Перелом
Шрифт:
Вот где все проявляли повышенный интерес, так это по инфракрасной технике. На попытках что-то разведать в этой области мы выудили уже более сотни шпионов и разведчиков. Засветилась и советская, и немецкая, и английская, и американская разведки. Среди иностранных шпионов далеко не все были немцами или англичанами — таких было всего двадцать и восемь человек соответственно, американцев — вообще всего два. В основном это были либо советские граждане, завербованные ранее, либо эмигранты или их потомки.
Ну, с советскими понятно — это фактически свои, и по мере роста военно-технического сотрудничества их разведка все меньше лезла в наши лаборатории и на заводы, и даже стала помогать и консультировать по контрразведочным делам. К лету сорок третьего в СССР образовалось аж три службы "Смерш" — Главное управление контрразведки "Смерш" Наркомата обороны с Абакумовым в качестве начальника и с подчинением непосредственно Сталину, Управление контрразведки "Смерш" НКВМФ с подчинением наркому флота Кузнецову и Отдел контрразведки "Смерш" НКВД с подчинением Берии. Это было для меня странно — я-то думал, что Смерш — он Смерш и есть. А тут — целых три независимых
У нас-то безопасники назывались "крабами" — от аббревиатуры НКРБ — Наркомат Республиканской безопасности — я хотел сначала ввести КГБ, чтобы было привычнее, но потом подумал, что мы вообще-то не государство, а республика в составе СССР, поэтому нечего давать поводов для пересудов и подозрений — их и без этого хватает. Ну а "наркомат" — в духе времени, чтобы не выделяться. В общем, кто-есть-кто мы еще толком не разобрались, но сотрудничество шло. Так что пусть будут — структура в общем полезная — я что-то такое помнил про более сотни генералов, арестованных за время войны, и так же смутно помнил слух, что в штабе то ли Конева, то ли Рокоссовского, а может и у обоих, был немецкий шпион, который выдал немцам то ли планы наступления, то ли расстановку сил в Висло-Одерской операции, из-за чего поначалу были проблемы. Вот только как слить эту донельзя туманную информацию — совершенно себе не представлял, так что оставалось надеяться, что найдут и без меня — сотню-то генералов как-то нашли, может даже все и были шпионами. Это странно, конечно — дослужиться до генерала и при этом быть шпионом — куда тогда, спрашивается, раньше смотрели? Его ведь наверняка должны были вести кураторы с той стороны. Вот мы — периодически вылавливаем все новых и новых, и палятся прежде всего на попытках контактов со связными — подкинем "важную" информацию — и смотрим — кто задергается. Правда, некоторые сдавались сами — все-таки у нас порядки были гораздо мягче, чем в СССР, так что обиды на союзное руководство к нам не относились. Эдакий "социализм с человеческим лицом", хотя я этот термин употреблял только в мыслях, да и то нечасто, чтобы не брякнуть. А то выскажи я его, и получится, что в остальном СССР социализм не с человеческим лицом — а это уже прямое оскорбление, пусть частично и правда, даже с поправкой на обстоятельства — нечеловеческий лик мы уж как-то по-тихому подрихтуем, персонально, без криков на всю ивановскую, а то рассчитывать на сотрудничество уже не придется. И сейчас-то смотрят с прищуром. Так что не буду дразнить гусей просто так, безо всякой цели.
Так что разведка-разведкой, а исследования по ИК-технике у нас шли с размахом. Собственно, в основе этой технологии лежит тот факт, что любое тело с хоть как-то теплящимися электронами, то есть с температурой выше абсолютного нуля, излучает волны — электроны переходят с уровня на уровень и испускают фотоны. Энергия излучения прямо пропорциональна четвертой степени температуры. Так, абсолютно черное, то есть идеально излучающее тело при температуре ноль градусов по Цельсию, или 273 по Кельвину, будет излучать три сотых ватта с каждого квадратного сантиметра, при температуре кожи человека — тридцать три по цельсию или триста по кельвину — уже почти пять сотых ватта, при температуре кипения воды — одну десятую ватта, при пятистах градусах по цельсию — два ватта, при тысяче — шестнадцать ватт, при двух — двести ватт, ну а при шести тысячах кельвинов — температуре Солнца — более семи киловатт с каждого сантиметра.
Излучают все тела, и они излучают полный спектр длин волн. Ну, если только вещество ограничено определенным набором разрешенных переходов, или, например, для газов, да и то разреженных, которые излучают в сравнительно узких полосах. При увеличении связи между молекулами, например, при повышении давления, линии спектра газов тоже начинают размываться — появляется все больше частот излучения. Но максимум излучения, согласно закону смещения Вина, выведенному немецким физиком Вильгельмом Вином еще в 1893 году, приходится на определенную длину волны, а на остальных он плавно спадает. Причем — чем выше температура, тем на меньшую длину волны приходится максимум излучения — ведь электроны скачут через все большее расстояние. Так, для человека максимум придется на 9,5 мкм, для Солнца с его температурой 6000 К — на 0,5 мкм — это уже видимый свет, а для жидкого азота (да, он тоже излучает тепло!) — на 38 мкм.
Но естественные тела не являются идеальным абсолютно черным телом, они излучают только часть энергии, которую могло бы излучать абсолютно черное тело при той же температуре. Так, кожа человека излучает с коэффициентом излучения 0,98 относительно абсолютно черного тела, бумага — 0,93, снег — 0,8 — то есть при температуре 32 градуса человек будет светиться в ИК-спектре чуть сильнее, чем бумага, а при нуле бумага будет светлее, чем снег. Зеленая листва имеет коэффициент 0,98, как и человеческая кожа — поэтому-то в жаркую погоду разглядеть человека было очень трудно, разве что одежда давала более темный силуэт. Для стали все еще сложнее. Так, сталь с шероховатой поверхностью будет иметь коэффициент 0,98, а никелированная с полировкой — 0,11. Полированная нержавейка будет светить всего в 0,13 от АЧТ, а обработанная пескоструйкой — уже 0,7 — шероховатости повышают излучаемость. А вот титан с его коэффициентом 0,2 обещал со временем стать материалом, снижающим излучение поверхностей, на которые он будет напылен — мы это пока отложили на будущее, хотя оно было уже и недалеким — и немцы, и союзники, активно развивали это направление. Ну а с советскими учеными мы работали очень плотно.
По ИК работали все, хотя и не так интенсивно, как мы. К началу сороковых история применения ИК-техники в военных целях перевалила уже на третий десяток лет. Еще в семнадцатом Теодор Кейз по заказу армии США разрабатывал устройства для ИК-связи на основе сульфида таллия, с переменным успехом — связь была неустойчивой, поэтому работы были свернуты. В девятнадцатом году Гофман опубликовал в Physical Revue описание своего теплопеленгатора, в котором использовались зеркала и термостолбики, а изменение тепла отражалось гальванометром. Это прибор позволял обнаружить человека на расстояниях до двухсот метров, самолет — на полутора километрах. Вполне так неплохо. Работы по обнаружению судов и самолетов через ИК велись практически во всех основных странах — САСШ, Англии, Германии, СССР. Как я писал ранее, работы по обнаружению самолетов по их тепловому излучению были начаты в СССР еще в 1929 м году, а на флоте к началу сороковых использовались теплоулавливатели ТУ-1 — похожие на прожекторы индикаторы ИК-излучения, которые могли обнаруживать крупные корабли на расстояниях до двадцати километров — они концентрировали своим полутораметровым зеркалом тепловое излучение на теплочувствительный элемент. И это еще что! В сороковом-сорок первом испытывались комплекты ПНВ "Шип" и "Дудка" — с подсветкой ИК-прожекторами, пара электронно-оптических преобразователей крепились в качестве очков на голове мехвода БТ-7. При угле зрения двадцать четыре градуса они обеспечивали видимость до пятидесяти метров. Наши специалисты видели их, когда ездили в служебные командировки по обмену опытом, даже привезли фотографии. Надо сказать, я был очень удивлен — эдакий киберпанк, и довести его до ума не позволила война, точнее — она притормозила этот процесс. И совместными усилиями мы развивали это направление.
Вообще, в это время в военной ИК-технике применяли в основном только два вида приборов — либо на основе одиночных твердотельных элементов, либо электронно-оптические преобразователи. И общей проблемой у всех них была слишком уж малая граница чувствительности по длинам волн. Так, англичане и американцы использовали серноталлиевые твердотельные фоточувствительные элементы, у которых дальняя граница чувствительности была всего 1,2 мкм, а на этой длине максимум теплового излучения имеют источники с температурой уже под две тысячи градусов. Максимум чувствительности вообще приходился на 0,9 мкм — максимум излучения на этой длине волны имеют источники с температурой уже за три тысячи градусов. Еще чуть-чуть — и выйдем в диапазон видимого света. Так что эти элементы применялись для сигнализации и связи — они отслеживали нити накаливания ламп, прикрытых фильтрами в сигнальных прожекторах. Болометры и термометры — не рассматриваю из-за их низкого быстродействия, что они выдавали у нас — ведь их чувствительность к ИК-излучению обусловлена изменением сопротивления из-за нагрева, тогда как у фоторезисторов — внутренним фотоэффектом, когда фотоны света выбивают электроны и те преодолевают энергию запрещенной зоны, а у фотокатодов ЭОП — внешним фотоэффектом, когда фотоны выбивают электроны за его пределы. Хотя болометры мы также применяли для обнаружения источников тепла с относительно постоянным положением в пространстве — тех же наблюдателей, если они имели глупость постоянно торчать на одном месте. Правда, наши болометры пока имели слишком малое быстродействие, а вот англичане еще в тридцать седьмом засекли самолет с другого самолета, правда, с расстояния всего шестьсот метров. Но мы продолжали работать и в этом направлении — мне смутно помнилось, что в современных мне тепловизорах использовались именно болометры — ведь они воспринимали полный спектр излучения, в отличие от приборов, чья работа основана на фотоэффектах — этим нужны фотоны определенной энергии, чтобы электроны приобретали достаточную энергию, поэтому-то верхняя граница чувствительности не заходит за волны определенной длины — ведь длина волны и энергия фотона — связанные величины, и, так как у каждого каждого полупроводникового вещества своя ширина запрещенной зоны, то и границы чувствительности у них различны.
С электронно-оптическими преобразователями тоже было не все гладко — их фотокатоды серебро-цезий-кислород имели дальнюю границу 1,5 мкм, которой соответствовала температура тела в полторы тысячи градусов по цельсию. Англичане применяли их на флоте, а с сорок второго — для опознавания своих самолетов. Но они использовались только для поиска и опознавания по сигнальным огням — что-то высмотреть в них было мягко говоря слишком сложно — естественных источников с такой температурой немного, поэтому для наблюдения за местностью, а тем более для разведки, они были непригодны. Американцы в тридцать девятом разработали свой снайперскоп — прицел для стрелкового оружия, который позволял вести прицельную стрельбу в темноте на пятьдесят метров. А с сорок второго уже производили его под кодом RCA 1P25. Нужные длины волн на местности им давала подсветка ИК-прожектором — если у противника отсутствует аналогичная техника, то это было бы довольно круто, а вот если такая техника есть — полная фигня. Хотя они сделали и аппаратуру для вождения танков в ночных условиях.
В общем, у союзников с ИК-техникой было "не фонтан". И наша информация была более-мене достоверной — по англичанам и американцам нам ее передавали наши "друзья", которых мы за два года наработали на обменных операциях по вызволению евреев из Германии, ну, кто не служил нацистам, а также среди русской эмигрантской среды и восточнославянских диаспор, прежде всего — среди русинов.
Немцы тоже не отставали. В своих приборах они также использовали ЭОП, но твердотельные делали на терморезисторах из сульфида свинца, что было уже получше — его дальняя граница чувствительности доходила до четырех микрометров, на которой максимум излучения дают тела уже с температурой семьсот по кельвину, или четыреста тридцать по цельсию, а это уже позволяло разглядеть и технику, точнее, ее горячие патрубки, дымовые трубы кораблей, стволы пострелявших орудий, пороховые газы. Ведь, скажем, если температура капотов техники была в пределах ста градусов, то твердые частицы углерода, имеющиеся в выхлопных газах из-за неполного сгорания топлива, нагревались до тысячи градусов, а выхлопные патрубки могли нагреваться и до восьмисот градусов у коллектора, снижаясь до трехсот на выходе — вполне можно разглядеть. При должном везении и умеренной криворукости.