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胡萝卜,死亡射线和过往的船只。这是雷达一词的起源故事:npr

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2024年11月16日,法国监视护卫舰FS在法国加勒比海岛马提尼克岛(Carribbean Island Martinique)从法国监视护卫舰进行防药拦截任务中,法国海军监视器雷达的雷达成员在弱光条件下在弱光条件下。

Julien de Rosa/AFP通过Getty Images/AFP


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在该国一些最繁忙的机场发生了一系列瘫痪的通信和雷达停电之后,该国的航空基础设施再次受到审查。

据联邦航空管理局(Federal Aviation Administration)称,周日,费城终端雷达进场控制设施的系统是指导纽瓦克·自由国际机场(Newark Liberty International Airport)飞机的系统。破坏导致它失去了与天空中所有飞机的通信,这意味着空中交通管制员在90秒内无法看到或到达飞行员。这促使FAA订购了临时地面停靠站,触发了航班延迟和取消。

这一事件发生在4月28日的几乎相同的技术事故之后的几天,在此期间,控制者与飞机失去了30秒的接触。

随之而来的是几周的混乱和对乘客安全的恐惧,尤其是在华盛顿特区罗纳德·里根国际机场(Ronald Reagan International Airport)发生致命的空中撞车事件发生的几个月后,造成67人丧生。这些故障突出了当前雷达系统的不足,这些系统本应共同努力,为空中交通管制员提供全面的视图,以了解跑道和领空上的所有活动。

为了解决其中一些担忧的努力,运输部长肖恩·达菲(Sean Duffy) 宣布的计划 大修过时的电信,无线电和监视系统。根据美国联邦航空局(FAA)的说法,一些机场仍然依靠使用软盘和铜线的系统。

谈论更广泛的改革已经激发了有关雷达技术最新创新的对话。这是雷达的科学起源。

这个词从何而来?

雷达这个词是一个近乎首字母缩写词,代表无线电检测和范围。根据1940年或1941年,美国海军创造了它。 FAA Merriam-Webster词典

它的作用很像回声,但是发出的无线电波脉冲不再是声波,然后从物体上弹起。通过计时信号出去并返回需要多长时间,就可以计算出距离有多远。而且,根据传入信号的角度,也可以算出外面任何东西的高程,速度和轨迹。

德国物理学家海因里希·鲁道夫·赫兹(Heinrich Rudolf Hertz)在1890年左右的图像。赫兹(Hertz)是第一个证明脉冲无线电波在19世纪后期被金属表面反映的人。

德国物理学家海因里希·鲁道夫·赫兹(Heinrich Rudolf Hertz)在1890年左右的图像。赫兹(Hertz)是第一个证明脉冲无线电波在19世纪后期被金属表面反映的人。

亨利·古特曼(Henry Guttmann)收藏/盖蒂图像/霍尔顿档案馆


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亨利·古特曼(Henry Guttmann)收藏/盖蒂图像/霍尔顿档案馆

尽管它似乎是彻底的现代技术,但该应用程序可以追溯到19世纪后期。德国物理学家海因里希·赫兹(Heinrich Hertz)是第一个证明脉冲无线电波被金属表面反映的人。但是,首先使用我们现在认为的雷达的发明属于德国物理学家克里斯蒂安·赫斯米尔(ChristianHülsmeyer)。 Hülsmeyer建立在赫兹(Hertz)的工作中以创建 Telemobiloskop这是1904年获得专利的发明。该设备既包含发射器又有接收器,并且旨在检测和帮助传递船只避免相互碰撞。

但是,正是英国军队在1930年代在德国人的压力下释放了雷达技术的真正潜力。第二次世界大战迫在眉睫,英国人迫切希望避免进攻。他们的回答:死亡射线。

英国军队在此案中将他们最好,最聪明的人列为苏格兰物理学家罗伯特·沃森·瓦特(Robert Watson-Watt)。

政府有一段时间的想法。

“ 10年来,它对开发可能在100码处杀死一只绵羊的任何人的一定奖励。” 改变世界的发明,告诉NPR。今天的钱大约是50,000美元。

沃森·瓦特(Watson-Watt)很快意识到,这种武器与可能性相关,但他提供了另一种解决方案:“无线电检测的想法与无线电销毁相反,”布德里说。

这是一个巨大的发展。

到1939年的战争爆发,政府已经建立了一个被称为Chain Home的系统,该系统可以检测到100英里范围内的敌机。历史学家认为这是战争中的巨大转折点,阻止了纳粹降落在英国土地上。

布德里指出,盟军战争努力的关键是围绕曲棍球冰球大小的设备的最高秘密发明,称为腔磁铁。它是由两位英国科学家开发的,是无线电波的强大发射器,比到那时的任何事物都更加紧凑和强大。

布德里解释说:“这给了将雷达系统实际安装到飞机本身上的希望。”

1940年1月的一辆布尔顿 - 鲍尔(Boulton-Paul)挑战是在第二次世界大战初期由皇家空军广泛使用的英国战斗机。作者罗伯特·布德里(Robert Buderi)告诉NPR,英国对型号磁铁的发明对盟军至关重要。紧凑的设备使RAF本身将雷达系统拟合到飞机上, "指导他们进入目标,以在德国飞机空气中找到精确的位置,以便在海上升空以给电池充电时在海上寻找U型船,并指导防空枪。"

1940年1月的一辆布尔顿 – 鲍尔(Boulton-Paul)挑战是在第二次世界大战初期由皇家空军广泛使用的英国战斗机。作者罗伯特·布德里(Robert Buderi)告诉NPR,英国对型号磁铁的发明对盟军至关重要。紧凑型装置使RAF可以将雷达系统本身安装到飞机上,“为了引导目标,在德国飞机的空气中找到精确的位置,当它们上升到地面以给电池充电时,在海上寻找U型船,并指导防空枪。”

主题新闻机构/盖蒂图像/Hulton档案


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英国与美国科学家分享了进步。这导致在马萨诸塞州理工学院建立了一个秘密实验室,称为“辐射实验室”,以开发战争期间使用的微波雷达系统。

“经常有人说,尽管原子弹结束了第二次世界大战,但雷达赢得了战争,”麻省理工学院 说实验室在战争中的作用

随着时间的流逝,雷达如何变化?

雷达是当今一项常见的技术,尽管它曾经是一个高度保存的秘密。

(实际上,雷达是一个备受推崇的秘密,以至于为了掩盖他们在用新技术击落敌方轰炸机的成功,他们声称皇家空军飞行员只是吃了很多胡萝卜。因此,催生了神话,使胡萝卜大大改善了夜间视觉。 史密森尼人

如今,现代飞机依靠雷达来避免空中碰撞。并非总是如此。

战后不久,航空旅行爆炸了。到1950年代初,国家和行业机构的霍迪奇人控制了内部发生的事情 158,000英里 在全国。

直到1952年中期,在美国海军进行了五年的测试之后,华盛顿国家机场成为美国第一个使用雷达的机场。美国联邦航空局(FAA)说,飞行员抵制了创新,他们担心失去控制权。

在1956年6月30日发生毁灭性的碰撞发生后,这一切都发生了变化,当时一架联合航空公司飞机撞上了大峡谷的TWA飞行,杀死了两架飞机的所有128名乘客和船员。

一个 调查 可能的原因说:“飞行员没有及时看到彼此来避免碰撞。”

一年多后,艾森豪威尔总统签署了 航空现代化法 进入法律,简化法规和惯例,并确保现在可以从起飞到降落的情况下监视飞机。

为什么今天这个词很重要?

交通部 计划 为了“为设施配备更好的技术来降低停机,提高效率和加强安全性”将意味着全国各地的机场升级数年,支付了数十亿美元的纳税人美元。

联邦航空局在 陈述

该机构概述的细节包括4,600多个站点,25,000个新收音机和475个新的语音开关的新纤维,无线和卫星技术。联邦航空局说,此外,它希望取代“超越了生命周期”的618个雷达。

达菲(Duffy)曾多次指出,整个项目在四年内都可以完成。但是政府问责办公室估计,该范围的改建将需要10到13年才能正确完成。

这种努力的成本也有一些差异。正如NPR报道的那样,众议院运输和基础设施委员会估计,成本约为125亿美元。但是,航空业专家,试点协会代表和其他人的总数为185亿美元。

在日常水平上,当前的雷达系统的当前问题将继续破坏乘客的飞行计划。

对NBC的讲话 见媒体,达菲说他计划 减少航班数量 在“接下来的几周”中进出纽瓦克。

达菲说:“我希望你到达旅行的地方。如果这意味着要放慢飞往纽瓦克的航班,我们会减慢它们的速度,以确保我们可以安全地做到这一点。”



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