测试微波雷达

这种新型的谐振腔磁控管运用的物理定律虽然不难理解,但是有关电子迁徙,以及在恒定磁场和恒定电场作用下,电子是如何完成能量转换任务的理论细节,在很大程度上还是个谜。兰德尔和布特的构想和设计,基本上依据猜想以及实证经验,为此,实验室主任奥利芬对实验结果持谨慎乐观态度。他将实验结果严格保密,支持和鼓励他俩继续做更深入的试验验证。兰德尔和布特在提高管子稳定性和可靠性的同时,还对其功能做了拓展。他们设计出8孔槽、14孔槽和30孔槽谐振腔磁控管,并进一步缩短了工作波长。管子的输出功率也得到进一步提升,6孔槽谐振腔磁控管的脉冲输出功率达到了12至15千瓦,约为原型管的30倍,比速调管及其他电真空管至少高出了1000倍。为了将科研样品工程化,伯明翰大学将设计资料转交给了通用电气公司,以实现工艺化、标准化及量产。

到了1940年7月19日,第一批量产出来的谐振腔磁控管运抵电信研究所,由菲利普·I.迪领导的研发团队,使用这种微波管研发厘米波雷达。在延揽了原属博文机载雷达项目组的伯纳德·洛威尔和阿兰·霍德金后,在很短的时间里,该研发团队就拿出了一部原理性样机。1940年8月12日,样机被安装在一个转台上做试验,结果跟踪到一架在几千米之外,沿着多塞特海岸线飞行的飞机。这是第一次基于谐振腔磁控管的微波雷达探测到空中目标,瓦特闻讯后,立即和罗维一起赶来察看。

第二天下午,研发团队的一名技术员骑着一辆自行车,后架上固定着一块锡箔板,沿着多塞特海边的一段悬崖公路来回兜圈子。如果使用米波雷达探测,如此低的仰角,从锡箔板反射回来的信号无疑会被淹没在强烈的地物杂波中。但是,依据洛威尔的观察记录:“当我们转动抛物面天线跟踪自行车运动时,在阴极射线管显示器上闪现出回波信号。”这表明,利用微波雷达探测低空目标的梦想朝实现迈进了一大步。1940年11月,样机又发现、跟踪到在多塞特附近海域游弋的一艘英国海军潜艇的指挥塔。

原理性样机的验证试验获得成功后,按照抗击德军夜间轰炸的军事需求,研发团队全力以赴地展开10厘米波长的机载雷达研制工作,包括提高发射机工作的稳定性,完善天线性能,为接收机提供更好的检波器等基础工作。与此同时,电信研究所还要开展为陆军和海军微波雷达服务的专项研发计划。陆军防空与发展部门关注的是跟踪精度更高的高射炮瞄准雷达,海军部则关注新型的舰载雷达。面临如此庞大的军事需求,生产能力不足的问题日益突出。新发明的谐振腔磁控管,尽管其运用潜力巨大,毕竟还属于初创阶段,还有一些性能指标需要进一步完善,制造工艺、标准化,以及大规模量产的问题也急需解决。英国工业生产基础虽然很好,但是,二战爆发后,英国的海上运输供应线遭到德军潜艇的破袭,造成生产原材料匮乏,再加上人力资源的严重不足,实际的工业产能萎缩,根本无法满足战争的巨大需求。

英国不得不把目光投向了大洋彼岸的美国。实际上,早在1939年年底,蒂泽德就设想组成一个技术代表团访问美国,向其披露雷达和其他核心军事技术秘密,以换取美国的合作与支持,充分利用和发挥美国的巨大工业潜力,迅速将这些新技术、新发明转换成实用的军事装备。刚开始提出这一计划时,政府部门间的意见不尽一致,主要表现为,是无偿提供还是以秘密换取秘密,例如,英国空军非常希望获得美国诺顿公司研发的机载轰炸机瞄准具的技术细节。1940年5月,丘吉尔出任战时首相,在与美国商谈以英国的海外基地换取50艘驱逐舰时,丘吉尔就表现出战略上的高瞻远瞩:“当然,这50艘经过修理的驱逐舰,既陈旧而且效能低下,而美国从享有这些海岛基地(指英国所属的西印度群岛基地)使用权所得到的战略上安全则是永久的。所以,二者之间的真正价值当然是难以比较的。但是入侵的威胁以及在英吉利海峡对大量舰只的需求,使我们刻不容缓地需要获得美国的驱逐舰。再说,这些海岛只有对美国才具有战略价值。”“正如我一向认为的,英国的生存与美国的生存是分不开的,在我和我的同僚看来,将这些基地交到美国人手里,实际上是有利的。因此,我没有只从英国人的视角,以狭隘的眼光来看待这个问题。”丘吉尔拍板决定,访美技术代表团不附加任何条件,以尽快促成美国的通力合作与支持。