Георгий Бабат - Магнетрон

• Название: Магнетрон
• Автор: Георгий Бабат
• Издательство: Детгиз
• Жанр: Техническая литература
• Год: 1957

Магнетрон, о котором идет речь в данной книге, — это прибор размером с кулак. Его медная оболочка заключает в себе разреженное пространство, где с огромной скоростью движутся электронные вихри. Чтобы организовать это вихревое движение электронов, прибор помещают между полюсами сильного магнита или электромагнита. Отсюда название — магнетрон. Этот прибор вырабатывает очень короткие — сантиметровые — радиоволны.

Сантиметровые волны могут пройти сквозь туман, облака, дымовую завесу. При помощи таких волн можно в любую погоду и ночью обнаружить объект, удаленный от места наблюдения на десятки километров; можно очень точно измерить расстояние до этого объекта, определить его местоположение. Место по латыни — «локус». Определение местоположения отдаленных предметов при помощи радиоволн называется радиолокацией.

Радиолокация имела важное значение для многих наземных, морских и воздушных сражений во время Отечественной войны 1941–1945 годов. Мы хотим здесь рассказать об одном из этапов развития радиолокационной техники в период 1934–1935 годов.

Работая, над этой книгой, мы пользовались, помимо собственных воспоминаний, различными литературными источниками: комплектами советских и зарубежных технических журналов, рядом советских и зарубежных монографий, посвященных магнетронам и другим вопросам, затронутым в нашей книге.

Однако наша работа ни в коей мере не является исчерпывающей историей магнетрона. Мы ограничили себя рассказом только об узком круге тесно связанных между собой лиц. Это отнюдь не умаляет значения многих других исследований, как у нас в Союзе, так и за рубежом.

---

Для Веснина первое знакомство с токами высокой частоты было связано с именем Мочалова. Даже великий Ленин говорил о токах высокой частоты с Мочаловым. У Веснина от этих ассоциаций заболели скулы, и он почувствовал, что ни за что в присутствии Мочалова не сможет разомкнуть плотно стиснутые губы, не сможет заставить себя говорить.

— Константин Иванович, — начал Мочалов, — я не нашел плана перспективных разработок. Меня особенно интересуют опыты Горбачева, последние его эксперименты на Детскосельской ионосферной станции.

Довольно высокий, слабый голос не шел к широким плечам и всей несколько грузной фигуре Мочалова.

Студенецкий отвечал тоже очень тихо, стараясь попасть в тон собеседнику:

— Пока на ионосферной станции занимаются свободным творчеством, так сказать… И я не считал возможным это планировать…

Веснин не прислушивался к разговору, ему хотелось, чтобы беседа длилась как можно дольше. Сидя под прикрытием. гигантской модели, он жадно всматривался в черты человека, которого относил к категории великих.

Но на самом деле Мочалов был не первым великим ученым, которого Веснин видел так близко. Этого наименования был также достоин и академик Крылов, к которому Веснин приходил с письмом от Рубеля.

Крылов был почти вдвое старше Мочалова и за свою долгую жизнь много успел поработать для процветания, славы и чести своей родины. Но область, в которой работал Алексей Николаевич Крылов — кораблестроение, компасное дело, приближенные вычисления, — все это было далеко от интересов молодого электрика, и всей значимости его работ Веснин не мог оценить

Известность распространяется по свету узкими тропками. Каждой отдельной отраслью науки занимается сравнительно немного людей. Все они — это поверхность одной реки по отношению ко всему пространству материков. Капитан может быть известен, популярен в той части реки, где ходит его судно. Но стоит этому капитану отъехать на несколько километров от знакомого берега — там другой мир, свои ветры и грозы, свои интересы и страсти… Адмирал Крылов действовал за пределами того мира, в котором работал Веснин.

Вот почему Веснину казалось, что из всех людей, каких он знал, только Мочалов излучает нечто ему одному присущее, определяемое неясным словом — обаяние, что его негромкий голос удивительно гармонично сочетается с легкой сутуловатостью, что большие руки Мочалова — настоящие руки ученого. А крупная, коротко остриженная голова говорит о высоком уме ее обладателя.

Много лет спустя, когда уже ни Крылова, ни Мочалова не было в живых, Веснин вырос достаточно сам, чтобы по достоинству оценить обоих ученых.

Закончив разговор со Студенецким, Мочалов обратил внимание на Веснина, сидевшего в углу кабинета.

— Вы ко мне, товарищ?

Веснин подошел к столу.

— Я хотел бы поговорить с вами, Александр Васильевич, о генераторе сантиметровых волн.

В светлых глазах Мочалова вспыхнули золотистые искры:

— Как вы производили измерения?.. Мощность?.. Срок службы?

Веснин, не ожидавший подобных вопросов, молчал.

— Какую волну вы получили?

— У меня пока только проект, предельную длину волны и мощность я еще не могу уверенно назвать. Я думаю сделать анод в виде ряда секторов и через один подключить их к концам колебательного контура. Сам контур я предполагаю выполнить полого типа.

— Думаете? Предполагаете? — поднял брови Мочалов. — Есть у вас конструктивный чертеж?

Веснин был так огорчен, увидев Студенецкого вместо Мочалова, так счастлив, услыхав голос Мочалова, так подавлен, сидя под сенью гигантской модели электронной лампы, что теперь, когда наконец пришла очередь самому говорить, у него уже не было сил ни для переживаний, ни для волнений. Он говорил спокойно, почти безучастно. Это оцепенение показалось Мочалову чем-то вроде тупости.

А Веснин, прислушиваясь к своему голосу, который стал непривычно скрипучим, с ужасом сознавал, что говорит совсем не так, как следовало бы ему сейчас говорить, и рассказывает не то, что хотел рассказать. Лежа в палате, он с предельной ясностью мог представить себе свой генератор, в котором электронный поток образует нечто вроде колеса со спицами. Воздействие магнитных и электрических полей приводит это электронное колесо в быстрое вращение; спицы, переходя по пластинам анодов, возбуждают высокочастотные токи… Но сейчас…

Веснин видел, как золотистые огоньки, затеплившиеся в глазах Мочалова в начале этой беседы, погасли; видел, что Мочалову стало скучно.

— Есть у вас чертеж? — повторил Мочалов.

Веснин словно очнулся. Он вытащил из верхнего кармана пиджака сложенный вчетверо скорбный лист, на обороте которого был изображен новый вариант магнетрона.

Мочалов внимательно посмотрел на рисунок, когда Веснин, расправив листок, положил его на стол.

— Если бы вы уважали свою работу, то не принесли бы ее сюда в таком виде, — произнес академик, улыбнувшись одним правым углом рта. — К сожалению, тут дело не только во внешнем оформлении чертежа, хотя и это тоже очень важно. В вашей конструкции, — продолжал Мочалов, — нельзя сочетать высокие мощности с высокими частотами. Если бы вы начали делать такой прибор, то столкнулись бы с проблемой отвода тепла.

Веснин, забыв о себе, жадно впитывал каждое слово своего собеседника. Он глядел на Мочалова сияющими глазами, весь подавшись вперед, стремясь понять его идеи, мысли, замечания.

— Для получения предельно коротких волн большой мощности надо органически срастить колебательный контур и аноды… правильнее будет сказать, что сам колебательный контур должен иметь участки, воспринимающие электроны, — говорил Мочалов.

— Как я наглупил, как наглупил! — рассматривая свой рисунок, бормотал Веснин. — Почему я все время считал, что колебательный контур — это одно, а электроды лампы — это нечто отдельное… Ясно, что надо это срастить, слить воедино. Какие же я делал глупости!

— Молодость на то и дана, чтобы делать глупости, — возразил Мочалов.

Перемена в отношении Мочалова к Веснину не ускользнула от Студенецкого:

— Товарищ Веснин — способный молодой инженер. Он работал в одном из цехов нашего завода, мы перевели его в лабораторию.

— Создание мощных генераторов сантиметровых волн, — продолжал Мочалов, — дело первостепенной важности. Чем скорее это будет сделано, тем лучше. Вот почему я приветствую вашу попытку, товарищ Веснин, но ваши решения мне пока еще не показались достаточно убедительными. От всего сердца желаю успеха в дальнейшей работе.

Кольцо резонаторов

Веснин вышел из управления Треста слабых токов в смятении чувств. Будь он опытнее, искушеннее, он погрузился бы в глубокое уныние. Никакой реальной поддержки ведь не предвиделось. Но по своей наивности и восторженности Веснин чувствовал удовлетворение и гордость от одного того факта, что ему удалось поговорить с «самим Мочаловым». И он был не только выслушан, но к тому же получил еще и одобрение своих начинаний. Его поощрили на дальнейший труд.

Беседа с Весниным не была для Мочалова случаем, о котором следовало бы много думать. Но для Веснина это первое свидание с большим ученым было самым значительным событием в жизни.

Замечания Мочалова, показавшиеся сидевшему здесь же Студенецкому пустыми, ничего не значащими фразами, потому что за ними не таилось никаких обещаний, — эти несколько слов, произнесенных с участием, обострили чувства, заставили собраться и затрепетать все мысли молодого инженера.

С того времени, как он побывал на крейсере «Фурманов», Веснин систематически, кропотливо изучал все, что имело хоть малейшее отношение к сантиметровым волнам. Он несколько раз перечел статьи Лебедева, проштудировал книгу профессора Рожанского, достал перевод книги Ригги. Он проконспектировал все статьи по магнетронам. Десятки конструкций схем генераторов коротких волн предлагались до него. Многие из них имели остроумные особенности, весьма эффективные детали, но в целом не было известно прибора, который мог бы создать незатухающие сантиметровые электромагнитные волны большой мощности.

Изучая схемы и конструкции предшественников и производя расчеты различных вариантов, Веснин насытил свою память множеством коэффициентов, соотношений, конструктивных узлов. Где-то в самой глубине его сознания бродили наметки новой, идеальной конструкции, но он все не мог сложить разрозненные части в единое гармоническое целое, собрать в четкую логическую форму. То невозможно было разместить катоды, то не подобрать анодного напряжения и силы магнитного поля, то не получался выход энергии…

Наконец, лежа в Институте профзаболеваний, оторванный от возможности вновь перекладывать и рассматривать свои прежние записи, Веснин нашел новый принцип конструкции прибора.