Предыдущая глава |
↓ Содержание ↓
↑ Свернуть ↑
| Следующая глава |
Но меня поспешили расстроить.
— Нет, эти уже для дециметровых волн, а для метровых антенны будут побольше ... раза в три, или даже пять. Вон они.
Вдалеке как раз устанавливали растяжки для довольно большой конструкции — наверху решетчатой фермы высотой метров десять горизонтально располагался длинный — метров десять — шест, на котором, перпендикулярно ему, через метр-полтора шли палки длиной метра по три — всего штук семь наверное. Все это стягивалось в устойчивую конструкцию растяжками (я тут же вспомнил про дельтапланы — не забыть бы) — получалась ажурно-фантастическая конструкция, какая-то ненастоящая, как карусель.
— Ого ...
— Да, это уже шестая версия антенны на сто километров.
— Ого ... а сейчас что у нас есть ?
И мне показали первые рабочие варианты, которые уже эксплуатировались в войсках в тестовом режиме. Да, антенны представляли собой совсем не ту конструкцию, что я видел на картинках, да и от того, что показывали мне в мастерских, они были далековато. Длина центрального шеста ну метра три, и на нем — четыре поперечины через каждые полметра. Мда, это были вовсе не те ажурные параболические антенны, что солидно вращались и надежно высвечивали самолеты на экране. Ни-фи-га. Я даже сначала подумал, что это какой-то научный прибор, ну или антенна для радиосвязи — у нас было уже полно таких конструкций, с помощью которых мы обеспечивали устойчивую связь с нашими ДРГ на довольно больших расстояниях. О чем и спросил.
— Нет, это радар.
— Радар ?
— Радар.
На мой-то взгляд, радар был обыкновенной радиоантенной, только установленной на вертлюге. Как оказалось, так оно и было — оператор обеими руками шуровал отходящей от антенны длинной рукояткой, поворачивая антенну в нужном направлении, и слушал отраженный сигнал — если было его изменение, то это означало, что что-то в том направлении было. Что именно ? Как далеко ? На эти вопросы конструкция ответа не давала.
— Ну не все же сразу !
— Ну да ... не все ...
Люди были явно расстроены моей реакцией — не помогло даже мое актерское 'мастерство' — настолько я не был готов к встрече ... с 'этим' ...
Как выяснилось из дальнейших рассказов, все было не так уж и плохо.
Принцип формирования диаграммы направленности у этих антенн примерно такой же, что и у синфазных антенн — интерференция. Только излучение от выходного каскада генератора подается лишь на один излучатель — активный. Сзади него устанавливается тоже излучатель, только пассивный, который работает рефлектором — обрубает задний лепесток, чтобы его сигнал не ловил то, что находится сзади. А впереди стоят несколько также пассивных излучателей — директоры, то есть направляющие. Все пассивные излучатели получают энергию только от излучения активного излучателя, от генератора к ним никаких проводов не идет. И полученную энергию они переизлучают, тем самым усиливая излучение активного вибратора в направлении оси антенны. Разница между рефлектором и директорами заключается в том, что рефлектор расположен сзади активного излучателя на расстоянии четверти волны и он чуть длиннее. За счет большей длины его сопротивление становится индуктивным. И за счет индуктивного сопротивления и четверти расстояния от активного излучателя он излучает вперед — в фазе с активным, а назад — в противофазе — и тем самым излучение назад гасится, а вперед — дополнительно усиливается. С директорами то же самое, только они расположены на расстояниях полволны друг от друга и чуть короче, за счет чего их сопротивление становится емкостным — все это приводит к тому, что они также излучают вперед в фазе с активным излучателем и рефлектором и в противофазе — назад. Так вся система излучает вперед и не излучает назад. Ну, практически не излучает — задний и боковые лепестки у нее все-таки остаются. Но излучение вперед становится основным.
Именно на таком излучателе и был построен первый локатор — еще с ручным управлением с помощью вертлюга. Конструктора даже проработали вопросы использования и уже тестировали систему из нескольких таких аппаратов. Поймав какой-то сигнал, оператор РЛС давал координатору предварительные сведения — направление, по которому обнаружился. Причем, так как диаграмма направленности антенны представляла собой конус с закругленным днищем, оператор давал направление именно этого конуса. То есть, при раскрытии его, скажем, на тридцать градусов, можно было говорить, что в этом угле и в направлении, в котором смотрит антенна, что-то есть. Ну, это уже было что-то. При дальности обнаружения до пятнадцати километров ... да поставить аппараты, скажем, километров через десять ... получим десять аппаратов на сто километров, и они триангуляцией позволят вычислить хотя бы квадрат, в котором 'что-то есть'. Терпимо.
Все оказалось еще лучше. Координатор передавал предварительные координаты в центр, а оператор тем временем пытался уточнить положение 'цели' — поворотом антенны он находил положение, при котором сигнал пропадал и снова появлялся, если вести антенну обратно. Так, границей диаграммы направленности, нащупывалось более точное направление на цель. Ну да — это уже примерно пять градусов — а это очень высокая точность обнаружения воздушных целей для этого времени, где основным способом обнаружения самолетов, находившихся вне границ видимости, было звуковое обнаружение ... И ведь далее оператор продолжал вручную отслеживать цель и сообщать координатору данные по ней, а тот постоянно сообщал их в штаб. И уже в штабе, собирая эти сведения с нескольких станций, пытались выстроить картину воздушного пространства. Естественно, ни о какой супер-точности определения координат речи не шло, но и сведения 'в том квадрате что-то есть' частенько давали возможность упредить воздушные налеты. Причем, уже на момент демонстрации образца у нас были организованы работы по тренировке расчетов и штабных работников, а уже через месяц после начала работы системы из двадцати станций операторы, координаторы и штабные так наловчились в поиске целей и триангуляции по квадратам, что количество ложных вылетов наших истребителей снизилось с семи до двух на десять вылетов, а количество пропущенных пролетов — с пяти до одного.
А наша техника не стояла на месте. Тем более что она основывалась на уже существовавших работах как советских, так и зарубежных ученых и конструкторов. Правда, не все там соответствовало действительности, и мы порой на этом теряли время, когда данные какого-либо 'корифея' не бились с результатами испытаний. Ну, как-то справлялись — и мы косячили, и корифеи ...
Но вперед двигались. Самым важным для второго варианта станций было добавить определение дальности, чтобы отвязаться от триангуляции, ну и сделать более тонкой диаграмму направленности — в первом-то варианте она была очень большой, то есть разрешающая способность по направлению не позволяла различить несколько самолетов. Да, когда в створе луча находился только один летательный аппарат, его координаты можно было уточнить с помощью границ диаграммы направленности. Но если целей было несколько, то могло быть так, что обе отражают сигнал и когда луч уйдет с одной цели, сигнал все-равно будет возвращаться от второй — диаграмма-то широкая, и она не дает различия между двумя целями. Тут уж оставалось ориентироваться на мощность ответа — если он уменьшился, то, скорее всего, одна из целей вышла из створа луча. Но если не уменьшился — не факт что не вышла — могла войти другая. А еще и в зависимости от дальности сигнал был более или менее мощный — соответственно, по громкости можно определить примерную дальность — чем дальше, тем слабее сигнал, тем тише играет динамик. Соответственно, если новая цель входит в створ дальше, чем была вышедшая, то сигнал изменится — уменьшится, и опытный оператор еще как-то мог определить дальность и даже количество целей, но это было доступно только отдельным виртуозам, причем не у всех главным был идеальный слух — парочка уникумов отлавливала количество целей мелкими вибрациями антенны, когда какая-либо цель находится на границе диаграммы — пляски с антенной напоминали какие-то танцы мумба-юмба, настолько человека захватывал сам процесс ловли, охоты на цель. Но вот если обе цели были примерно на одинаковом расстоянии — различить невозможно уже никакому уникуму.
Поэтому конструктора заужали диаграмму направленности как только можно. Пока с дециметровыми волнами не ладилось, размер антенн рос невообразимо. Ведь чем больше директоров у волнового канала, тем острее ее направленность — каждый директор добавлял не только 500% к коэффициенту усиления, но и где-то 10% к остроте диаграммы направленности. А при длинах волн и соответственно расстояниях между директорами в полволны при волнах длиной, скажем, четыре метра ... Поэтому-то и получались монстры под десять метров длиной, поднятые на высоту до двадцати метров.
Почему так высоко задирали ? А это еще и мало. Ведь на диаграмму направленности в метровом диапазоне очень влияет земная поверхность. Она очень хорошо отражает метровые волны (в отличие от дециметровых и тем более сантиметровых), и эти отраженные волны создают сложные эффекты интерференции, дифракции, наложения с основными волнами. Грубо говоря, в точку пространства приходит волна не только непосредственно от антенны, но и отраженная от земли. И пока она отражалась, она могла поменять фазу, это помимо того, что и по пути в интересуемую точку волны проходят разное расстояние — напрямую и с отражением, то есть под углом, соответственно, как там сложится фаза этих волн — известно одному богу. А он известный шутник. Вот только эти шутки нам не всегда нравились. Вроде бы обнаруженные самолеты, с известной дальностью и направлением, вдруг пропадали. А потом появлялись. Или это появлялись другие ... ? Неизвестно ... — сигнал возникал вдруг, неожиданно, и вроде бы его положение совпадало с положением 'пропавшего' ранее самолета, но почему тогда самолет пропадал ?
Проблему решил один студент. Все дело в этой чертовой интерференции. Прямой и отраженный лучи пересекаются в точках пространства и накладываются друг на друга. Совпадут по фазе — сигнал усиливается, не совпадут — уменьшается вплоть до полного пропадания. И отраженных лучей на пути прямого луча может быть много — отражаются-то они от всей земной поверхности, со всеми ее неровностями и строениями. Поэтому картинка радиопокрытия оказалась вовсе не однородной. Она была рисунком импрессиониста. Причем как по дальности, так и по объему облучаемого пространства.
По дальности образовывались 'пальцы' и провалы — при удачном наложении волн дальность обнаружения по некоторым углам вырастала чуть ли не вдвое, а снизу и сверху этого направления могла упасть до нуля — ну не сложилось ... а сверху снова вдаль глядел дальнобойный 'палец'. То есть вдаль смотрела не одна плотная 'сосиска', а 'пятерня', причем количество пальцев в ней зависело от длины волны, местности, и еще бог знает каких факторов. И вот какой-нибудь самолет, залетев в один из пальцев, давал отличный сигнал, а потом, залетев в нулевую зону — просто пропадал — как будто его и не было.
Сами 'пальцы' тоже были с изъянами. Они могли тянуться непрерывным пространством покрытия, а могли иметь прорехи от сотни метров до нескольких километров — смотря как наложатся прямая и отраженная волны в конкретном облучаемом объеме. Упадут на самолет в противофазе — и 'нет' самолета, даже если он 'наблюдается визуальными средствами наблюдения', как любят говорить военные, да и я пристрастился вслед за ними.
Так в дополнение ко всем этим бедам, интерференция могла отжать пальцы от поверхности, они были направлены под углом к горизонту, как бы тянулись из локатора все выше и выше, никак не желая идти непосредственно вдоль поверхности — они отжимались от земли этой интерференцией, так что низколетящие самолеты были 'не видны' вплоть до самых близких дистанций. Фрицы какое-то время пользовались этой особенностью наших РЛС — просто подныривали под лучи и шпарили к целям. Мы же, получив первое радиолокационное покрытие, расслабились под его 'защитой', отчего получили несколько чувствительных ударов — два аэродрома и колонна с грузами были расчехвосчены немцами почти под ноль. Правда, сами фрицы не ушли, так как были все-таки связаны нашими дежурными эскадрильями и затем хорошо так потрепаны налетевшими на подмогу истребителями с соседних аэродромов, но потери были ... обидными, да. Я столько надежд возлагал на РЛС, а тут такая подлянка. Хорошо, тот студент быстро нашел причину проблем. Мы его тут же засадили за исследования в этой области, и ему с командой пришлось нехило так покататься по нашим позициям радиолокаторщиков, полетать вокруг них, прежде чем нам удалось как-то наладить проектирование плотного радиолокационного покрытия нашей территории.
ГЛАВА 11.
Ну, проектирование — это, конечно, несколько сильно сказано. Назначали на определенное направление частоту, разворачивали РЛС, включали облучение и на самолете исследовали его диаграмму — и по дальности, и по объему. Если получалась плохая — переводили на другую частоту, и снова делали облет. А перевод на другую частоту — не так уж и просто. Это не в приемнике покрутить рукоятку. Антенны-то сконструированы в расчете на волну определенной длины, ну или совсем небольшого диапазона волн вокруг нее. И поменяешь длину — получишь другую картинку излучения, изменится диаграмма направленности. Если вообще получишь что-то разумное — при изменениях более пяти процентов проще было поставить другую антенну, чем пытаться выжать хоть что-то из этой, для другой волны.
Но антенны мы не переставляли — инженеры внесли в их конструкции элементы для настройки под другую частоту. Собственно — выдвинуть или задвинуть стрежни из трубок излучателей, передвинуть сами излучатели вперед или назад, поменять согласующие элементы в подводе радиосигнала к антенне — и вот она 'легким' движением рук чуть более десятка человек начинала работать на другой частоте. И все очень радовались, если при этом не требовалось перенастраивать антенну соседнего участка, а то были случаи, когда на каком-то направлении диаграмма ну никак не получалась на тех диапазонах, что еще были свободны от соседей. И тогда приходилось залезать в их диапазон, двигать тех на другие частоты, а там уже как повезет — у них ведь тоже на тех частотах могло что-то не высвечиваться ... но бог миловал — 'падения домино' не случилось ни разу.
Иногда удавалось решить проблему 'простым' поднятием антенны повыше — ведь чем больше соотношение высоты антенны к длине волны, тем более узкие пальцы и тем больше их в диаграмме — повышается плотность облучаемого пространства, а пустоты, наоборот, уменьшаются. Под такую настройку мы разработали секции для ферменных держателей, которые могли поднять антенну на высоту до тридцати метров на одной стойке, а на четырех стойках — до семидесяти. Но на семьдесят, к счастью, забираться не пришлось, хотя общая высота одной из антенн над окружающей местностью была под сотню метров — просто стояла на удачно высоком холме. Подъем на другую высоту менял картину облучения поверхности, соответственно, менялась картина отражения и, как результат — интерференционная картина в облучаемом объеме. Дополнительным бонусом от высоты оказалось 'прижатие' диаграммы направленности к земле — самолеты начинали обнаруживаться на меньших высотах, на чем уже фрицы, разбалованные нашей слепотой на низких высотах, пару раз обожглись, попав прямо в лапы загодя расставленной засаде.
Предыдущая глава |
↓ Содержание ↓
↑ Свернуть ↑
| Следующая глава |