“千里眼”的發(fā)明

雷達(dá)是什么？雷達(dá)是利用電磁波探測(cè)目標(biāo)的電子設(shè)備。它是英文Radar的音譯，源于radio detection and ranging的縮寫，原意為“無線電探測(cè)和測(cè)距”，即用無線電的方法發(fā)現(xiàn)目標(biāo)并測(cè)定它們的空間位置。因此，雷達(dá)也被稱為“無線電定位”。

自然界中有一種動(dòng)物與生俱來的備有雷達(dá)，那就是蝙蝠。蝙蝠為什么能在黑暗中飛行？不論如何黑暗，如何狹窄的地方，絕不碰壁。它怎樣知道前面有無障礙呢？蝙蝠能夠避免碰撞，是借一種天然雷達(dá)，不過是聲波代替電磁波，在原理方面完全相仿。飛行時(shí)，蝙蝠口中會(huì)發(fā)出一種頻率極高的聲波，超過人類的聽覺范圍。這種聲波碰到墻上，就會(huì)折回，蝙蝠的耳膜就能分辨障礙物距離自己的遠(yuǎn)近，而向適宜的方向飛去。蝙蝠傳輸聲波也像雷達(dá)一樣，都是相距極短的時(shí)間而且極有規(guī)則，并且每只蝙蝠，有其固有的頻率，這樣它們可分清自己的聲音，不至互相擾亂。

那么，人類發(fā)明雷達(dá)的過程是怎樣的呢？

雷達(dá)的發(fā)明可以追溯到19世紀(jì)。1887年，德國科學(xué)家赫茲在證實(shí)電磁波的存在時(shí)，就已發(fā)現(xiàn)電磁波在傳播的過程中遇到金屬物會(huì)被反射回來，正如光會(huì)被鏡面反射一樣。這實(shí)質(zhì)上就是雷達(dá)的工作原理。不過，當(dāng)時(shí)赫茲并沒有想到利用這一原理來進(jìn)行無線電通訊。

1897年的夏天，在波羅的海的海面上，俄國科學(xué)家波波夫在“非洲號(hào)”巡洋艦和“歐洲號(hào)”練習(xí)船上直接進(jìn)行5千米的通信試驗(yàn)時(shí)，通訊突然中斷了，幾分鐘后又恢復(fù)了正常。這種現(xiàn)象連續(xù)幾次出現(xiàn)，起初他以為是機(jī)器出現(xiàn)了故障，經(jīng)檢查，一切正常。排除了機(jī)器故障，波波夫注意起其他方面的細(xì)節(jié)。他發(fā)現(xiàn)，每當(dāng)聯(lián)絡(luò)艦“伊林中尉號(hào)”在兩艦之間通過時(shí)，通信就會(huì)中斷。波波夫憑著自己敏銳的感覺，立刻意識(shí)到，就是這只船在經(jīng)過兩艦之間時(shí)擋住了無線電波。他在工作日記上記載了障礙物對(duì)電磁波傳播的影響，并在試驗(yàn)記錄中提出了利用電磁波進(jìn)行導(dǎo)航的可能性。但令人遺憾的是，他沒有將此想法付諸實(shí)踐。但是，這可以說是雷達(dá)思想的萌芽。

1934年，英國人沃特森？瓦特受命擔(dān)任英國皇家無線電研究所所長，負(fù)責(zé)對(duì)地球大氣層進(jìn)行無線電科學(xué)考察。一天，他像往常一樣坐在熒光屏前觀察接收回來的電磁波圖像，突然，他的目光被熒光屏上的一連串亮點(diǎn)吸引住了。從亮度和距離分析，這些光點(diǎn)完全不同于被電離層反射回來的無線電回波信號(hào)。原來這些亮點(diǎn)是被附近一座高樓反射回來的無線電信號(hào)。這一發(fā)現(xiàn)使他很興奮，在熒光屏上既然可以清楚地顯示出被建筑物反射的無線電信號(hào)，那么空中的飛機(jī)，是不是也可以在熒光屏上得到反映呢？要知道，在當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件下，除了看見飛機(jī)和聽見飛機(jī)的聲音之外，還沒有一種能提前發(fā)現(xiàn)飛機(jī)的方法。

那個(gè)時(shí)候，正值英國加緊發(fā)展防空力量時(shí)期，英國空軍還專門找了一批聽覺靈敏的盲人采用耳朵搜尋敵機(jī)。當(dāng)瓦特將自己的發(fā)現(xiàn)和想法寫成報(bào)告后，空軍部如獲至寶，立即下令撥款試驗(yàn)。根據(jù)上述的設(shè)想，瓦特和一批英國電機(jī)工程師終于在1935年研制成功第一部能用來探測(cè)飛機(jī)的雷達(dá)。

到1939年為止，雷達(dá)技術(shù)已達(dá)到了完全實(shí)用的地步。就在這一年，爆發(fā)了第二次世界大戰(zhàn)，這項(xiàng)發(fā)明在二戰(zhàn)中顯示出了它的巨大威力，出現(xiàn)了地對(duì)空、空對(duì)地（搜索）轟炸、空對(duì)空（截?fù)簦┗鹂亍澄易R(shí)別功能的雷達(dá)技術(shù)。

雷達(dá)的優(yōu)點(diǎn)是白天黑夜均能探測(cè)遠(yuǎn)距離的目標(biāo)，且不受霧、云和雨的阻擋，具有全天候、全天時(shí)的特點(diǎn)，并有一定的穿透能力。因此，它不僅成為軍事上必不可少的電子裝備，而且廣泛應(yīng)用于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展（如氣象預(yù)報(bào)、資源探測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)等）和科學(xué)研究（如天體研究、大氣物理、電離層結(jié)構(gòu)研究等）。