Rudolf Kühnhold - Rudolf Kühnhold

Rudolf Kühnhold (1903-1992) était un physicien expérimental à qui l'on attribue souvent le mérite d'avoir lancé des recherches qui ont conduit au Funkmessgerät (appareil de mesure radio – radar) en Allemagne.

Jeunesse

Natif de Schwallungen , Saxe-Meiningen , Kühnhold a fait ses études supérieures en physique à l' Université de Göttingen . Après avoir obtenu un doctorat. en physique en 1928, il prend un poste au Nachrichtenmittel-Versuchsanstalt (NVA – Navy Transmissions Laboratory) de la Kriegsmarine (Marine allemande) à Kiel . Là, il a travaillé dans la recherche acoustique, en particulier à Unterwasser-Schall ( sonar ) dans le but d'améliorer la précision de la détection des navires utilisant des signaux sous-marins proches de la surface. Bien que ses efforts aient abouti à un brevet et qu'en 1931, il fut promu directeur scientifique de la NVA, il devint convaincu que la précision souhaitée ne serait atteinte qu'en utilisant des techniques électromagnétiques plutôt qu'acoustiques.

Recherche radar

Arrière-plan

La première démonstration de signaux radio pour la détection de navires a été faite en 1904 par Christian Hülsmeyer , avec un appareil appelé le Telemobilskop (Télémobiloscope). Ce dispositif, cependant, ne pouvait ni distinguer entre plusieurs cibles ni mesurer directement la distance à une cible, et n'a donc pas été accepté comme ayant une valeur pratique. D'autres ensembles similaires avaient vu le jour au cours des décennies intermédiaires, mais aucun n'a réussi.

L'approche de Kühnhold

Les études analytiques de Kühnhold ont indiqué qu'un faisceau très étroit pourrait résoudre le problème des cibles multiples. En 1933, il obtient des postes d'émission et de réception fonctionnant à 13,5 cm (2,22 GHz), tous deux utilisant des tubes Barkhausen-Kurz . Une cible réfléchissante a été mise en place à une distance de 2 km. L'émetteur n'a produit que 0,1 watt – trop petit pour le trajet total de 4 km – et l'expérience a échoué.

Pour d'autres expériences, Kühnhold s'est tourné vers Paul-Gunther Erbsloh et Hans-Karl von Willisen, des opérateurs de radio amateur qui avaient lancé un projet de système VHF à faisceau étroit pour des communications sécurisées. Pour l'effort, En janvier 1934, Erbsloh et von Willisen, avec le soutien de Kühnhold, ont formé une nouvelle société - Gesellschaft für Electroakustische und Mechanische Apparate . Dès le début, cette entreprise s'appelait toujours simplement GEMA.

Un magnétron à anode divisée, produisant 70 W à 50 cm (600 MHz) a été acheté au Philips Research Laboratory aux Pays-Bas. Hans E. Hollmann et Jakob Theodor J. Schultes, tous deux affiliés au prestigieux Heinrich Hertz Institute de Berlin, ont été ajoutés en tant que consultants pour développer respectivement un récepteur régénératif et des antennes Yagi .

Les antennes d'émission et de réception étaient placées à une certaine distance l'une de l'autre. En juin 1934, de gros navires traversant le port de Kiel ont été détectés par interférence Doppler à une distance d'environ 2 km. L'appareil avait une faible fiabilité de détection en raison de l'instabilité de fréquence du magnétron, une caractéristique de tous les premiers dispositifs à anode divisée.

Partenariat avec GEMA

Kühnhold a travaillé en étroite collaboration avec GEMA et a dirigé leurs tentatives d'améliorer le système à ondes continues, mais a également conservé son poste à la NVA. En octobre 1934, de fortes réflexions ont été observées à partir d'un avion qui a traversé le faisceau ; cela a ouvert la réflexion sur des cibles autres que les navires et a apporté un financement de la NVA.

A cette époque, le succès d'un certain nombre de chercheurs dans l'utilisation de la transmission pulsée pour mesurer la hauteur de l'ionosphère était bien connu. De plus, la détection acoustique sous-marine utilisait une transmission pulsée. Ainsi, Kühnhold et l'équipe GEMA se sont intéressés au développement d'un système radio pulsé pour une détection et une détermination de distance combinées.

Leur système pulsé utilisait un nouveau magnétron Philips avec une meilleure stabilité de fréquence. Il a été modulé avec des impulsions de 2 ms à une fréquence de répétition des impulsions (PRF) de 2000 Hz. L'antenne émettrice était un réseau de 10 paires de dipôles avec un maillage réfléchissant. Le circuit régénératif à large bande utilisait des triodes Acorn de RCA , et l'antenne de réception avait trois paires de dipôles et une commutation de lobe incorporée . Un dispositif de blocage fermait l'entrée du récepteur lorsque l'émetteur pulsait. Pour afficher la gamme, il disposait d'un tube Braun (un tube cathodique), amélioré à la fin des années 1920 par Manfred von Ardenne .

L'équipement a été placé au sommet d'une tour dans une installation d'essai NVA à côté de la baie de Lubecker près de Pelzerhaken. Ce système à modulation d'impulsions a détecté pour la première fois des retours des bois à travers la baie à une distance de 15 km en mai 1935, mais a eu un succès limité en détectant un navire à une courte distance dans la baie. Le récepteur a été reconstruit, devenant un ensemble superhétérodyne , et le système a ensuite suivi les navires jusqu'à une portée de 8 km.

Manifestation

En septembre 1935, Kühnhold dirigea une démonstration de son système donnée au commandant en chef de la Kriegsmarine . Les performances de l'équipement étaient excellentes et l'appareil a reçu le nom de code Dezimeter-Telegraphie ou simplement DeTe. A partir de ce moment, GEMA avait la responsabilité totale du développement supplémentaire du système. Le DeTe de base a finalement évolué vers le Seetakt pour la Kriegsmarine et le Freya pour la Luftwaffe (force aérienne allemande) ; ces ensembles populaires ont été utilisés tout au long de la guerre.

Kühnhold est resté avec la NVA et a également consulté pour GEMA; il est souvent crédité en Allemagne comme étant l'inventeur du radar. En 1936 et 1937, dans une rare activité de coopération entre les services, Kühnhold et la NVA ont travaillé avec Hans Plendl sur Knickebein (Bent Leg) et d'autres systèmes de radionavigation au Laboratoire d'aviation de la Luftwaffe .

Juste avant le début de la guerre et pendant un certain temps par la suite, des recherches sur les appareils à micro-ondes ont été poursuivies par Kühnhold à la NVA (rebaptisée en 1939 Nachrichtenmittel-versuchskommando - NVK). En dehors de cela, peu de travaux supplémentaires sur les systèmes à micro-ondes ont été effectués en Allemagne jusqu'au début de 1943, lorsqu'un magnétron britannique à cavités multiples a été trouvé dans un bombardier de la RAF abattu . Une commission a été formée pour évaluer cet appareil, mais Kühnhold et Hollmann, les deux scientifiques qui en savaient probablement plus sur les magnétrons que quiconque en Allemagne, n'ont pas été inclus.

Carrière d'après-guerre

Pour le reste de la guerre, la plupart des recherches de Kühnhold au NVK concernaient les techniques acoustiques sous-marines, travaillant en étroite collaboration avec la société ELAC à Kiel. Fondé en 1926, l'ELAC était le principal fournisseur d'équipements d'écho-sonde (sonar) pour la Kriegsmarine , avec un effectif atteignant près de 5 000 personnes. À la fin de la guerre en mai 1945, le NVK a été fermé et ELAC a été limité aux produits audio commerciaux et réduit à un petit nombre d'employés.

En 1948, le haut-commissaire américain pour l'Allemagne a assoupli les restrictions imposées à l'ELAC et l'entreprise a formé une division Nautik pour la conception et la production d'équipements nautiques. Kühnhold a rejoint l'ELAC et a lancé des recherches sur le radar commercial. Son travail là-bas a abouti à des brevets, dont un déposé aux États-Unis en 1954. L'ELAC a eu de gros problèmes financiers, ce qui a entraîné la vente de sa division Nautik et la fin de la carrière professionnelle de Kühnhold dans les années 1960.

Les références

Sources

• Kendal, Brian ; "Un aperçu du développement et de l'introduction du radar au sol jusqu'en 1945," Journal of Navigation , vol. 56, non. 3, 2003, p. 343-352
• Kummritz, H.; « German radar development up to 1945 », pp. 209-226, dans Development to 1945 , Russell Burns (éditeur), Peter Peregrinus Ltd, 1988; ISBN  0-86341-139-8
• Trenkle, Fritz ; Die deutschen Funkmeßverfahren bis 1945 , Verlag, 1986; ISBN  3-7785-1400-8
• Watson, Raymond C., Jr.; Radar Origins Worldwide , Trafford Publishing, 2009 ; ISBN  978-1-4269-2111-7