Johna W. Marchettiego

John William Marchetti (6 czerwca 1908 - 28 marca 2003) był pionierem radarów, który miał wybitną karierę łączącą działalność rządową i przemysłową. Urodził się w rodzinie imigrantów w Bostonie w stanie Massachusetts . W 1925 roku wstąpił do Columbia College i Columbia School of Engineering and Applied Science (studia licencjackie Uniwersytetu Columbia ). W ramach sześcioletniego programu łączącego sztuki wyzwolone i inżynierię zdobył zarówno AB i stopnie licencjata, a następnie absolwent EE (inżynieria elektryczna) w 1931 r. Był zatrudniony przez New York Edison jako inżynier energetyczny przez kilka lat, w tym czasie uczestniczył również w US Naval Reserve jako chorąży .

Armia - Laboratoria Korpusu Sygnałowego

W 1937 Marchetti uzyskał stanowisko służby cywilnej w Signal Corps Laboratories (SCL) w Fort Monmouth, New Jersey . Zaczynał jako młodszy inżynier radiowy w General Development Laboratory, przeprowadzając testy na SCR-300 , znanym jako zestaw komunikacyjny „ walkie-talkie ”. Po otrzymaniu odpowiednich poświadczeń bezpieczeństwa został przeniesiony do sekcji Radio Position Finding (RPF – wczesne oznaczenie SCL dla radaru), gdzie Paul E. Watson , główny inżynier SCL, kierował rozwojem pierwszego impulsowego systemu wykrywania Korpusu Łączności. Jego początkowym zadaniem było zaprojektowanie nadajnika 600 MHz dla przyszłych systemów RPF z wykorzystaniem nowo opracowanych lamp Doorknob.

W grudniu 1937 roku w pobliżu wybrzeża zainstalowano eksperymentalny sprzęt pracujący na częstotliwości 200 MHz i wykrył samoloty z odległości do siedmiu mil lecące do iz Nowego Jorku . Na początku 1938 roku działania RPF zostały przeniesione do bezpieczniejszego miejsca w Fort Hancock w Sandy Hook , półwyspie sięgającym do portu w Nowym Jorku . Początkowy system Watsona został oznaczony jako SCR-268 , a wkrótce wyewoluowały dwa inne systemy, SCR-270 (mobilny) i SCR-271 (stacjonarny). Marchetti kontynuował prace nad urządzeniami 600 MHz, a także nad pozostałymi trzema systemami. Przed końcem 1940 roku wszystkie zostały wprowadzone do produkcji i miały ograniczone zastosowanie.

W 1941 roku SCL ponownie przeniosła się, tym razem do Camp Evans , położonego kilka mil na południe od Fort Monmouth. Tutaj nazywało się Evans Signal Laboratory, a Watson, obecnie podpułkownik , pełnił funkcję dyrektora.

Jeden z pierwszych SCR-270 był w służbie na wyspie Oahu 7 grudnia 1941 roku. O 7:20 operatorzy zgłosili wykrycie lotu samolotów na północ, ale oficer dyżurny odrzucił to jako „nic niezwykłego” i alarm pozostał niezauważony. O 7:53 Japończycy uderzyli w Pearl Harbor .

Wraz z przystąpieniem Stanów Zjednoczonych do wojny większość personelu SCL została powołana do armii; Marchetti został mianowany kapitanem . Po niespodziewanym bombardowaniu Pearl Harbor wdrożono program ratunkowy mający na celu pozyskanie radarów do ochrony strefy Kanału Panamskiego przed podobnym atakiem. Aby wykryć nisko lecące samoloty z odległości umożliwiającej wystarczające ostrzeżenie, potrzebny był system radarowy o wysokiej częstotliwości dla statków pikietujących stacjonujących 100 mil od brzegu. Współpracownik Harold A. Zahl opracował lampę (VT-158), która dawała do 240 kW mocy impulsu przy 600 MHz. (W rzeczywistości były to cztery triody i związane z nimi obwody ciasno upakowane w jednej szklanej kopercie.) Marchetti kierował 20-osobowym zespołem dostosowującym SCR-268 do używania tej lampy; projekt został ukończony w ciągu kilku tygodni, a pierwszy zestaw został zainstalowany na MS Nordic.

Gdy wojska amerykańskie rozpoczęły odzyskiwanie wysp na Pacyfiku , pojawiła się pilna potrzeba posiadania przenośnego radaru, który zapewniałby wczesne ostrzeganie przed samolotami średniego zasięgu. Ponownie Marchetti otrzymał zadanie opracowania odpowiedniego systemu. W ciągu zaledwie kilku dni Marchetti i jego zespół przekształcili radar statku pikietowego w AN/TPS-3, lekki, przenośny system, który niewielka załoga mogła zmontować i uruchomić w ciągu 30 minut. Nieco później zestaw został zmodyfikowany jako radar lokalizujący moździerze, AN / TPQ-3. Podczas wojny zbudowano około 900 takich systemów wczesnego ostrzegania i lokalizowania moździerzy, w tym 24 zestawy używane w D-Day Lądowanie w Normandii .

Przez kolejne lata wojny Marchetti był zaangażowany w różnorodne projekty radarowe. Jednym z największych działań było jego wsparcie dla Rad Lab w MIT w opracowaniu mobilnego systemu mikrofalowego do układania broni, ostatecznie oznaczonego jako SCR-584 . Bez wątpienia najbardziej znany system radarowy tej wojny, w tym komputer analogowy M-9 , który przygotował grunt pod wielki powojenny postęp w tej dziedzinie.

Ataki niemieckich latających bomb V-1 na Anglię rozpoczęły się na początku 1944 roku. Kilka systemów SCR-268 zmodernizowanych do 600 MHz zostało przewiezionych do Anglii i ustawionych na wybrzeżu w celu kierowania działami przeciwlotniczymi. Kiedy po raz pierwszy użyto dział kierowanych radarem, ich trafienia były w rzeczywistości zmniejszone. Marchetti został wysłany do Anglii, aby sprawdzić radary. Stwierdził, że funkcja elektroniczna była prawidłowa; jednak sygnał wysyłany do komputera analogowego celującego w działo nie był bezpośrednim odbiciem od V-1, ale sygnałem odbijanym od pobliskiego kanału La Manche . Po niewielkiej zmianie sprzętu, jak również procedury operacyjnej, prawdopodobieństwo trafienia wzrosło z kilku procent do około 90 procent, ratując w ten sposób tysiące istnień ludzkich. Za swoje wysiłki Marchetti został odznaczony Orderem Imperium Brytyjskiego (OBE).

Po skorygowaniu operacji SCR-268 Marchetti pozostał w Anglii, aw czerwcu 1944 brał udział w D-day wyzwolenia Europy. Po plaży Omaha w Normandii służył jako oficer radarowy 1. Armii i został awansowany do stopnia majora . Między innymi poszukiwał na niezabezpieczonych terenach niemieckich instalacji radarowych. Po kilku miesiącach służby w Europie wrócił do Fort Monmouth. W 1999 roku Federacja Francuskich Weteranów Wojennych przyznała Marchettiemu Medal Normandzki w uznaniu jego zasług.

Siły Powietrzne - Badania Cambridge

W lutym 1945 r. Siły Powietrzne Armii przejęły od Korpusu Łączności część laboratoriów radarowych w Fort Monmouth, wyznaczając tę ​​działalność jako Watson Laboratories. Po zakończeniu wojny w maju Marchetti, teraz przydzielony do Watson Laboratories, rozpoczął rekrutację naukowców i inżynierów z Rad Lab w MIT i Radio Research Laboratory na Uniwersytecie Harvarda do pracy w laboratoriach Sił Powietrznych.

Watson Laboratories zostało upoważnione do założenia Cambridge Field Station (CFS), sąsiadującej z MIT i Harvardem. We wrześniu 1945 r. Marchetti został przydzielony jako pełniący obowiązki dowódcy CFS. Piętnaście projektów pierwotnie w Rad Lab wraz ze sprzętem laboratoryjnym zostało przeniesionych do CFS. Uwzględniono również obiekty testowe zlokalizowane na Hanscom Army Air Field w pobliskim Bedford w stanie Massachusetts . Do marca 1946 r. CFS zatrudniało 770 pracowników, w tym 350 naukowców, inżynierów i inny personel techniczny.

W listopadzie 1946 r. Marchetti, po otrzymaniu honorowego zwolnienia z armii w stopniu podpułkownika , został mianowany Szefem Wydziału Badawczego, obejmującego wszystkie działania techniczne CFS. Obejmowało to cztery laboratoria składowe (anteny, komponenty RF, komponenty elektroniczne oraz inżynieria elektryczna i mechaniczna) oraz sześć laboratoriów systemowych (radar naziemny, nawigacja, komunikacja, systemy przekaźnikowe, środki zaradcze i badania specjalne). Główne projekty, za które Marchetti odpowiadał w tamtym czasie, obejmowały dalszy rozwój eksperymentalnego systemu kontroli ruchu lotniczego (rozpoczęty w Rad Lab); eksperymentalne wystrzelenie niemieckich V-2 na poligonie rakietowym White Sands w Nowym Meksyku ; oraz rozwój VOLIR (Volumetric Indicating Radar), zautomatyzowanego radaru skanującego dla systemu kontroli ruchu lotniczego VolScan (Volume Scanning).

We wrześniu 1947 roku Siły Powietrzne Armii Stanów Zjednoczonych przekształciły się w Siły Powietrzne Stanów Zjednoczonych , odrębną służbę. CFS został usunięty spod Laboratoriów Watsona i stał się Bazą Sił Powietrznych, później Stacją Elektroniki. W grudniu 1948 r. Wydział Badań został przemianowany na Dyrekcję Badań Radiofizyki CFS. Nadal kierowany przez Marchettiego, do jego znaczących osiągnięć należało opracowanie technik transmisji danych wyjściowych z zestawów radarowych przez sieci telefoniczne (nazwane później modemem ) oraz pistolet świetlny (długopis) do wyznaczania celów na radarze CRT do inicjowania śledzenia (później używany w kursorach do wyświetlaczy komputerowych). W ramach projektu Billboard na wybrzeżu zainstalowano eksperymentalny radar dalekiego zasięgu o niskiej częstotliwości w celu przeszukiwania Oceanu Atlantyckiego .

CFS został przemianowany na Air Force Cambridge Research Laboratories (AFCRL) w lipcu 1949 roku. W tamtym czasie możliwości obrony powietrznej armii amerykańskiej budziły wielkie obawy. Marchetti i George E. Valley, były naukowiec Rad Lab, który dołączył do wydziału fizyki MIT, założyli Komitet Inżynierii Systemów Obrony Powietrznej. Na podstawie tego komitetu w lipcu 1950 r. AFCRL oficjalnie utworzono Projekt Obrony Powietrznej. Na tej podstawie wyewoluował pierwszy projekt obronny na dużą skalę od czasów II wojny światowej.

Wkrótce uznano, że informacje z wielu radarów będą musiały być przetwarzane przez centralny, wysokowydajny komputer czasu rzeczywistego; Marchetti zaproponował, aby Whirlwind , opracowywany przez Jaya W. Forrestera z MIT, spełniał wymagania i powinien być używany. (Wraz z późniejszym dodaniem pamięci z rdzeniem magnetycznym oznaczono ją jako AN / FSQ-7 .) W połączeniu z powiązanymi osiągnięciami AFCRL (modemy do przesyłania sygnałów radarowych i broń świetlna do obsługi wyświetlaczy), ostatecznie stało się to SAGE ( Semi Automatyczne środowisko naziemne ) system obrony powietrznej dla Ameryki Północnej. Działalność ta została najpierw nazwana Projektem Charles, a później Projektem Lincoln; ten ostatni był fundamentem Lincoln Laboratory , federalnie finansowanego centrum badawczo-rozwojowego MIT.

Operacje AFCRL zaczęły migrować do Hanscom AFB w Bedford we wczesnych latach pięćdziesiątych. W czerwcu 1951 roku AFCRL został przemianowany na Air Force Cambridge Research Center (AFCRC), a operacja Marchettiego została wyznaczona na Electronics Research Division (ERD). AFCRC został oddany pod dowództwo generała dywizji Jamesa F. Phillipsa w sierpniu, a Marchetti został mianowany zastępcą technicznym dowódcy. Oprócz ERD, AFCRC posiadało Dywizję Wojny Atomowej i Dywizję Badań Geofizycznych, za które technicznie odpowiada Marchetti. Na początku 1952 roku AFCRC zatrudniała ponad 2500 pracowników, a trzy dywizje zostały przeniesione do dyrekcji.

Projekt Lincoln w MIT był pod nadzorem ERD, a integracja radarów projektu stała się głównym działaniem w ERD. W marcu 1952 r. Dane radarowe zostały przesłane z Bedford do komputera Whirlwind w MIT przez 8-cyfrowe łącze telefoniczne opracowane przez ERD, umożliwiając pierwsze w pełni zautomatyzowane przechwycenie samolotu za pomocą SAGE. Do końca 1952 roku na Cape Cod działało 12 radarów w eksperymentalnym systemie SAGE.

Inne ważne działania w latach 1952-1953 obejmowały uzupełnienie systemu kontroli ruchu lotniczego VolScan o komputer zawierający pierwszy graficzny interfejs użytkownika (GUI); utworzenie Obserwatorium Górnego Powietrza w Nowym Meksyku; otwarcie arktycznej stacji badawczej na Lodowej Wyspie Fletchera (T-3); udział w testach atomowych Project Buster-Jangle w Nevadzie; prowadzenie Projektu Moby Dick, rekordowego lotu balonem w badaniach na dużych wysokościach; oraz opracowanie wysokowydajnego komputera analogowego do taktycznej kontroli ruchu lotniczego.

Firma AVCO

Marchetti zrezygnował z AFCRC w maju 1954 roku. Korporacja Avco rozwijała swój Dział Badań i Rozwoju (RAD) w Wilmington w stanie Massachusetts , a Martchetti dołączył do nich jesienią 1954 roku jako dyrektor Laboratorium Badawczego Elektroniki. W ramach wspólnego projektu Sił Powietrznych Stanów Zjednoczonych i Królewskich Kanadyjskich Sił Powietrznych w całej Kanadzie budowano Pinetree Line (seria radarów o stałej pozycji ) . Było to następstwem udanego Projektu Lincoln. W 1951 roku Watson Laboratories zostało przeniesione do Griffiss AFB , Nowy Jork, stając się Rome Air Development Center (RADC); to centrum Sił Powietrznych było odpowiedzialne za radary Pinetree.

Opierając się na swoich wczesnych relacjach z Watson Laboratories i doświadczeniu z SAGE, Marchetti był w stanie uzyskać kontrakt od RADC dla Avco RAD na zaprojektowanie i zbudowanie eksperymentalnego systemu antenowego z układem fazowym, umożliwiającego szerokie skanowanie na Pinetree i innych przyszłych radarach. Do tego celu zatrudniono kilku inżynierów AFCRC. Projekt, nazwany Steerable Array Radar and Communications (SARAC), został pomyślnie zakończony, z prototypową anteną o wymiarach 15 na 15 stóp, zawierającą setki elementów nadajnika i odbiornika, które umożliwiły elektroniczne skanowanie wielu wiązek. Avco RAD nie udało się pozyskać kontraktu na produkcję ulepszonych radarów.

Laboratorium badawcze Avco Everett, również zlokalizowane w rejonie Bostonu, miało kontrakty z AFCRC, które obejmowały badanie plazmy generowanej przez pojazdy powracające . W tym celu Marchetti z Avco RAD opracował pulsacyjny radar 30 MHz, który został ustawiony na wyspie San Salvador w celu obserwacji zjonizowanego śladu z kapsuły NASA Mercury . Radar ten był używany na początku 1961 roku do pozyskiwania danych z ponownego wejścia lotu MA-6 . W wielu kolejnych raportach i artykułach instrument był określany jako radar Marchettiego.

Marchetti, Inc.

Natick w stanie Massachusetts powstała firma Marchetti, Inc. , której głównym celem były badania i rozwój zaawansowanych radarów. Jednym z pierwszych kontraktów było RADC na zaprojektowanie i wyprodukowanie szerokopasmowego nadajnika radarowego. Działało to w zakresie od 1,224 do 1,386 GHz w paśmie L przy użyciu dwóch lamp z falą bieżącą , które wytwarzały moc szczytową 10 kW. Zostało to zakończone w 1963 roku.

Inny wczesny kontrakt RADC dotyczył opracowania radaru na poligonie rakietowym White Sands w Nowym Meksyku do pomiarów powrotnych. W tym celu przebudowano radar 100 MHz AN/TPQ-20 z pięcioma antenami Yagi, aby odbierać sygnały spolaryzowane pionowo i poziomo odbite od pojazdu testowego. W latach 1965–66 przeprowadzono dogłębne badania analityczne i eksperymentalne dla RADC w celu scharakteryzowania wydajności elementów szyku antenowego. Obejmowało to macierze zawierające do 1000 elementów i częstotliwości od UHF do pasma X.

Chociaż jego firma odniosła spory sukces w pozyskiwaniu i wykonywaniu zaawansowanych prac radarowych, Marchetti był rozczarowany opłacalnością kontraktów obronnych i zdecydował się zmienić swoją dziedzinę na szybki transport. Ustawa o transporcie naziemnym dużych prędkości z 1965 r. otworzyła drzwi do nowej ery operacji kolejowych. Firma Budd we współpracy z Pennsylvania Railroad opracowała Metroliner , elektryczny, wieloczłonowy, szybki pociąg pasażerski, w którym każdy wagon miał własną lokomotywę wykorzystującą moc pobieraną z sieci trakcyjnej .

W 1966 roku, opierając się na swoim doświadczeniu w systemach zasilania podczas pracy w New York Edison i swojej wiedzy w zakresie elektromechanicznych systemów sterowania z rozwoju radarów, Marchetti przekonał urzędników Budd do wykorzystania jego firmy do prac elektrotechnicznych na Metroliner. Chociaż główne biuro Marchetti, Inc. pozostało w Natick, główne działania Metrolinera odbywały się w Wilmington, Delaware , w Penn Central (później Amtrak ) place remontowe. Prototypowe samochody Budd Metroliner testowano z prędkością 164 mil na godzinę i weszły do ​​regularnej eksploatacji na liniach Penn Central między Waszyngtonem a Nowym Jorkiem na początku 1969 roku; ich prędkość była jednak ograniczona do 100 do 125 mil na godzinę ze względu na warunki na torze. W 1971 roku samochody zostały przeniesione do nowo powstałej firmy Amtrak , ale nadal były ulepszane i konserwowane przez firmę Budd.

Marchetti, Inc. kontynuowała współpracę z Budd do 1978 roku, głównie jako podwykonawca , ale przez pewien czas jako spółka zależna . Te 12 lat było dla Marchettiego zupełnie nową karierą. Inżynier, który pracował dla firmy w latach 70., powiedział, że uważa Johna Marchettiego za wybitnego inżyniera elektryka, ale był całkowicie nieświadomy, że miał wcześniejszą karierę w radarach.

Zamknięcie

Żona Johna Marchettiego, Sara, wspierała go przez całą karierę. Mieli jedną córkę, Ninę M. Archabal, i jednego syna, Johna W. Marchettiego Jr. Po przejściu na emeryturę wrócił do New Jersey i mieszkał w Cherry Hill . Odwiedził Camp Evans w styczniu 1999 r., aby przekazać ustną historię swojej tam pracy. W listopadzie 2000 roku przedstawił ustną historię swojej całej kariery dla Narodowego Muzeum Historii Ameryki w Smithsonian Institution . John W. Marchetti zmarł 28 marca 2003 roku w Cherry Hill.

Notatki

Źródła ogólne