Ёдзи Ито (伊藤 庸二, Itō Yōji , 1901 [1] –9 мая 1955 [2] ) был инженером и учёным, сыгравшим важную роль в разработке в Японии магнетронов и радиодальномера (RRF – кодовое название радара).
Ёдзи Ито родился и вырос в Ондзюку , тогда рыбацкой деревне в префектуре Тиба в Японии. Его отец был учителем начальной школы и поощрял своих детей добиваться успехов в науке и математике. После окончания Токийского императорского университета по специальности «электротехника» Ито был зачислен в Императорский флот и провел несколько лет в морских командировках. [3]
Все еще находясь на флоте, Ёдзи Ито был отправлен в Германию для обучения в аспирантуре, где он был учеником Генриха Баркхаузена в Дрезденской высшей технической школе . Получив там степень доктора технических наук в 1929 году, он был повышен до звания коммандера и назначен исследователем в Научно-исследовательском институте военно-морских технологий (NTRI) в районе Мэгуро в Токио . NTRI был сформирован в 1922 году и только начинал полностью функционировать, когда Ито был отправлен туда. Здесь первоклассные ученые, инженеры и техники занимались широким спектром мероприятий по развитию военно-морских возможностей. [3]
В NTRI Ито занялся анализом дальней радиосвязи и хотел исследовать взаимодействие микроволн со слоем Кеннелли-Хевисайда ( ионосферой ). Он начал проект с использованием трубки Баркгаузена-Курца , затем попробовал магнетрон с разделенным анодом, разработанный Киндзиро Окабэ в Университете Тохоку , но частота была слишком нестабильной. В конце 1932 года, полагая, что магнетрон в конечном итоге станет основным источником микроволновой энергии, он начал собственное исследование в этой технологии, назвав устройство магнитной электрической трубкой.
Цунео Ито (никакого отношения к Ёдзи Ито) в Университете Тококу разработал магнетрон с 8-раздельными анодами, который производил около 10 Вт на 10 см (3 ГГц). На основе его внешнего вида он был назван Тачибана (или Мандарин, оранжевый цитрусовый фрукт). Цунео Ито присоединился к NTRI и продолжил свои исследования магнетронов совместно с Ёдзи Ито. В 1937 году они разработали технику соединения соседних сегментов (назвав ее push-pull), что привело к стабильности частоты, чрезвычайно важному прорыву в области магнетронов. [3] [4]
Сигеру Накадзима [5] , младший брат Ёдзи Ито и ученый из Japan Radio Company (JRC), также исследовал магнетроны, в первую очередь для рынка медицинского диэлектрического нагрева (диатермии). Между NTRI и JRC был заключен союз для дальнейшей разработки магнетронов. В начале 1939 года под руководством Ёдзи Ито они построили 10-сантиметровый (3 ГГц) магнетрон типа Mandarin со стабильной частотой (№ M3), который с водяным охлаждением мог выдавать мощность 500 Вт. [3]
Конфигурация магнетрона M3 была по сути такой же, как и та, что использовалась позже в устройстве, разработанном Бутом и Рэндаллом в начале 1940 года, включая усовершенствование связанных полостей. Однако, в отличие от мощного магнетрона в Великобритании, первоначальное устройство от NTRI генерировало всего несколько сотен ватт. [6]
В 1940 году Ёдзи Ито предложил использовать магнетрон в микроволновой системе предотвращения столкновений, помогая военно-морским судам ориентироваться в строю. NTRI и JRC получили финансирование для демонстрации, при этом дальность (расстояние) до других судов определялась путем частотной модуляции магнетрона. Эта попытка не увенчалась успехом, но она привела к тому, что NTRI попыталась выяснить, что немцы делали в этой области. (Япония присоединилась к Германии и Италии в Тройственном пакте в 1936 году.)
В конце 1940 г. Командир Ито возглавил миссию по техническому обмену в Германии. Свободно владея немецким языком и имея докторскую степень от Dresden Technische Hochschule, он был хорошо принят. Пробыв там несколько месяцев, он узнал об их импульсно-модулированном радиооборудовании для обнаружения и измерения дальности и немедленно отправил сообщение в Японию, что эта технология должна быть включена в работу NTRI-JRC. 2 августа 1941 г., еще до возвращения Ито в Японию, были выделены средства на начальную разработку импульсно-модулированного радиодальномера (RRF – японское кодовое название радара).
Немцы еще не разработали магнетрон, подходящий для использования в таких системах, поэтому их оборудование работало в диапазоне VHF. В NTRI последовали примеру немцев и построили прототип VHF-установки, работающей на частоте 4,2 м (71 МГц) и вырабатывающей около 5 кВт. Это было завершено на аварийной основе, и в начале сентября 1941 года установка обнаружила бомбардировщик на расстоянии 97 км (61 миля). Система, первый полноценный радар Японии, получила обозначение Mark 1 Model 1 и быстро пошла в производство. [7]
Параллельно с работой над УКВ Ёдзи Ито также вернулся к магнетронным приложениям, что привело к созданию первого в Японии импульсно-модулированного микроволнового радиоприёмника. Он работал на частоте 10 см (3 ГГц) и выдавал пиковую мощность 2,0 кВт. Опытный образец был испытан в октябре 1941 года, и вскоре в производство было запущено несколько версий для надводных кораблей и подводных лодок. Военно-морские чиновники отдавали предпочтение микроволновым установкам, поскольку с очень узкими лучами они были менее уязвимы для перехвата.
7 декабря 1941 года Япония начала атаку на Перл-Харбор , вступив во Вторую мировую войну . Ёдзи Ито был назначен начальником отдела в NTRI и получил звание капитана. В военные годы он отвечал за многие разработки в области систем радиорелейной связи VHF, но больше всего гордился своим микроволновым оборудованием. Он лично руководил разработкой первой в Японии воздушной микроволновой системы радиорелейной связи. Это была 25-см (1,2 ГГц) установка мощностью 2 кВт и весом около 70 кг (150 фунтов). Она была разработана для ночного истребителя Gekko . Он также занимался японским оборудованием для противодействия , в частности приемниками для предупреждения, когда корабли или самолеты наблюдаются американскими радарами.
Развитие магнетронов в NTRI продолжалось, что приводило к все большей и большей мощности. Ёдзи Ито и другие в конечном итоге пришли к убеждению, что это устройство может быть использовано в качестве оружия, вдохновленные более ранней газетной статьей, в которой говорилось о том, что Никола Тесла изобрел луч, который «сбивал эскадрильи самолетов на расстоянии 250 миль». В 1943 году началась работа в условиях строжайшей секретности над устройством Ку-го (Луч смерти). [8]
Специальная лаборатория была создана недалеко от Симады , в префектуре Сидзуока , для разработки мощного магнетрона, который, если и не был таким мощным, как хвастался Тесла, то, по крайней мере, мог бы вывести из строя самолет. В работе принимали участие несколько ведущих физиков Японии. Был создан 20-сантиметровый магнетрон, производящий 100 кВт, а к концу войны блок мощностью 1000 кВт (1 МВт) проходил предварительные испытания. [7] В то время разработка была прекращена, а оборудование и вся документация были уничтожены. [9]
С капитуляцией Японии 15 августа 1945 года все организации, объекты и проекты, связанные с армией в Японии, были расформированы. Ученые и инженеры, а также военные технические офицеры, работавшие в сфере связи и радиолокации, сформировали основу будущей электронной промышленности Японии. Капитан Ёдзи Ито был среди этой большой группы людей.
В 1947 году, с надеждой внести мирный вклад в технологии, разработанные в его военно-морские дни, доктор Ито основал Koden Electronics Company Co., Ltd. , филиал JRC. Среди ранних продуктов, которые они задумали, была серия радиопеленгаторов для использования в навигации малых судов, а также электронный эхолот, который произвел революцию в японской коммерческой рыболовной промышленности. К сожалению, Ито умер в 1955 году, но фирма продолжает оставаться мировым поставщиком морского электронного оборудования. [10]