Краснофлотец. 1945, март.

Р а д и о л о к а ц и я 2. Победа коротких волн Радиолюбители произвели пере- старкя радиолакации тесно переплетема* с развитием радио — этой самой молодой и, пожалуй, самой чу­ десной отраслью тех­ ники, положившей начало суще­ ствованию новой науки — радио­ физики. В 'течение длительного времени радиофизика изучает природу ра­ диоволн и характер их распро­ странения. Много выдающихся открытий было сделано этой на- уиг \ и наиболее важные из них вызвали к жизни радиолокацию. После мировой войны 1914 — 1918 годов радао переживало свою первую текнтгческую рево­ люцию. На смещу искровым пере- датчикам, громоздким, массивным, пришла электронная лампа. Она упростила радиопередающую ап­ паратуру того времени. Вслед за тем, внедрившись в технику радио­ приема, она сдала в архив при­ митивный и капризный детектор­ ный аппарат. Электронная лампа увеличила чувствительность прие­ ма в сотни и даже тысячи раз. Благодаря этому радиотелеграфия и радиовещание прочно вошли в нашу жизнь. Казалось, что все основные позиции радиотехники были завоеваны. Радиофизики, опираясь на прак­ тические опыты передач из Евро­ пы в Америку и обратно, пришли к твердому убеждению, что толь­ ко длинные волны могут создать прочную связь на больших рас­ стояниях. Чем длиннее волна, тем большее расстояние она цреодоле­ вает. И наоборот, чем короче вол­ на, тем меньше дистанция возмож­ ной раддапередачи, Это была гос- (кхдствутоща'я формула радиотех­ ники начала двадцатых годов те- «сущего столетия. Мало того, для преодоления расстояния в несколь­ ко тысяч километров считалось необходимым строить весьма мощ­ ные радиопередатчики—в несколь­ ко сот киловатт. В те годы антен­ ны росли: в высь-и в ширину, раз­ биваясь в огромные сооружения с мачтами и даже целыми башнями высотою в сотни метров. Но в тех же двадцатых годах произошло событие, которое резко перевернуло сложившуюся теорию и практику радиосвязи. И повин­ ными в этом событии сказались не ученые, а простые любители техники. Радиоаппараты, несмот­ ря на к аж т ую ся Сложность, представляли собой на самом де­ ле очень простое конструктивное устройство. Нелегко представить себе любителя-машиниста .или любителя-пилота, но встретить радиолюбителя можно где угодно. Построить своими руками само­ дельный приемник или даже само­ дельный передатчик не составля­ ло особенно большого труда, и не удивительно, что во всех странах радиолюбительство приняло мас­ совый характер. Чтобы радиолюбители не ме­ шали работе больших '>тачч^гйго­ сударственного значении и могли свободно заниматься опытами ts* зи между собой, им отвели диапа­ зон волн короче 250 метров. Эти гюлны считались тогда «бросовы­ ми», бесполезными для радио­ связи. Но вот в феврале 1921 г. груп­ па американских радиолюбителей, списавшись предварительно с французскими и английскими, на­ чала вести на своих маломощных, самодельных радиостанциях пере­ дачу через океан. В декабре при­ шли первые сообщения о том, что сигналы из Америки были услы­ шаны в Европе. А в следующем году американцы приняли из Евро­ пы первую передачу на коротки *•* •волнах. Осенью 1923 г. Америку слышали на коротких волнах не [ только в Европе, но уже в Авст- ? рал-ии, Новой Зеландии, на Цейло-; че. у И isce это оказалось возможным достигнуть с передатчиками нич­ тожных мощноегей (20—30 вату), с небольнгими антеннами. Было отчего яритти в изумлеоше. ворот во взглядах ученых-радио- фкзикав, В радиотехнике назрева­ ла новая революция. Вовсе не обязательны оказались большие габариты алпаратурьггмощные ра­ диопередатчики, гигантские ан­ тенны-башни- и т. п. Короткие вол­ ны позволили радиостанциям ото­ рваться от стационарных устано­ вок и сбросить цепи, которые приковывали их к неподвижным сооружениям. Радио зашагало в ноту с жизнью. Оно появилось на автомобилях и самолетах, подвод­ ных лодках, вошло в быт, про­ мышленность, приобрело большое военно-тактическое значение, ибр теперь им могли с успехом поль­ зоваться даже разведчики. Но этого мало. Качество прие­ ма на коротких волнах оказалось несравненно выше, чем на длин­ ных. Бесчисленные помехи, став­ шие бичом эфира во время работы на длинноволновом диапазоне, в значительной степени оказывались недействительными для коротких волн. •Короче говоря, на первых лорах казалось, что все трудности и за­ гадки радио окончательно реше­ ны. Н о не тут-то было! Уже через несколько лет после первых пора­ зительных успехов коротковолно­ виков было обнаружено, что сила приема при работе- с короткими волнали на больших расстояниях не остается постоянной. Времена­ ми она подвержена колебаниям, иногда настолько быстрым и зна­ чительным, что принимаемые сиг­ налы либо оказываются неразбор­ чивыми, либо вовсе исчезают. Новая загадка радио, названная замиранием, или фэдингом, при­ влекает внимание ученых. Существует такое мнение, что история радиолокации берет свое начало с того момента, когда ис­ следователи всего мира поставили перед собой задачу установить законы раогтространесщя коротких волн, чтобы добиться уверенной связи на этих волнах. Изоесттно об этом было очень немного. Прав­ да, еще в 1902 году проф. Кенне- ли, а вслед за ним ученый Хеви­ сайд высказали предположение, что радиоволны распространяются не только вдоль земли, но и ухо­ дят внерх, где отражаются от электрических частиц в ионосфе­ ре. Но раяиоспециалисты, увле­ кавшиеся долгое время длинными волнами, пренебрегали этой гипо­ тезой. Они наблюдали и изучали только те радиоволны, которые распространялись вдоль земли, и не считались с волнами, имеющи­ ми свойство отражаться в верх­ них слоях атмосферы* А между тем при радиопередачах преобла­ дание так называемых небесных лучей (волн, попадающих в прием­ ник после отражения от ионосфе­ ры) над земными лучами (волна­ ми, распространяющимися вдоль земли) наступало тем скорее, чем кероче были волны. Н о до тех нор, иока короткие волны находи­ лись в распоряжении радиолюби­ телей, ученых не очень занимала особенность их распространения. Интерес к гипотезе Кеннеди — Хевисайда проявился с того мо­ мента, когда радиолюбители до­ казали огромные практические возможности коротких волн. Тог­ да возникли тысячи новых вопро­ сов. Как ведут себя эти волны в атмосфере? Каковы законы их распространения и отражения от 1 гоносферы? Отчего зависит зами- .^ранне и как с ним можно бороть­ ся? Вре это надо было изучить, чтобы уверенно пользоваться ра­ диосвязью на коротких волнах, 7 В ту пору ни один радиофизик, ни одни исследователь ионосферы не ставил перед собой задачи изобрести прибор, с помощью ко­ торого можно обнаружить самолет или корабль. В отличие от боль­ шинства изобретателей, всегда стремившихся к достижению опре­ деленной цели, изобретатели ра­ диолокации никогда не предпола­ гали, что их работы приведут к созданию совершенно нового, поч­ ти чудодейственного орудия вой­ ны. Обнаружение кораблей и само­ летов при помощи радио было от­ крытием неожиданным и явилось как бы побочным продуктом об­ щих теоретических исследований. Неудивительно поэтому, что нет единства мнений о том, кто яв­ ляется изобретателем радиолока­ ции. Исследованием ионосферы занижались десятки ученых во многих странах. И если одни ут­ верждают, что изобретателями радара являются американцы Тей­ лор н Юнг, а по мнению других— англичанин Р. Ватсон-Ватт, то третьи резонно указывают, что трудно назвать фамилии Изобре­ тателей, ибо радиолокаидая разви­ валась одновременно в несколь­ ких странах. Нет смысла пере­ числять их все. Чтобы понять на­ учный принцип радиолокации, до­ статочно прослед 1 ггь за ее разви­ тием хотя бы в одной стране. . Вот как можно представить этот «уть по материалам, опубли­ кованным в американской печати. Еще в 1921 году американский ученый, профессор, доктор физи­ ческих наук Альберт Тейлор на- тал в одной из научных лаборато­ рий военно-морского министерства и вместе со своим сотрудником Юнгом организовал радиовеща­ тельные передачи на коротких волнах. Получая письма от радио­ слушателей хИЗ ра~ чх пунктов, Тейлор я Юнг определяли особен­ ности распространения волн на различных расстояниях. Летом 1922 года исследователи «изменили характер эксперименти­ рования. Они задались целью про­ следить за поведением волн на коротком отрезке пути от передат­ чика к приемнику, причем было решено шучить особенности рас­ пространения коротких волн над неоднородной местностью, в част­ ности, над сушей и водой. Вооружившись соответствующей аппаратурой, исследователи при­ ступили к всспытаииям. * Тейлор работал у стационарного передат­ чика, установленного на одной стороне реки Потомак (штат Ва­ шингтон), а Юнг с переносным приемником передвигался вдоль другого берега. Однажды во вр^мя очередного опыта слышимость была особенно четкой и ясной. Явление замира­ ния обычно не проявляется на ко­ ротких расстояниях. В эфире было спокойно. Величавое спокойствие царило и в атмосфере. Высоко в зените стояло солнце, и его яркие блики сверкали в широких водах Потомака. Страдая от сильной жары, Тейлор и Юнг ©се же про­ должали свои занятая. Внезапно Юнг заметил, что при­ нимаемые сигналы искажаются. Что могло явиться этому при­ чиной? . Случайно Юнг бросил взгляд на реку. По ней шел пароход, как бы перерезая путь радиоволн от передатчика к приемнику. Н о вот пароход скрылся за изгибом реки и вместе с ним исчезли искажения в передаче. Хорошо знакомые с капризами радио, Тейлор и Юнг могли оста­ вить без внимания этот случай внезапного искажения радиосигна­ лов. Мало ли какими дричудами могло быть это вызвано! Ведь ис­ следователи великолепно понима­ ли, что помехи могут сказаться на приеме в результате отражения коротких волн от ионосферы и их 1 взаимодейстаия в приемнике ме­ жду собой и длинными волнами. Как это происходит? Вот радиоволны вырываются из передатчика Тейлора и со ско­ ростью света устремляются в про­ странство. Вот уже в приемнике Юнга действуют волны, идущие вдоль земли, и. большое чяслф волн, отраженных от ионосферы. Вот происходит один «з случае* взаимодействия .всех этих воля: волны, прошедшие разный путь,, интерферируют между собой, то* есть, накладываются одна па дру­ гую. В результате наступает с о ­ стояние покоя, волны гасят друг друга, и приемник Юнга ничего не улавливает. Происходит фэ- динг — замирание. И хотя на не­ больших расстояниях фэдинг, как правило, отсутствует, во вре*вя опыта могли иметь место и другие случаи интерференции, приводя­ щие к частичным ослаблениям иля искажениям передачи. И все же экспериментаторы сумели загля­ нуть за пределы этих привычных рассуждений. Им показалось, что существует какая-то втгутретяяя связь между искажениями прини­ маемого сигнала и прохождением парохода по реке. Возможно, они 1 эслам&тли о том, что не только ионосфера, но и резкие неровности суши, наотример. горы, вызывают искажение сигналов. Стало быть, •возможно, что и такой предмет, как пароход, дает интерференцию волн. Юнг сопоставил эту догадку с другими явлениями, на которые он раньше не обращал -внимаян*. Он вспомнил, что во время преж­ них опытов принимаемые им сиг- талы изменялись, когда на лита (передатчик—приемник попадались железобетонные здания и разные металлические предметы. Исследователи придирчиво про­ веряли себя и с нетерпением жда­ ли появления п.товучих предме­ тов на реке Потомак. И кэжды§ раз, когда в зоне между передат­ чиком и приемником оказывался речной пароход, Юнг неиэмега» слышал искажение радиосигналов. «Похоже было йа то, что Тейлор и Юнг сделали весьма интересное открытие. Они в этом не сомнева­ лись и живо представили себе военное значение этого открытая, мечтали о новых чудесных все­ видящих приборах. Эти приборы, как казалось им, позволят обна­ руживать неприятельские корабля, которые попытаются незаметно пройти под покровом тумана, тем­ ноты или дымовой завесы. Важно было проверить догадай в практических условиях на море с участием настоящих больших кораблей. К сожалению, те, от ко­ торых зависела судьба предложе­ ния изобретателей, решнгельяо отказались поверить в чудо. И это предложение осталось без внима ­ ния . ★* *\ Прошло восемь лет со дня от­ крытия Тейлора и Юкга. За это время изучение коротких волн про* двинулось далеко вперед. Исполь­ зуя явление отражения радиоволн были разработаны способы изме­ рять высоту ионизированных слоек атмосферы. Была создана ашгара* тура для (измерения времени, в те­ чение которого радиосигнал дохо­ дил до~чглоя Хевисайда и возвра­ щался обратно. Многое было до- г 1 Ш*уто радиофизикой, в лишь открытие Тейлора и Юнга не по­ лучило своего развития. Но это не обескураживало изобретателей. Не полу чая поддержки со стороны научных и других организаций, не •имея средств для постановки ши­ роких опытов, Тейлор и Юнг все же ухитрились провести ряд экспериментов, позволявших им более уверенно устанавливать на­ личие отраженных сигналов от кораблей. В июне 1930 года Тейлор и Юиг понрежнему экспериментировали с короткими волнами. Но на этот ряа [жесте с. инженером Хайландом сии работали над изучением си­ стемы слепой посадки самолетов. Для этой цели была разрабо­ тана аппаратура, работающая, да ультракоротких волнах. чал изучать законы распростране­ ния коротких радиоволн. Он рабо...Каждый раз, когда © зоне мажду дередатчиком и приемником оказывался речной пароход, в приемнике неизменно искажались радиосигналы.