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人们在蝙蝠的启示下发明了

时间: 玉玲2 历史故事

  大家都知道蝙蝠吧!那么你知道人们在蝙蝠的启示下发明了什么吗?一起来看看小编给大家精心准备的资料,欢迎阅读!

  人们在蝙蝠的启示下发明了:雷达

  雷达是一种神奇的电学器具,它由电磁波往返时间,测得阻波物的距离。假如你问雷达是谁发明的?在芬克的雷达机械中说,“雷达的发明,不能专归于某一位科学家,乃是许多无线电学工程师努力研究,加以调准而成。”在战时,美国麻省理工学院由五百位科学家和工程师致力于雷达的研究。希奇得很,在自然界中,你找得到神为某种动物所豫备的雷达。

  在一九四七年一月号的英国奋勉杂志上,科学家B.Vesey-Fitzgerald发表了一篇很有趣的文本,给我们解释蝙蝠在黑暗中如何指导自己飞行,不论如何黑暗,如何狭窄的地方,绝不碰壁,这是什么原因?它怎样知道前面有无障碍呢?关于这事有两位美国生物学家格利芬和迦朗包在一九四零年已经证明,蝙蝠能够避免碰撞,是藉一种天然雷达,不过是声波代替电磁波,在原理方面完全相仿。

  从蝙蝠口中发出一种频率极高的声波,超过人类听觉范围以外,二位科学家藉着一种特制的电力设备,在蝙蝠飞行时,将它所发的高频率声波记录出来。这种声波碰到墙上,必然折回,它的耳膜就能分辨障碍物的距离远近,而向适宜方向飞去。蝙蝠传输声波也像雷达一样,都是相距极短的时间而且极有规则,并且每只蝙蝠,有其固有的频率,这样蝙蝠可分清自己的声音,不至发生扰乱。

  因这缘故,蝙蝠飞行之时,常是张口,假如你将它口紧闭,它便失去指挥作用,假如堵上它的耳朵,便要撞到墙上,无法飞行。这个有趣的实验,道破了它的秘密。

  拓展:雷达起源

  雷达的出现,是由于二战期间当时英国和德国交战时,英国急需一种能探测空中金属物体的雷达(技术)能在反空袭战中帮助搜寻德国飞机。二战期间,雷达就已经出现了地对空、空对地(搜索)轰炸、空对空(截击)火控、敌我识别功能的雷达技术。

  二战以后,雷达发展了单脉冲角度跟踪、脉冲多普勒信号处理、合成孔径和脉冲压缩的高分辨率、结合敌我识别的组合系统、结合计算机的自动火控系统、地形回避和地形跟随、无源或有源的相位阵列、频率捷变、多目标探测与跟踪等新的雷达体制。

  后来随着微电子等各个领域科学进步,雷达技术的不断发展,其内涵和研究内容都在不断地拓展。雷达的探测手段已经由从前的只有雷达一种探测器发展到了红外光、紫外光、激光以及其他光学探测手段融合协作。还有一种精神感应雷达,该雷达能够对人类在脑电波起反应,对人体的生命迹象进行感知。

  当代雷达的同时多功能的能力使得战场指挥员在各种不同的搜索/跟踪模式下对目标进行扫描,并对干扰误差进行自动修正,而且大多数的控制功能是在系统内部完成的。

  自动目标识别则可使武器系统最大限度地发挥作用,空中预警机和JSTARS这样的具有战场敌我识别能力的综合雷达系统实际上已经成为了未来战场上的信息指挥中心。

  发展史

  1842年,奥地利物理学家多普勒(Christian Andreas Doppler)率先提出利用多普勒效应的多普勒式雷达。

  1864年,英国物理学家麦克斯韦(James Clerk Maxwell)推导出可计算电磁波特性的公式。

  1886年,德国物理学家赫兹(Heinerich Hertz)展开研究无线电波的一系列实验。

  1888年赫兹成功利用仪器产生无线电波。

  1897年汤姆逊(JJ Thomson)展开对真空管内阴极射线的研究。

  1904年侯斯美尔(Christian Hülsmeyer)发明电动镜(telemobiloscope),是利用无线电波回声探测的装置,可防止海上船舶相撞。

  1906年德弗瑞斯特(De Forest Lee)发明真空三极管,是世界上第一种可放大信号的主动电子元件。

  1916年马可尼( Marconi)和富兰克林(Franklin)开始研究短波信号反射。

  1917年罗伯特·沃特森·瓦特(Robert Watson-Watt)成功设计雷暴定位装置。

  1922年马可尼在美国电气及无线电工程师学会(American Institutes of Electrical and Radio Engineers)发表演说,题目是可防止船只相撞的平面角雷达。

  1922年美国泰勒和杨建议在两艘军舰上装备高频发射机和接收机以搜索敌舰。

  1924年英国阿普利顿和巴尼特通过电离层反射无线电波测量赛层(ionosphere)的高度。美国布莱尔和杜夫用脉冲波来测量亥维塞层。

  1925年贝尔德(John L. Baird)发明机动式电视(现代电视的前身)。

  1925年伯烈特(Gregory Breit)与杜武(Merle Antony Tuve)合作,第一次成功使用雷达,把从电离层反射回来的无线电短脉冲显示在阴极射线管上。

  1931年美国海军研究实验室利用拍频原理研制雷达,开始让发射机发射连续波,三年后改用脉冲波。

  1935年法国古顿研制出用磁控管产生16厘米波长的信号,可以在雾天或黑夜发现其他船只。这是雷达和平利用的开始。

  1935年英国罗伯特·沃特森·瓦特发明第一台实用雷达

  1936年1月英国罗伯特·沃特森·瓦特在索夫克海岸架起了英国第一个雷达站。英国空军又增设了五个,它们在第二次世界大战中发挥了重要作用。

  1937年马可尼公司替英国加建20个链向雷达站。

  1937年美国第一个军舰雷达XAF试验成功。

  1937年瓦里安兄弟(Russell and Sigurd Varian)研制成高功率微波振荡器,又称速调管(klystron)。

  1939年布特(Henry Boot)与兰特尔(John T. Randall)发明电子管,又称共振穴磁控管(resonant-cavity magnetron )。

  1941年苏联最早在飞机上装备预警雷达。

  1943年美国麻省理工学院研制出机载雷达平面位置指示器,预警雷达。

  1944年马可尼公司成功设计、开发并生产「布袋式」(Bagful)系统,以及「地毡式」(Carpet)雷达干扰系统。前者用来截取德国的无线电通讯,而后者则用来装备英国皇家空军(RAF)的轰炸机队。

  1945年二次大战结束后,全凭装有特别设计的真空管──磁控管的雷达,盟军得以打败德国。

  1947年美国贝尔电话实验室研制出线性调频脉冲雷达。

  50年代中期美国装备了超距预警雷达系统,可以探寻超音速飞机。不久又研制出脉冲多普勒雷达。

  1959年美国通用电器公司研制出弹道导弹预警雷达系统,可发跟踪3000英里外,600英里高的导弹,预警时间为20分钟。

  1964年美国装置了第一个空间轨道监视雷达,用于监视人造地球卫星或空间飞行器。

  1971年加拿大伊朱卡等3人发明全息矩阵雷达。与此同时,数字雷达技术在美国出现。

  1993年美国曼彻斯特市德雷尔·麦吉尔发明了多塔查克超智能雷达。

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