Рядовой свидетель эпохи.
Шрифт:
СТАРШИЙ НАУЧНЫЙ СОТРУДНИК
(Материал несколько специальный, для тех,
кто небезразличен к истории Военно-воздушной инженерной академии
имени профессора Н.Е. Жуковского)
В конце 1957 года на кафедре профессора А.А. Красовского организуется одна из первых в академии научно-исследовательская лаборатория со штатом 13 человек : 3 — старших научных сотрудника, 2 -младших, инженеры, техники — военные и вольнонаемные. Начальником этой НИЛ назначается только что закончивший адъюнктуру и защитивший диссертацию инженер-майор А.А. Малевич, очень энергичный человек, прекрасный организатор научных исследований. С этого момента моя научно-исследовательская деятельность проходила в составе этой лаборатории. Вслед за тематикой, связанной с авиационной тепло- радиометрией (радитеплолокацией), я в составе этой лаборатории занимался и инфракрасными координаторами целей, разыскивая и сосредотачивая в ней необходимую для
Постепенно удалось собрать в лаборатории и много другой необходимой для работы с тепловым радиоизлучением аппаратуры, (некоторой — уникальной), и элементов высокочастотной техники. В числе этой аппаратуры — перестраиваемый селективный очень чувствительный низкочастотный усилитель (28-ИМ), источники когерентного излучения сантиметрового и 8-ми миллиметрового диапазона длин волн (51- И; 31-И), источники СВЧ шумоподобного излучения (газоразрядные трубки ГШ-2. ГШ-8), ферритовые модуляторы, параболические антенны. В том числе удалось приобрести (выпросить) в одном из НИИ двухлучевую дубль-антенну нашего ИСЗ, запущенного к Венере. В процессе моей диссертационной работы с привлечением сотрудников НИЛ было разработано и изготовлено достаточно много вспомогательной аппаратуры и специальных устройств. Несколько вариантов электромагнитов для нашего циклотронно-резонансного приемника электромагнитных волн, блок зажигания газоразрядных трубок типа ГШ-2, генератор инфранизкочастотных шумов, построенный на основе использования синхронного детектирования^ для целей преобразования спектра шумов из области стабильного их генерирования в область самых низких частот. В качестве первичного источника электрического шума в этом генераторе было использовано фотосопротивление. К сожалению, в период моей длительной зарубежной командировки значительная часть собранной ценной аппаратуры была разбазарена недобросовестными сотрудниками лаборатории и кафедры, которых стало все больше и больше появляться на кафедре и крутиться вокруг профессора А.А. Красовского.
В конце 1959 года, еще до защиты диссертации я был назначен на должность старшего научного сотрудника этой НИЛ. Фактически же я исполнял эту должность, начиная со второго года нахождения в адъюнктуре, с самого основания научно-исследовательской лаборатории, формировал под руководством профессора А.А. Красовского новое для кафедры научное направление — пассивную, то есть, неизлучающую теплорадиолокацию: вел экспериментальные и теоретические исследования, связанные с изучением естественного теплового радиоизлучения, интенсивно занимался оснащением лаборатории необходимой для этого аппаратурой, измерительными приборами и приспособлениями.
Начальник лаборатории инженер-майор А.А. Малевич много внимания уделял оснащению лаборатории вычислительной техникой, различными стендами, предназначенными для исследования динамики элементов пилотажно-навигационных комплексов, и моделирования полета самолета.
В начале 1960-х годов в этой лаборатории было выполнено несколько НИР, связанных с использованием инфракрасных координаторов целей в системах обнаружения целей, в том числе — в системах обнаружения запусков баллистических ракет. Было установлено, что стартующую баллистическую ракету, после того, как она начнет выходить за пределы последних слоев тропосферы, легко можно обнаруживать по инфракрасному излучению факела работающей второй ступени на больших расстояниях с ИСЗ и патрулирующих высотных самолетов. В этих работах мне также пришлось принять активное участие. Та наша работа, как представляется, была также одной из самых приоритетных в этой области. К сожалению, работы по этой очень интересной и перспективной тематике у нас на кафедре вскоре прекратились, материалы наших исследований были переданы в другие организации.
В конце 1961 года, наконец, была завершена разработка по нашему ТТЗ авиационного бортового радиометра 3-х сантиметрового диапазона радиоволн. Был изготовлен и макет этого прибора, названный, по аналогии с ИМШ-1, ИМШ-2. Прибор этот в конструктивном плане был далек от совершенства. Он состоял из двух больших, сравнительно тяжелых блоков, все элементы от СВЧ смесителя до выходного фильтра нижних частот были смонтированы в одном блоке. В том числе и генератор шумов на газоразрядной трубке ГШ-2, выполняющий роль источника калибровочного сигнала и ряд других функций. Он обладал, вместе с СВЧ излучением, очень мощным инфракрасным излучением и сильно перегревал все другие элементы радиометра, из-за чего коэффициент усиления радиометра существенно изменялся, «плыл» во времени. Эти недостатки выявились только в процессе эксплуатации прибора, а при его приемке нас интересовал, в основном, только один параметр — нормированная пороговая чувствительность. Она оказалась точно соответствующей
В этот момент на кафедре начинаются работы по исследованию корреляционно-экстремальным системам навигации — КЭНС, инициатором и научным руководителем которых был, как и подавляющего количества других НИР, профессор А.А. Красовский. Начались эти работы с опубликования в специальном журнале «Военная радиоэлектроника» его статьи об оригинальном дифференциальном способе построения таких систем на основе использования физических полей земной поверхности. В этой статье обосновывалась сверхвысокая точность определения координат таким способом, предельно достижимая — порядка метров. У меня, естественно, сразу пришла мысль использовать в КЭНС и радиотепловое поле земной поверхности.
Летом 1962 г. силами НИЛ совместно с воронежским НИИ и летным подразделением при нем организуются довольно обстоятельные летные экспериментальные исследования физических полей земной поверхности с самолета Ли-2 в интересах КЭНС. Первыми энтузиастами и исполнителями этого эксперимента были А.А. Малевич (поле рельефа местности, поле радиолокационных контрастов, он же основной организатор летного эксперимента), В.Т. Федин (поле радиотеплового излучения земной поверхности), Л.В. Чесноков (тонкая структура магнитного поля Земли и поле естественного гамма-излучения земной поверхности). На первом этапе в организации летного эксперимента и в первых полетах принимали участие и некоторые сотрудники кафедры светотехники и инфракрасной техники Академии.
В первом летном эксперименте, организованном в интересах НИР по КЭНС в 1962 г., радиометр сочленялся гибким волноводом с неподвижной большой параболической антенной, подвешенной под центропланом и закрытой «радиопрозрачным» обтекателем. В горизонтальном полете антенна была направлена вертикально вниз, раствор главного лепестка ее ДНА по уровню половиной мощности равнялся 1,6o. В качестве регистрирующего устройства использовался бумаголенточный самописец АРС-2 от аэрогеофизической станции «АГС-25». Постоянная времени этого самописца, определенная по ступенчатому сигналу, равнялась 4 сек. Она и определяла постоянную времени всего бортового радиометрического тракта, хотя минимальная постоянная времени собственно радиометра была равной одной секунде.
Такими параметрами и ограничивались возможности первого в стране летного эксперимента с радиометром на борту самолета. Тем не менее, он дал очень много для развития радиотеплолокации в нашей стране. В августе и сентябре с ним было выполнено достаточно много полетов (в общей сложности 25 летных часов) в районе г. Воронежа, на перелете Воронеж — Кача (Крым), на Крымском полуострове, на перелетах Кача — Воронеж и Воронеж — Москва.
Бессменным оператором этого радиометра на борту самолета и вертолета во всех экспериментах 1962-1966 г. г. был автор этих строк, что позволило ему вникнуть во все тонкости самолетной теплорадиометрии (ТРМ), наблюдать через открытую дверь самолета взаимосвязь сигналов радиометра и пролетаемой местности. Например, неоднократно было подмечено повышение выходного сигнала радиометра при подлете к берегу со стороны моря. Последующий анализ этого явления показал, что оно обусловлено «наползанием» на берег ближних боковых лепестков антенны в то время, когда главный лепесток был направлен еще на водную поверхность. Позднее на основании этого явления была разработана мной методика калибровки антенны бортового теплорадиометрического устройства по радиотепловому контрасту берег-вода и методику авиационной теплорадиометрии вообще. В этом же первом эксперименте удалось подметить интересное, необъяснимое с первого взгляда явление возрастания кажущейся температуры под самолетом в момент посадки. Позднее, при внимательном анализе составленной физико-математической модели этого явления удалось объяснить его: самолет при посадке фокусирует на небольшую площадку под собой дополнительно тепловое радиоизлучение, собираемое обшивкой с большой поверхности вокруг самолета. Эта дополнительная доля естественного радиотеплового излучения суммируется с основным излучением площадки пролетаемой местности, зондируемой главным лепестком диаграммы направленности самолетной антенны.
Первый летный эксперимент, проведенный НИЛ кафедры А.А. Красовского в августе-сентябре 1962, позволил сделать ряд важных выводов, определивших перспективу развития авиационной теплорадиометрии (неизлучающей теплорадиолокации) в нашей стране:
1. Было установлено и зарегистрировано налейте самописца, что водоемы на фоне полей, лугов, леса, крымской степной местности выделяются резким радиотепловым контрастом, свыше 150-200К.
Еще большим ТРМ контрастом выделяются на окружающем фоне металлические покрытия: крыши жилых домов, церквей, соборов, заводских зданий и т.д., в том числе и покрытая решетчатым металлическими листами ВПП Качинского аэродрома.