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在第一次世界大战（以下简称“一战”）中，德国轰炸机在白天飞越英吉利海峡，肆意轰炸英国的城市；在1932年爆发的淞沪抗战中，日本的轰炸机在上海狂轰滥炸，如入无人之境。为什么在已经有战斗机和高射炮的情况下，仍会对来自空中的威胁束手无策呢？陈纳德将军道出了其中的原委：“现代战争中，战斗机遇到的最大问题是空中情报问题。没有实时、准确的空中情报，战斗机飞行员要想准确判断高速飞行的轰炸机的位置，无异于大海捞针。”既然空中情报如此重要，那么，如何才能实时、准确和完整地获取空中动态情报，以彻底扭转防空的颓势呢？
20世纪初，随着内燃机和飞行技术的发明，飞机横空出世，并迅速登上战争舞台一显身手。一战中，飞机开始用于实施空中侦察，间或用于空中轰炸。1917年5月25日，德军出动近20架“哥达”双引擎飞机，在白天轰炸了英国沿海城市福克斯通。接着，又轰炸了伦敦，造成大量平民伤亡。空袭如同高悬在天空的达摩克利斯之剑，在英国民众心里引发了极大的恐慌。
一战后，飞机的作战能力得到了快速提升，已经可以从数百千米之外的机场起飞，实施远距离的奔袭作战。在1932年淞沪抗战中，日军从航母上出动战机到上海市区投掷炸弹，摧毁商店和民房、滥杀无辜百姓。日军战机还蓄意攻击位于闸北区的中国最大印书馆，创建于1897年，占地面积90余亩的商务印书馆的总务处，4个印刷厂、1个编译所、1个图书馆和1所小学被毁于一旦。图书馆所藏的中西各类图书及善本书50万余册被付之一炬，堪为人类文化史上的一场空前浩劫。美国纽约晚报发表社评称：“在中国外交史上，故常屡受外辱，但凶狠残暴的日军今日所表现者，实无前例可见。”这些活生生、血淋淋的现实，让人们对战争中从天而降的危险不寒而栗。那么，能否有效防御来自空中的危险呢？
当时，西方社会上的精英，包括许多军队将领都认为，由于飞机飞行速度快、飞行高度高、活动半径大，无论是用高炮还是用战斗机，都无法组织实施有效拦截，因为还没有一种能够及时发现、连续跟踪和准确定位轰炸机位置的手段。发现不及时，意味着来不及做好防空作战准备；跟踪不连续，意味着防空指挥员无法掌握空中的变化情况；定位不准确，意味着组织战斗机和高炮实施拦截就如同大海捞针一样无的放矢。1932年11月，根据空军部的意见，英国保守党领袖斯坦利·鲍德温在下院的一次讲话中称：“我认为，在大街上行走的普通民众最好意识到这一点，即天空是不可防的。轰炸机总能够突破空中防线投下炸弹，只有进攻才是最好的防御。如果想要保护自己，那就要比敌人更快地去轰炸妇女和儿童。”这番话着实令人毛骨悚然，似乎除了以暴制暴，就没有更好的防空办法了。
随着希特勒的上台，德国加快了整军备战的步伐，并以极快的速度发展其空中力量，这进一步加剧了英国的担忧。1934年夏天，英国空军组织了一次防空演习，在第一波模拟空袭中，英国空军部就被摧毁，紧接着是英国下院被夷为平地。这似乎验证了鲍德温的观点——天空不可防。
实际上，自从出现空中威胁后，英国人设想了许多方法和措施来尽早发现来袭敌机。他们在沿海的悬崖峭壁上建造巨大的拾音腔体，以获取来袭飞机发出的声音；地面防空执勤人员手推板车，车上面放置一个白色箭头作为标识，为飞行员指示敌机的来袭方向等。但是，基于声波的空袭预警设备，能提供的预警时间非常有限，也不能准确定位，最后英国不得不放弃沿泰晤士河口构建声波预警网的构想。
1934年6月的一天，在英国空军部科研局的一间办公室里，一位身材矮小，戴着眼镜的年轻人坐在办公桌前埋头办公，他的名字叫A.P.罗维，是一名文职参谋，主要负责预研项目及其优先级排序。他不时吸一口烟斗，仔细研阅归拢在公文夹中的53个有关防空的预研项目。然而，所有的预研项目都指向了改进飞机性能和提高拦截武器效能等领域，对于防空的意义都不大。如此下去，在下一次战争中，英国的天空对于来袭的敌机无疑仍是洞开的，这让罗维忧心忡忡。他觉得实在有必要为其顶头上司亨利·维佩利斯准备一份备忘录。在备忘录中，罗维尖锐地指出：“除非科学界改变目前的状况，否则，英国可能会输掉下一场战争。”
不知是不是受到这份备忘录的刺激，1934年11月12日，维佩利斯提出成立一个委员会，专门研究“在科学技术前沿领域，有哪些可用于强化防空的方法”，这个建议为空军部采纳。几周后，在英国国防委员会下设立了一个防空研究委员会，由英国航空研究委员会主席亨利·蒂泽德领导，委员是A.V.希尔和剑桥大学物理学家M.S.布莱克特，维佩利斯是召集人，罗维是秘书。
防空研究委员会开展工作后，不仅从科学技术界，而且还从民间广泛征集如何加强防空的奇思妙想。有人提出研制一种无线电波作为终极武器，以杀死来袭飞机的驾驶员，这引发了大家的兴趣。空军部为此专门设立了一个奖项：谁能研发出一种无线电波，在100码（约91米）的距离上射杀一只羊，就可以获得1000英镑的奖励。结果这份重奖没有谁有能力来领。维佩利斯不死心，他转而向大牌科学家罗伯特·沃森·瓦特求助。这位苏格兰人是发明了蒸汽机并引发了工业革命的瓦特的后裔，时任英国物理实验室无线电主任，他在伯克希尔镇附近建立了一个无线电研究站，从事电离层对无线电波传播影响的研究。
罗伯特·沃森·瓦特作为一名受过专业训练的工程师，一战时自愿申请加入英国陆军，却被分配到了皇家飞机公司气象办公室，从事大气领域的研究工作。开始，他研究雷电现象，继之研究无线电静电干扰问题，当时他在无线电领域已经打拼了20年。虽然已经掌管着一个世界级的电离层研究中心，不过，仍处在英国科学政策决策层的外围。
1935年1月18日，维佩利斯见到了心仪已久的瓦特。瓦特身高只有1.65米左右，戴着一副眼镜，略显富态，虽然已过不惑之年，却依然雄心勃勃。他生活简朴，不懂得品味美味佳肴。不过，在思考问题时，瓦特却十分老到，不管问题有多复杂，他总能三下五除二地聚焦到问题的主要方面，并得出高于常人的见解。
维佩利斯告诉瓦特，他想论证研发出一种特殊无线电波——死光的可行性，现在一筹莫展。瓦特回答称这种死光武器似乎太超前，在不远的将来几乎没有实现的可能性。不过，他答应会帮维佩利斯一个忙，从更加科学的角度来论证这种新概念武器的可行性。送走维佩利斯后，瓦特考虑为死光武器准备一份正式的咨询报告，他把这一任务做了一个简要概括，并顺手写在一张旧日历纸的背面：“在1千米的高度，5千米的距离，要使8品脱（约4.6升）的水温，从36.6摄氏度上升到40.5摄氏度，请计算所需的无线电辐射功率。”他把这张便条交给了他的助手威尔金斯。
尽管瓦特并没有说这是一项军事评估，但是，威尔金斯还是敏锐地意识到，处于空中4.6升的水量约等值于一名飞行员的血液量（体重60千克的成年人，其血液量通常在4.2至4.8升），这一评估一定与死光研究有关。说到这，你不得不赞叹顶级科学家抽象概括问题的水平、逻辑推断的能力和识别问题的洞见。威尔金斯的计算结果显示，以当时的技术，要产生如此大的辐射功率，以至于将人的血液温度提升到足以致命的温度是不可能的，即使在不远的将来这种可能性也微乎其微。瓦特得知结果后说：“哦，既然死光是不现实的，那么，我们该如何帮助他们呢？”威尔金斯想了一会说：“最近听说，政府邮电部门的工作频域已经扩展到了短波波段，据一些工程师讲，当飞机飞临其接收机上空时，会产生一种干扰现象。”他沉思了一会继续说道：“这种干扰现象或许可以形成探测飞机的机理。”瓦特立即抓住这一擦出的思想火花，马上要威尔金斯计算，达成这样一种效用所需的辐射功率。瓦特想知道，是否可能使用一个辐射1千瓦功率的发射机，探测到8至9.6千米之遥的飞机。
依据典型飞机的尺寸大小，威尔金斯做了粗略的计算，令他惊奇的是，发射机辐射功率达到一定量时，经飞机表面反射回来的能量是可以被检测出来的。瓦特仔细检查了计算过程，没有发现什么错误。他随即为维佩利斯总结了一份备忘录，概述了上述发现。1935年1月28日，也就是维佩利斯与瓦特会面后的第十天，备忘录提交给了防空科学研究委员会。瓦特在备忘录中写道：“死光的设想并不现实，不过，可以有一个替代的方案——把关注点从死光研究转移到无线电波探测研究。如果需要，可以提供运用无线电反射波检测飞机的计算方法。”瓦特撰写的这份备忘录在雷达发展史上具有里程碑意义。
防空研究委员会认真审议了这份备忘录，认为瓦特的设想值得一试。1935年2月6日，罗维以防空研究委员会的名义给瓦特回了一封信，要求其进一步提供论据和数据。瓦特叫来了威尔金斯，要求他对检测一架距离16千米的飞机反射回波所需的功率做详细计算。威尔金斯得出的计算结论是：距离16千米、高度6千米的飞机，在考虑通常损耗的条件下，利用一部发射机并通过一个简单天线，以15安培的电流辐射50米波长的无线电波，就可以检测到飞机反射的回波。这一结论比瓦特的预期还要好，令他十分兴奋。1935年2月12日，他撰写了第二份备忘录，标题是《运用无线电方法探测飞机》。他在备忘录的封面上加注：“计算结果如此理想，以至于我怀疑是否有错而倍感紧张，但基本结论不会错。因此，我认为有必要将备忘录立即呈送给你们，而不是精雕细琢后再送。”
这份备忘录几乎包含了当时所有的相关技术，从阴极射线管显示器到产生无线电脉冲的技术。其中，脉冲技术尤为重要，因为，从地基探测站发射的脉冲，可以以微秒的时间量级，打到飞机蒙皮后被反射回来，并为地基探测站接收机所检测到。与此同时，地基探测站可以记录发射时刻和检测时刻，从而能够确定无线电波往返目标飞机所花的时间。已知无线电波是以光速传播的，利用路程等于时间乘以速度的公式，就可以计算出目标飞机到地基探测站的距离。已知光速为每秒30万千米，在1微秒时间内行进0.3千米，若地基探测站从发射到检测的间隔时间为10微秒，则无线电波往返距离为3千米，单程距离，即目标飞机到地基探测站的距离为1.5千米。按照无线电研究站在研究电离层课题时已经取得的研究成果，目标飞机的距离还可以利用标尺从经过校准的阴极射线管显示器上直接读出。
瓦特在备忘录中建议，在英国沿海地区建立一个无线电波覆盖的空域，以探测来袭的轰炸机，并强调无线电探测机制还必须具备区分敌我的能力。瓦特同时指出，按现有的技术水平，使用50米波长的无线电波较容易实现对飞机目标的探测。为了减少电离层对探测的干扰，将来有必要缩短无线电波波长。他推测，无线电探测距离可以拓展到300千米。此外，他还指出，在测量目标距离的同时，还应测出目标的俯仰角（高度信息）和目标的方位角。
这份由20段文字组成的备忘录，展现了瓦特对雷达科学前沿的高瞻远瞩，奠定了雷达事业诞生、发展和延续至今辉煌的坚实基础，为人类文明留下了一份珍贵的遗产，瓦特后来被尊称为“雷达之父”是当之无愧的。
在收到这份备忘录后没几天，蒂泽德约瓦特在伦敦的一家俱乐部共进午餐，就备忘录中的相关细节进行了叙谈。维佩利斯对瓦特的构想很感兴趣，建议立即拨款10000英镑开展研究。当时一名刚入职的年轻科研人员的年薪才200英镑左右，因此，10000英镑是一笔不小的经费。
要想获得这样一笔经费，还需要得到空军中将道丁的支持。道丁是航空研究委员会的委员，负责领导空军的建设与发展，并主持战斗机司令部工作。道丁严肃刻板，是一个不见兔子不撒鹰的主，他已历经过太多的有关防空的奇思妙想，结果不是不切实际就是难以实际运用。因此，道丁提出，拨款前，他必须先看到具体的试验结果。
为了抓紧时间，瓦特把演示验证的时间定在了1935年2月26日。由于需要准备的细节太多，威尔金斯根本没有足够时间打理出一部脉冲发射机，于是，他向英国广播公司位于北安普敦郡达文特里的台站借了一部发射机。可是，广播公司使用的是连续波发射机，这给测距带来一定的难度，好在其功率足够大，更容易检测出目标的回波。威尔金斯临时又拼凑了一部接收机和一个阴极射线管显示器，用以接收和测量目标回波信号。一直忙到演示验证日的头一天晚上，威尔金斯和另一位能干的同事才赶制出一副很原始的天线。
第二天拂晓，天空微微刮着西南风，瓦特驾驶着一辆戴姆勒汽车和罗维一起，一大早从伦敦赶到达文特里。演示验证设施就架设在一片田野上，参试人员围拢在阴极射线管显示器周围，显示器上除了达文克里部分，其余信号全被屏蔽掉了。空军少校R.S.布勒斯克驾驶一架“黑福特”轰炸机作为目标机参试。或许是一时没有找到方向感，布勒斯克驾驶轰炸机在3千米的高度，4次都从发射机波束的旁边穿过。显示器上除一条绿色的粗约3毫米的垂直辉亮线，偶尔脉动成约25毫米粗细之外，什么反应也没有。瓦特称脉动现象为“大气干扰”。
在后续试验中，在轰炸机尾部拖了一副通信天线，以加强目标回波信号。当轰炸机再次从空中飞越时，又偏到了发射机波束的东边。不过，当其反转回来时，穿越了发射机波束范围，回波信号终于出现在了显示器上，在消失前，脉动高度超过了25毫米。在接下来的试验中，目标回波信号清晰、很实。按每小时160千米的飞行速度，以及回波信号的驻留时间估计，跟踪“黑福特”轰炸机的距离达到了12.8千米。尽管演示验证结果离最终要达成的目标还很遥远，然而，它已经开启了一个新的纪元。瓦特不禁感叹道：“英国将再次成为一个安全岛。”
罗维一回到伦敦就写出了报告：“演示毫无疑问地验证了，电磁能量可以从飞机机身金属部件反射回来，而且可以被检测到。”“虽然能否对飞机进行准确定位还有待进一步验证，但可以肯定，其探测到飞机的存在和在大致方位上给出的距离，要远远超出直径为60米的拾音设备所能达到的水平。”维佩利斯在日记中高兴地写道：“道丁将军已同意出资支持这项新技术，‘在合理范围内，要多少给多少’。”1935年4月13日，财政部批准从防空科学研究委员会专项经费中，拨付1.23万英镑用于此项研究计划。为了掩人耳目，将该秘密项目称为无线电测向研究。
就在1935年3月9日，德国宣布德国空军正式成立。1935年3月24日，当英国外交大臣访问德国首都时，希特勒当面向其夸口，德国空军的实力已经和英国不相上下，言外之意不言而喻。面对希特勒的咄咄逼人，瓦特组织的演示验证真可谓恰逢其时。