Το ραντάρ στον Β' Παγκόσμιο Πόλεμο και η συμβολή του καθηγητή Παύλου Σαντορίνη

Σε πρόσφατη ανάρτησή μου στο Twiiter προέβαλα μια πτυχή από το έργο του "άγνωστου" για πολλούς, αείμνηστου Τάσου Μίχου που έφερε το ακτινίδιο στη χώρα μας πριν 5 δεκαετίες. Μετά την σχετική ανάρτηση, διαπίστωσα ότι υπάρχει θετική και μεγάλη ανταπόκριση του κόσμου σε ανάλογες πρακτικές και γι' αυτόν τον λόγο θα συνεχίσω να επιχειρώ ανάλογες προσεγγίσεις που αφορούν το έργο ανθρώπων που έχουν συμβάλλει θετικά στις επιστήμες και γενικότερα στην διεθνή προβολή της χώρας μας. Ένας από αυτούς τους ανθρώπους ήταν και ο καθηγητής του ΕΜΠ Παύλος

Σαντορίνης που συνέβαλε στην εξέλιξη του ραντάρ. Ένα πρόγραμμα το οποίο ήταν απόρρητο και δεν μπορούσε ευρέως να αναδειχθεί ούτε ο ρόλος της Ελλάδος αλλά ούτε και το έργο του επιστήμονα.

Ο ΣΗΜΑΝΤΙΚΟΣ ΡΟΛΟΣ ΤΟΥ ΡΑΝΤΑΡ ΣΤΟΝ Β ΠΑΓΚΟΣΜΙΟ ΠΟΛΕΜΟ

Ένα στρατιωτικό πρόβλημα που προέκυψε από την εμπειρία του Β Παγκοσμίου Πολέμου, ήταν η αντιμετώπιση των πολεμικών αεροπλάνων. Για να γίνει όμως αυτό που σήμερα ονομάζεται αναχαίτιση, τα αεροπλάνα-στόχοι έπρεπε πρώτα να εντοπιστούν έγκαιρα Πρακτικά δεν υπήρχε κανένας ασφαλής τρόπος άμυνας, γιατί όσα καταδιωκτικά και αν διέθετε η αμυνόμενη χώρα. Επιστήμονες και τεχνολόγοι σε αρκετές χώρες είχαν καταλήξει μέσω διαφορετικών κάθε φορά διαδικασιών στο συμπέρασμα ότι ο εντοπισμός ιπταμένων στόχων μέσω ραδιοκυμάτων ήταν εφικτός και στρατιωτικά αξιοποιήσιμος.

Μια πρώιμη μορφή ραντάρ ήταν τα λεγόμενα radar screen που εκμεταλλεύονταν το φαινόμενο Doppler για τον απλό εντοπισμό αεροσκαφών χωρίς να δίνουν στοιχεία για απόσταση και διεύθυνση. Παραγωγικά προγράμματα είχαν αναπτύξει η Σοβιετική Ένωση, η Ιαπωνία και η Γαλλία, ενώ πειραματισμοί διεξήχθησαν στην Ιταλία, στην Ολλανδία, και χάρη στην πρωτοβουλία του υφηγητή (πριν τον Β΄Π.Π.), Πειραματικής Φυσικής του ΕΜΠ Παύλου Σαντορίνη, και στην Ελλάδα.

ΠΟΙΟΣ ΗΤΑΝ Ο ΠΑΥΛΟΣ ΣΑΝΤΟΡΙΝΗΣ

Ο Παύλος Σαντορίνης είχε σπουδάσει φυσικός και πολιτικός μηχανικός στην Ελβετία (1905-1919), όπου γνωρίστηκε και συνδέθηκε με δια βίου φιλία με τον Albert Einstein. Σπούδασε στο Ομοσπονδιακό Πολυτεχνείο της Ζυρίχης (1912-1917), και το 1917 έλαβε δίπλωμα πολιτικού μηχανικού του Πολυτεχνείου της Ζυρίχης και το 1918 πτυχίο φυσικής του Πανεπιστημίου της Ζυρίχης. Μεταξύ των Καθηγητών του ήταν και ο Α. Einstein. Το 1933 έλαβε πτυχίο φυσικής από το Πανεπιστήμιο Αθηνών και το 1934 διδακτορικό δίπλωμα Φυσικών και Μαθηματικών Επιστημών από το ίδιο πανεπιστήμιο.

Το 1936 εκλέχτηκε Υφηγητής της Εφαρμοσμένης Φυσικής του Πανεπιστημίου Αθηνών. Εργάστηκε σε μελετητικές εταιρείες και επιχειρήσεις (1919-22), στο Υπουργείο Γεωργίας (Διευθυντής Κατασκευών Στερεάς Ελλάδας, 1930-46) και στο Γενικό Επιτελείο Στρατού (Ερευνητής Ηλεκτρονικών Όπλων στην Αν. Διοίκηση Αντιαεροπορικής Αμύνης, 1936-40). Ο Παύλος Σαντορίνης, μιλούσε Αγγλικά, Γερμανικά, Γαλλικά, Ιταλικά και Ρωσικά. Υπήρξε πολυσχιδής επιστήμονας και ερευνητής σε πολλές περιοχές της επιστήμης και τεχνολογίας, όπως φυσική, υδραυλική, ηλεκτρονική, φυσικοί ενεργειακοί πόροι, κατασκευές από σκυρόδεμα κ.ά. Έμεινε στην ιστορία κυρίως για τις επινοήσεις και ευρεσιτεχνίες του.

O Σαντορίνης ως σύμβουλος της Επιθεώρησης Αντιαεροπορικής Άμυνας της Χώρας (ΕΑΑΧ), ήταν ο "εγκέφαλος " αυτού του ανώτατου κρατικού οργάνου, αρμόδιου για την αεράμυνα.

Στο διάστημα από το 1936 ως το 1940 ο Παύλος Σαντορίνης επινόησε και κατασκεύασε το ελληνικό ραντάρ ή γενικότερα το πρώτο εκατοστομετρικό ραντάρ. Το 1942 του χορηγήθηκε ευρεσιτεχνία για τον ''Ηλεκτρονικό Εγκέφαλο Η'' (όπου Η= HELLAS), για την αυτόματη συνάντηση κινούμενου στόχου π.χ. ενός εχθρικού πυραύλου. Ανάλογη εφεύρεση έγινε στις Η.Π.Α. μόλις το 1953. Το 1944 πέτυχε για πρώτη φορά την ελεύθερη εκπομπή στάσιμων εκατοστομετρικών κυμάτων. Το 1948 κατασκεύασε ηλεκτρονική διάταξη για τη μέτρηση πολύ σύντομων ηλεκτρικών φαινομένων. Το 1960 βελτίωσε σημαντικά τη μέθοδο χρησιμοποίησης της ηλιακής ακτινοβολίας για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, ενώ το ίδιο έτος μέτρησε την παροχή νερών που ρέουν στροβιλωδώς με τη χρήση ισοτόπων και το 1961 παρουσίασε μια νέα μέθοδο για τη χρησιμοποίηση της πνοής του ανέμου στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Η πλήρης ανάλυση των εφευρέσεων του περιγράφεται στον σύνδεσμο του ΕΜΠ που παραθέτουμε.

ΛΙΓΑ ΛΟΓΙΑ ΓΙΑ ΤΑ ΡΑΝΤΑΡ - OI ΑΡΧΙΚΕΣ ΣΚΕΨΕΙΣ ΤΟΥ ΣΑΝΤΟΡΙΝΗ

Η αρχή της λειτουργίας του ραντάρ τοποθετείται στο 1886 όταν ο Heinrich Rudolf Hetrz αξιοποιώντας την ηλεκτρομαγνητική θεωρία του Maxwell με την ανακάλυψη των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων και της ανάκλασής του. Το 1934 οι Αμερικανοί Young και Page άρχισαν την κατασκευή ενός ραντάρ σε μήκος κύματος μερικών μέτρων. Το 1935 ο Άγγλος Robert Watson Watt άρχισε να πειραματίζεται με μήκος κύματος 9 μέτρων. Τα ραντάρ που τοποθετήθηκαν το 1937 στις ανατολικές ακτές της Αγγλίας και στις εκβολές του Τάμεση λειτουργούσαν σε μεγάλο μήκος κύματος και είχαν εμβέλεια μόνο γύρω στα 10 km. Ήταν τεράστια σε μέγεθος και εύκολοι στόχοι σε εχθρικές αεροπορικές επιθέσεις.

Σύμφωνα με προφορική μαρτυρία του φίλου του καθηγητή, Αλέξανδρου Λαγκαδά, ο Σαντορίνης οδηγήθηκε στην ιδέα του ραδιοεντοπισμού αεροσκαφών παρατηρώντας τις οπτικές διαταραχές που προκαλούσε η πτήση αεροπλάνων, στη γαλάζια λυχνία ένδειξης λήψης των παλαιών ραδιοφώνων Blaupunkt. Σύμφωνα με τον Σαντορίνη, πειράματα παραγωγής και λήψεως κυμάτων συχνότητας 6.000 μεγακύκλων διεξάγονταν στην Αθήνα από το 1934.

Ο τόπος των πειραμάτων δεν αναφέρεται στα γνωστά γραπτά του καθηγητή αλλά λογικά πρέπει να ήταν τα εργαστήρια του ΕΜΠ. Λόγω έλλειψης λυχνιών Magnetron χρησιμοποιήθηκαν ανορθώτριες λυχνίες Leybold τιθέμενες εντός μαγνητικού πεδίου. Η παραγόμενη ενέργεια ήταν της τάξεως των 1 Watt σε συνεχή λειτουργία ή 15 Watt επί μια ώρα. Το πρώτο υπόμνημα προς την ΕΑΑΧ όπου περιγράφεται σαφώς η λειτουργία του ραντάρ υποβάλλεται στις 19.9.1936. Σε δεύτερο πιο αναλυτικό υπόμνημα της 28.9, προτείνεται για πρώτη φορά η χρήση μιας περιστρεφόμενης παραβολικής κεραίας, με στενή γωνία εκπεμπόμενης ακτινοβολίας 2-3 μοιρών, που θα επέτρεπε ταυτόχρονα τον πολλαπλασιασιασμό της εκπεμπόμενης ενέργειας κατά 700 φορές. Το ΓΕΣ συγκρότησε γνωμοδοτική επιτροπή αποτελούμενη από τους καθηγητές Πανεπιστημίου / ΕΜΠ, Γουναράκη, Χόνδρο,Σαρρόπουλο, Αθανασιάδη, τους αξιωματικούς Μηχανικού Πάλλη και Καρκούλια και από έναν αξιωματικό της Αεροπορίας (Επισμηναγό Αβέρωφ) και του Ναυτικού (Πλοίαρχο Πεζόπουλο). Η επιτροπή υπό την προεδρία του επιθεωρητή της ΕΑΑΧ Υποστράτηγου Μπακόπουλου πρότεινε ομόφωνα στο ΓΕΣ την έναρξη πειραμάτων.

Η ΕΝΑΡΞΗ ΤΩΝ ΠΕΙΡΑΜΑΤΩΝ

Πρώτα κατασκευάστηκε δοκιμαστικά το 1937 μια μικρή παραβολική κεραία διαμέτρου 37 εκ., βάρους 3 κιλών, που παρήγαγε δέσμη ακτινοβολίας που εκπέμπονταν υπό γωνία 5 μοιρών και σε μήκος κύματος 10 εκ. ή 2,30 μοίρες / 5 εκ. Ο κατεξοχήν πειραματικός μηχανισμός μια παραβολική κεραία ανοίγματος 3,20 μέτρων, εισήλθε σε λειτουργία στην αεροπορική βάση Φαλήρου το 1938. Για τις ανάγκες των πειραμάτων ήταν απαραίτητη η προμήθεια εξειδικευμένων λυχνιών από όσες ήταν διαθέσιμες τότε στη διεθνή αγορά.

Τον εξοπλισμό αυτό εξασφάλισε ο Σαντορίνης με διακριτικότητα χρησιμοποιώντας στρατιωτικά κονδύλια και ως κάλυψη επιστημονικά ταξίδια, κατά το καλοκαίρι του 1937 στην Βιέννη, Παρίσι, Βουδαπέστη και άλλες ευρωπαϊκές πόλεις. Με βάση το υλικά που αγοράστηκαν από τα εργοστάσια του εξωτερικού κατασκευάστηκαν στην Αθήνα 15 πρωτότυπα λυχνιών τόσο απευθείας αντίγραφα όσο και βελτιωμένες εκδοχές που επέτρεπαν παραγωγή ακτινοβολίας σε μήκος κύματος από 1-60 εκ.

Ο ίδιος ο Σαντορίνης διατείνεται σε υπόμνημα του προς το ΓΕΣ της 23 Ιουλίου 1940, ότι κατορθώθηκε η παραγωγή ισχύος 600 Watt από τροποποιημένη λυχνία Magnetron ονομαστικής ισχύος 50 Watt. Η λυχνία αυτή ήταν τοποθετημένη στην μεγάλη κεραία του Φαλήρου. Επίσης λόγω έλλειψης οργάνων μέτρησης υπολογίζει την παραγόμενη ισχύ από δεύτερη πειραματική λυχνία κατά προσέγγιση σε 2-3 ΚW. H παραγωγή μεγάλης ισχύος από λυχνίες μικρού μεγέθους αποτελούσε ένα από τα κυριότερα προβλήματα στην ανάπτυξη των ραντάρ, και αυτό ίσχυε ακόμη περισσότερο στα αεροπορικά όπου ο διαθέσιμος χώρος στο αεροπλάνα ήταν πολύ περιορισμένος. Η λυχνία Cavity Magnetron που κατασκεύασαν οι Βρετανοί Randall και Βoot τον Φεβρουάριο του 1940 απέδιδε 400 Watt, σε μήκος κύματος 9 εκ.

Δικαιολογημένα θεωρείται σήμερα μια από τις μεγαλύτερες τεχνικές καινοτομίες του B΄ Π.Π.

Ένα πρωτότυπο προ-παραγωγής της λυχνίας των Randall –Βoot στάλθηκε στις ΗΠΑ ως μια από τις πολυτιμότερες συμβολές σε τεχνογνωσία της επιστημονικής αποστολής Tizard, που ταξίδευσε στις ΗΠΑ τον Σεπτέμβριο του 1940. Η αποστολή αποτελούνταν από την αφρόκρεμα των βρετανών ειδικών στις υψηλές συχνότητες και μετέφερε μαζί της πρωτότυπα και τεχνικά σχέδια από τα πιο πρόσφατα βρετανικά προγράμματα υψηλής στρατιωτικής τεχνολογίας. Η μεταφορά αυτής της εξαιρετικά σημαντικής τεχνογνωσίας στις ΗΠΑ, αποσκοπούσε στην περαιτέρω εξέλιξη και μετέπειτα μαζική παραγωγή των καινοτομιών σε συνθήκες καλύτερες από την Μ. Βρετανία. Η λυχνία μετεξελίχθηκε σε αντίτυπο βιομηχανικής παραγωγής στο Radiation Laboratory του ΜΙΤ και αποτέλεσε την βάση πάνω στην οποία αναπτύχθηκαν τα βελτιωμένα εκατοστομετρικά ραντάρ των Συμμάχων, που χρησιμοποιήθηκαν σε εφαρμογές αέρος-αέρος, αέρος-θαλάσσης και ναυτιλίας.

Πάντα κατά τον Σαντορίνη, τα ελληνικά πειράματα διεκόπησαν προσωρινά ύστερα από διαταγή του ΓΕΣ τον Απρίλιο του 1940, για λόγους που ήταν άσχετοι με την τεχνική αποτελεσματικότητα του συστήματος. Συνεχίστηκαν το καλοκαίρι υπό την εποπτεία του Συνταγματάρχη Μηχανικού Κ. Βάλβη. Το ότι επρόκειτο για ένα κανονικό στρατιωτικό ερευνητικό πρόγραμμα προκύπτει από το ότι το ΓΕΣ απαίτησε τον Αύγουστο του 1940 την ικανοποίηση τριών τεχνικών όρων, οι οποίοι κατά τον Σαντορίνη ικανοποιήθηκαν άμεσα.

Το καλοκαίρι του 1940 οι δοκιμές επέτρεπαν την παρακολούθηση υδροπλάνων της βρετανικής εταιρίας πολιτικής αεροπορίας «Imperial Airways» μισή ώρα μετά την αναχώρησή τους από το Φάληρο, άρα σε ακτίνα 150 χλμ. Στις 7 Ιουλίου 1940 έγινε επίδειξη στην Βρετανική Στρατιωτική Αποστολή, κατά την οποία εντοπίστηκε βρετανικό αεροπλάνο που πετούσε πάνω από την Μήλο. Οι Βρετανοί ζήτησαν την μεταφορά του ραντάρ στο Κάιρο για συνέχιση των πειραμάτων, κάτι το οποίο προσέκρουσε στην άρνηση του Ιωάννη Μεταξά, ο οποίος όμως ενέκρινε την παροχή γραπτής τεχνικής περιγραφής. Το ραντάρ καταστράφηκε αργότερα για να μην πέσει στα χέρια των Γερμανών, ενώ ότι εξαρτήματα απέμειναν αναφέρεται πως τοποθετήθηκαν σε προθήκη του εργαστηρίου Φυσικής ΙΙ του ΕΜΠ.

Εν κατακλείδι μπορούμε να συμπεράνουμε ότι έχουμε να κάνουμε όχι μόνο με την σημαντικότερη επιστημονική συμβολή του ΕΜΠ στην εθνική άμυνα μέχρι σήμερα, αλλά και με ένα τεχνολογικό επίτευγμα διεθνούς κύρους. Το 2017, στο πλαίσιο του εορτασμού των 130 χρόνων της, η Σχολή Πολιτικών Μηχανικών έδωσε την ονομασία "Πτέρυγα Σαντορίνη" στη νέα πτέρυγα Α του Κτηρίου Αντοχής Υλικών, όπου στεγάζονται τμήματα του Τομέα Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος (Εργαστήριο Υδρολογίας και Αξιοποίησης Υδατικών Πόρων) και Δομοστατικής (Εργαστήριο Δομικών Μηχανών και Διαχείρισης Έργων). Στην είσοδό της ανάρτησε τιμητική πλακέτα και ανάγλυφη εικόνα του Παύλου Σαντορίνη.

Ακολουθήστε το News 24/7 στο Google News και μάθετε πρώτοι όλες τις ειδήσεις