Sir Robert Alexander Watson-Watt KCB FRS FRAeS (13 de abril de 1892 - 5 de diciembre de 1973) fue un ingeniero de radio escocés y pionero de la radiogoniometría y la tecnología de radar . [2]
Watt comenzó su carrera en radiofísica con un trabajo en el Met Office , donde comenzó a buscar formas precisas de rastrear tormentas eléctricas utilizando las ondas de radio emitidas por los relámpagos . Esto condujo al desarrollo en la década de 1920 de un sistema más tarde conocido como radiogoniometría de alta frecuencia (HFDF o "huff-duff"). Aunque fue muy publicitado en ese momento, el enorme potencial militar del sistema no se desarrolló hasta fines de la década de 1930. Huff-duff permitía a los operadores determinar la ubicación de un transmisor de radio enemigo en segundos y se convirtió en una parte importante de la red de sistemas que ayudaron a derrotar la amenaza de los submarinos alemanes durante la Segunda Guerra Mundial . Se estima que Huff-duff se utilizó en aproximadamente una cuarta parte de todos los ataques a submarinos. [ cita requerida ]
En 1935, se le pidió a Watt que comentara los informes sobre un rayo de la muerte alemán basado en la radio. Watt y su asistente Arnold Frederic Wilkins determinaron rápidamente que no era posible, pero Wilkins sugirió usar señales de radio para localizar aviones a largas distancias. Esto condujo a una demostración en febrero de 1935 donde las señales de un transmisor de onda corta de la BBC rebotaron en un avión Handley Page Heyford . [2] [3] Watt lideró el desarrollo de una versión práctica de este dispositivo, que entró en servicio en 1938 bajo el nombre en código Chain Home . Este sistema proporcionó la información vital anticipada que ayudó a la Royal Air Force en la Batalla de Gran Bretaña . [1] [4]
Tras el éxito de su invento, Watson Watt fue enviado a los EE. UU. en 1941 para asesorar sobre defensa aérea tras el ataque japonés a Pearl Harbor . Regresó y continuó liderando el desarrollo del radar para el Ministerio de Guerra y el Ministerio de Abastecimiento . Fue elegido miembro de la Royal Society en 1941, recibió el título de caballero en 1942 y recibió la Medalla al Mérito de los EE. UU . en 1946.
Watson-Watt [a] [5] nació en Brechin , Angus, Escocia , el 13 de abril de 1892. Afirmó ser descendiente de James Watt , el famoso ingeniero e inventor de la máquina de vapor práctica , pero no se ha encontrado evidencia de ninguna relación familiar. [6] Después de asistir a la escuela primaria de Damacre y la escuela secundaria de Brechin , [7] fue aceptado en el University College, Dundee (entonces parte de la Universidad de St Andrews y que se convirtió en Queen's College, Dundee en 1954 y luego en la Universidad de Dundee en 1967). Watson-Watt tuvo una época exitosa como estudiante, ganando el Premio Carnelley de Química y una medalla de clase de Filosofía Natural Ordinaria en 1910. [8]
Se graduó con una licenciatura en ingeniería en 1912, y el profesor William Peddie , [9] titular de la cátedra de Física en el University College de Dundee desde 1907 hasta 1942, le ofreció una beca. Fue Peddie quien animó a Watson-Watt a estudiar radio , o "telegrafía inalámbrica" como se la conocía entonces, y quien lo guió a través de lo que efectivamente era una clase de posgrado sobre la física de los osciladores de radiofrecuencia y la propagación de ondas . Al comienzo de la Gran Guerra, Watson-Watt trabajaba como asistente en el Departamento de Ingeniería de la universidad. [10]
En 1916, Watson-Watt quería un trabajo en el Ministerio de Guerra , pero no había nada obvio disponible en comunicaciones. En cambio, se unió a la Oficina Meteorológica , que estaba interesada en sus ideas sobre el uso de la radio para la detección de tormentas eléctricas . Los rayos emiten una señal de radio al ionizar el aire, y su objetivo era detectar esta señal para advertir a los pilotos de las tormentas eléctricas que se acercaban. La señal se produce en una amplia gama de frecuencias y podría ser fácilmente detectada y amplificada por los equipos navales de onda larga . De hecho, los rayos eran un problema importante para las comunicaciones en estas longitudes de onda comunes. [11]
Sus primeros experimentos dieron buenos resultados en la detección de la señal y rápidamente demostró que podía hacerlo a distancias de hasta 2.500 km (1.500 millas). La ubicación se determinaba girando una antena de cuadro para maximizar (o minimizar) la señal, "apuntando" así a la tormenta. Los impactos eran tan fugaces que era muy difícil girar la antena a tiempo para localizar uno de ellos. En lugar de eso, el operador escuchaba muchos impactos y desarrollaba una ubicación media aproximada. [11]
En un principio trabajó en la estación inalámbrica de la Oficina Meteorológica del Ministerio del Aire en Aldershot , Hampshire . En 1924, cuando el Departamento de Guerra notificó que deseaba recuperar su sitio de Aldershot, se mudó a Ditton Park, cerca de Slough , Berkshire . El Laboratorio Nacional de Física (NPL) ya estaba utilizando este sitio y tenía dos dispositivos principales que resultarían fundamentales para su trabajo. [11]
El primero fue una antena Adcock , un conjunto de cuatro mástiles que permitía detectar la dirección de una señal a través de diferencias de fase . Utilizando pares de estas antenas colocadas en ángulos rectos, se podía hacer una medición simultánea de la dirección del rayo en dos ejes. Mostrar las señales fugaces era un problema. Esto se resolvió con el segundo dispositivo, el osciloscopio WE-224 , recientemente adquirido de Bell Labs . Al introducir las señales de las dos antenas en los canales X e Y del osciloscopio, un solo rayo provocaba la aparición de una línea en la pantalla que indicaba la dirección del rayo. El fósforo relativamente "lento" del osciloscopio sólo permitía leer la señal mucho después de que se hubiera producido el rayo. [12] El nuevo sistema de Watt se estaba utilizando en 1926 y fue el tema de un extenso artículo de Watson-Watt y Herd. [13]
Los equipos de radio del Met y del NPL se fusionaron en 1927 para formar la Estación de Investigación de Radio con Watson-Watt como director. Continuando con la investigación, los equipos se habían interesado en las causas de las señales de radio "estáticas" y descubrieron que gran parte podía explicarse por las señales distantes ubicadas sobre el horizonte que se reflejaban en la atmósfera superior. Esta fue la primera indicación directa de la realidad de la capa Heaviside , propuesta anteriormente, pero en ese momento ampliamente descartada por los ingenieros. Para determinar la altitud de la capa, Watt, Appleton y otros desarrollaron el " squegger " para desarrollar una pantalla de " base de tiempo ", que haría que el punto del osciloscopio se moviera suavemente a través de la pantalla a una velocidad muy alta. Al cronometrar el squegger de modo que el punto llegara al extremo más alejado de la pantalla al mismo tiempo que las señales esperadas reflejadas en la capa Heaviside, se podía determinar la altitud de la capa. Este circuito de base de tiempo fue clave para el desarrollo del radar. [14] Después de una nueva reorganización en 1933, Watt se convirtió en Superintendente del Departamento de Radio de NPL en Teddington . [ cita requerida ]
Durante la Primera Guerra Mundial , los alemanes habían utilizado zepelines como bombarderos de largo alcance sobre Gran Bretaña y las defensas habían tenido dificultades para contrarrestar la amenaza. Desde entonces, las capacidades de las aeronaves habían mejorado considerablemente y la perspectiva de un bombardeo aéreo generalizado de áreas civiles estaba causando ansiedad al gobierno. Los bombarderos pesados ahora podían acercarse a altitudes que los cañones antiaéreos de la época no podían alcanzar. [15] Con aeródromos enemigos al otro lado del Canal de la Mancha potencialmente a solo 20 minutos de tiempo de vuelo de distancia, los bombarderos habrían lanzado sus bombas y estarían regresando a la base antes de que cualquier caza interceptor pudiera alcanzar la altitud. La única respuesta parecía ser tener patrullas permanentes de cazas en el aire, pero con el limitado tiempo de crucero de un caza, esto requeriría una enorme fuerza aérea. Se necesitaba urgentemente una solución alternativa y, en 1934, el Ministerio del Aire creó un comité, el CSSAD ( Comité para el Estudio Científico de la Defensa Aérea ), presidido por Sir Henry Tizard para encontrar formas de mejorar la defensa aérea en el Reino Unido. [ cita requerida ]
En enero de 1935, Harry Wimperis , director de investigación científica del Ministerio del Aire, se hizo eco de los rumores de que la Alemania nazi había desarrollado un « rayo de la muerte » capaz de destruir pueblos, ciudades y personas mediante ondas de radio. Preguntó a Watson-Watt sobre la posibilidad de construir su versión de un rayo de la muerte, específicamente para ser utilizado contra aviones. [3] Watson-Watt devolvió rápidamente un cálculo realizado por su joven colega, Arnold Wilkins , que demostraba que era imposible construir un dispositivo de ese tipo, y los temores de una versión nazi pronto se desvanecieron. También mencionó en el mismo informe una sugerencia que le hizo originalmente Wilkins, que había oído hablar recientemente de aviones que perturbaban las comunicaciones de onda corta , de que las ondas de radio podrían ser capaces de detectar aviones. «Mientras tanto, se está prestando atención al problema, todavía difícil, pero menos prometedor, de la detección por radio y, cuando sea necesario, se presentarán consideraciones numéricas sobre el método de detección por ondas de radio reflejadas». La idea de Wilkins, revisada por Watt, fue presentada rápidamente por Tizard al CSSAD el 28 de enero de 1935. [16]
El 12 de febrero de 1935, Watson-Watt envió el memorando secreto del sistema propuesto al Ministerio del Aire , Detección y localización de aeronaves por métodos de radio . Aunque no era tan emocionante como un rayo de la muerte, el concepto claramente tenía potencial, pero el Ministerio del Aire, antes de dar financiación, pidió una demostración que demostrara que las ondas de radio podían ser reflejadas por un avión. [17] Esto estuvo listo el 26 de febrero y consistía en dos antenas receptoras ubicadas a unas 6 millas (10 km) de una de las estaciones de transmisión de onda corta de la BBC en Daventry . Las dos antenas estaban en fase de tal manera que las señales que viajaban directamente desde la estación se cancelaban a sí mismas, pero se admitían las señales que llegaban desde otros ángulos, desviando así el rastro en un indicador CRT ( radar pasivo ). [18] Tal fue el secreto de esta prueba que solo tres personas la presenciaron: Watson-Watt, su colega Arnold Wilkins y un solo miembro del comité, AP Rowe . La demostración fue un éxito: en varias ocasiones, el receptor mostró una clara señal de retorno de un bombardero Handley Page Heyford que volaba sobre el lugar. El primer ministro Stanley Baldwin fue informado discretamente de los avances del radar. El 2 de abril de 1935, Watson-Watt recibió una patente para un dispositivo de radio para detectar y localizar un avión. [3]
A mediados de mayo de 1935, Wilkins abandonó la Estación de Investigación de Radio con un pequeño grupo, entre ellos Edward George Bowen , para iniciar más investigaciones en Orford Ness , una península aislada en la costa de Suffolk del Mar del Norte. En junio, estaban detectando aeronaves a una distancia de 26 km (16 mi), lo que fue suficiente para que los científicos e ingenieros detuvieran todo trabajo en sistemas de detección basados en el sonido que competían con ellos . A finales de año, el alcance era de hasta 97 km (60 mi), momento en el que se hicieron planes en diciembre para establecer cinco estaciones que cubrieran los accesos a Londres. [ cita requerida ]
Una de estas estaciones se iba a ubicar en la costa cerca de Orford Ness , y Bawdsey Manor fue seleccionada para convertirse en el centro principal de toda la investigación de radar. Para poner en marcha una defensa de radar lo más rápido posible, Watson-Watt y su equipo crearon dispositivos utilizando componentes existentes, en lugar de crear nuevos componentes para el proyecto, y el equipo no se tomó tiempo adicional para refinar y mejorar los dispositivos. Mientras los radares prototipo estaban en condiciones de funcionar, se pusieron en producción. [19] Realizaron pruebas "a escala real" de un sistema de torre de radio de radar fijo , intentando detectar un bombardero entrante por señales de radio para interceptarlo por un caza. [19] [20] Las pruebas fueron un completo fracaso, ya que el caza solo vio al bombardero después de que hubiera pasado su objetivo. El problema no era el radar sino el flujo de información de los rastreadores del Cuerpo de Observadores a los cazas, que requería muchos pasos y era muy lento. Henry Tizard , Patrick Blackett y Hugh Dowding se pusieron a trabajar inmediatamente en este problema y diseñaron un «sistema de información de defensa aérea de mando y control» con varias capas de información que finalmente se enviaban a una única gran sala para su cartografía. Los observadores que miraban los mapas les decían a los cazas qué hacer a través de comunicaciones directas. [19]
En 1937, las tres primeras estaciones estaban listas y el sistema asociado se puso a prueba. Los resultados fueron alentadores y el gobierno encargó de inmediato la construcción de 17 estaciones adicionales. Esto se convirtió en Chain Home , el conjunto de torres de radar fijas en las costas este y sur de Inglaterra. [19] [20] Al comienzo de la Segunda Guerra Mundial, 19 estaban listas para la Batalla de Gran Bretaña y, al final de la guerra, se habían construido más de 50. Los alemanes estaban al tanto de la construcción de Chain Home, pero no estaban seguros de su propósito. Probaron sus teorías con un vuelo del Zeppelin LZ 130 , pero concluyeron que las estaciones eran un nuevo sistema de comunicaciones navales de largo alcance. [ cita requerida ]
En 1936, se advirtió que la Luftwaffe recurriría al bombardeo nocturno si la campaña diurna no iba bien. Watson-Watt había puesto a otro miembro del personal de la Estación de Investigación de Radio, Edward Bowen, a cargo del desarrollo de un radar que pudiera ser transportado por un caza. La detección visual nocturna de un bombardero era buena hasta unos 300 m y los sistemas Chain Home existentes simplemente no tenían la precisión necesaria para acercar a los cazas a esa distancia. Bowen decidió que un radar aerotransportado no debería superar los 90 kg (200 lb ) de peso o los 8 ft³ (230 L ) de volumen y no debería requerir más de 500 vatios de potencia. Para reducir la resistencia de las antenas, la longitud de onda operativa no podía ser mucho mayor que un metro, difícil para la electrónica diurna. Sin embargo, el radar de interceptación de aeronaves (IA) se perfeccionó en 1940 y fue fundamental para terminar con el Blitz de 1941. Watson-Watt justificó su elección de una frecuencia no óptima para su radar con su frecuentemente citado "culto a lo imperfecto" , que expresó como "Dales lo tercero mejor para continuar; lo segundo mejor llega demasiado tarde; lo mejor nunca llega". [21] [22]
Entre 1934 y 1936, Watson-Watt fue presidente de la Institution of Professional Civil Servants , ahora parte de Prospect , el "sindicato de profesionales". El sindicato especula que en ese momento estaba involucrado en una campaña para una mejora en el salario del personal del Ministerio del Aire. [23]
En su Historia inglesa 1914-1945 , el historiador AJP Taylor rindió los mayores elogios a Watson-Watt, Sir Henry Tizard y sus asociados que desarrollaron el radar, atribuyéndoles el mérito de ser fundamentales para la victoria en la Segunda Guerra Mundial . [24]
En julio de 1938, Watson-Watt dejó Bawdsey Manor y asumió el puesto de Director de Desarrollo de Comunicaciones (DCD-RAE). En 1939, Sir George Lee asumió el trabajo de DCD y Watson-Watt se convirtió en Asesor Científico de Telecomunicaciones (SAT) del Ministerio de Producción Aeronáutica , viajando a los EE. UU. en 1941 para asesorarlos sobre las graves deficiencias de su defensa aérea, ilustradas por el ataque a Pearl Harbor . Fue nombrado caballero por Jorge VI en 1942 y recibió la Medalla al Mérito de los EE. UU. en 1946. [25] [26]
Diez años después de su nombramiento como caballero, Watson-Watt recibió 50.000 libras del gobierno del Reino Unido por sus contribuciones al desarrollo del radar. Estableció una práctica como ingeniero consultor. En la década de 1950, se mudó a Canadá y más tarde vivió en los EE. UU., donde publicó Three Steps to Victory en 1958. Alrededor de 1958, apareció como un retador misterioso en el programa de televisión estadounidense To Tell The Truth . En 1956, Watson-Watt fue detenido por exceso de velocidad en Canadá por un policía que portaba una pistola de radar . Su comentario fue: "¡Si hubiera sabido lo que ibas a hacer con él, nunca lo habría inventado!". [2] Posteriormente escribió un poema irónico ("A Rough Justice"),
Lástima que Sir Robert Watson-Watt,
extraño objetivo de esta trama de radar
y, por tanto, como otros que puedo mencionar,
víctima de su propia invención.
Su mágico ojo que todo lo ve
permitía a los aviones volar entre las nubes
, pero ahora, por algún giro irónico,
detecta al automovilista que va a toda velocidad
y muerde, sin duda con ingenio legal,
la mano que una vez lo creó.
... [27]
El 3 de septiembre de 2014, la Princesa Real inauguró una estatua de Sir Robert Watson-Watt en Brechin . [31] Un día después, se emitió el drama de BBC Two Castles in the Sky , con Eddie Izzard en el papel de Watson Watt. [32]
La Biblioteca Nacional de Escocia conserva una colección de parte de la correspondencia y los documentos de Watson-Watt . [33] Los Servicios de Archivo de la Universidad de Dundee también conservan una colección de documentos relacionados con Watson-Watt . [34]
En su honor se ha bautizado como auditorio Watson-Watt una sala de reuniones de la RAF Boulmer . [ cita requerida ]
Watson-Watt tuvo una vida empresarial y financiera problemática. [35]
Watson-Watt se casó [36] el 20 de julio de 1916 en Hammersmith, Londres, con Margaret Robertson (fallecida en 1988), hija de un dibujante; más tarde se divorciaron y él se volvió a casar en 1952 en Canadá. [37] Su segunda esposa fue Jean Wilkinson, quien murió en 1964. [38] Regresó a Escocia en la década de 1960. [2]
En 1966, a la edad de 74 años, le propuso matrimonio a Dame Katherine Trefusis Forbes , que tenía 67 años en ese momento y también había jugado un papel importante en la Batalla de Inglaterra como Comandante Aérea fundadora de la Fuerza Aérea Auxiliar Femenina , que suministraba los operativos de la sala de radar. Vivían juntos en Londres en invierno y en "The Observatory": la casa de verano de Trefusis Forbes en Pitlochry , Perthshire , durante los meses más cálidos. Permanecieron juntos hasta su muerte en 1971. Watson-Watt murió en 1973, a los 81 años, en Inverness . Están enterrados juntos en el cementerio de la Iglesia Episcopal de la Santísima Trinidad en Pitlochry. [2]