¿Cuál sería el resultado en la Segunda Guerra Mundial si el Cavity Magnetron hubiera sido inventado en Alemania y no en Gran Bretaña?

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(Imagen de flauta de un anuncio en línea en Upbeat Music, nombre del modelo no acreditado).

Hay una superposición bastante buena entre físicos teóricos y músicos. Al menos, esa fue la impresión que tuve cuando asistí a las clases de Peter Matthews en la UBC a principios de los 80 y escuché historias sobre su cuarteto de cuerdas aficionado a las discusiones sobre las matemáticas del fenómeno de las olas.

Entre las cosas que son ondas, se encuentran el sonido y la radiación electromagnética. En una flauta, sopla aire de baja frecuencia por un tubo, más allá de una serie de agujeros abiertos, que producen oscilaciones de tono y tempo de alta frecuencia según los agujeros que el flautista bloquea y no bloquea.

Un magnetrón de cavidad no es precisamente así. Sospecho que hay instrumentos musicales que son una analogía más cercana al magnetrón, pero yo, a diferencia de mis maestros, no soy un fanático de la música y no puedo nombrarlos. Además, es una analogía, y hay un poco más de trabajo involucrado en la creación de un magnetrón de cavidad de trabajo que simplemente perforar algunos agujeros en un bloque de cobre, pero. . .

El punto de esta analogía es que, si usted es un físico teórico en la década de 1930, y no puede “inventar” un magnetrón de cavidad, tiene una comprensión muy limitada de su profesión reclamada. Desarrollar el “invento” en algo que funcione y que pague las facturas es la parte difícil.

Y, efectivamente, según el artículo de Wiki vinculado anteriormente, hubo numerosos inventos independientes del magnetrón de la cavidad en los treinta años antes de que el Almirantazgo les diera a John Randall y Harry Boots un contrato para entregar un radar adecuado para su instalación en las nuevas corbetas inundadas por el yardas, que apenas podían ver nada en el mejor de los casos. (“¡Capitán! ¡Veo olas! O posiblemente solo agua. Estamos rodando tan mal que es difícil estar seguro”).

¿Por qué los esfuerzos anteriores no habían producido un magnetrón de cavidad en funcionamiento? Debido a que la industria privada echó un vistazo a la relación costo / beneficio y dijo: “LOL no”. Los magnetrones no eran tan buenos como los tubos de vacío convencionales para hacer lo que la industria quería. No hace falta decir que el radar de alta potencia y corto alcance no era algo que la industria quisiera.

Entonces, cuando Randall y Boots volvieron a su laboratorio, tenían décadas de trabajo para comenzar. Una vez que decidieron que las microondas eran el camino a seguir (alcance limitado pero alta discriminación, adecuado para recoger un submarino en el desorden a 10 km, más allá del cual ya no era asunto de la corbeta), podían jugar con klystrons como todos los demás, o elija los conceptos de magnetrón de cavidad que ofrecen el potencial de un transmisor centimétrico de alta potencia.

Les llevó seis meses. No fue difícil, digo. ¡Simplemente costaba más dinero que una compañía de radio de antes de la guerra se había preparado para pagar!

Como sabemos ahora, el aparato que produjeron fue lo suficientemente compacto como para no solo ir en una antena / superestructura lo suficientemente pequeña como para no volcar una corbeta, sino también para entrar en un avión, primero como un radar de IA, luego como un conjunto de búsqueda de superficie complementario (varias dificultades le impidieron reemplazar los conjuntos de indicadores), y más tarde como ayuda de bombardeo. )

Entonces, ¿por qué los alemanes no lo “inventaron”? ¡Porque no lo usaron! No hay corbetas ASW!

Bueno, eso no es del todo cierto. Obviamente, hay otros usos para un radar compacto de alcance relativamente corto. Una vez que la Fuerza Aérea Alemana se dio cuenta de que necesitaba un radar de Intercepción Aérea centimétrica, un conjunto centimétrico basado en magnetrón listo para usar hubiera sido agradable haber dado la menor penalización de arrastre que los conjuntos de Liechtenstein desplegados por primera vez en 1942. I sospecha, sin embargo, que la incapacidad de rastrear radares individuales debido a la amplia variabilidad en la frecuencia de emisión de la firma del magnetrón habría desalentado esto, aunque resulta que los alemanes tenían un conjunto de magnetrones de cavidad en desarrollo al final de la guerra.

O tal vez el problema de la frecuencia de emisión errática no fue el problema, y ​​fue lento en la oficina de dibujo en Siemens. (La fecha tardía de la introducción de Liechtenstein argumenta que el radar aéreo simplemente no es una prioridad suficientemente alta). Lo que sea. Solo quería mencionar esto como un ejemplo de una serie de problemas técnicos con el magnetrón de la cavidad que deben tenerse en cuenta al considerar su uso en tiempos de guerra.

Debido a que todo esto puede sonar como un experto Quora autoproclamado que abre un orificio que normalmente no se usa para comunicarse, agregaré una breve selección bibliográfica.

Brown, Louis. Una historia radar de la Segunda Guerra Mundial: imperativos técnicos y militares . Bristol, Reino Unido y Filadelfia: Institute of Physics Publishing, 1999.

Carter, CJ “H2S: Una ayuda de bombardeo y navegación por radar en el aire”. J. Inst. Elec. Ing. 93, Parte IIIA (Radiolocalización) (1946): 449-467.

Houldin, JEB “El Magnetrón”. J Inst. Elec. Ing . 84 (1939): 145-6.

Howse, Derek. Radar en el mar: la Royal Navy en la Segunda Guerra Mundial . Houndmills, Basingstoke, Reino Unido: Macmillan, 1995.

Kingsley FA ed. La aplicación de radar y otros sistemas electrónicos en la Royal Navy en la Segunda Guerra Mundial . Londres: Macmillan, 1995.

Como todos estos son bastante técnicos, sería negligente no mencionar una popularización que encontré muy útil, hace mucho tiempo, cuando estaba investigando estas cosas:

Devereaux, Tony. Messenger Gods of Battle: Radio, Radar, Sonar: The Story of Electronics in War . Londres: Brassey’s, 1990.

Es posible que tenga más suerte para encontrar los artículos de revistas antiguas que las monografías. Si lo hace, tómese un tiempo extra para la antigua serie especial Journal of the Institution of Electrical Engineers 1947. Todos los documentos son bastante técnicos, obviamente, pero son el comienzo necesario para cualquiera que investigue este tema en serio.