«Радио» тоже может следить

26 февраля 1935 года, то есть 84 года назад изобретатель Роберт Уотсон-Уатт провел первые испытания радара
Радиолокационная станция (РЛС), или радар (радиообнаружение и дальнометрия) — система для обнаружения воздушных, морских, наземных объектов, для определения их дальности и геометрических параметров. Использует метод, основанный на излучении радиоволн и регистрации их отражений от объектов. В 1887 году немецкий физик Генрих Герц начал эксперименты, в ходе которых он открыл существование электромагнитных волн, предсказанных теорией Джеймса Максвелла. Герц научился генерировать и улавливать электромагнитные радиоволны и обнаружил, что они по-разному поглощаются и отражаются различными материалами.
Попутно с работами по радиосвязи Александр Попов сделал еще одно важное открытие. В 1897 году во время опытов по радиосвязи между кораблями он обнаружил явление отражения радиоволн от корабля. Этим открытием А. С. Попова было положено начало новому средству наблюдения — радиолокации. Несовершенство техники не позволило тогда же использовать его для создания практически приемлемых приборов. На это потребовалось около 40 лет. Одно из первых устройств, предназначенных для радиолокации воздушных объектов, продемонстрировал 26 февраля 1935 года шотландский физик Роберт Уотсон-Уатт, который примерно за год до этого получил первый патент на изобретение подобной системы.
В начале своей карьеры Роберт Уотсон-Уатт был преподавателем физики в университетском колледже Данди. Возглавляемый им отдел радио в Национальной физической лаборатории был в этой области ведущим. Перед Уотсоном-Уаттом стояла важная проблема — как модулировать импульсами передатчик большой мощности. Ему удалось решить ее, и технические характеристики первого же варианта оборудования, разработанного в его лаборатории, оказались настолько хорошими, что после успешной демонстрации Уотсон-Уатт получил денежные средства, позволившие ему организовать опытное производство.
К концу 1936 года Министерство авиации построило цепь из пяти РЛС, разнесенных на 40 километров друг от друга. Эта цепь сыграла важнейшую роль в борьбе с налетами гитлеровской авиации на Великобританию в годы Второй мировой войны.
Как же работает радар? Первичный (пассивный) радиолокатор, в основном, служит для обнаружения целей, освещая их электромагнитной волной и затем принимая отражения (эхо) этой волны от цели. Поскольку скорость электромагнитных волн постоянна (скорость света), становится возможным определить расстояние до цели, основываясь на измерении различных параметров распространения сигнала.
В основе устройства радиолокационной станции лежат три компонента: передатчик, антенна и приемник.
Передатчик (передающее устройство) является источником электромагнитного сигнала высокой мощности. Он может представлять собой мощный импульсный генератор. Для импульсных РЛС сантиметрового диапазона — обычно магнетрон или импульсный генератор, работающий по схеме: задающий генератор — мощный усилитель, использующий в качестве генератора чаще всего лампу бегущей волны (ЛБВ), а для РЛС метрового диапазона часто используют триодную лампу. РЛС, которые используют магнетроны, некогерентны или псевдокогерентны, в отличие от РЛС на основе ЛБВ. В зависимости от конструкции передатчик работает либо в импульсном режиме, формируя повторяющиеся короткие мощные электромагнитные импульсы, либо излучает непрерывный электромагнитный сигнал.
Антенна выполняет фокусировку сигнала передатчика и формирование диаграммы направленности, а также прием отраженного от цели сигнала и передачу этого сигнала в приемник. В зависимости от реализации прием отраженного сигнала может осуществляться либо той же самой антенной, либо другой, которая иногда может располагаться на значительном расстоянии от передающего устройства. В случае, если передача и прием совмещены в одной антенне, эти два действия выполняются поочередно, а чтобы мощный сигнал, просачивающийся от передающего передатчика в приемник, не ослепил приемник слабого эха, перед приемником размещают специальное устройство, закрывающее вход приемника в момент излучения зондирующего сигнала.
Приемник (приемное устройство) выполняет усиление и обработку принятого сигнала. В самом простом случае результирующий сигнал подается на лучевую трубку (экран), которая показывает изображение, синхронизированное с движением антенны.
В Советском Союзе осознание необходимости средств обнаружения авиации, свободных от недостатков звукового и оптического наблюдения, привело к разворачиванию исследований в области радиолокации. Идея, предложенная молодым артиллеристом Павлом Ощепковым, получила одобрение высшего командования: наркома обороны СССР К. Е. Ворошилова и его заместителя — М. Н. Тухачевского.
В 1932 году на базе Государственного физико-технического института был создан Ленинградский электрофизический институт (ЛЭФИ) под руководством А. А. Чернышева, в котором проводились исследовательские и опытно-конструкторские работы по радиолокации. В 1935 году ЛЭФИ был расформирован, а на его базе организован «закрытый» институт НИИ-9 с оборонной тематикой, включавшей и радиолокацию. Научным руководителем его стал М. А. Бонч-Бруевич. Работы по радиолокации были начаты и в УФТИ в Харькове. К началу войны усилиями ученых и инженеров ЛЭФИ, НИИ-9 и других организаций были созданы опытные наземные радиолокационные станции.
3 января 1934 года в СССР был успешно проведен эксперимент по обнаружению самолета радиолокационным методом. Самолет, летящий на высоте 150 метров, был обнаружен на дальности 600 метров от радарной установки. Эксперимент был организован представителями Ленинградского института электротехники и Центральной радиолаборатории. Руководил экспериментом военный инженер М. М. Лобанов.

Ведущий рубрики «Другие праздники»
Павел ГОЛУБЕВ,
«ЧЕСТНОЕ СЛОВО»

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.