Сергей Суханов - До и после Победы. Книга 2. Становление.

• Название: До и после Победы. Книга 2. Становление.
• Автор: Сергей Суханов
• Жанр: Научная Фантастика

После создания Западно-Русской ССР пути назад отрезаны, остается только держать удар.

---

И мы пожинали обильные плоды такой государственной политики. Это по-началу у нас было мало радистов, не говоря уж о проектировщиках схем. Постепенно эта масса народа проступила сквозь сито кадровой службы. Да, массовость наших радиотехнических исследований обазана не только Советскому государству, все это богатство у нас появилось еще и благодаря централизованой кадровой службе с ее картотекой. Много ли Вы знаете о навыках, допустим, соседа ? А мы знали все. Ну, что человек пожелал нам рассказать. Включая и чем он интересовался, но не занимался - знания нам были важны не менее, чем навыки. Именно так мы нашли более тридцати человек, интересовавшимися СВЧ-приборами - магнетронвами и прочими штуками - в тридцатые "Журнал технической физики" и другая научно-техническая периодика печатала много статей и про дециметровые волны, и про радиообнаружение. Литературу мы также собирали и создавали централизованную картотеку статей и знаний, в том числе и с перекрестными ссылками - эдакий аналог интернета. В этих-то работах и выяснилось, что по поводу работы РЛС было несколько мнений, порой различающихся очень сильно. Например, дальность радиообнаружения разные авторы пытались вычислять исходя из различных предпосылок и по разным формулам. Нам-то вначале это было по барабану - "лишь бы хоть что-то да работало", но этот фактик был еще одним плюсиком в пользу моего авторитета - другие-то авторитеты, получалось, противоречили друг другу, соответственно, снижался и вес их слов, доведись мне еще когда-либо их оспаривать.

ГЛАВА 10.

Так что работы по РЛС начались, и я периодически заходил поинтересоваться - как там идут дела. Дела шли странно. Если с ламповиками все было привычно, то антенщики занимались чем-то странным. Я-то ожидал увидеть какие-то параболические изогнутые решетчатые повехности, а увидел в мастерских набор металлических трубок и штырей - продольных, поперечных им, у которых тоже были поперечные, но еще короче.

Что за черт ?

Мне объяснили. Оказывается, это были антенны из штыревых элементов.

- А параболические ?

- А параболические для метровых волн не особо подходят. Их будем применять для дециметровых и сантиметровых, да и то еще посмотрим ...

- И как все это работает ? В параболических-то луч падает на поверхность отражателя - и вперед ... угол падения равен углу отражения и так далее ... А здесь ?

- А здесь ... - и далее мне на полчаса закатили лекцию об основах распространения радиовлон и радиолокации. Оказавшуюся очень интересной.

Оказывается, штыревые антенны, или, как их называют, антенны на вибраторах, работают на другом принципе, нежели параболические - на интерференции. Как я понял из объяснений, формирование диаграмм направленности таких антенн основано на сложении фаз. И в РЛС применяются симметричные вибраторы - два провода, штыря или трубки, распололженных в одну линию, то есть их оси совпадают, но не соединенных между собой, и на распололженные по центру концы которых подаются сигналы с генератора - скажем, на левую трубку с одного разъема, на правую - с другого. Такая вот электрически незамкнутая система - она замыкается именно через свое излучение. Переменные токи, подводящиеся к такому излучателю, отражаются от открытого - незамкнутого - конца и образуют стоячие волны. При подборе длины излучателя пропорционально целой части четверти длины волны генератора, в нем образуются стоячие волны, которые и излучают электромагнитные волны. То есть каждый элементарный участок этих излучателей излучает одну фазу при прохождении через них электрического тока от генератора - излучает электромагнитную волну. И, так как ток проходит через участок в какой-то фазе, то и излучать волну он будет в какой-то фазе. Причем эта фаза отлична от фазы излучения соседнего участка. Но, так как вибраторы симметричные, то на соседнем излучателе на таком же расстоянии от центрального конца будет распололжен другой участок, который также излучает волну в той же фазе проходящего через него тока. Потому и вибраторы - симметричные. И вот излучение таких симметричных участков одного и другого излучателя и даст общую интерференционную картинку этих двух участков, а совокупность излучения всех участков - общую картину излучения всего вибратора.

И картинка излучения одного вибратора будет зависеть от соотношения длины плеча - длины одного излучателя - и длины волны. Например, если взять симметричный вибратор длиной в полволны, то есть длина каждого плеча будет равна половине длины волны, то в нем установятся полуволны одного направления. Соответственно, каждая пара симметричных участков будет излучать в одной и той же фазе. То есть в направлении, перпендикулярном оси вибратора, излучение будет максимально - фазы излучения сложатся и усилят друг друга. Если же брать направления под углом к этой линии, то излучение одного провода с какого-либо его участка будет уменьшаться излучением симметричного ему участка - ведь излучение второго участка отстает от излучения первого - второй волне надо будет пройти большее расстояние. И чем ближе будет рассматриваемое направление к оси вибратора, тем значительнее будет это ослабление - пока излучение участка со второго вибратора доберется до симметричного ему участка первого вибратора, этот участок излучает волну уже в противофазе - вот они взаимно и "уничтожаются". Так что, рассмотрев по кругу все направления излучения, получим диаграмму направленности в виде восьмерки, чьи окружности будут прилегать к середине вибратора. Сама диаграмма направленности будет иметь раскрытие в 78 градусов - это угол между прямыми, выходящими из центра вибратора по касательной к краям любой из двух окружностей "восьмерки". Но это для полуволнового вибратора. Для вибраторов с другим соотношением длины плеча и длины волны получим другие диаграммы, так как в них излучение симметричных участков будет идти в других соотношениях фаз. В том числе у них появляются не только основные лепестки, но и боковые.

То есть уже одним вибратором можно создать антенну РЛС, так как им можно получить какое-то направленное излучение, а, следовательно, можно определить и направление на отраженный от цели сигнал. Но конструкторы идут еще дальше.

Они создают сложные антенны, но на том же принципе наложения излучений, только уже от нескольких вибраторов. Так, если взять два вибратора и расположить их параллельно на некотором расстоянии друг от друга, их излучения будут также складываться, в результате получим какое-то общее поле излучения. Форма этого поля будет зависеть от вида самих вибраторов - четвертьволновых, полуволновых, три четверти волновых и так далее; расстояния между вибраторами и соотношением фаз, подаваемых на них. Меня буквально очаровала та простота, которой можно было образовывать нужную форму излучения путем простого подбора длин и расстояний. Конечно, это была кажущаяся простота, на самом деле там было много тонкостей и ньюансов, но вот сам способ, сама вохможность управлять невидимым излучением путем видимой перестановки вполне осязаемых предметов - это было сродни волшебству.

Возвращаясь к нашей системе из двух вибраторов, если, например, полуволновые вибраторы расположены на расстоянии тоже полволны друг от друга, то в направлении плоскости, в которой они расположены, их излучение будет гасить друг друга, так как когда от первого вибратора туда идет максимум, от второго туда же идет минимум. А в направлении, перпендикулярном их плоскости, излучение, наоборот, будет удваиваться, так как когда первый вибратор излучает туда максимум, то и второй излучает туда максимум. То есть из двух восьмерок двух отдельных вибраторов получаем одну восьмерку системы из двух вибраторов.

Но такая диаграмма получится, если подавать на них сигналы в одинаковой фазе. А ведь фазами тоже можно поиграть. Так, если же на один из вибраторов подать сигнал, сдвинутый по фазе на сто восемьдесят градусов, то есть противоположный, то диаграмма излучения развернется, и теперь излучение будет идти вдоль оси системы двух вибраторов - когда один вибратор излучает вдоль оси, его сигнал пройдет полволны до второго вибратора и дойдет до него как раз в тот момент, когда тот также начнет излучать этот же сигнал - по фазе-то он отстает, и это отставание будет компенсирвоано расстоянием между вибраторами как раз в полволны. Соответственно, их сигналы сложатся, и вдоль плоскости системы пойдет удвоенный сигнал. А поперек, соответственно, излучения не будет (пока берем вибраторы без боковых лепестков) - пока один излучает туда максимум, второй будет излучать туда минимум - противоположные сигналы уничтожат друг друга. Так, меняя фазы на вибраторах, можно менять направление диаграммы излучения. Например, если подавать сигналы с разницей в девяносто градусов на вибраторы, расположенные на расстоянии в четверть волны, получим уже однонаправленную диаграмму, правда, пока более широкую, чем отдельный лепесток восьмерки из предыдущих вариантов. Но факт то, что играясь видами излучателей, соотношениями фаз и расстояниями между излучателями, можно получать совершенно разные диаграммы направленности.