Короче волна — острее радиолуч

Уже упоминалось о том, что радиолокационные установки работают в диапазоне УКВ. Каковы же остальные причины непригодности более длинных волн?

Чтобы получить ответ на этот вопрос, представьте себе антенну радиолокатора, работающего на волне 10 м. Если речь идет о директорией антенне, то, составленная из полуволновых (длиной в 5 м) стержней, она «вырастет» в гигантскую «стрелу». Но антенна должна быть механически жесткой и в то же время очень подвижной; {36} поэтому непригодность таких «длинных» волн становится очевидной. Не поможет и использование рефлекторной антенны. Величина «колпака» получится столь огромной, что в нем можно будет упрятать многоэтажный дом.

Если по «лестнице» диапазонов спуститься пониже, к метровым волнам, то конструктивное выполнение направленных антенн для этих волн уже становится осуществимым. В свое время, когда стали появляться первые радиолокационные станции, осваивался именно диапазон метровых волн. Правда, размеры антенн были еще очень велики, а сужение луча для ряда целей недостаточно.

Вскоре после этого радиолокаторы понадобились и в авиации.

Два самолета (1 и 2) облучаются одновременно. Отраженные от них сигналы на экране сливаются, дают одно общее изображение. Самолет 3 виден отдельно; для его обнаружения необходимо переместить антенну.

Как же поместить на самолете, сохраняя его летные качества, сложные антенны? Пришлось спуститься еще ниже по «лестнице» диапазонов. Радиолокация начала «заселять» дециметровый диапазон.

Преимущество наиболее коротких волн становится совершенно очевидным и тогда, когда возникает потребность в хорошей раздельной видимости каждой цели, входящей в группу объектов. Представьте себе два самолета, летящие рядом. Расстояние до обнаружившего их радиолокатора одинаково. Оба самолета облучаются сразу, при одном и том же направлении антенны. Ясно, {37} что в этом случае радиолокатор не «нарисует» каждую цель в отдельности. Сигналы, отраженные самолетами, возвратятся на станцию одновременно, с одного и того же направления, и на экране индикатора обе цели сольются.

Для того чтобы рассмотреть каждую цель в отдельности, необходимо так сузить «луч», чтобы он «освещал» самолеты порознь. Понадобится также вращать антенну, что позволит получить отдельные изображения и более точно определить азимут целей. Для создания очень «острых» лучей используются сантиметровые волны. Только на этих волнах удается создать легкие подвижные антенны, обладающие острой направленностью и сравнительно небольшие. Угол раствора луча таких антенн составляет всего лишь 1—2°.

Еще одно большое преимущество сантиметрового диапазона станет понятным, если вспомнить уже известные нам свойства радиоволн. Длинные волны огибают маленькие цели и проходят мимо. Чем короче волна, тем лучше она отражается, тем меньшие предметы обнаруживает радиолокатор. Одна и та же радиолокационная «карта», нарисованная станциями, работающими на различных волнах, выглядит по-разному. Использование более коротких волн позволяет получить более подробную и четкую карту.

Это преимущество радиолокаторов сантиметрового диапазона ярко проявило себя во время второй мировой войны. Очень большой по численности подводный флот Германии доставлял ее противникам много затруднений. Но лишь только авиация вооружилась радиолокаторами, как всплывающие ночью для зарядки аккумуляторов немецкие подводные лодки стали легко обнаруживаться. Число потопленных подводных лодок стало быстро расти. Гитлеровцам удалось узнать о наличии радиолокаторов на самолетах и о длине их волны (1,5 м). Они построили специальные подслушивающие приемники и снабдили ими подводные лодки. Теперь достаточно было появиться самолету за десятки километров от лодки,— командир уже знал об этом. Если сигналы увеличивались, значит, лодка обнаружена и необходимо погружаться. Казалось, что радиолокация больше уже не может помогать борьбе с лодками. Однако к этому времени (начало 1943 г.) на вооружение поступили станции сантиметрового диапазона. Немецкие подслушивающие приемники (на волне 1,5 м) не обнаруживали их работы. Число потопленных подводных лодок вновь стало быстро расти. Гитлеровцы после этого стали применять для зарядки аккумуляторов на лодках специальные вентиляционные трубы. Небольшой по размерам выступающий из воды участок такой трубы обнаруживался принятыми на вооружение радиолокаторами лишь на близком расстоянии.