“sir，假如我們站在火車站臺上，如果一列火車鳴笛接近站臺，我們會覺得汽笛的聲音逐漸尖銳，而火車逐漸站臺時聲音有慢慢低沉?；疖嚨钠褟募怃J到低沉的變化，實際上是聲音進入人耳的聲波頻率的變化，這種變化的產(chǎn)生是因為火車與耳朵的接近或遠(yuǎn)離的運動。我們把這種行為叫做多普勒效應(yīng)?！?br/>
    包馬西面十公里外的普費菲克湖，一架由波音314四發(fā)水上飛機改裝的預(yù)警機靜靜的停在岸邊，一個圓盤式的天線安裝于飛機機背，乍看上去這和后世的預(yù)警機并無什么差別。以這架飛機為背景，波蘭籍猶太人諾伯特?維納擔(dān)心李孔榮不懂新式雷達，因此一開始就解釋其原理。他的多此一舉讓無線電研究所的孟昭英、任之恭等人偷笑――多普勒雷達正是應(yīng)李孔榮計劃書里提及的那些要求而開發(fā)的，現(xiàn)在維納卻向李孔榮科普多普勒雷達的原理。

    維納以及一干華洋數(shù)學(xué)家不知道中國人笑什么，李孔榮卻毫不在意的點頭，仿佛他真就是一個技術(shù)門外漢，需要維納來幫他科普雷達原理。

    “與此類似，無線電探測器每隔一定時間間隔（一般是幾十毫秒）發(fā)射一定頻率的電磁波對空搜索時，如果遇到活動目標(biāo)，一般情況下這個目標(biāo)會存在與雷達接近或者遠(yuǎn)離的運動，因此從活動目標(biāo)反射回來的電磁波頻率與發(fā)射潑的頻率會發(fā)生變化，兩者的差值成為多普勒頻率，它與兩倍的目標(biāo)徑向速度成正比，與雷達波長成反比。也就是說，如果目標(biāo)是接近雷達的，則多普勒頻率為正，反之則為負(fù)……”

    花費了大概十五分鐘，維諾教授解釋了新式雷達的原理，之后他開始描述當(dāng)下所存在的問題?！熬腿缥覄偛潘f的，多普勒頻率是目標(biāo)移動中對電磁波的反射差值。差值是前后電磁波頻率的對比，所以，為了對比，我們必須存儲前一次的……”

    “就我所知，全世界并沒有電磁波存儲器?！闭f到了關(guān)鍵處，李孔榮終于忍不住插言。

    “……”維納本以為李孔榮只是個海軍軍官什么也不懂，被他這么一問忽然有些發(fā)愣，他停了一秒鐘才道：“是的，暫時沒有電磁波存儲器，但我們想到了一個辦法，”維納轉(zhuǎn)頭看了李郁榮一眼，后者微笑?！爸饕遣捎醚舆t的辦法――聲波的傳遞速度只有三百四十三米每秒，而光的傳播速度為三十萬公里每秒，如果將脈沖反射電磁波轉(zhuǎn)化成聲波型號，延時就實現(xiàn)了。具體的做法是用一根鎳絲為介質(zhì)，一個回波就是一個雷達脈沖，根據(jù)脈沖幅度的強弱，電磁波信號轉(zhuǎn)化為超聲波音頻信號，而后根據(jù)間隔決定鎳絲的長度，在既定的時間和第二次回波做對比?！?br/>
    “很了不起的發(fā)明?！崩羁讟s撫掌微笑。他懂得多普勒雷達原理（多次繳納超速駕駛罰款所致），卻不知在沒有晶體管的時代是否能實現(xiàn)他的構(gòu)想，沒想到研究室的辦法如此簡單：只需一根鎳絲。

    “sir，如果無線電探測器是放置在地面，那么我想我們已經(jīng)接近了絕大部分問題，可無線電探測器是裝在幾千米的飛機上。飛機本身是運動的，回波和探測器存在相對速度，目標(biāo)與雜波各自的兩次回波相減之后都不再是零。這種情況我們必須進行補償。

    而飛機和機背上的無線電探測器天線是三百六十度旋轉(zhuǎn)的，接收裝置能收到不同距離、不同高度、多個目標(biāo)的反射波，所以必須增加頻道，也就是增加多普勒濾波器的數(shù)量。在地面也許是需一個濾波器，一根主延時線、兩根預(yù)備延時線，在飛機上則必須使用濾波器組，很可能需要高達一千根的主副延時線，如果不這樣處理，探測器能接收的頻率會很狹小，操作員也沒有辦法判斷目標(biāo)的方向和速率。延時線并不是一個問題，但處理這些延時線上的回波信號是一個大問題?！?br/>
    說道這里維納深深吸了口氣，他再道：“這已經(jīng)不是我能解決的了，這個問題我想最好還是由約翰?馮?諾伊曼教授來解答比較好?！?br/>
    不少洋教授洋數(shù)學(xué)家加入了計算機研究室，而無線電研究室和計算機研究室是一起負(fù)責(zé)機載無線電項目的。在李孔榮的任務(wù)書中，預(yù)警雷達不是單純的脈沖反射雷達，而是能探測出目標(biāo)速度和方向的多普勒雷達――這對預(yù)警機極為重要，預(yù)警機因為不斷發(fā)出脈沖雷達波，它的位置在敵方的無線電測向儀中是完全暴露的，如果對方派出飛機攻擊，以預(yù)警機一兩百公里的探測距離，也就是十多分鐘的事情。

    如果不能預(yù)知敵機的方向和速度，預(yù)警機一旦探測到飛機都要選擇關(guān)機，因為這很可能是敵機循著脈沖波前來攻擊?；蛘?，預(yù)警機空中巡邏時派出數(shù)架戰(zhàn)斗機護航。在交戰(zhàn)海域，預(yù)警機升空警戒的時間肯定超過十二個小時，十二個小時都要派出戰(zhàn)斗機護航絕對會削減航母對敵打擊力量，更會消耗艦隊為數(shù)不多的航空燃油，所以李孔榮要求預(yù)警機雷達務(wù)必能判明敵機速度和方向。

    要求是簡單的，但在這個時代卻是很難實現(xiàn)的。孟昭英、任之恭兩位無法完成這一任務(wù)，只能找計算機研究室的幫忙，西南聯(lián)大的機電系教授都或多或少的參與了進來，于是李郁榮找來了維納，維納又找來了諾伊曼，諾伊曼又找來一干教授和數(shù)學(xué)家……

    “sir，我想這是一個信號處理問題，要想解決這個問題，我想只能把研究室的計算機搬上那架飛機?！敝Z伊曼似乎有點禿頂，顯然是太過聰明了。對于這個后來被人稱為‘計算機之父’的猶太人，李孔榮印象深刻?！爸皇?，我們要縮小他的體積和重量，要不然不上了飛機?！?br/>
    諾伊曼長話短說，說話時眼睛一眨一眨，仿佛是在審視李孔榮是個什么樣的人。

    “研究室的那臺計算機？”計算機研究室那臺計算機雖然不是1945年的埃尼阿克，可在這個時代也算是龐然大物了。中國科學(xué)家不是沒有電子，而是沒有資金，海軍有錢后，研究所的經(jīng)費直線上升，加上李孔榮認(rèn)為計算機有助于破譯日軍秘密，便撥款給華羅庚等人制造第一臺電子計算機。諾伊曼博士能來瑞士，和這臺計算機不無關(guān)系。

    “是的，sir。它現(xiàn)在的問題是太大太重，我們將優(yōu)化計算公式，主要是使用傅立葉變換以減少運算，讓它成為一臺專門計算多普勒頻率的計算機?！敝Z伊曼很認(rèn)真的道?！斑@就需要一點時間，也需要一些資金。目前飛機師告訴我們飛機可以大概搭載十二噸左右的貨物，如果需要，還可以減少一部分燃油。我認(rèn)為新的計算機重量不會超過五噸，所以處理一千根延時線上的信號并不是不可能。”

    選擇波音314水上飛機做預(yù)警機就是因為它載重量大，續(xù)航時間長（大約二十個小時），但李孔榮從來沒有想過要把一臺五噸重的計算機和雷達一起搬上飛機。真這樣做，加上四五噸重的天線以及其他設(shè)備、人員，飛機載重肯定要超過十噸。十噸也不是裝不了，可電子管計算機龐大無比，飛機上氣流震動頻繁，由無數(shù)電子管構(gòu)成的計算機能正常運作嗎？

    “可以試試。”李孔榮想了一會才道?！暗液軗?dān)心計算機在飛機上的穩(wěn)定性，因為氣流的原因，飛機是非常顛簸的。除非飛機在萬米高空，可這，”李孔榮想到后世的客機，想起了平流層。“這又涉及到幾個問題，一是發(fā)動機增壓裝置要能保證飛機升至一萬米高空，二是各種電器之間的無線電干擾，三是一萬米高空很冷，天線罩、機翼很可能結(jié)冰，計算機設(shè)備如果要保暖的話……”

    所有人都看著李孔榮，就擔(dān)心他會否決諾伊曼把計算機搬上飛機的提議。他答應(yīng)可以試試，一群數(shù)學(xué)家臉上都泛起了笑容。

    “計算機運行的時候會發(fā)熱，結(jié)冰最好不過了?！比A羅庚第一個開口，他有些詞不達意。

    “計算機運行散熱是大問題，冷是不怕的，就是怕熱。”維納幫腔道：“而且飛機飛的越高，越高，地面的回波就越弱，這是有好處的?，F(xiàn)在機載無線電探測器不但分辨不出目標(biāo)的速度和方向，只能發(fā)現(xiàn)在哪里有飛機，對高度的判斷也存在著很大誤差，兩百公里以外的飛機根本測不出準(zhǔn)頭，誤差有上千米?！?br/>
    “高度就不要在意了，這是可以接受的問題?！崩羁讟s心里暗自松了口氣，預(yù)警機因為天線重量、風(fēng)阻等原因不可能用塔狀雷達，只能是圓盤雷達。圓盤雷達肯定沒辦法和那種天線高達十米的地面雷達比測高精度的，兩百公里的測高誤差當(dāng)然會超過一千米。

    “那就只剩下信號處理了。”孟昭英終于開口。“再就是設(shè)備在天上的穩(wěn)定性?！彼娎羁讟s一直看著湖面上的哪架314預(yù)警機，再道：“我們還是上飛機看看吧?！?br/>
    “好。先上去看看?！崩羁讟s表示同意，一大早來普費菲克湖，就是來看預(yù)警機的。很快，孟昭英和任之恭兩人帶著他登上這架波音314。進去的側(cè)門就在機翼之下，機翼上有兩臺碩大的螺旋槳發(fā)動機，單根螺旋槳的長度超過兩米，只是機身很高，螺旋槳離水面還有一米多的距離。李孔榮看到側(cè)門就知道這不是波音應(yīng)海軍要求而定制的那十二架314，因為那些飛機都是尾部開門的。

    “這是從泛美航空公司租賃的。”孟昭英對飛機的情況較為清楚。“飛行員也是航空公司的人。我們當(dāng)時去美國接飛機的時候說我們的飛機還沒有造好，剛好航空公司飛機閑置，請示過林司長后，就先租用了?！?br/>
    “我知道這些事?！睓C艙內(nèi)還保留著客人的座椅甚至是床位，各處的裝飾也頗為奢華，走廊上還掛著一些油畫。李孔榮好奇道：“你們在飛機上裝了一個天線航空公司也不反對？”

    “開始是反對的，后來波音的工程師保證拆除后恢復(fù)原樣，航空公司就沒意見了。主要是航空公司一下子定購了十二架飛機，乘客雖說有增加，但飛機依舊存在閑置?！比沃Ы忉尩馈?br/>
    他走在孟昭英前面，此時走廊似乎已經(jīng)到頭，一個二十多平米的房間（從墻上的布置看，這顯然是個餐廳）里擺滿了儀器。他走到兩臺半人高的儲物柜式的儀器跟前道，“這就是無線電探測器了。這是發(fā)射裝置，”說罷又指著更小、帶圓形顯示器那臺道：“這是接受裝置?！?br/>
    一屋子儀器只有兩臺是雷達的，其他都是測試設(shè)備，李孔榮看了看接收裝置的顯示器，顯然，和潛艇聲吶上那種只顯示兩點的顯示器不同，這是新式的平面顯示器。“已經(jīng)開機了？”李孔榮這時才發(fā)現(xiàn)雷達是開著的。

    “是開著的?！泵险延⒌溃钢@示屏西北的位置道：“這里不是海上，但也能看到蘇黎世機場起降的飛機。”

    “能看到蘇黎世的飛機？”李孔榮來了興趣，只是他什么都沒看到。

    “……”顯示器上一片平靜，孟昭英有些尷尬，他趕忙看了看表，最后松一口氣道：“現(xiàn)在太早還沒有飛機，最早一班是在八點一刻左右，還有些時候天氣不好也沒有?！?br/>
    “沒關(guān)系?！崩羁讟s不以為意。他看到雷達是平面顯示而非潛艇上那樣單線顯示就滿意了?！澳憔拖冉榻B介紹這部探測器吧。?！?br/>
    “這個，”孟昭英微微沉吟。這部試驗用的雷達雖然簡陋，可其中包含的任何東西都可以說上三天三夜，他最終還是略去太多的技術(shù)內(nèi)容，只道：“按照設(shè)計，對海面搜索時，它能探測到一百五十公里內(nèi)、飛行在一百五十米以上的飛機；對海面則能探測到三百公里以內(nèi)的大型船只。這個和海況有關(guān)，如果海況不好、雜波增多，探測距離就要縮小?！笔謾C用戶請瀏覽閱讀，更優(yōu)質(zhì)的閱讀體驗。