Эдвард Джордж « Тэффи » Боуэн , CBE , FRS (14 января 1911 – 12 августа 1991), [1] был валлийским физиком, внесшим большой вклад в развитие радара . Он также был одним из первых радиоастрономов , сыгравшим ключевую роль в становлении радиоастрономии в Австралии и Соединенных Штатах.
Эдвард Джордж Боуэн родился в Кокетте в Суонси , [2] на юге Уэльса, в семье Джорджа Боуэна и Эллен Энн (урожденной Оуэн). Джордж Боуэн был сталеваром на заводе по производству жести в Суонси.
С раннего возраста Боуэн проявлял сильный интерес к радио и крикету . Он поступил в Университет Суонси и изучал физику и смежные предметы. Он окончил его с отличием в 1930 году и продолжил аспирантские исследования в области рентгеновских лучей и структуры сплавов, получив степень магистра в 1931 году.
Он закончил докторскую диссертацию под руководством профессора Эдварда Виктора Эпплтона в Королевском колледже Лондона . [2] В рамках своих исследований Боуэн провел большую часть 1933 и 1934 годов, работая с катодным лучевым пеленгатором на радиоисследовательской станции в Слау , и именно там его заметил Роберт Уотсон-Уотт , и таким образом он сыграл свою роль в ранней истории радаров. В 1935 году Уотсон-Уотт нанял его для работы в группе разработки радаров в качестве младшего научного сотрудника. [2]
Под председательством Генри Тизарда был создан Комитет по научному изучению противовоздушной обороны . Перед первым заседанием этого комитета в начале 1935 года правительство спросило Уотсона-Уотта, может ли интенсивный луч радиоволн, «луч смерти», сбить самолет. Уотсон-Уотт сообщил, что «луч смерти» неосуществим, но предположил, что радиоволны можно использовать для обнаружения, а не уничтожения вражеских самолетов.
После успешной демонстрации в феврале 1935 года отражения радиоволн самолетом разработка радара пошла дальше, и группа из пяти человек, включая Боуэна, была создана в Орфорднессе под предлогом проведения ионосферных исследований. Задачей Боуэна было собрать передатчик, сумев быстро поднять мощность импульса до более чем 100 киловатт.
Первое обнаружение самолета было сделано 17 июня 1935 года на расстоянии 17 миль. К началу 1936 года после многочисленных усовершенствований самолеты обнаруживались на расстоянии до 100 миль. Это побудило начать работу над цепочкой радиолокационных станций ( Chain Home или CH), первоначально охватывавших только подступы к Лондону. В результате команда в Орфорднессе была расширена, и в марте 1936 года была приобретена новая штаб-квартира в поместье Бодси .
Боуэн, по его собственной просьбе, был переведен на исследование возможности установки радара на самолет. Однако Боуэн смог спасти положение, когда демонстрация нового передатчика в поместье Боудси провалилась. Перед тем, как недовольный сэр Хью Даудинг вернулся в Лондон, Боуэн устроил ему импровизированную демонстрацию экспериментального радара, построенного в рамках его программы бортовых радаров, который обнаруживал самолеты на расстоянии до 50 миль. Проработав всю ночь, Боуэн воскресил старый передатчик в Орфорд-Несс для демонстрации на следующий день, что позволило правительству и Королевским ВВС продолжить расширение цепи прибрежных станций.
Установка радара в самолете была сложной из-за размера и веса оборудования и антенны. Кроме того, оборудование должно было работать в вибрирующей и холодной среде. В течение следующих нескольких лет Боуэн и его группа решили большинство этих проблем. Например, он решил проблему электроснабжения в самолете, используя генератор переменного тока с приводом от двигателя, и он призвал Imperial Chemical Industries (ICI) производить первые радиочастотные кабели с твердой полиэтиленовой изоляцией .
Дальнейшие усовершенствования продолжались до сентября 1937 года, когда Боуэн устроил драматическую и незваную демонстрацию применения радара, выполнив поиск британского флота в Северном море в условиях плохой видимости и обнаружив три крупных корабля . Теперь у группы Боуэна, занимающейся бортовыми радарами, было два крупных проекта: один по обнаружению кораблей, а другой по перехвату самолетов. Боуэн также недолго экспериментировал с использованием бортовых радаров для обнаружения объектов на земле, таких как города и береговые линии, для помощи в навигации.
С началом Второй мировой войны подразделение Боуэна было переведено в Сент-Атан . Одной из первых вещей, которые Боуэн сделал там, была попытка обнаружить подводную лодку с помощью радара. К тому времени Джон Рэндалл и Гарри Бут усовершенствовали полостной магнетрон , сделав бортовой радар мощным инструментом. К декабрю 1940 года действующие самолеты могли обнаруживать подводные лодки на расстоянии до 15 миль. Эта технология оказала большое влияние на победу в битве за Атлантику , что в конечном итоге позволило наращивать силы на море для вторжения в Европу .
В апреле 1941 года Береговое командование Королевских ВВС проводило противолодочные патрули с использованием около 110 самолетов, оснащенных радарами. Это увеличило обнаружение подводных лодок как днем, так и ночью. Однако очень немногие атаки были смертельными до появления в середине 1942 года мощного прожектора Leigh Light , который освещал подводную лодку. В результате подводным лодкам приходилось перезаряжать батареи днем, чтобы они могли хотя бы видеть приближающиеся самолеты. Радар и Leigh Light вместе значительно сократили потери союзников в судоходстве.
Продолжались также разработки в области воздушного перехвата, и в октябре 1940 года был разработан и использовался Королевскими ВВС для управления истребителями радар с узким вращающимся лучом и указателем положения в плане (PPI). Ранние версии бортовых радаров устанавливались на Blenheim , но имели ограниченную минимальную и максимальную дальность. Однако в руках опытных экипажей более поздние версии в 1941 году были исключительно эффективны, и в тяжелых ночных налетах 1941 года истребители, оснащенные радарами, были основным оружием противовоздушной обороны. В мае 1941 года более 100 вражеских самолетов были сбиты ночью с помощью радаров, по сравнению с 30 с помощью зенитных орудий.
Радары контурного картирования сантиметрового диапазона, такие как H2S (британские) или H2X (американские), значительно повысили точность бомбардировщиков союзников в стратегической бомбардировочной кампании. Радары наведения сантиметрового диапазона были намного точнее, чем старые технологии. Они сделали крупнокалиберные линкоры союзников более смертоносными, а с недавно разработанным неконтактным взрывателем сделали зенитные орудия более опасными для атакующих самолетов. Зенитным батареям, размещенным вдоль маршрутов полета немецких летающих бомб V-1 в Лондон, приписывают уничтожение многих летающих бомб до того, как они достигли цели.
Боуэн отправился в Соединенные Штаты с миссией Тизарда в 1940 году и помог инициировать колоссальные достижения в области микроволнового радара как оружия. Боуэн посетил лаборатории США и рассказал им о воздушном радаре и организовал демонстрации. Он смог взять ранний пример резонаторного магнетрона. С удивительной скоростью американские военные создали специальную лабораторию, Лабораторию излучения Массачусетского технологического института, для разработки радара сантиметрового диапазона, и Боуэн тесно сотрудничал с ними в их программе, написав первый проект спецификации для их первой системы. Первый американский экспериментальный воздушный 10-сантиметровый радар был испытан с Боуэном на борту в марте 1941 года, всего через семь месяцев после прибытия миссии Тизарда.
Миссия Тизарда была весьма успешной почти полностью благодаря информации, предоставленной Боуэном. Она помогла установить союз между Соединенными Штатами и Британией за год до вступления американцев в войну. Успех сотрудничества в области радаров помог установить каналы связи, которые помогли бы в передаче других технологий в Соединенные Штаты, таких как реактивные двигатели и ядерная физика .
В последние месяцы 1943 года Боуэн, казалось, был «не у дел», поскольку его работа в США была фактически завершена, а вторжение союзников в Европу было неизбежным. Боуэна пригласили в Австралию, чтобы присоединиться к Радиофизической лаборатории CSIRO , и в мае 1946 года он был назначен начальником Отдела радиофизики. Боуэн выступал перед многими аудиториями по вопросам развития радара, его военного использования и его потенциального применения в мирное время в гражданской авиации, морской навигации и геодезии.
Помимо разработок в области радиолокации, Боуэн также занимался двумя другими исследовательскими работами: импульсным методом ускорения элементарных частиц и воздушной навигацией, что привело к созданию дальномерного оборудования (DME), которое в конечном итоге было принято на вооружение многими гражданскими самолетами.
Он также поощрял новую науку радиоастрономию и добился строительства 210-футового радиотелескопа в Парксе, Новый Южный Уэльс . Во время визитов в США он встретился с двумя своими влиятельными контактами во время войны, доктором Ванневаром Бушем , который стал президентом Carnegie Corporation , и доктором Альфредом Лумисом , который также был попечителем Carnegie Corporation и Фонда Рокфеллера . В 1954 году он убедил их профинансировать большой радиотелескоп в Австралии, предоставив грант в размере 250 000 долларов. Боуэн в свою очередь помог основать американскую радиоастрономию, командируя австралийцев в Калифорнийский технологический институт .
Боуэн сыграл ключевую роль в проектировании радиотелескопа в Парксе . На его открытии в октябре 1961 года он заметил: «...поиск истины — одна из самых благородных целей человечества, и нет ничего, что прибавляло бы славы человеческой расе или придавало бы ей такое достоинство, как стремление сделать огромную сложность Вселенной доступной человеческому пониманию».
Телескоп Паркса оказался своевременным для космической программы США и отслеживал многие космические зонды, включая миссии Apollo . Позже Боуэн сыграл важную роль в руководстве проектом оптического англо-австралийского телескопа на этапе его проектирования. Он был открыт в 1974 году.
Боуэн также инициировал эксперименты по вызыванию дождя в Австралии в 1947 году и продолжил их после выхода на пенсию в 1971 году. Он также интересовался явлением климатических сингулярностей , предполагая, что они могут быть связаны с прохождением Земли через пояса метеоритной пыли, частицы которой затем действовали как ледяные ядра для засева облаков. [3] [4] [5] [6]
В 1941 году Боуэн стал офицером Ордена Британской империи , а в 1962 году получил звание Командора . [7] В 1947 году он также был награжден Американской медалью Свободы . [7]
В 1957 году он стал членом Австралийской академии наук , а в 1975 году — Королевского общества . [7]
В Университете Суонси Боуэн встретил свою будущую жену, Энид Весту Уильямс, которая была родом из соседнего Нита . Они поженились в 1938 году, и у них было трое сыновей: Эдвард, Дэвид и Джон. Боуэн имел непреходящую любовь к крикету и регулярно играл. Он также стал заядлым моряком. [7]
Хотя
В декабре 1987 года он перенес инсульт и его состояние постепенно ухудшалось. Он умер 12 августа 1991 года в Чатсвуде , Сидней , в возрасте 80 лет. [7]