Радиолокация без формул, но с картинками

Размахнин Михаил Константинович

Огромные пространства занимают в арктических морях торосистые льды — могучие поля, взломанные сжатиями, громоздящиеся друг на друга, спрессованные ветрами, спаянные морозами. Перед ними пасуют даже мощные современные ледоколы. В таких случаях на помощь приходит ледовая разведка^[11]. Еще в начале освоения Северного Морского пути полярная авиация помогала морякам покорять суровые северные моря. Поднимается в воздух самолет с разведчиками на борту. Они зарисовывают ледовую обстановку, намечают на карте возможный маршрут движения каравана. Потом самолет на бреющем полете проносится над судном и сбрасывает на палубу вымпел с этой картой. Но в суровых условиях Арктики даже опытные пилоты не всегда могли вылететь на разведку — мешала погода. То была разведка визуальная. А теперь благодаря радиолокации начинает применяться разведка инструментальная. Для этого на борту самолета АН-24 была смонтирована радиолокационная установка с вполне арктическим названием «Торос». Каждые четыре минуты луч радиолокатора охватывает с большой высоты площадь в сотни квадратных километров, специальный фотоаппарат фотографирует изображение на экране радиолокатора — и подробная карта ледовой обстановки готова.

На одном из таких снимков крохотная с ноготок стрелка уперлась в пятнистое, как бы слоеное, нагромождение льда. Это ледокол «Киев» в северо-восточной части Карского моря. Закрыт путь кораблям, не пробиться через такую преграду ни флагману, ни каравану. Но рассмотрим следующий снимок. Тонкая белесая дорожка огибает ледяной массив, петляет по темным разводьям. Так шел «Киев» во главе своего каравана, шел в сплошном тумане, пользуясь маршрутом, рекомендованным ему радиолокационной разведкой.

А вот еще один случай. На полярном Урале летом 1969 года несколько недель подряд шли проливные дожди. Провести аэрофотосъемку перед выходом полевых партий геологов не удалось. Тут-то и выручила радиолокация. Поднялся с Воркутинского аэродрома АН-24 со своим «Торосом», глянул вниз сквозь дождевые облака, и суровый лик уральской земли со всеми ее морщинами запечатлелся на пленке. Геологи дивились: такие четкие изображения не всегда удавались аэрофотографам и при идеальной погоде.

Летал АН-24 и к Берингову морю, помогая рыбакам выбираться из льдов, и в Туркмению — там по радиолокационным изображениям земной поверхности определились источники подземных вод. Поступили заявки и от строителей-транспортников на разведку трасс будущих железных дорог.

Вот сколько нужных и полезных земных дел на счету у радиолокации! Но ей уже тесно в земных границах. Настало время, когда можно с полным основанием говорить о том, что…

Радиолокации пора осваивать космос

В 1946 году специалисты Венгрии и США впервые осуществили прием отраженных радиолокационных сигналов при облучении Луны. С тех пор спутница нашей Земли непрерывно изучается с помощью радиолокационных установок, которые непрерывно совершенствуются. Радиолокация помогла не только точно измерить расстояние до Луны, но и высказать целый ряд предположений о ее строении и характере поверхности. Нетрудно понять, насколько необходима была эта информация для посадки на поверхность Луны советских автоматических межпланетных станций и космических кораблей «Апполон» с исследователями на борту.

В 1961 году ученым СССР, США и Англии удалось получить отраженные сигналы при радиолокации Венеры. В советской печати подробно освещались результаты этих работ, за которые коллектив ученых во главе с академиком В. В. Котельниковым был удостоен Ленинской премии.

Дальнейшими этапами развития космической радиолокации были успешные опыты по исследованию Марса и даже Юпитера в 1963 году. Насколько трудно было осуществить эти эксперименты, позволяют судить такие цифры. Расстояние до Юпитера 1200000 000 километров, задержка обратного сигнала 1 час 6 минут, время за которое накапливался слабый отраженный сигнал — свыше 20 часов. Представляете себе, сколько труда было вложено в создание такого чувствительного радиолокатора, который смог бы «поймать» цель, удаленную на такое огромное расстояние? И все-таки наши советские специалисты смогли решить и эту задачу.

Ученые и радиоспециалисты США осуществили успешный эксперимент по радиолокации Солнца. И в этом случае слабый эхо-сигнал пришлось накапливать 17 минут. Значительное время для радиолокаций, где счет идет на миллионные доли секунды. В этом эксперименте удалось получить данные о характере радиоизлучения Солнца, о движении массы солнечной короны и о скорости солнечного ветра.

Всем, кто внимательно следит за ходом работ по исследованию космического пространства, должна быть известна та важная роль, которую играет радиолокация. Вывод космических кораблей на орбиту, слежение за траекторией их полета, мягкая посадка межпланетных станций и приземление космических кораблей с экипажем на борту, даже поиск уже приземлившихся или приводнившихся кораблей — вот далеко не полный перечень задач, выполняемых радиолокационными станциями.

Сближение космических кораблей на орбите, стыковка, путешествие американского корабля «Апполон» к Луне и обратно показывают, какого высокого уровня достигла современная радиолокация.

И, наконец, совсем недавно, в 1970 году, был проведен блестящий космический эксперимент, в ходе которого советская автоматическая станция «Луна-16» доставила на Землю образцы лунного грунта. Точность выведения станции на орбиту, управление ее полетом, организация бурения и возвращение «Луны-16» на Землю удивили всех, кто следил за ходом этого уникального эксперимента. Даже осторожные в оценках специалисты на этот раз в статьях и комментариях на страницах газет не скупились на восторженные отзывы.

Значительная часть вполне заслуженных похвал должна быть отнесена и к радиолокации. С ее помощью специалисты контролировали запуск космического корабля, следили за совпадением истинной траектории с расчетной. Данные радиолокаторов послужили исходным материалом для расчета маневра коррекции траектории. Радиовысотомер помог станции осуществить мягкую посадку на поверхность Луны. Те же радиолокаторы, что провожали «Луну-16» в трудный полет, встретили ее на обратном пути и «привели» в точку приземления. Так что успешный исход грандиозного эксперимента — это подлинный триумф радиолокации.

Все мы постепенно привыкаем к жизни в космическом веке. Информацию о запуске очередного спутника серии «Космос» с большим трехзначным номером теперь уже печатают где-то на третьей-четвертой страницах центральных газет. Вы помните заголовок сообщения о полете очередного космического корабля с экипажем на борту? «На работу в космос!» Рядом с привычным словом «работа» даже слово «космос» начинает терять свою романтическую окраску. Да, в приземном космосе человечество переходит к работе, а космические разведчики — беспилотные аппараты — уходят к другим планетам солнечной системы. На околоземных орбитах вспыхивают огни сварки, по Луне колесит деловитый исследователь — «Луноход-1». Эта очень симпатичная машина, в которой соединились и привычные для нас, землян, формы, и детали машин, созданные воображением фантастов, проводит механический и химический анализ лунных пород, изучает рельеф поверхности Луны, словом, трудится изо всех сил.

Ну а как работает в космосе радиолокация? Мы уже говорили, что ни один запуск космического аппарата не обходится без участия радиолокационных станций. Но этим роль радиолокации не ограничивается. В недалеком будущем на космических орбитальных аппаратах предполагается устанавливать радиолокационные станции, которые позволят не только проводить научные исследования, но и помогут решить важные народнохозяйственные задачи.

Некоторое представление об областях применения радиолокаторов может дать приводимый ниже перечень, составленный по материалам зарубежной печати.