На службе науки

Мирное применение радиолокации не ограничивается разнообразнейшими средствами навигации. Техника радиолокации помогла значительно расширить исследования ученых, внесла свой вклад в их новые достижения.

В метеорологии, например, с помощью новой техники осуществляется ряд важнейших наблюдений. Известно, что в сантиметровом диапазоне с укорочением волны начинают заметно ощущаться отражения от скоплений водяных паров. Поэтому с помощью соответствующих радиолокаторов можно заблаговременно обнаруживать скопления облаков, приближение дождя, грозового фронта и т. д. Такие предупреждения имеют очень большое значение на линиях воздушных сообщений, а также для метеорологической службы.

Радиолокаторы применяются для наблюдения за шарами-пилотами, которые используются метеорологами для определения скорости и направления ветра. Раньше оптические методы делали невозможным наблюдение за шарами на очень больших высотах, за облаками. Теперь же все эти затруднения отпали. Для лучшей видимости к шару-пилоту прикрепляется специальный металлический отражатель. {114}

Большую помощь оказывают радиолокаторы астрономам. Они помогают вести наблюдения за «падающими звездами» — метеорами, влетающими в земную атмосферу. Изучение метеоров не только дает много новых данных для развития теории происхождения вселенной, но и помогает глубже познакомиться с особенностями стратосферы. Развитие современной авиации и артиллерии придает этим сведениям большое значение.

Метеоры влетают в земную атмосферу с очень большой скоростью. Поэтому, врываясь в атмосферу, они раскаляются и образуют за собой «хвост» ионизированного воздуха, который является отличным отражателем. Большое достоинство радиолокационного метода — это возможность круглосуточного наблюдения. Вооруженные новым средством астрономы сразу же обнаружили многие неизвестные ранее дневные метеорные потоки.

Еще в 1943 г. академики Л. И. Мандельштам и Н. Д. Папалекси указали на возможность получения сигналов, отраженных от луны, с помощью радиолокационной техники. В 1946 г. это было подтверждено экспериментально. Радиолокационная станция, пославшая свой импульс на луну, работала на волне 2,69 м. Длительность импульса была равна 0,25 сек. Частота повторения — 1 раз в 4 секунды. Отраженный сигнал вернулся на землю через 2,6 секунды. Была доказана возможность передачи радиоволн на огромные расстояния за пределы земли. В дальнейшем опыты по локации луны повторялись. При более точных измерениях эхо-импульс возвращался на землю через 2,5 сек.

С помощью радиолокационных приемников были обнаружены излучения звездного мира, открыты «радиозвезды» — места особенно интенсивных излучений. Эти данные позволяют пополнить научные знания в области астрофизики — науки о строении и составе небесных тел.

В наши дни смелая мысль ученого-новатора проникает в необъятные просторы вселенной, вооруженная не только опытом оптических наблюдений, но и богатым содержанием бесчисленных радиосигналов, доносящихся к земле из мирового пространства.

Биография радиолокации (вместо заключения)

В истории техники рождение радиолокатора будет описано на многих страницах. Детище многолетней работы ученых и инженеров, современная радиолокация завоевала прочное место в ряду важнейших технических достижений лишь к концу 30-х годов, т. е. приблизительно через 40 лет после первого высказывания о возможности использования радиоволн для обнаружения невидимых объектов.

7 мая 1895 г. изобретатель радио, замечательный русский ученый Александр Степанович Попов впервые в мире продемонстрировал аппаратуру радиосвязи. Родилась новая отрасль науки, техники и культуры. В 1897 г. проводились опыты по организации {115} радиосвязи на Балтийском флоте. В своем отчете об этих опытах А. С. Попов писал:

«...Наблюдалось также влияние промежуточного судна. Так, во время опытов между «Европой» и «Африкой» попадал крейсер «Лейтенант Ильин» и, если это случалось при больших расстояниях, то взаимодействие приборов прекращалось, пока суда не сходили с прямой линии».

Именно благодаря этому случаю отражения в реальных, а не лабораторных условиях, был впервые сделан вывод о практическом использовании первого принципа радиолокации. Опыты 1897 г. позволили А. С. Попову сделать ряд ценных указаний и предложений. Он, например, писал в своем отчете:

«Применение источника электромагнитных волн на маяках в добавление к световому или звуковому сигналам может сделать видимыми маяки в тумане и в бурную погоду; прибор, обнаруживающий электромагнитную волну, звонком может предупредить о близости маяка, а промежутки между звонками дадут возможность различать маяки. Направление маяка можно приблизительно определить, пользуясь свойством мачт, снастей и т. п. задерживать электромагнитную волну, так сказать, затенять ее».

Для развития современной радиолокации потребовалось освоение диапазона ультракоротких волн. Советским ученым принадлежат особо большие заслуги в деле освоения диапазона волн, используемых радиолокацией. Изучение этих волн в Советском Союзе впервые начал академик Б. А. Введенский в 1922 г. Уже в 1923 г. короткие волны были применены для исследования ионосферы. Впервые в мире для этой цели был использован в СССР импульсный способ посылки электромагнитной энергии, применяемый в радиолокации.

В ногу с победами радиофизики шли достижения радиотехники. Появились и продолжали совершенствоваться электронные лампы и трубки, наконец, были созданы приборы для генерирования сверхвысокой частоты. Общее развитие радиотехники позволило накопить большой опыт в конструировании самых разнообразных радиоприборов. Постепенно из года в год развивавшаяся техника сделала, наконец, возможным создание удовлетворительных радиолокационных установок.

К этому времени — речь идет о середине 30-х годов — потребность в новых средствах противовоздушной обороны стала остро ощущаться. Такая потребность вызывалась совершенствованием авиации, значительным увеличением с каждым годом скорости самолетов. Старые средства обнаружения — звукоулавливатели, прожекторы — становились непригодными. Скорость звука была уже слишком маленькой для того, чтобы сколько-нибудь точно определять с его помощью направление на приближающийся самолет. Сильный дождь, ветер делали звукоулавливатели окончательно непригодными. Были попытки использовать для обнаружения инфракрасные волны, излучаемые мотором и выхлопными газами. Пытались также использовать радиоволны, излучаемые {116} запальными свечами авиационных моторов. Но все эти работы не дали удовлетворительных результатов. Становилось ясно, что только использование принципа, открытого А. С. Поповым, а также применение ультракоротких радиоволн может помочь в решении этой важной задачи. Вскоре появились первые станции. Подготовка ко второй мировой войне и сама война значительно ускорили процесс совершенствования радиолокаторов. В короткий срок ими вооружились армия, флот, авиация. Так, в новых замечательных приборах нашла свое окончательное выражение идея нашего великого соотечественника А. С. Попова.

Советские ученые и инженеры продолжают развивать этот интереснейший раздел современной техники. Все новые и новые приборы получает наше народное хозяйство. То, о чем вчера мы читали в научно-фантастической повести, сегодня становится действительностью советской науки и техники, помогает строить коммунизм, крепит оборону любимой Родины.

¹ Ионосферой называются наэлектризованные слои атмосферы, отражающие короткие радиоволны. Только ультракороткие волны проходят сквозь ионосферу.

ОГЛАВЛЕНИЕ