100 великих изобретений
Шрифт:
Модуляция может происходить разными способами. Например, микрофон включается в цепь антенны. Так как сопротивление микрофона меняется под действием звуковых волн, ток в антенне будет в свою очередь меняться; иначе говоря, вместо колебаний с постоянной амплитудой, мы будем иметь колебания с изменяющейся амплитудой — модулированный ток высокой частоты.
Принятый приемником модулированный высокочастотный сигнал даже после усиления не способен вызвать колебания мембраны телефона или рупора громкоговорителя со звуковой частотой. Он может вызвать только высокочастотные колебания, не воспринимаемые нашим ухом. Поэтому в приемнике необходимо произвести обратный процесс — из высокочастотных модулированных колебаний выделить сигнал звуковой частоты — или, говоря другими словами, произвести детектирование сигнала.
Детектирование осуществлялось с помощью вакуумного диода. Диод, как уже говорилось, пропускал ток только в одном направлении, превращая переменный ток в пульсирующий. Этот пульсирующий ток сглаживался с помощью фильтра. Простейшим фильтром мог быть конденсатор, подключенный параллельно с телефонной трубкой. Работа фильтра происходила так. В тот момент времени, когда диод пропускал ток, часть его ответвлялась в конденсатор и заряжала его. В промежутках между импульсами, когда диод оказывался заперт, конденсатор разряжался на трубку. Поэтому в интервале между импульсами ток протекал через трубку в ту же сторону, что и сам импульс. Каждый следующий импульс подзаряжал конденсатор. Благодаря этому через трубку протекал ток звуковой частоты, форма которого почти полностью воспроизводила форму низкочастотного сигнала на передающей станции. После усиления электрические колебания низкой частоты превращались в звук; Простейший детекторный приемник состоит из колебательного контура, связанного с антенной, и присоединенной к контуру цепи, состоящей из детектора и телефона.
Первые электронные лампы были еще очень несовершенны. Но в 1915 году Лэнгмюр и Гедэ предложили эффективный способ откачки ламп до очень малых давлений, благодаря чему на смену ионным лампам пришли вакуумные. Это подняло электронную технику на значительно более высокий уровень.
77. ТАНК
Технические предпосылки для создания танка появились еще в конце XIX столетия — к тому времени были изобретены гусеничный движитель, двигатель внутреннего сгорания, броня, скорострельные пушки и пулеметы. Первый гусеничный трактор на паровом ходу создал еще в 1888 году американец Бэтером. Накануне Первой мировой войны, как уже отмечалось, появился промышленный гусеничный трактор «Холт», который можно считать непосредственным предшественником танка.
Но одних предпосылок было мало — недоставало насущной потребности. Только начавшаяся в 1914 году Первая мировая война жестко определила эту необходимость. Когда противники бросили в наступление миллионные армии, они никак не предполагали, что пулеметы и пушки буквально сметут идущие в атаку полки и дивизии. Громадные потери заставили солдат в конце концов скрыться в окопах и блиндажах. На Западе фронт застыл и превратился в сплошную линию укреплений, протянувшуюся от Ла-Манша до границы со Швейцарией. Война зашла в так называемый позиционный тупик. Выход из него пытались найти при помощи артиллерии — тысячи орудий в течение нескольких дней, а то и недель перепахивали снарядами каждый метр неприятельских позиций. Казалось, там не осталось ничего живого. Но как только атакующая пехота выбиралась из окопов, уцелевшие пушки и пулеметы обороняющихся вновь наносили ей чудовищные потери. Вот тогда-то на поле боя и появились танки.
Мысль создать боевую гусеничную машину, способную передвигаться по пересеченной местности через окопы, рвы и проволочные заграждения, впервые высказал в 1914 году английский полковник Суинтон. После обсуждения в различных инстанциях военное министерство в целом приняло его идею и сформулировало основные требования, которым должна была отвечать боевая машина. Она должна была быть небольшой, иметь гусеничный ход, пуленепробиваемую броню, преодолевать воронки до 4 м и проволочные заграждения, развивать скорость не менее 4 км/ч, иметь пушку и два пулемета. Основным назначением танка было разрушение проволочных заграждений и подавление пулеметов противника. Вскоре фирма Фостера за сорок дней создала на базе гусеничного трактора «Холт» боевую машину, получившую название «Маленький Вилли». Его главными конструкторами были инженер Триттон и лейтенант Вильсон.
«Маленький Вилли» был испытан в 1915 году и показал неплохие ходовые качества. В ноябре фирма «Холт» приступила к изготовлению новой машины. Конструкторам предстояла трудная проблема не утяжеляя танка, увеличить его длину на 1 м, чтобы он мог преодолевать четырехметровые окопы. В конце концов это удалось достигнуть за счет того, что обводу гусеницы придали форму параллелограмма. Кроме того, оказалось, что танк с трудом берет вертикальные насыпи и крутые возвышения. Чтобы увеличить высоту зацепа, Вильсон и Триттон придумали пустить гусеницу поверх корпуса. Это значительно повысило проходимость машины, но одновременно породило ряд других затруднений, связанных, в частности, с размещением пушек и пулеметов. Вооружение пришлось распределить по бортам, а чтобы пулеметы могли стрелять по курсу в сторону и назад, их установили в боковых выступах — спонсонах. В феврале 1916 года новый танк, названный «Большой Вилли», с успехом прошел ходовые испытания. Он мог преодолевать широкие окопы, двигаться по вспаханному полю, перебираться через стенки и насыпи высотой до 1, 8 м. Окопы до 3, 6 м не представляли для него серьезного препятствия.
Корпус танка представлял собой коробку-каркас из уголков, к которым на болтах крепились бронированные листы. Броней была закрыта и ходовая часть, которая состояла из малых неподрессоренных опорных катков (тряска в машине была ужасной). Внутри «сухопутный крейсер» напоминал машинное отделение небольшого корабля, по которому можно было ходить, даже не пригибаясь. Для водителя и командира в передней части имелась отдельная рубка. Большую часть остального пространства занимали мотор «Даймлер», коробка передач и трансмиссия. Для пуска двигателя 3-4 человека команды должны были вращать огромную пусковую рукоять, пока мотор не заводился с оглушительным ревом. На машинах первых марок внутри размещались еще и топливные баки. С обеих сторон двигателя оставались узкие проходы. Боеприпасы находились на полках между верхней частью двигателя и крышей. На ходу в танке скапливались выхлопные газы и пары бензина. Вентиляция не предусматривалась. Между тем жар от работающего двигателя вскоре делался невыносимым — температура достигала 50 градусов. Кроме того, при каждом выстреле пушки танк наполнялся едкими пороховыми газами. Экипаж не мог подолгу оставаться на боевых местах, угорал и страдал от перегрева. Даже в бою танкисты иной раз выскакивали наружу, чтобы вдохнуть свежего воздуха, не обращая при этом внимания на свист пуль и осколков. Существенным недостатком «Большого Вилли» оказались узкие гусеницы, которые вязли в мягкой почве. При этом тяжелый танк садился на грунт, пни и камни. Плохо было с наблюдением и связью — смотровые щели в бортах не обеспечивали осмотра, зато брызги от пуль, попавших вблизи них в броню, поражали танкистов в лицо и глаза. Радиосвязи не было. Для дальней связи держали почтовых голубей, для ближней — специальные сигнальные флажки. Не было и внутреннего переговорного устройства.
Управление танком требовало значительных усилий водителей и командира (последний отвечал за тормоза гусениц правого и левого борта). Танк имел три коробки передач — одну основную и по одной на каждом борту (каждая из них управляла специальной трансмиссией). Поворот осуществлялся или торможением одной гусеницы, или переключением одной из бортовых коробок передач в нейтральное положение, в то время как на другом борту включали первую или вторую передачу. С остановленной гусеницей танк разворачивался почти на месте.
Впервые танки были применены в бою 15 сентября 1916 года у деревни Флер-Курслет в ходе грандиозного сражения на Сомме. Наступление англичан, начатое в июле, дало ничтожные результаты и весьма ощутимые потери. Тогда-то главнокомандующий генерал Хейг решил бросить в бой танки. Всего их было 49, но на исходные позиции вышло только 32, остальные из-за поломок остались в тылу. В атаке участвовали всего 18, но за несколько часов они продвинулись вместе с пехотой в глубь немецких позиций на 5 км на фронте такой же ширины. Хейг был доволен — по его мнению, именно новое оружие сократило потери пехоты в 20 раз против «нормы». Он немедленно направил требование в Лондон сразу на 1000 боевых машин.
В последующие годы англичане выпустили несколько модификаций Mk (таково было официальное название «Большого Вилли»). Каждая следующая модель была совершеннее предыдущей. Например, первый серийный танк Mk-1 имел вес 28 тонн, передвигался со скоростью 4, 5 км/ч, был вооружен двумя пушками и тремя пулеметами. Экипаж его составляли 8 человек. Более поздний танк MkA имел скорость 9, 6 км/ч, вес — 18 тонн, экипаж — 5 человек, вооружение — 6 пулеметов. MkC при весе 19, 5 тонн развивал скорость 13 км/ч. Экипаж на этом танке состоял из четырех человек, а вооружение — из четырех пулеметов. Последний, созданный уже в 1918 году, плавающий танк MkI имел вращающуюся башню, экипаж из четырех человек и вооружение из трех пулеметов. При весе в 13, 5 тонн он развивал на суше скорость 43 км/ч, а на воде — 5 км/ч. Всего англичане изготовили за годы войны 3000 танков 13 различных модификаций.