Радиолокация без формул, но с картинками - Размахин Михаил Константинович (книги хорошего качества txt) 📗
Так, уже в 1955 году была осуществлена проводка морских судов с помощью радиолокационных линий на Черном море, в окрестностях Одессы. Сейчас радиолокационные поводыри трудятся и на Балтийском море, и на берегу Кольского залива, обеспечивая безопасность судов на самых опасных участках фарватера и около портов, где всегда особенно активное движение судов. Чувствуя себя уверенно, капитаны могут вести свои корабли на большой скорости, а это экономит время и позволяет увеличить пропускную способность портов.
Есть и еще один любопытный пример применения радиолокационной станции на море. На Лейпцигской ярмарке 1967 года демонстрировались радиолокаторы, предназначенные для установки на пожарных катерах. Такие станции окажут неоценимую услугу морским пожарникам, которым приходится работать в клубах дыма, когда на расстоянии нескольких метров уже ничего не видно.
А уж если морякам не повезет и им придется покинуть родной корабль и спасаться от разбушевавшейся стихии на шлюпках, то и тут радиолокация придет на помощь. Для этого разработаны специальные РЛС поиска и спасения на море, которые имеются в распоряжении береговой охраны. При большом волнении на море они за 16 километров уверенно обнаруживают шлюпку с потерпевшими бедствие. После этого можно уже не волноваться за их судьбу.
Общевойсковая радиолокация
Ну и наконец, сухопутные войска. В авиации радиолокационные станции летают на самолетах, на флоте плавают на кораблях. Ну а в современных сухопутных войсках, где уже давно нет пехоты в привычном для всех нас смысле слова, радиолокационные станции перемещаются на колесах, а в одном из иностранных журналов был даже приведен снимок оператора, переносящего РЛС в небольшом футляре на спине.
Поэтому в названии почти всех станций, используемых в иностранных сухопутных войсках, будут встречаться слова: портативная, переносная, передвижная, мобильная и так далее. Однако, несмотря на свою «малокалиберность», эти станции выполняют весьма важные функции и любой наземный бой в наше время просто немыслим без радиолокации. Самая главная их задача — это, конечно, наблюдение за полем боя. По данным зарубежной печати, в настоящее время общевойсковой командир имеет в своем распоряжении, например, такие станции.
Переносная полевая радиолокационная станция. Работающий на ней оператор обнаруживает движение войсковой колонны за 1,5–2 километра, машину — за 6 километров. Усовершенствованный вариант этой станции имеет вес всего 4,5 килограмма и обслуживается одним оператором, да и тому не обязательно находиться около самого радиолокатора — хорошей мишени для противника. Оператор может находиться за сотни метров от станции, так как в ней предусмотрено дистанционное управление. В радиолокаторах такого типа не делают индикаторов с большими экранами. Обнаружение цели производится оператором на слух, так как принятый отраженный сигнал преобразуется в звуковой, высота тона и громкость которого зависят от характера цели. Опытный специалист может, например, на слух определить, что он обнаружил: одного или несколько идущих солдат, или, может быть, ползущего разведчика, машину на гусеничном ходу или колесный автомобиль. Некоторые станции могут обнаружить даже нейлоновый шпагат диаметром 3,2 миллиметра на расстоянии до 300 метров.
Созданы портативные станции, которые заменяют часовых при охране важных объектов. Они обнаруживают человека за 45 метров, машины за 180 метров и определяют скорость движения замеченных объектов.
Как видите, совсем неплохие характеристики. А ведь разработчикам пришлось не только решать сложные задачи, связанные с разработкой малогабаритных портативных радиолокаторов, но и преодолеть ряд других трудностей. Главная из них — помехи от местных предметов. Когда луч радиолокатора направлен в небо, то он может встретить на своем пути лишь самолеты или ракеты. Отметки от них будут отчетливо видны на чистом экране индикатора. Когда же радиолучи скользят вдоль поверхности земли, любые строения, лес, холмы и все окружающие предметы будут видны на экране. На их фоне совсем непросто заметить нужную цель. Вот тут-то и находят применение допплеровские радиолокаторы с непрерывным излучением (помните мы о них говорили в одной из первых глав). В приемники таких станций попадают лишь сигналы от движущихся объектов, а это как раз то, что нужно. Сигналы, отраженные от неподвижных местных объектов, не будут приняты и не помешают обнаружить движущиеся цели.
Есть в иностранных войсках и воздушные радиолокаторы-разведчики, установленные на вертолетах. В одной из таких вертолетных станций весьма остроумно решена задача непрерывного обзора поверхности земли. Обычно для этого применяют вращающуюся антенную систему со специальным двигателем. А тут конструкторы взяли и разместили антенну в лопастях несущего винта вертолета, ведь он же все равно вращается. И теперь винт кроме основной своей обязанности — поддерживать вертолет в воздухе — выполняет еще и роль вращающейся антенны для системы кругового обзора.
Противоартиллерийские радиолокаторы кроме разведки выполняют еще одну важную задачу — защищают свои войска от артиллерийского или минометного огня противника и от тактических ракет. Радиолокаторы непрерывно наблюдают за позициями противника и как только замечают летящую мину, снаряд или ракету противника, то сразу же переходят на слежение за ними. Данные о траектории снаряда поступают в вычислительное устройство, которое через несколько секунд строит полную траекторию полета и определяет точку, откуда послан снаряд. Данные передаются на артиллерийские позиции, и по точке, где расположено орудие противника, мгновенно открывается подавляющий огонь. При этом та же самая станция, которая обнаружила врага, корректирует огонь своих орудий, прослеживая на этот раз траекторию полета своих снарядов и определяя место их падения. Так же действует эта система при ракетном или минометном обстреле.
Как и во всех родах войск, в сухопутных войсках есть радиолокаторы наблюдения за воздушным пространством, станции наведения зенитных ракет и истребителей противовоздушной обороны. Состоят на вооружении и другие станции.
Вообще говоря, используемая нами классификация радиолокационных станций по их применению в различных родах войск довольно условна. Куда, например, отнести радиолокационные взрыватели, размещенные в артиллерийском снаряде, которые использовали воюющие стороны во время второй мировой войны. В ней есть и передатчик, и приемник, и источник питания — батарея элементов, начинающая работать от удара в момент выстрела. Когда снаряд приблизится к цели на заданное расстояние, взрыватель подает сигнал на взрыв снаряда. Применение таких устройств существенно повысило эффективность артиллерийского огня и в зенитной артиллерии, и военно-морском флоте, и в сухопутных войсках. Так к какому роду войск их приписать? Радиолокация верно служит во всех родах войск, охраняя от внезапного нападения и повышая боевую мощь современной армии.
Радиолокация и наука
А как же складываются отношения между радиолокацией и наукой? Неужели радиолокация оказалась неблагодарным ребенком, который в сутолоке дел совсем забыл про родителей — ученых? К счастью, так не произошло. Между наукой и радиолокацией сложились хорошие отношения, полезные для обеих сторон. Ученые непрестанно работают над усовершенствованием методов и техники радиолокации, а она, в свою очередь, оказывает им посильную помощь в исследовании природы.
Впервые радиолокационные методы были использованы в науке для исследования ионосферы. Вспомните, ведь первым прототипом радиолокатора была именно ионосферная станция М. А. Бонч-Бруевича. Ионосфера подобна слоеному пирогу, для каждого слоя которой характерна своя концентрация электронов и ионов. При определенной концентрации электронов в слое (она называется критической) радиоволны будут отражаться от него. Значение критической концентрации электронов для волн различной длины разное. Поэтому, замеряя высоту, на которой произошло отражение сигнала с той или иной длиной волны, можно получить распределение электронной концентрации по всей высоте ионосферы. Эти сведения представляют не только чисто академический интерес (с точки зрения физики атмосферы Земли), но и имеют большую практическую ценность. Зная характеристики ионосферы, можно прогнозировать условия распространения радиоволн, используемых в различных системах связи.
