Radiolokátor (1): Zrození

RADAR (RAdio Detection And Ranging), česky radiolokátor, nemá na rozdíl od některých jiných geniálních výtvorů lidstva jednoho duchovního otce, ale byl vytvořen jednotlivými po sobě jdoucími teoretickými a praktickými kroky.

Jmenujme tedy alespoň nejvýznamnější z celé řady osobností, které bychom mohli bez uzardění zapsat do jeho pomyslného rodného listu. Již v roce 1865 britský fyzik James Maxwell (1831 – 1879) formuloval základní fyzikální principy týkající se existence a šíření elektromagnetických vln.

Jeho teoretické předpoklady přibližně o dvě desetiletí později experimentálně potvrdil německý badatel Heinrich Hertz (1857 – 1894), který navíc usoudil, že by mohlo docházet k odrazu „neviditelného“ vlnění od pevných objektů.

Těsně před koncem 19. století k rozšíření znalostí o elektromagnetickém záření přispěli svými praktickými pokusy italský vynálezce a podnikatel Guglielmo Marconi (1874 – 1937) i ruský fyzik Alexandr Popov (1859 – 1906).

Hertzův experimentální přístroj dokazující existenci elektromagnetických vln.. / Public Domain

Marconiho a Popova ostatně známe především jako objevitele bezdrátového přenosu informací, přičemž o prvenství jednoho či druhého se vedly spory až donedávna poměrně urputné spory.

Jak však ukazují nejnovější fakta, velmi pravděpodobně je v tomto směru předběhl americký badatel srbského původu Nikola Tesla (1856 – 1943), který svým prvenstvím takříkajíc naplnil ono známé rčení: „Když se dva perou, třetí se směje“.

Navíc nezůstal myšlenkově úplně pozadu ani na poli radiolokace, neboť správně předpověděl, že by vlnění mohlo být použito nejen k radiovému vysílání, ale také k zjištění pohybujících se kovových předmětů.

Dobová listina z roku 1904 ukazuje přihlášený Hülsmeyerův patent. / Public Domain

Nicméně skutečného praotce všech radarů představil v roce 1904 pod jménem telemobiloscope historií v tomto směru poněkud opomíjený německý vynálezce i podnikatel Christian Hülsmeyer (1881 - 1957) . Zařízení podobně jako Hertzův experimentální přístroj využívalo jiskrový vysílač s dipólovými anténami s všesměrovým vyzařováním.

Přijímací část telemobiloscope však již byla o poznání komplikovanější a sestávala z celokruhově otáčivé antény s poměrně úzkou charakteristikou, jejíž signál zpracovával jednoduchý koherentní přijímač.

Zjištěný předmět v zájmovém prostoru prozaicky oznamoval zvuk elektrického zvonku. Hülsmeyer přístroj nechal patentovat a dokonce se společníkem založil firmu, která měla zajistit jeho sériovou produkci.

První radiolokátor na světě měl být totiž dle plánů svého strůjce komerčně využit na palubách lodí v roli jakéhosi jednoduchého antikolizního systému. Jenže invence německého badatele v případě telemobiloscope předběhla svou dobu natolik, že zůstal i se svým zařízením nepochopen a podnikatelský úspěch spojený s finančním ziskem mu přinesly teprve jeho další vynálezy.

Replika telemobiloscope v Německém muzeu v Mnichově. / Public Domain

Poté vývoj v oblasti radiolokace na téměř třicet let prakticky ustrnul. Paradoxně i přesto, že zejména během první světové války došlo k obrovskému pokroku v letectví, přičemž jak známo, stroje těžší než vzduch představují pro většinu radarů klíčový objekt zájmu.

Pověstný výkřik do pomyslné tmy přišel zpoza oceánu na počátku třicátých let minulého století. Nejprve elektrotechnik Albert Hull (1880 – 1966) vyrobil první elektronku se zkříženým polem známou pod názvem magnetron.

Šlo o vůbec první pokročilý vysokofrekvenční generátor a tedy jakési srdce celé řady budoucích radiolokátorů. Mimochodem, dnes je tato součástka, na jejímž vzniku má svůj podíl i český fyzik August Žáček (1886 – 1961), doslova všudypřítomná, neboť je mimo jiné základem každé mikrovlnné trouby.

Následně v roce 1923 američtí elektroinženýři Albert Taylor (1879 – 1961) a Leo Young (1891 – 1981) dokázali pomocí svého zařízení detekovat loď plující na řece Potomac.

Zjednodušené zobrazení konstrukce magnetronu. / Public Domian

Skutečný rozmach přinesla až léta těsně před začátkem a během 2. světové války. Svá první zařízení pracující na principu primární radiolokace začaly v té době postupně vyvíjet v Sovětském svazu, Japonsku, Nizozemí, Francii, Itálii a Spojených státech.

Mimochodem, právě spojovací vojsko USA stojí za akronymem RADAR, neboť ho jako první v roce 1939 použilo ve své terminologii. Avšak rozhodující vliv na další dění v této oblasti ovšem měla Velká Británie spolu s Německem.

A nešlo jen o sériovou produkci samotných radiolokátorů, ale i jejich efektivní operační použití, včetně začlenění zařízení do nově vznikajících integrovaných systémů protivzdušné obrany.

Příště: Nasazení radiolokátorů ve Velké Británii během druhé světové války.

Zdroj: Radar Tutorial, Radar World, Radar Pages