مختبرات هاري دايموند

تعود أصول مختبرات هاري دايموند إلى تطوير صمام التقارب اللاسلكي في المكتب الوطني للمعايير (NBS). خلال ثلاثينيات القرن العشرين، بحث باحثون عسكريون بريطانيون جدوى صمام التقارب، وهو جهاز يُفجّر شحنة متفجرة فقط عند اقترابها من هدفها. في ذلك الوقت، نادرًا ما كانت قذائف المدفعية التقليدية وقذائف الدفاع الجوي تصيب أهدافها، خاصةً الأهداف المتحركة، لأن تفجيرها كان يتطلب إما اتصالًا مباشرًا أو يعتمد على تنبؤات دقيقة باستخدام مقياس الارتفاع أو مؤقت مضبوط عند الإطلاق. ^{[ 3 ] [ 4 ]}

في عام ١٩٣٩، ابتكر الباحثون البريطانيون ويليام بوتمنت وإدوارد شاير وأمهرست طومسون، في مؤسسة التجارب الدفاعية الجوية، صمامًا تقاربيًا يستخدم الموجات الراديوية لاستشعار قرب الهدف. ^{[ ٥ ] [ ٦ ] [ ٧ ]} ورغم تمكّن بوتمنت وفريقه من بناء نموذج أولي للصمام واختباره مبدئيًا عام ١٩٤٠، إلا أن متطلبات الإنتاج العالية خلال الحرب العالمية الثانية أدت في نهاية المطاف إلى توقف تطويره. ^{[ ٦ ] [ ٨ ]} ونتيجة لذلك، قرر البريطانيون مشاركة أبحاثهم حول المشروع مع الولايات المتحدة على أمل أن تتمكن الأخيرة من إكمال هذه التقنية. وفي سبتمبر ١٩٤٠، قدّم السير جون كوكروفت جميع المعلومات المتاحة حول الصمام التقاربي الراديوي إلى لجنة أبحاث الدفاع الوطني (NDRC) المُشكّلة حديثًا، وذلك في إطار مهمة تيزارد . ^{[ 5 ] [ 6 ]} عيّن رئيس اللجنة الوطنية للبحوث الدفاعية، فانيفار بوش ، ميرل توف ، مدير قسم المغناطيسية الأرضية في مؤسسة كارنيجي للعلوم ، لقيادة البحث الأمريكي حول الصمامات التقاربية. ^{[ 4 ] [ 9 ]}

بحلول نوفمبر 1940، أدرك توف الحاجة إلى نوعين من صمامات التقارب اللاسلكية: أحدهما للمقذوفات الدوارة والآخر للمقذوفات غير الدوارة. كانت البحرية الأمريكية تسعى إلى النوع الأول لمدافعها المضادة للطائرات، بينما كان النوع الثاني الأنسب لأسلحة الجيش الأمريكي والقوات الجوية الأمريكية، مثل القنابل والصواريخ وقذائف الهاون. ^{[ 3 ] [ 8 ]} تولى الفريق الذي ترأسه توف في مؤسسة كارنيجي، والذي انتقل لاحقًا إلى مختبر الفيزياء التطبيقية في جامعة جونز هوبكنز عام 1942، تطوير صمام التقارب اللاسلكي للمقذوفات الدوارة. ^{[ 3 ] [ 4 ]} في الوقت نفسه، أُسند تطوير صمام التقارب اللاسلكي للمقذوفات غير الدوارة إلى هاري دايموند وويلفورد هينمان الابن في المكتب الوطني للمعايير، تحت إشراف ألكسندر إليت من مركز أبحاث الدفاع الوطني. ^{[ 3 ] [ 6 ] [ 10 ]}

قرر دايموند، رئيس مجموعتي الصمامات الراديوية والكهروضوئية في المكتب الوطني للمعايير، أن استخدام تأثير دوبلر سيوفر أفضل النتائج لصمام تقاربي في قذيفة غير دوارة. ثم طور دايموند وهينمان نظام كاشف ثنائي يعمل عند تجاوز سعة الموجات الراديوية المنعكسة قيمة محددة مسبقًا. في أبريل ومايو 1941، اختبرت مجموعة دايموند سلسلة من النماذج الصندوقية البدائية القائمة على هذا المبدأ في عمليات إسقاط قنابل ناجحة على أهداف مائية. ورغم أن ثلث النماذج فقط عملت بشكل صحيح خلال الاختبارات، إلا أن التجربة أثبتت جدوى فكرة دايموند وهينمان. أمضى دايموند وفريقه الأشهر التالية في العمل على الدوائر الإلكترونية وآليات الأمان الخاصة بالصمام. ^{[ 3 ] [ 6 ] [ 10 ]}

في مايو 1942، قدّم الجيش الأمريكي أول طلب عاجل له لصمام تقاربي للصاروخ الجوي الجديد عيار 4.5 بوصة ضد سلاح الجو الألماني ( لوفتفافه). وبمجرد تحديد أبعاد الصمام، أنجز فريق دايموند تصميمه في غضون يومين. وبعد إجراء الاختبارات في يونيو 1942، قام المكتب الوطني للمواصفات (NBS) بتصنيع أكثر من ألف صمام بناءً على هذا التصميم باستخدام خطوط الإنتاج المصغرة في ورش النماذج التابعة له. وفي وقت لاحق، أنتج الجيش الأمريكي ما يقرب من 400 ألف صمام من صمامات المكتب الوطني للمواصفات في عام 1943، وصُنع 400 ألف صمام إضافي قبل نهاية الحرب. ونظرًا لتوسع أنشطة المكتب الوطني للمواصفات المتعلقة بالصمامات، أنشأ المكتب قسم تطوير الذخائر في ديسمبر 1942. وتألف القسم الجديد في البداية من 200 شخص يعملون على صمامات التقارب للصواريخ والقنابل، وكان دايموند رئيسًا للقسم. وبحلول نهاية الحرب، تضاعف حجم القسم. ^{[ 3 ] [ 10 ]}

بعد الحرب، أُنشئ مجمع مختبرات كبير في عام 1946 ليضم أقسام تطوير الذخائر، وإلكترونيات الذخائر، والميكانيكا الكهربائية التابعة للمكتب. ^{[ 3 ] [ 11 ] [ 12 ]} وفي الوقت نفسه، استمر دايموند في قيادة قسم تطوير الذخائر حتى وفاته عام 1948. ^{[ 1 ]} تكريمًا لجهوده، أُعيد تسمية مجمع المختبرات إلى مختبر هاري دايموند للذخائر عام 1949. ^{[ 3 ] [ 12 ]}

خضع المكتب الوطني للمعايير (NBS) لإعادة هيكلة وتقليص كبيرين في السنوات التي أعقبت الحرب العالمية الثانية. خلال هذه الفترة، نُقلت العديد من برامج زمن الحرب التي كان يديرها المكتب إلى أماكن أخرى. ^{[ 13 ]} كان أحد الأسباب الرئيسية لهذا التغيير التنظيمي تقريرًا صادرًا عن لجنة كيلي في الكونغرس عقب الجدل الدائر حول مادة AD-X2 المضافة للبطاريات في أوائل الخمسينيات. وقد نصحت لجنة كيلي، التي شُكّلت من قبل اللجنة الزائرة للمكتب الوطني للمعايير والأكاديمية الوطنية للعلوم بناءً على طلب وزير التجارة تشارلز سنكلير ويكس ، المكتب الوطني للمعايير بالعودة إلى البحث والاختبار غير العسكري ونقل برامج الأسلحة إلى وزارة الدفاع. ^{[ 3 ] [ 14 ] [ 15 ]}

في إطار عملية الانتقال، نُقلت غالبية مختبر هاري دايموند للذخائر إلى الجيش الأمريكي في سبتمبر 1953، وأُعيد تسميته إلى مختبر دايموند لصمامات الذخائر (DOFL). وعلى الرغم من تغيير القيادة، استمرت عمليات المختبر في مجمع المباني الأصلي في واشنطن العاصمة. وأصبح هينمان الابن، الذي خلف دايموند في رئاسة البرنامج بعد وفاته، أول مدير فني لمختبر DOFL بعد انتقاله إلى الجيش. ^{[ 12 ] [ 15 ]}

بصفتها جزءًا من سلاح الذخائر بالجيش الأمريكي، ركزت مختبرات هاري دايموند للذخائر (DOFL) جهودها البحثية والتطويرية على الصمامات التقاربية وغيرها من العناصر ذات الصلة. وشملت المجالات التي حظيت بالاهتمام الدوائر المطبوعة ، والتصغير الدقيق ، وراتنجات الصب ، وأنظمة قياس التدفق ودرجة الحرارة، ومصادر الطاقة الاحتياطية، والرادار عالي الدقة، وأنظمة الملاحة الجوية، ومعدات القياس عن بُعد . كما كانت مختبرات هاري دايموند للذخائر مسؤولة عن تحديد مدى تأثر المواد الإلكترونية للذخائر بالإشعاع النووي ، ودراسة طرق تحصينها ضد الإشعاع . ^{[ 16 ]} وعندما أُنشئت قيادة المواد التابعة للجيش الأمريكي (AMC) خلال إعادة تنظيم الجيش عام 1962، أُلحقت مختبرات هاري دايموند للذخائر مباشرةً بقيادة المواد كمختبر تابع لها. وفي العام التالي، غُيّر اسم مختبرات هاري دايموند للذخائر رسميًا إلى مختبرات هاري دايموند (HDL). ^{[ 1 ] [ 17 ]}

خلال ستينيات القرن العشرين، وضع الجيش الأمريكي خططًا لنقل مختبر هيدروجين دي لانس (HDL) بعد أن أوصت مجموعة دراسة مشتركة بين الجيش والبحرية بنقل المختبر إلى موقع مساحته 137 فدانًا مجاورًا لمختبر الذخائر البحرية الأمريكية في أديلفي، ميريلاند . ^{[ 18 ]} كان الموقع يتألف في معظمه من أراضٍ زراعية غير مطورة، وقد استحوذ عليه الجيش الأمريكي عام 1969، وبدأ بناء منشآت مختبر هيدروجين دي لانس الجديدة بعد ذلك بوقت قصير. ^{[ 19 ]} في يوليو 1971، استحوذ مختبر هيدروجين دي لانس أيضًا على منشأة وودبريدج للأبحاث التابعة لقيادة أنظمة الأسلحة الذرية (AMC) بالإضافة إلى حوالي 642 فدانًا من الأراضي في وودبريدج، فيرجينيا، لاستخدامها كموقع فرعي. بدأ هذا الاستحواذ في مايو 1970، وكان خطوة من الجيش لتوحيد أنشطة أبحاث واختبارات تأثيرات الأسلحة النووية التابعة لقيادة أنظمة الأسلحة الذرية. نتيجةً لذلك، نُقل مختبر التأثيرات الكهرومغناطيسية التابع لقيادة أبحاث وتطوير معدات التنقل بالجيش الأمريكي (MERADCOM) من ميدان اختبار المهندسين في فورت بيلفوار إلى وودبريدج في سبتمبر 1971. وبصفته منشأةً تابعةً لمختبر تطوير الأنظمة الثقيلة (HDL)، أجرى مركز أبحاث وودبريدج بشكل أساسي دراساتٍ حول التأثيرات المُحاكاة للنبضات الكهرومغناطيسية الناتجة عن التفجير النووي على الأنظمة الإلكترونية. وبعد توقف اختبارات التفجير النووي، مكّنت عمليات المحاكاة التي أنتجها المركز الجيش من اختبار مدى تأثر الأنظمة التكتيكية بآثار الهجوم النووي وجمع البيانات اللازمة لتطوير تقنيات التحصين. ^{[ 18 ] [ 20 ]}

في عام 1973، نُقلت عمليات مختبرات هيدرولوجيا الهيدروجين (HDL) رسميًا من واشنطن العاصمة، عند تقاطع شارع كونيتيكت وشارع فان نيس، إلى مجمع الأبحاث المُنشأ حديثًا في أديلفي، بولاية ماريلاند. ^{[ 12 ]} نُقل موظفو المختبرات إلى أديلفي ضمن برنامج نقل على ثلاث مراحل، بالتزامن مع أعمال الإنشاء في أقسام مختلفة من المنشأة. في نوفمبر 1973، نُقل حوالي 500 موظف من إجمالي الموظفين إلى مجمع أديلفي ذي الشكل H. جرت المرحلة الثانية في عام 1974، وشملت حوالي 400 موظف، بينما نُقل الـ 500 موظف المتبقين في خريف عام 1975. ^{[ 17 ] [ 21 ]} في عام 1980، استحوذ الجيش على منشأة بلوسوم بوينت للاختبارات الميدانية في مقاطعة تشارلز، بولاية ماريلاند ، وألحقها بمختبرات هيدرولوجيا الهيدروجين لتكون ثاني منشأة تابعة لها. يتألف مجمع بلوسوم بوينت من 20 مبنى، وقد استخدمته شركة HDL لإجراء اختبارات ميدانية على الصمامات والمتفجرات والأجهزة النارية وأنظمة القياس عن بُعد الإلكترونية التي طورتها الشركة. اكتمل بناء مجمع أديلفي التابع لشركة HDL في عام 1983، وكان الموقع حينها يضم 22 مبنى. ^{[ 18 ]}

في عام 1992، كان مختبر HDL من بين سبعة مختبرات تابعة للجيش الأمريكي تم دمجها لتشكيل مختبر أبحاث الجيش الأمريكي (ARL) عقب قرار إعادة تنظيم وإغلاق القواعد العسكرية (BRAC) في عام 1991. بالإضافة إلى ذلك، أُعيد تسمية مجمع أبحاث أديلفي ليصبح مركز مختبرات أديلفي، وأصبح المقر الرئيسي لمختبر أبحاث الجيش الأمريكي. ^{[ 20 ] [ 22 ]} وبينما نُقلت منشأة بلوسوم بوينت التابعة لمختبر HDL إلى مختبر أبحاث الجيش الأمريكي، أُغلقت منشأة وودبريدج التابعة له في نهاية المطاف. ^{[ 20 ] [ 23 ]}