Радар

РадарУже в 1886 году Г.Герц открыл способность радиоволн отражаться диэлектрическими и металлическими телами, а в 1897 году А.Попов обнаружил, что радиоволны могут отражаться от корпуса корабля и его металлических частей. Правда, глубже это явление ученые изучать не стали. Идея радара впервые появилась у изобретателя из Дюссельдорфа Хюльсмайера. Свое устройство он запатентовал в апреле 1904 года, назвав его телемобильскопом. Ученый предлагал использовать эффект отражения радиоволн для обнаружения кораблей, находящихся на большом расстоянии. Предполагалось, что благодаря устройству корабли смогут избежать столкновения в непогоду и туман. Принцип действия устройства состоял в том, что сигнал, излучаемый прибором, отражался от объекта и возвращался обратно, где соответствующим образом обрабатывался. Аппарат состоял из радиопередатчика, двух вращающихся антенн, радиоприемника со звуковым или световым индикатором для приема отраженных предметами волн. Несмотря на свое несовершенство, аппарат содержал основные элементы будущего локатора. В патенте Хюльсмайер описал, как рассчитать расстояние до отражающегося объекта. К сожалению, его разработки остались без внимания. Понадобилось еще 30 лет, чтобы телемобильскоп превратился в настоящий радар.

В 1924 году англичанам Эпплтону и Барнету на основе идей Хюльсмайера и Попова удалось измерить слой Хевисайда. В 1925 году то же самое проделали американцы Брейт и Тьюв импульсным методом. Теория радиоинтерференционного измерения была предложена советскими учеными Папалекси и Мандельштамом в 1930 году. Еще в 1922 году сотрудники морской лаборатории Тейлор и Юнг наблюдали явление радиолокации в диапазоне ультракоротких волн. Свой доклад о создании устройства по обнаружению вражеского судна независимо от темноты и тумана они направили в морское министерство США, однако их предложение не получило поддержки. В 1930 году инженер Хайланд (научный сотрудник Тейлора), проводя опыты на коротких волнах, обнаружил искажения при пересечении самолетом линии, на которой расположены приемник и передатчик. Хайланд пришел к выводу, что местонахождение самолета можно обнаружить, используя приемник и радиопередатчик, работающие на коротких волнах. В 1933 году Хайланд, Тейлор и Юнг получили патент на идею. На этот раз для создания радара появились все технические предпосылки. С каждым днем росли скорости кораблей и самолетов, возникла острая необходимость в их быстром обнаружении, особенно в этом нуждались военные. Правда, воплощение идеи в жизнь было связано с рядом технических и научных трудностей. Требовались генераторы ультракоротких волн, а также сверхчувствительные приемники, которые могли бы улавливать очень слабые сигналы, отражаемые от объектов.

В 1938 году в США был изобретен сигнальный радиолокатор XAF, у которого дальность действия составляла 8 км. К 1941 году у США было 19 таких радаров. В 1935 году в Англии была создана импульсная радиолокационная станция CH, дальность действия которой составлял 140 км при высоте полета 4,5 км, диапазон волн 10-13 м. В 1937 году в Англии было 20 таких станций. В 1941 году в Англии началось Радар XAFсерийное производство панорамных радиолокационных станций (РЛС) кругового обзора, вращающаяся антена которой пеленговала объекты по всем направлениям. Это дало Великобритании огромное преимущество в войне с Германией. В Германии первый опытный радар был создан в октябре 1934 года, правда, с радиусом действия лишь 12 км. Первый корабельный радар был установлен на броненосце в 1936 году. Во время войны английские радары оказались значительно лучше и эффективнее немецких. А вот переносной радар с целью контроля за скоростью на дорогах был впервые применен в Германии в 1959 году. Стоит отметить, что к концу Второй мировой войны радары оказались на вооружении всех действующих армий и флотов. Наиболее успешно их использовали англичане, а изобрели радар в Советском Союзе. Первый советский радар был изобретен П.К. Ощепковым. В июле 1934 года состоялось его успешное испытание. Свое изобретение он назвал «электровизор». Дальность его действия достигала 50 км при высоте полета до 10 км.

Несмотря на сложное устройство, принцип действия радара понять не так уж и трудно. РЛС работает периодическими толчками — импульсами (не непрерывно). Первый передатчик РЛС CH посылал 25 импульсов в секунду. Импульсный режим необходим для измерения время от посылки импульса до его возвращения после отражения от объекта. После того, как передатчик послал «порцию»Советский радар радиоволн, он отключается, в то же время начинает работать радиоприемник. Посланные в пространство радиоволны, встретив препятствие на своем пути, рассеиваются в разные стороны, часть волн, отражаясь от объекта, возвращается обратно к РЛС. Этот процесс аналогичен явлению эхо. На радиолокационной станции радар принимает отраженные импульсы и отправляет их на электронно-лучевую трубку. Многократно усиленный импульс направлялся на вертикальные пластины, руководившие электронным лучом трубки. Это вызывало бросок луча вертикально на экране радара. В левой части экрана 25 раз в секунду возникал электронный импульс, направо за ним бежала линия развертки. Это происходило за время, пока импульс достигал свою цель, отражался, возвращался обратно и в виде второго броска высвечивался на экране. Место, где на экране трубки появился первый бросок, отмечали 0, в конце линии ставили 150 км — расстояние до цели. Вся линия была поделена на равные части, что позволяло считывать расстояние до цели (в пределах 150 км), т. к. отраженный импульс оператор видел на экране трубки. Полученные сведения поступали на «фильтрующий центр».

© 2017 Мир великих открытий | При использовании материалов с сайта активная ссылка на mirnovogo.ru обязательна