Алан Дауэр Блюмлейн ( / ˈ b l ʊ m l aɪ n / ; [1] 29 июня 1903 — 7 июня 1942) был английским инженером -электронщиком , известным своими многочисленными изобретениями в области телекоммуникаций, звукозаписи , стереофонического звука , телевидения и радаров. [2] Он получил 128 патентов и считался одним из самых значительных инженеров и изобретателей своего времени. [3] [4]
Он погиб во время Второй мировой войны , 7 июня 1942 года, в возрасте 38 лет, во время секретных испытаний бортовой радиолокационной системы H2S, которая тогда находилась в стадии разработки, когда все находившиеся на борту бомбардировщика Halifax , на котором он летел, погибли, когда он потерпел крушение в Уэлш-Бикноре в Херефордшире . [4]
Алан Дауэр Блюмлейн родился 29 июня 1903 года в Хэмпстеде , Лондон. Его отец, Сэмми Блюмлейн, был немцем по рождению и натурализованным британским подданным. Сэмми был сыном Джозефа Блюмлейна, немца еврейского происхождения, и Филиппины Хеллманн, француженки немецкого происхождения. [a] Мать Алана, Джесси Дауэр, была шотландкой , дочерью Уильяма Дауэра (родился в 1837 году), который отправился в Южную Африку для Лондонского миссионерского общества . Алан был крещен как пресвитерианин ; позже он женился в приходской церкви Церкви Англии . [5]
Будущая карьера Алана Блюмлейна, казалось, была определена к семи годам, когда он представил отцу счет за ремонт дверного звонка, подписанный «Алан Блюмлейн, инженер-электрик» (с надписью «оплачено», нацарапанной карандашом). Его сестра утверждала, что он не мог хорошо читать до 12 лет. Он ответил: «Нет, но я знал много квадратных уравнений!»
После окончания Highgate School в 1921 году он учился в City and Guilds College (часть Imperial College ). Он выиграл стипендию губернатора и поступил на второй курс. Он окончил его с отличием First-Class Honours BSc два года спустя.
В середине 1930-х годов Блюмлейн встретил Дорин Лейн, учительницу подготовительной школы, которая была на пять лет моложе его. После двух с половиной лет ухаживаний они поженились в 1933 году. Перед свадьбой знакомые предупредили Лейна, что «среди его друзей ходила шутка, они называли это «Блюмлейнитис» или «Ум первого класса». Кажется, он не хотел знать никого, у кого не было ума первого класса». Инженер звукозаписи Джозеф Б. Кей, известный как Дж. Б. Кей, который был самым близким другом Блюмлейна и шафером на свадьбе, считал, что пара хорошо подходит друг другу. [6] [7]
В 1924 году Блюмлейн приступил к своей первой работе в International Western Electric , подразделении Western Electric Company . Впоследствии компания стала International Standard Electric Corporation, а затем, еще позже, Standard Telephones and Cables (STC).
Во время своего пребывания там он измерил амплитудно - частотную характеристику человеческого уха и использовал результаты для разработки первых весовых сетей.
В 1924 году он опубликовал (совместно с профессором Эдвардом Маллетом) первую из своих двух статей в IEE , посвященную высокочастотному измерению сопротивления. Это принесло ему премию IEE за инновации. В следующем году он написал (совместно с Норманом Киппингом ) серию из семи статей для Wireless World .
В 1925 и 1926 годах Блюмлейн и Джон Перси Джонс разработали усовершенствованную форму нагрузочной катушки , которая уменьшила потери и перекрестные помехи в междугородных телефонных линиях. Они использовались до конца эпохи аналоговой телефонии. Тот же дуэт также изобрел усовершенствованную форму измерительного моста переменного тока , который стал известен как мост Блюмлейна , а впоследствии — мост с плечом трансформатора . Эти два изобретения легли в основу первых двух патентов Блюмлейна.
Его изобретения, созданные во время работы в STC, привели к получению еще пяти патентов, которые были выданы только после его ухода из компании в 1929 году.
В 1929 году Блюмлейн ушел из STC и присоединился к Columbia Graphophone Company , где подчинялся непосредственно генеральному директору Айзеку Шёнбергу .
Его первым проектом было найти метод резки диска , который обошел бы патент Bell в режущей головке с подвижным железом Western Electric , которая тогда использовалась, и за которую нужно было платить значительные роялти. Он изобрел режущую головку с подвижной катушкой, которая не только обошла патент, но и предложила значительно улучшенное качество звука. Он руководил небольшой командой, которая развила концепцию в практический резак. Другими основными членами команды были Герберт Холман и Генри «Хэм» Кларк. Их работа привела к нескольким патентам.
В начале 1931 года Columbia Graphophone Company и Gramophone Company объединились и стали EMI . В Хейсе были созданы новые совместные исследовательские лаборатории , и 1 ноября того же года Блюмлейн был официально переведен туда.
В начале 1930-х годов Блюмлейн и Герберт Холман разработали серию микрофонов с подвижной катушкой, которые использовались в студиях звукозаписи EMI и BBC в Alexandra Palace .
В июне 1937 года Блюмлейн запатентовал то, что сейчас известно как ультралинейный усилитель (патент США 2,218,902 от 5 июня 1937 года). Обманчиво простая конструкция, схема обеспечивала отвод на первичной обмотке выходного трансформатора для обеспечения обратной связи со второй сеткой, что улучшало линейность усилителя. При размещении отвода на анодном конце первичной обмотки трубка (лампа) эффективно подключалась как триод , а если отвод находился на конце питания, как чистый пентод . Блюмлейн обнаружил, что если отвод был размещен на расстоянии 15–20% ниже конца питания выходного трансформатора, трубка или лампа объединяли бы положительные черты как триодной, так и пентодной конструкции.
Блюмлейн мог изобрести пару с длинным хвостом , а мог и не изобрести , но его имя стоит на первом патенте (1936). Пара с длинным хвостом — это разновидность дифференциального усилителя , которая была популярна со времен электронной лампы (лампы). Сейчас она более распространена, чем когда-либо, поскольку она особенно подходит для реализации в виде интегральной схемы , и почти каждая интегральная схема операционного усилителя содержит по крайней мере одну.
В 1931 году Блюмлейн изобрел то, что он назвал «бинауральным звуком», теперь известным как стереофонический звук . [2] В начале 1931 года он и его жена были в кинотеатре. Системы воспроизведения звука ранних звуковых фильмов имели только один набор динамиков — актер мог находиться по одну сторону экрана, но голос мог исходить с другой. Блюмлейн заявил своей жене, что нашел способ заставить звук следовать за актером.
Блюмлейн объяснил свои идеи Исааку Шёнбергу в конце лета 1931 года. Его самые ранние заметки по этой теме датированы 25 сентября 1931 года, а его патент имел название « Улучшения в системах передачи звука, записи звука и воспроизведения звука и в их отношении ». Заявка была датирована 14 декабря 1931 года и была принята 14 июня 1933 года как патент Великобритании под номером 394,325. [8]
Патент охватывал многочисленные идеи в области стерео, некоторые из которых используются сегодня. Около 70 заявок включают:
Бинауральные эксперименты Блюмлейна начались в начале 1933 года, и первые стереодиски были нарезаны позже в том же году. Большая часть работы по разработке этой системы для использования в кинематографе была завершена к 1935 году. В коротких тестовых фильмах Блюмлейна (в частности, «Поезда на станции Хейс», который длится 5 минут 11 секунд, и «Ходячий и говорящий фильм») его первоначальное намерение заставить звук следовать за актером было полностью реализовано. [9]
В 1934 году Блюмлейн записал симфонию «Юпитер» Моцарта под управлением сэра Томаса Бичема в студии Abbey Road в Лондоне, используя свою вертикально-латеральную технику. [2]
Телевидение разрабатывалось многими людьми и компаниями в 1920-х и 1930-х годах. Вклад Блюмлейна как члена команды EMI начался всерьез в 1933 году, когда его начальник Исаак Шенберг назначил его на полный рабочий день в исследования телевидения.
Его идеи включали:
Блюмлейн также в значительной степени отвечал за разработку структуры формы сигнала, используемой в 405-строчной системе Marconi-EMI, разработанной для британской телевизионной службы BBC в Alexandra Palace , первой в мире запланированной телевизионной службы «высокой четкости» (240 строк или лучше), которая впоследствии была принята как Система A CCIR .
Блюмлейн был настолько важен для разработки бортовой радиолокационной системы H2S (для помощи в наведении бомб), что после его смерти в июне 1942 года многие считали, что проект потерпит неудачу. Однако он выжил и стал фактором сокращения Второй мировой войны . Роль Блюмлейна в проекте была в то время тщательно охраняемым секретом, и поэтому только краткое объявление о его смерти было сделано примерно два года спустя, чтобы не утешать Гитлера. [4]
Его изобретение импульсного модулятора линейного типа (ссылка, том 5, серия «Лаборатория радиации Массачусетского технологического института») стало важным вкладом в создание мощных импульсных радаров, а не только системы H2S, и продолжает использоваться по сей день.
Блюмлейн погиб в результате крушения испытательного самолета Handley Page Halifax, оснащенного H2S, во время испытательного полета для Исследовательского центра телекоммуникаций (TRE) 7 июня 1942 года. Во время полета с базы ВВС Великобритании Деффорд , на высоте 500 футов (150 метров), у Halifax произошел пожар двигателя, который быстро вышел из-под контроля. [10] Было видно, как самолет потерял высоту, затем перевернулся и врезался в землю. [10] Катастрофа произошла недалеко от деревни Уэлш-Бикнор в Херефордшире. [11] Двое коллег Блюмлейна, Сесил Освальд Браун и Фрэнк Блайтен, также погибли в катастрофе.
Halifax перевозил сверхсекретный магнетрон с полостью как часть системы испытаний H2S, и немедленное извлечение устройства было необходимо. Группа под руководством Бернарда Ловелла прибыла на место крушения той же ночью и забрала магнетрон. [12]
«Затем начали поступать сообщения о катастрофе в Южном Уэльсе, и остаток той ночи был просто кошмаром. Меня отвез командующий аэродромом [Деффорд], человек по имени Кинг, [13] и я петлял по этим полосам около Росс-он-Уай в поисках этих обломков, а затем по полю со сгоревшим Галифаксом, и, конечно, это было военное время, не было времени для эмоций, нашей первой обязанностью было найти драгоценное сверхсекретное оборудование и собрать его по кусочкам». – Бернард Ловелл. [14]
После того, как следственная комиссия Королевских ВВС завершила свой отчет о катастрофе Галифакса 1 июля 1942 года, он был распространен среди ограниченного списка одобренных получателей, но не был обнародован. [10] В интересах секретности военного времени объявление о смерти Блюмлейна было сделано только через три года. [15] Следственная комиссия, возглавляемая главным инспектором AIB Верноном Брауном, который позже также расследовал исчезновения самолетов Star Tiger и Star Ariel после войны , и при содействии Rolls-Royce , которая производила двигатели Merlin для Галифакса , установила, что причиной крушения стал пожар в двигателе, вызванный откручиванием гайки толкателя на внешнем двигателе правого борта, которая была неправильно затянута мотористом Королевских ВВС во время осмотра двигателя за три часа до крушения. [10]
Во время полета ослабленная гайка стала причиной все более чрезмерного зазора клапана, что в конечном итоге привело к столкновению головки клапана с поднимающимся поршнем, что привело к поломке штока клапана , что затем позволило впускному клапану открыться, что привело к воспламенению свечой зажигания сжатой топливно-воздушной смеси во впускном коллекторе и, в конечном итоге, к перекачке воспламененного топлива за пределы крышки коромысла и по внешней стороне двигателя, что привело к обширному пожару в гондоле двигателя . [10] Из-за пожара, возникшего в системе впуска, где наддувочная топливно-воздушная смесь находилась под более высоким давлением, чем атмосферное, очаг пожара был гораздо более жарким и интенсивным, чем в случае простого возгорания топлива.
Постоянно подпитываемый сломанным воздухозаборником , огонь быстро распространился по крылу и фюзеляжу, в конечном итоге приведя к отделению внешней секции правого крыла от центральной секции на высоте примерно 350 футов (100 метров). [10] С потерей значительной части правого крыла весь контроль над горизонтальным полетом был потерян, и самолет перевернулся и врезался в землю на скорости примерно 150 миль в час (240 км в час). [10]
Комиссия установила, что экипаж и пассажиры не выпрыгнули немедленно из самолета из-за нескольких факторов, включая потерю высоты при попытке найти аварийное поле, быстро распространяющийся пожар, который заблокировал или затруднил выход из самолета, и тот факт, что на борту не было достаточного количества парашютов или они не были надеты. [10] Почти сразу после крушения премьер-министр Уинстон Черчилль издал директиву, требующую, чтобы любые испытательные полеты с гражданскими лицами или научным персоналом имели достаточное количество парашютов для всех вовлеченных лиц. [10]
После того, как следственная комиссия Королевских ВВС завершила свой доклад о катастрофе в Галифаксе, премьер-министр Черчилль приказал сохранить его в тайне, и причина катастрофы не была раскрыта публично, даже родственникам погибшего. [10] В результате многочисленные необоснованные слухи о немецком саботаже как причине катастрофы будут циркулировать в течение многих лет после этого. [10]
У Алана Блюмлейна было двое сыновей: Саймон Блюмлейн и Дэвид Блюмлейн.
Вне работы Блюмлейн был любителем музыки и пытался научиться играть на пианино, но бросил это занятие. Он любил верховую езду и иногда охотился на детенышей со своим тестем. [16]
Он интересовался многими видами инженерии, включая авиацию, автомобилестроение и железнодорожное машиностроение. Он получил лицензию пилота и управлял самолетом Tiger Moth Лондонского аэродромного клуба на аэродроме Stag Lane . [17] Однажды он убедил водителя автобуса позволить ему вести транспортное средство из Пензанса в Лендс-Энд . В другой раз он провел несколько часов, помогая оператору железнодорожной сигнальной будки в его обязанностях на станции Паддингтон . [18]
За свою короткую жизнь Блюмлейн разработал более 120 патентов и считается одним из самых выдающихся инженеров своего времени.
