928 году он получил степень по физике, он занял должность в Nachrichtenmittel-Versuchsanstalt (NVA - Navy Transmission Laboratory) Кригсмарине (ВМФ Германии) в Киле . Там он работал в области акустических исследований, в частности, в Unterwasser-Schall ( гидролокатор ) с целью повышения точности обнаружения судов с использованием приповерхностных подводных сигналов. Хотя его усилия привели к получению патента, и в 1931 году он был назначен научным директором NVA, он пришел к убеждению, что желаемая точность может быть достигнута только с помощью электромагнитных, а не акустических методов.

Радиолокационные исследования

Задний план

Первая демонстрация радиосигналов для обнаружения кораблей была сделана в 1904 году Кристианом Хюльсмейером с помощью аппарата под названием Telemobilskop (Телемобилоскоп). Это устройство, однако, не могло ни различать несколько целей, ни напрямую измерять расстояние до цели, и поэтому не было принято как имеющее практическую ценность. За прошедшие десятилетия появились и другие подобные наборы, но ни один из них не увенчался успехом.

Подход Кюнхольда

Аналитические исследования Кюнхольда показали, что очень узкий луч может решить проблему множественных целей. В 1933 году он получил передающий и приемный комплекты, работающие на частоте 13,5 см (2,22 ГГц), в обоих из которых использовались лампы Баркгаузена-Курца . На расстоянии 2 км устанавливалась отражающая мишень. Передатчик производил всего 0,1 Вт - слишком мало для общей протяженности 4 км - и эксперимент провалился.

Для дальнейших экспериментов Кюнхольд обратился к Паулю-Гюнтеру Эрбсло и Гансу-Карлу фон Виллисену, радиолюбителям, которые начали проект по созданию узколучевой системы УКВ для безопасной связи. Для этого в январе 1934 года Эрбсло и фон Виллисен при поддержке Кюнхольда основали новую компанию - Gesellschaft für Electroakustische und Mechanische Apparate . С самого начала эта фирма всегда называлась просто GEMA.

Магнетрон с расщепленным анодом мощностью 70 Вт при 50 см (600 МГц) был приобретен в исследовательской лаборатории Philips в Нидерландах. Hans E. Hollmann и Jakob Theodor J. Schultes, оба из престижного Института Генриха Герца в Берлине, были добавлены в качестве консультантов по разработке регенеративного приемника и антенн Yagi соответственно.

Передающая и приемная антенны располагались на некотором расстоянии друг от друга. В июне 1934 года крупные суда, проходящие через Кильскую гавань, были обнаружены доплеровскими помехами на расстоянии около 2 км. Устройство имело низкую надежность обнаружения из-за нестабильности частоты магнетрона, характерной для всех ранних устройств с расщепленным анодом.

Партнерство с GEMA

Кюнхольд тесно сотрудничал с GEMA и руководил их попытками улучшить систему непрерывного излучения, но также сохранил свою позицию в NVA. В октябре 1934 года наблюдались сильные отражения от самолета, который случайно пролетел через луч; это открыло рассмотрение целей, отличных от кораблей, и принесло финансирование от NVA.

В то время был хорошо известен успех ряда исследователей в использовании импульсной передачи для измерения высоты ионосферы. Также для подводного акустического обнаружения использовалась импульсная передача. Таким образом, Кюнхольд и команда GEMA обратили свое внимание на разработку импульсной радиосистемы для комбинированного обнаружения и определения дальности.

В их импульсной системе использовался новый магнетрон Philips с лучшей стабильностью частоты. Он модулировался импульсами длительностью 2 мс с частотой повторения импульсов (PRF) 2000 Гц. Передающая антенна представляла собой решетку из 10 пар диполей с отражающей сеткой. В широкополосной регенеративной схеме использовались триоды Acorn от RCA , а приемная антенна имела три пары диполей и встроенное переключение лепестков . Блокирующее устройство закрывает вход приемника, когда передатчик подает импульс. Для отображения диапазона у него была лампа Брауна (ЭЛТ), усовершенствованная в конце 1920-х годов Манфредом фон Арденном .

Оборудование было размещено на вышке на испытательном стенде NVA рядом с заливом Любекер возле Пельзерхакена. Эта система с импульсной модуляцией впервые обнаружила отражения от леса через залив на расстоянии 15 км в мае 1935 года, но имела ограниченный успех в обнаружении корабля только на небольшом расстоянии в заливе. Приемник был перестроен, превратившись в супергетеродинный комплект, и затем система отслеживала суда на дальности до 8 км.

Демонстрация

В сентябре 1935 года Кюнхольд провел демонстрацию своей системы перед главнокомандующим Кригсмарине . Работа оборудования была превосходной, и аппарату было присвоено кодовое название Dezimeter-Telegraphie или просто DeTe. С этого времени GEMA несла полную ответственность за дальнейшее развитие системы. Базовый DeTe в конечном итоге превратился в Seetakt для Кригсмарине и Freya для Люфтваффе (ВВС Германии); эти популярные наборы использовались на протяжении всей войны.

Кюнхольд остался с NVA, а также консультировал GEMA; В Германии его часто считают изобретателем радара. В 1936 и 1937 годах Кюнхольд и NVA совместно с Хансом Плендлем работали над Knickebein (Bent Leg) и другими радионавигационными системами в авиационной лаборатории Люфтваффе .

Незадолго до начала войны и некоторое время после этого некоторые исследования микроволновых устройств были продолжены Кюнхольдом в NVA (в 1939 году переименован в Nachrichtenmittel-versuchskommando - NVK). Помимо этого, в Германии не проводились дальнейшие работы над микроволновыми системами до начала 1943 года, когда британский многорезонаторный магнетрон был обнаружен в сбитом бомбардировщике RAF . Была сформирована комиссия для оценки этого устройства, но Кюнхольд и Холлманн, два ученых, которые, вероятно, знали о магнетронах больше, чем кто-либо другой в Германии, не были включены.

Послевоенная карьера

До конца войны большая часть исследований Кюнхольда в NVK проводилась в области подводных акустических технологий в тесном сотрудничестве с фирмой ELAC в Киле. Основанная в 1926 году, ELAC была основным поставщиком эхолокационного оборудования для Кригсмарине , а ее штат насчитывал около 5000 человек. Когда война закончилась в мае 1945 года, NVK была закрыта, а ELAC была ограничена коммерческой аудиопродукцией и сократилась до небольшого числа сотрудников.

В 1948 году Верховный комиссар США в Германии ослабил ограничения на ELAC, и компания создала подразделение Nautik для разработки и производства морского оборудования. Кюнхольд присоединился к ELAC и начал исследования в области коммерческих радаров. Его работа там привела к патентам, в том числе к патентам, зарегистрированным в Соединенных Штатах в 1954 году. У ELAC были серьезные финансовые проблемы, в результате которых было продано подразделение Nautik и закончилась профессиональная карьера Кюнхольда в 1960-х годах.

Рекомендации

Источники

• Кендал, Брайан; «Обзор разработки и внедрения наземных радаров до 1945 года», Journal of Navigation , vol. 56, нет. 3. 2003. С. 343–352.
• Kummritz, H .; «Разработка немецких радаров до 1945 года», стр. 209–226, в « Разработка до 1945 года» , Рассел Бернс (редактор), Peter Peregrinus Ltd, 1988; ISBN  0-86341-139-8
• Тренкле, Фриц; Die deutschen Funkmeßverfahren bis 1945 , Verlag, 1986; ISBN  3-7785-1400-8
• Watson, Raymond C., Jr .; Radar Origins Worldwide , Trafford Publishing, 2009; ISBN  978-1-4269-2111-7