Уильям Алан Стюарт Бутемент CBE (18 августа 1904 г. – 25 января 1990 г.) был новозеландским британско-австралийским ученым по обороне и государственным служащим. Уроженец Новой Зеландии , он внес большой вклад в развитие радаров в Великобритании во время Второй мировой войны , был первым главным ученым Австралийской оборонной научной службы, затем завершил свою профессиональную карьеру на исследовательской должности в частном бизнесе.
Алан Бутемент родился в Мастертоне , Новая Зеландия, в семье новозеландского врача и хирурга Уильяма Бутемента и его жены, родившейся в Англии, Эми Луизы Стюарт. Когда Алану было восемь лет, семья переехала в Сидней, где он поступил в The Scots College . Через год семья снова переехала, на этот раз в Лондон , Англия. Он окончил University College School , а затем учился в University College, University of London , где посещал лекции Эдварда Виктора Эпплтона и получил степень бакалавра наук по физике в 1926 году. Затем он два года был аспирантом. Он женился на Урсуле Флоренс Альберте Пэриш 17 июня 1933 года.
В 1928 году Бутемент присоединился к Экспериментальному учреждению сигналов (SEE) Военного министерства в Вулвиче , Лондон, в качестве научного сотрудника, разрабатывающего радиооборудование для британской армии . Он и его коллега П. Е. Поллард задумали радиоаппаратуру для обнаружения кораблей. Макетная испытательная установка, работающая на частоте 50 см (600 МГц) и использующая импульсную модуляцию, дала успешные лабораторные результаты, но не представляла интереса для чиновников Военного министерства. Тем не менее, в январе 1931 года описание аппарата было внесено в Книгу изобретений, которую ведут Королевские инженеры. Это первая официальная запись в Великобритании о технологии, которая в конечном итоге стала радаром. [1] [2]
В октябре 1936 года команда Роберта Уотсона Уотта , работавшая в Министерстве авиации, начала работу над тем, что впоследствии стало Chain Home (CH). К 1936 году они переехали в Исследовательский центр Bawdsey Manor (на побережье Северного моря) и уже начали планировать развертывание системы CH. Называемая Range and Direction Finding (RDF), Bawdsey к этому времени начала разветвляться, формируя команды для проектирования и создания всех видов устройств, связанных с радаром. Армейская ячейка из SEE была прикреплена к операции Bawdsey. Бутемент был среди тех, кто представлял военное министерство.
В Бодси Бутементу было поручено разработать систему береговой обороны (CD) RDF, которая будет использоваться для наведения противокорабельных и зенитных орудий. К началу 1938 года у него был опытный образец, находившийся на испытаниях. Он использовал импульсный передатчик 1,5 м (200 МГц) мощностью 50 кВт (позже увеличенной до 150 кВт). Для передающих и приемных антенн он разработал большую дипольную решетку высотой 10 футов и шириной 24 фута, дававшую узкие передающие и приемные лучи. Эта решетка могла вращаться со скоростью около 1,5 оборотов в минуту. Для повышения точности направления в передающей решетке использовалось переключение лепестков . [3]
Основная заслуга во внедрении лучевых систем радиопеленгации в Великобритании принадлежит Бутементу. [ необходима ссылка ] В рамках этой разработки он сформулировал первое — по крайней мере, в Великобритании — математическое соотношение, которое впоследствии стало известно как «уравнение дальности действия радара».
В сентябре 1939 года, в начале войны, операции в Бодси были распределены в более безопасные места. Армейская ячейка присоединилась к Экспериментальному учреждению противовоздушной обороны (ADEE) в Крайстчерче в Дорсете на южном побережье. Во время переезда Бутемент был назначен помощником директора по научным исследованиям и продолжил руководить исследовательской деятельностью по береговой обороне (CD). Основное применение развивающейся системы CD заключалось в наведении прожекторов, связанных с зенитными орудиями, и Бутемент получил прозвище «Мистер Прожекторный радар». Он также разработал то, что стало стандартным методом определения дальности промаха артиллерийского огня по судоходству, используя эхо-сигналы RDF от брызг, вызванных попаданием снарядов в море.
Возникла острая необходимость в повышении эффективности зенитных орудий. Имея опыт работы в радиотехнике, в октябре 1939 года Бутемент обратился к этой технологии как к потенциальному решению. Он задумал очень компактный комплект RDF, размещаемый на снаряде, который вызывал детонацию при достижении непосредственной близости к цели. Он завершил проектирование схемы, но возникла проблема упаковки такого устройства в небольшой снаряд, а также вопрос о том, выдержат ли вакуумные трубки силы ускорения при выстреле. [4]
Требования к персоналу и средствам в начале войны были таковы, что в то время было сделано немного больше. Однако менее чем за год (в сентябре 1940 года) концепция Бутемента была радикально перемещена в сторону массового производства, когда она была экспортирована в рамках соглашений о передаче технологий миссии Тизарда , и впоследствии вариация его схемы была принята в Соединенных Штатах как неконтактный взрыватель или взрыватель VT (переменного времени), самое производимое электронное устройство войны . [ требуется ссылка ] На более поздних этапах войны зенитные снаряды, оснащенные неконтактными взрывателями, сыграли важную роль в отражении как немецких атак летающих бомб V-1 на Лондон, так и атак японских камикадзе на судоходство союзников. Наряду с драматическим крахом японской военно-морской авиации в битве в Филиппинском море , это увековечило влияние изобретения в альтернативном названии битвы: Великая Марианская охота на индеек , где потери в бою были настолько серьезными, что это привело к принятию японцами камикадзе. [ необходима цитата ] Спустя годы Бутеман сказал, что считает бесконтактный взрыватель своим самым значительным достижением. [ необходима цитата ]
С началом войны стало ясно, что система Chain Home (CH) нуждается в дополнительной возможности обнаружения низколетящих самолетов. CD RDF идеально подходила для этой функции и вскоре была добавлена на большинство станций CH как Chain-Home Low (CHL). Для внесения необходимых изменений Бутеман возглавил работу в Air Defence Experimental Establishment (ADEE).
В феврале 1940 года Гарри Бут и Джон Рэндалл из Бирмингемского университета построили мощный резонаторный магнетрон , позволяющий генерировать сигналы на микроволновых частотах. [5] Осенью 1940 года устройство было доставлено в Америку миссией Тизарда , и по обе стороны Атлантики началась разработка микроволновых радаров. (Миссия Тизарда также вернула Великобритании название «радар», принятое в качестве прикрытия ВМС США в 1940 году.)
ADEE был преобразован в Air Defense Research and Development Establishment (ADRDE) в середине 1941 года. Применение системы CD и работа Бутемента стали еще более важными, поскольку были добавлены микроволновые устройства. Германия начала бомбардировочные атаки на материковую часть Великобритании, и было решено, что исследования и разработки радаров будут перемещены дальше вглубь страны. В мае 1942 года ADRDE был переведен в Малверн, Вустершир , где он оставался в течение многих лет.
В 1943 году Бутемент, тогдашний помощник директора по научным исследованиям в Министерстве снабжения, изобрел и руководил разработкой безопасного радиометода связи на поле боя с использованием узких пучков импульсных микроволновых сигналов для замены традиционного телефонного кабеля. Используя передатчик и приемник 10 см (3 ГГц), разработанные для радара, была разработана Беспроводная станция № 10. Названная одним из электронных чудес Второй мировой войны, это была первая многоканальная микроволновая система связи в Великобритании. Впервые она была введена в эксплуатацию в июле 1944 года, сразу после Дня Д , и служила центральной коммуникационной магистралью для британского марша по Европе к победе. [6]
После войны правительства Великобритании и Австралии создали совместный проект по исследованию и разработке управляемых ракет. Проект включал лабораторные и мастерские в Солсбери, Южная Австралия , и ракетный испытательный полигон в новом городе Вумера в австралийской глубинке . Бутемент был выбран заместителем главного научного сотрудника проекта и переехал в Австралию в начале 1947 года. Как британский подданный , он имел право занимать официальные должности в Австралии, и вскоре после прибытия он был назначен главным суперинтендантом проекта.
В апреле 1949 года Бутемент занял новую должность первого главного ученого в Оборонной научной службе Австралийского департамента снабжения и развития. В его обязанности входили лаборатории высокоскоростной аэродинамики, тяги и электроники, тесно связанные с англо-австралийским совместным проектом. В 1955 году все эти виды деятельности, включая совместный проект, были объединены в Исследовательское учреждение по вооружениям (WRE), подчинявшееся Бутементу в Мельбурне .
Под руководством Бутемента WRE создала рабочие помещения и условия, в высшей степени подходящие для научных исследований. Сотни выпускников университетов были набраны и отправлены в Великобританию для прохождения исследовательской подготовки. Хотя к этому времени Бутемент был в первую очередь администратором исследований, а не практикующим ученым, он лично инициировал несколько очень важных разработок, включая ракетный двигатель, который использовал полутвердую пасту, запрессованную в камеру сгорания в качестве топлива, и ракету «Малкара» — противотанковое управляемое оружие, которое было принято в качестве стандартного оборудования австралийской и британской армий.
Бутемент призвал WRE установить рабочие связи с учеными и инженерами в Университете Аделаиды в Аделаиде, Южная Австралия . В этом он лично представил диссертацию, описывающую его основные вклады в оборонные технологии, и получил степень доктора наук (D.Sc.) в 1961 году.
Он играл ведущую роль в испытаниях ядерного оружия Великобританией в Австралии. Он возглавлял группу, которая определила острова Монте-Белло в Западной Австралии и Эму-Филд в Южной Австралии как подходящие места, и был одним из трех наблюдателей, представлявших австралийское правительство на атомных испытаниях на этих объектах в 1952 и 1953 годах соответственно. Позднее был выбран другой материковый объект, в Маралинге, Южная Австралия , и Бутемент был членом совета, который управлял строительством этого объекта, а также был членом комитета по безопасности испытаний, готовившегося к взрывам там в 1956 и 1957 годах. [7]
В 1966 году Бутемент оставил свой пост в WRE, чтобы на пятилетний срок занять должность директора по исследованиям в Plessey Pacific Pty Ltd, австралийском филиале Plessey , крупного британского производителя электроники.
В 1969 году Бутемент написал статью для Австралийской промышленной исследовательской группы, в которой отстаивал идею создания Австралийской академии прикладных наук. Из этого в 1975 году была сформирована Австралийская академия технологических наук и инженерии . Бутемент, член как руководящего комитета, так и совета новой академии, был назначен почетным членом в 1979 году.
После выхода на пенсию из Плесси в 1972 году, Бутемент остался в Мельбурне, где он был энтузиастом -радиолюбителем (позывной VK3AD ) и искусным плотником, слесарем и механиком. Он был преданным христианином, придерживался Католической апостольской церкви , а затем англиканской церкви . У него остались жена Урсула Флоренс Альберта Пэриш и две дочери Энн и Джейн, он умер 25 января 1990 года в Ричмонде, Мельбурн.