Прогулка по электроходу «Родина»

 

Белоснежная, залитая светом громада высится у пристани. Всюду суета, обычная при выходе судна в рейс. Работают краны, укладывая в трюмы запасы и грузы. По трапу вереницей поднимаются пассажиры. Некоторые из них попадают на судно не совсем обычным способом: на собственных машинах въезжают они через большое отверстие в борту – прямо в судовой гараж.

Но вот заканчиваются последние приготовления перед отходом судна. Мощный бас гудка «Родины» на минуту заглушает все шумы на пристани: и грохот кранов, и резкие свистки паровозов, и многоголосый гомон людей.

Электроход медленно отходит. Скоро пристань и весь порт скрываются из глаз.

Погода стоит великолепная. Плавание должно быть увлекательным. Но хочется сделать его и полезным: хотя бы бегло познакомиться с судном.

Давайте выполним это желание и пройдемся по наиболее интересным местам электрохода.

Длина его – 180 метров. Чтобы обойти все без исключения палубы и помещения, времени у нас, пожалуй, просто не хватит.

На «солнечной» палубе, поближе к носу электрохода, находится самое интересное помещение. Это командная рубка – центр управления кораблем. Здесь столько приборов, что с ними не ознакомишься и за день. Решено, что в командную рубку будет организована отдельная экскурсия. А пока мы спускаемся вниз, на следующую – шлюпочную палубу. Она так называется потому, что на ней установлены спасательные шлюпки.

 

^{Спасательная шлюпка.}

 

Внутри шлюпок закреплены пустые цинковые ящики. Такие ящики для шлюпки вроде поплавков. Зальет ее всю водой, но она все равно не потонет. Каждая шлюпка снабжена прожектором и компасом, запасом сухарей и консервов, бочонком пресной воды, спасательными кругами.

Но спустить шлюпку в шторм не так‑то просто. Того и жди, что, пока она дойдет до воды, ее вдребезги разобьет о стальной борт судна. Надо иметь большой опыт и сноровку, чтобы в горячке и сумятице, да еще при крене судна на больших волнах благополучно спустить шлюпку. Но пока никакая опасность электроходу не грозит. Шлюпки крепко‑накрепко прикреплены тросами к своему ложу, или, как говорят моряки, – принайтовлены по‑походному, и на них натянуты парусиновые чехлы.

Со шлюпочной мы опускаемся на прогулочную палубу. Ее назначение понятно из самого названия. По ней пассажиры прогуливаются. А устанут, – к их услугам удобные кресла, расставленные тут же по бортам. Приятно отдохнуть в таком кресле, подышать живительным морским воздухом, почитать интересную книжку или полюбоваться чайками, встречными судами и живописным берегом, когда он виден.

 

^{Двухместная каюта.}

 

Ниже прогулочной – еще одна палуба надстройки, а затем уже – верхняя палуба. На открытой части верхней палубы мы увидели парикмахерскую, мастерскую по ремонту одежды и обуви, киоски для продажи книг и прохладительных напитков, цветов и фруктов.

В средней части верхней палубы расположена фабрика‑кухня электрохода – его камбуз. Здесь можно видеть огромные электрические плиты, мясорубки, тестомесилки и хлеборезки.

А рядом с камбузом – настоящий хлебозавод. Электрические печи выпекают ежедневно около тысячи килограммов хлеба, пирожков, булочек, пирожных. У плит, котлов и печей трудятся два десятка поваров и хлебопеков. Пища из камбуза доставляется в ресторан специальными лифтами.

На электроходе все электрифицировано: лифты, грузоподъемные краны, лебедки и многочисленные вспомогательные механизмы для вращения руля, спуска и подъема якорей, шлюпок и трапов.

На судне множество разных насосов, компрессоров, вентиляторов, моторов, и все они электрические.

Электричество охлаждает кладовые для скоропортящихся продуктов. В жилые и служебные помещения по вентиляционным каналам подает свежий воздух, охлажденный в жару, а в холодное время – наоборот, подогретый. Электрический ток согревает ряд помещений при помощи установленных в них грелок. Электрический ток приводит в движение все приборы и аппараты, необходимые для управления судном. Наконец очень много электрической энергии идет и на освещение. Только во внутренних помещениях судна – больше 10 тысяч электролампочек. Как видите, расход электрической энергии огромный. Но она в достаточном количестве вырабатывается на самом судне. Для этого имеется специальная электростанция.

Ток от станции бежит по проводам во все помещения судна. Если растянуть эти провода в линию, то получится длина в несколько сотен километров. Но это вспомогательная станция. Главная станция электрохода дает ток для движения судна. Она расположена в машинном отделении – об этом вы уже знаете.

 

Электроход идет по курсу

 

Вот мы и в командной рубке. В ее передней части – крытое помещение, похожее на веранду дома, но больших размеров. Оно так же, как и веранда, застеклено. Отсюда как на ладони видно все окружающее судно пространство. Это рулевая рубка. Здесь сосредоточены все приборы управления электроходом. Познакомимся с главными из них.

Вот у передней застекленной стенки две тумбы. Это приборы для управления движением судна.

Что же находится в этих тумбах?

В одной из них помещен уже знакомый нам машинный телеграф, но с двумя ручками и двумя циферблатами, для правого и левого электродвигателей отдельно. На циферблатах поблескивают надписи: «Стоп», «Малый вперед», «Полный вперед» и другие. Вторая тумба имеет два контроллера, таких же, какие мы всегда видим на передней площадке трамвайного вагона. Наблюдали вы, как работает вожатый трамвая? Вот он повернул ручку контроллера вправо от нулевого положения – и вагон движется вперед. Вернется ручка обратно, на середину, – остановится электродвигатель. Если повернуть ручку влево, – трамвай затормозится. Но трамваю не нужны сложные маневры: он двигается только по рельсам. Другое дело – электроход. Много маневров надо проделать ему в тесном порту, прежде чем подойдет он к причалу.

 

^{Рулевая рубка.}

 

Тут некогда передавать приказы электрику с помощью машинного телеграфа, как обычно. Гораздо проще управлять работой электродвигателей самому – прямо отсюда, из рулевой рубки. Вот для этого и служат контроллеры.

Огромное судно меняет ход, подчиняясь легкому повороту ручки. Контроллер помогает капитану и его помощникам осуществлять любые, самые хитрые маневры электрохода. А в открытом море обходятся одним машинным телеграфом.

Поближе к задней стенке, за которой расположена штурманская рубка, – еще одна тумба, к которой приделан штурвал. Это устройство для поворота руля. В него вделан магнитный компас. Это древнейший прибор. Когда‑то устройство компаса было несложным: в небольшом сосуде с водой плавал кусок пробки с укрепленной на нем магнитной стрелкой.

Но в XIV веке итальянец Джойя усовершенствовал его. Он насадил магнитную стрелку на вертикальную ось – шпильку – и прикрепил ее к черному бумажному кругу, названному картушкой.

 

^{Картушка компаса.}

 

Картушка была разделена по окружности на 16 равных делений – румбов. Все это устройство Джойя поместил в сухую круглую коробку – «котелок». С тех пор магнитный компас претерпел немало усовершенствований. Но и теперь он еще похож на компас Джойи. «Котелок» уже не сухой, а заполнен смесью спирта и воды. Он свободно подвешивается в нактоузе на двух шарнирных осях. Оси сделаны так хитроумно, что, как бы ни качало судно на море, «котелок» всегда будет в горизонтальном положении, но разворачиваться в стороны не может. На нем изнутри нанесена курсовая черта, которая точно согласована с направлением носа судна.

Котелок сверху закрыт стеклом, а внизу находится вертикальная шпилька, на которую насажена картушка со сферическим поплавком в середине. Снизу к картушке прикреплены магнитные стрелки. Вот они‑то и разворачивают плавающую картушку так, что она всегда смотрит на север своим нулевым делением, обозначенным буквой «N». По окружности картушки нанесены равные деления – 360 градусов. И основные румбы обозначены буквами стран света.

Величина угла между неподвижной курсовой чертой и делением картушки показывает нам курс электрохода. Достаточно только посмотреть, какое деление картушки встало против черты.

Вот вахтенный помощник капитана командует рулевому: «Курс сорок пять градусов!» «Есть, курс сорок пять!» – следует ответ. И через некоторое время рулевой докладывает: «На румбе – сорок пять!» Это означает, что курсовая черта компаса установилась против деления 45 и судно идет точно на норд‑ост.

Теперь только старайся удержать черту против этого места на картушке. А это нелегкое дело. Судно иногда рыскает. Но случалось и еще хуже: судно совсем сбивалось с курса. Здесь уже волны, ветер и течения были ни при чем: людей обманывал сам компас. Это происходило в тех случаях, когда рядом с ним находились стальные части корпуса или проходил электрический ток. Правильные показания компаса нарушают и так называемые магнитные бури. От неточности компаса надо ждать всякой беды: можно и на мель сесть, и на прибрежные скалы наскочить.

В 1862 году у берегов Ирландии, только из‑за неправильности показаний магнитного компаса, один за другим погибли два больших океанских парохода. Несколько сот людей, груз и пароходы погубило отклонение стрелок маленького прибора.

Такое отклонение стрелок компаса от направления магнитного меридиана называется девиацией. Борьба с девиацией – очень важное дело в мореплавании.

Но полностью уничтожить девиацию моряки не в состоянии.

 

^{Устройство корабельного магнитного компаса.}

 

И вот придумали такой компас, который не боится соседства стали и электрического тока. Это электромеханический компас, или, как его называют, гирокомпас. По устройству он очень похож на уже знакомый вам гироскопический успокоитель качки. Главная часть гирокомпаса – тоже массивный диск, но, конечно, гораздо меньше по размерам. Точно так же ось вращающегося волчка‑диска при любом отклонении всегда, как и «ванька‑встанька», стремится к одному и тому же положению – в плоскости географического меридиана.

Гирокомпас дает судну истинный курс. Он не нуждается в поправках, которые приходится вводить в показания магнитного компаса на девиацию и на разницу в направлениях магнитного и географического меридианов.

А разница эта большая. Представьте себе, что человек все время направляется прямо в ту сторону, куда указывает темный конец стрелки простого магнитного компаса. Идет он на север, но никогда не попадет на Северный полюс. Оказывается, компас приведет его на северную оконечность Канады, к острову Принца Уэльского. Именно здесь находится магнитный полюс. И, как видите, отсюда далеко до Северного полюса географического.

Сам гирокомпас установлен во внутренних помещениях судна. А его показания автоматически передаются по проводам компасам‑репитерам. Такие компасы установлены в рулевой и штурманской рубках и других местах.

Репитеры точно повторяют показания гирокомпаса и уже не подводят моряков.

Гирокомпас передает отсчет изменения курса судна и другим приборам – авторулевому, курсографу и автопрокладчику курса.

Что это за приборы?

Авторулевой избавляет рулевого от хлопотливой и напряженной работы у штурвала. Без всякой человеческой помощи удерживает он судно на заданном курсе, не дает ему рыскать. Стоит судну по какой‑либо причине сбиться со своего курса, как авторулевой, получая от гирокомпаса точное направление движения, сразу исправит положение. При помощи особого устройства, соединенного с рулем, авторулевой возвращает судно на прежний заданный курс.

Ну, а если вообще потребуется изменить курс судна?

Тогда этот прибор и рулевой вращают штурвал до тех пор, пока черта компаса не установится на новом курсе. После этого управление судном снова доверяется авторулевому.

На длительных прямых участках пути судна рулевой на вахте только контролирует курс. За него честно работает авторулевой.

Курсограф установлен в штурманской рубке. Этот прибор автоматически записывает все изменения курса судна.

Внутри курсографа особый механизм протягивает бумажную ленту. Пока судно идет своим курсом, перо курсографа чертит на ленте прямую линию. Но стоит только судну сбиться с курса, как на ленте появляются зигзаги. По этим зигзагам‑записям легко определить и момент поворота судна на новый курс и продолжительность следования тем или иным курсом.

Моряки называют курсограф «ябедой». Этот прибор может наябедничать штурману: добросовестно ли нес вахту рулевой, удерживал ли он судно на заданном курсе.

Автопрокладчик курса – это автоматический прибор для записи на карте пути корабля. Раньше эту кропотливую работу, при помощи циркуля, транспортира и линеек, выполнял штурман. Сейчас он избавлен от такой работы. Карта расстилается на особой стальной доске, по которой автоматически перемещается каретка с карандашом. Карандаш автопрокладчика рисует на карте линию пути корабля под одновременным действием на него двух приборов: гирокомпаса и лага. Гирокомпас дает направление линии, а лаг легкими толчками двигает карандаш вперед.

Что же такое лаг?

Это прибор для определения скорости хода и пройденного судном пути.

В прежние времена применяли лаг ручной. Его устройство несложно: к деревянному поплавку, в виде сектора, крепилась тонкая веревка – лаглинь, разделенная метками – узлами – на равные части (каждая длиной в одну сто двадцатую часть мили). По дуге сектора приделывался тяжелый свинцовый обод. С таким ободом сектор стоял в воде вертикально. Сопротивление воды не давало ему легко двигаться вместе с судном, и он фактически оставался на месте. Судно уходило от сектора, а лаглинь стравливался за корму. Выпуская его из рук, матрос отсчитывал, сколько узлов стравлено в воду за одну сто двадцатую часа, то есть за полминуты.

Это число узлов в полминуты и соответствовало числу морских миль, проходимых судном за час. Теперь понятно, почему скорость судна до сих пор определяется в узлах.

Ручной лаг имел много недостатков. Он не мог показывать скорость судна непрерывно. Время от времени его надо было выбрасывать и выбирать. И самое главное – ручной лаг не давал показаний пройденного судном пути.

Моряки были недовольны этим лагом, но он еще долгое время оставался единственным средством определения скорости корабля. Только в конце XIX века, используя идею Ломоносова, вместо сектора стали применять вертушку. Сначала ее буксировали за кормой, а потом стали выдвигать через отверстие в днище судна. Новые лаги назвали вертушечными.

Основная часть такого лага – это вделанный в днище судна передающий аппарат с четырехлопастной вертушкой. На ходу судна поток воды вращает выдвинутую вертушку. Чем больше скорость, тем сильнее встречный поток и тем быстрее вращается вертушка. Ее вращение при помощи особого электромеханического устройства передается по проводам стрелкам указателя скорости и счетчика пройденного расстояния, а также автопрокладчику курса. Когда в работе лага нет необходимости, его убирают внутрь судна, а отверстие в днище закрывают особой задвижкой – клинкетом.

Однако и вертушечный лаг имеет крупные недостатки. Например, в вертушку часто попадают посторонние предметы, особенно водоросли. Лаг часто выходит из строя. Вот почему лет двадцать назад стали широко применять новые – гидравлические лаги.

Гидравлический лаг тоже определяет скорость хода (а значит, и пройденный путь) по силе давления встречного потока воды, возникающего при движении судна. Его работа основана на разности между давлением воды в двух выдвинутых трубках. В одной трубке, развернутой навстречу потоку – к носу, создается полное давление, зависящее и от скорости хода судна и от глубины ее погружения в воду. В другой, развернутой в корму, – давление только от глубины погружения этой трубки, то есть статическое давление. Передающий механизм лага с трубками устанавливают на судне ниже грузовой ватерлинии.

Внутри передающего механизма имеется сосуд, разделенный подвижной горизонтальной перегородкой на две части. Верхняя часть сосуда соединена с забортной водой статической трубкой, а нижняя – трубкой полного давления. Когда судно неподвижно, давление воды в обеих частях сосуда одинаково и перегородка стоит на месте. Но вот судно начинает двигаться, и равновесие давлений нарушается. Давление в нижней части становится больше, отчего перегородка поднимается кверху.

Это движение перегородки с помощью электромеханического устройства и передается стрелкам приборов.

 

^{Схема работы гидравлического лага.}

 

У гидравлического лага один серьезный недостаток: это сложность его устройства. А представьте себе, что лаг испортился, перестал давать показания скорости и пройденного пути. Как тут быть? Неужели штурман лишается возможности вести прокладку пути судна? Нет, ему на выручку приходит особый прибор, висящий в командной рубке. Это счетчик оборотов вала двигателя судна.

Зная число оборотов вала (а значит, и винта), можно по специальной таблице определить скорость хода судна. Это скорость не совсем точная, но зато штурман может продолжать свою работу.

В рулевой рубке электрохода много разных приборов связи. Это телефонные аппараты и всевозможные звуковые и световые электросигнальные приборы. Они связывают командную рубку электрохода со многими помещениями судна.

Вот, например, пожарно‑сигнальная станция. К ней отовсюду тянутся провода. Если в каком‑либо помещении случился пожар, воздух от нагрева начинает расширяться и давить на упругую пластинку установленного там прибора‑извещателя. Пластинка замыкает ток в приборе, и на сигнальной станции сразу же вспыхивает красная лампочка.

Так сразу узнают, где возник пожар. Все приборы, находящиеся в командной рубке, очень облегчают работу капитана и его помощников. Они позволяют судну совершать дальние океанские рейсы с такой же уверенностью, как если бы оно плавало вдоль берега в хорошо изученном районе. Но этого мало: электроходу надо держать связь с другими кораблями и с портами. Значит, ему надо как‑то передавать и принимать сигналы.

Раньше «языком» судна были сигнальные флаги – днем и мигающая лампочка, передающая сигналы азбукой Морзе, – ночью, да еще свисток, колокол и сирена. А «ушами» – глаза и слух вахтенных. Конечно, пользоваться такими «средствами» можно только на близком расстоянии.

Теперь «язык» и «уши» у теплоходов действуют как на близком, так и на далеком расстоянии.

Для связи на дальнем расстоянии служит радио.

В радиорубке, на «солнечной» палубе, стоят мощные приемники и передатчики. При их помощи с электрохода можно разговаривать на расстоянии многих тысяч миль.

Благодаря радио советские моряки не чувствуют себя оторванными от Родины, где бы они ни находились.

Радио является и замечательным помощником штурмана в его работе по вождению судна. Издавна мореплаватели определяли свое местоположение в море на глаз, по солнцу или звездам. Потом, кроме компаса, появился секстан. Это прибор, позволяющий определять высоту солнца или какой‑либо звезды над горизонтом. Зная эту высоту и – по хронометру – точное время наблюдения, не трудно при помощи особых таблиц найти местоположение судна в море.

 

^{Секстан.}

 

Но для работы с секстаном нужно чистое небо. А как можно установить местоположение судна, если туман или тучи? При таких условиях плавания на помощь штурману приходит радио.

Электромагнитные волны, излучаемые береговыми радиостанциями и улавливаемые судовой станцией, могут в любое ненастье и на большом расстоянии успешно заменять свет берегового маяка. Для этого на судне имеется специальный аппарат – радиопеленгатор. По сигналам двух береговых радиостанций, расположение которых известно на карте, радиопеленгатором легко определяют местоположение корабля. Здесь большую роль играет антенна радиопеленгатора, принимающая радиоволны в строго определенном направлении. Антенна радиопеленгатора имеет форму круглой рамки, вращающейся вокруг вертикальной оси.

Когда штурман настроит приемник на выбранную им станцию, он поворачивает рамку до тех пор, пока слышимость этой станции не станет очень плохой. Это означает, что плоскость рамки перпендикулярна направлению приходящих от береговой станции радиоволн. Тогда по особой шкале определяют направление на эту станцию или, как говорят, отсчитывают пеленг. Точно таким же образом отсчитывают пеленг и на другую береговую радиостанцию. Проведя на морской карте эти пеленги, штурман в точке их пересечения как раз и найдет местонахождение судна.

А есть и такие радиоприборы, которые работают сами. Им не нужны ни радист, ни штурман. Вот судно терпит аварию. Нужно немедленно дать в эфир сигнал бедствия, а радиста не оказалось на месте. Но на мостике‑то всегда есть люди! Один из них бросается к небольшой доске со светящейся надписью «SOS» и разбивает стекло. В радиорубке моментально начинает работать «автоматический радист». Без всякого участия человека он не только посылает в эфир сигнал бедствия, но и дает координаты потерпевшего аварию судна.

Вы слышали о дизель‑электроходе «Обь», который доставил советскую экспедицию в ледяные просторы Антарктики. На этом судне был установлен первый такой «автоматический радист».

В командной рубке электрохода есть еще два прибора. И каждый из них – настоящее «чудо техники».

 

«Эхоглаз» и «радиоглаз»…

 

Человек попал в ущелье и ударил в ладоши. Не пройдет и несколько секунд, как он услышит ответный слабый звук. Это значит, что звук отразился от скалы и вернулся к человеку в виде эха. Давным‑давно знали люди о существовании эха. Но они долгое время не могли извлечь из него никакой практической пользы. Впервые это удалось русскому академику Якову Дмитриевичу Захарову.

В 1804 году, поднявшись на аэростате высоко над Петербургом, он крикнул в рупор, направленный к земле. Когда Захаров уловил эхо своего голоса, он отметил время пробега звука до земли и обратно. А затем ему уже не трудно было, зная скорость распространения звука в воздухе, подсчитать, на какой же высоте находится аэростат.

В наше время человек додумался использовать эхо для измерения глубин морей и океанов. Так появился замечательный прибор – эхолот. При работе эхолота используют не обыкновенные звуки, слышимые человеческим ухом, а сверхзвуки, или ультразвуки.

Кто же создает такие звуки? Оказывается, тоненькая пластинка кварца. Если через такую пластинку пропускать переменный электрический ток, то она начинает «дышать», то есть попеременно сжиматься и растягиваться. В одну секунду пластинка «дышит» до семисот тысяч раз. И каким бы легким ни было ее «дыхание», оно увлекает за собой частицы окружающей среды, рождая сверхзвуковую волну. Эти волны мы не слышим, но их действие может быть хорошо заметным.

Если колеблющуюся пластинку кварца поместить в сосуд с жидкостью, то мы увидим нечто необычайное. Здесь вихрем начинают летать частицы взбудораженной жидкости. Ультразвуковой ураган все яростнее и яростнее катит свои волны. Над поверхностью жидкости образуется гора высотою до 100 миллиметров, а капли этой жидкости взлетают вверх на полметра и выше. Ну, а если так будут «дышать» не одна, а десять и больше пластинок?

Представляете, какие звуки будет посылать эхолот на дно моря или океана, если снабдить его многими кварцевыми пластинками? Как же работает эхолот?

К днищу судна приварен стальной ящик; в него вмонтирована пачка кварцевых пластинок. Когда через эти пластинки пропускают ток, они начинают «дышать». «Дыхание» пластинок передается направленным пучком в воду и вызывает ее мощные колебательные движения – ультразвуковые волны. Эти волны мчатся сквозь водную толщу вниз, достигают дна, отражаются от него и бегут обратно в виде эха. Эхо улавливается второй пачкой пластинок, укрепленной в том же ящике, и тут же превращается в электрические колебания.

Эти электросигналы подводятся к шкале специального прибора, на котором стрелка покажет в метрах глубину моря или расстояние до какого‑либо подводного предмета, отражающего звук. А у некоторых эхолотов глубина моря показывается в виде штрихов, наносимых на бумажную ленту самопишущим прибором.

 

^{Эхолот.}

 

Когда‑то глубину морей измеряли ручным лотом, то есть веревкой с грузом на конце. Это была долгая и неточная работа. А об измерении глубины океанов даже и не мечтали. Эхолот изумительно точно и быстро измеряет любую глубину. Чтобы измерить глубину в три километра простым лотом, времени затрачивают свыше часа. Эхолоту для этого нужны секунды. С помощью эхолота удалось точно измерить самую большую глубину океана – 11 034 метра.

Такая глубина оказалась у Марианских островов на Тихом океане. И что важно – измерение глубины простым лотом возможно только с неподвижного судна, а эхолотом – даже на полном ходу. Эхолот не только измеряет глубину.

Когда судно плывет над подводными возвышенностями и долинами, самопишущий прибор эхолота рисует на бумаге точный профиль этого дна. Пересекая море, можно привезти с собой изображение рельефа его дна полиции пути судна. А так как море бороздят по всем направлениям множество судов, то по записям их эхолотов можно легко составить точную карту всего морского дна.

Так эхолот превращается в «эхоглаз». По записи на бумажной ленте можно узнать, например, есть ли на дне песчаные наносы.

«Эхоглаз» помогает быстро находить места затонувших кораблей, чтобы поднять их со дна моря. Он даже показывает, в каком положении лежат эти корабли на грунте.

Большую пользу приносит «эхоглаз» советским рыбакам. Пользуясь «эхоглазом», они обнаруживают в глубине моря скопления рыбы, плотность и размеры косяка.

Некоторое сходство с эхолотом имеет другой, удивительный прибор, установленный в особом помещении командной рубки. Его называют радиолокатором. Много замечательного в этом приборе. Главное в его работе, как и у эхолота, – это отражение от встречных предметов. Но тут уже отражаются не звуковые, а радиоволны.

На этом и кончается сходство в работе обоих приборов. И прежде всего потому, что скорость движения радиоволн около 300 000 километров в секунду. Она почти в миллион раз больше скорости звука в воздухе. Это значит, что радиоволна может за одну секунду пять раз «облететь» все границы Советского Союза.

От скалы, находящейся от нас в семи километрах, звуковое эхо придет через 20 секунд, а радиоэхо – через две стотысячные доли секунды. А при меньшем расстоянии будут даже не стотысячные, а миллионные доли секунды. Ясно, что такое время не сможет засечь никакой хронометр. А вот радиолокатор засекает и даже записывает.

Мало того, он за человека подсчитывает, какое расстояние за это время пройдет радиоволна. Способность радиоволн отражаться от встречных предметов и возвращаться назад в виде радиоэха впервые обнаружена в нашей стране.

Это открытие сделал великий изобретатель радио – Александр Степанович Попов.

Дело было так: в 1897 году А. С. Попов, вместе со своим помощником Рыбкиным, испытывал на Кронштадтском рейде первый в мире радиоаппарат. Ему хотелось по возможности увеличить дальность действия аппарата.

Чтобы менять расстояние между передатчиком и приемником аппарата, Попов установил их на разных кораблях. Передатчик стоял на учебном судне «Европа», а приемник – на крейсере «Африка». Испытание шло хорошо. Рыбкин сидел у приемника и с напряженным вниманием всматривался в точки и тире азбуки Морзе, которые появлялись на телеграфной ленте. Вдруг знаки стали все реже и реже, а потом и вовсе исчезли.

– Что за оказия такая? – удивился Рыбкин и взглянул в иллюминатор. Он увидел, как между «Европой» и «Африкой» проходил минный крейсер «Лейтенант Ильин».

Минный крейсер заслонил собою пространство между обоими кораблями. Радиоволны, посылаемые с «Европы», встретили неожиданную преграду – корпус проходящего корабля. Вот почему радиоволны не достигли приемника на «Африке», а знаки Морзе на ленте исчезли.

Радиоволнам оставалось одно: отражаться от борта «Лейтенанта Ильина» и возвращаться на «Европу». Но вот минный крейсер прошел – и приемник снова заработал. Попов сразу нашел причину столь удивительного явления. Он уже тогда предсказал, что «отражение радиоволн будет использовано с превеликой пользой для человечества».

Предвидение Попова исполнилось только через сорок лет; первый радиолокатор появился в 1938 году.

Как же работает радиолокатор?

Оказывается, радиоволны он посылает не непрерывно. Передатчик пошлет какую‑то порцию волн, а затем автоматически выключится. Радиоволны отразятся от встречного предмета, и их встречает уже приемник. Потом передатчик пустит новую порцию волн и опять «отдыхает».

Так попеременно и работают: то передатчик, то приемник. Такая работа нужна для того, чтобы отправляемые волны не смешивались с радиоэхом, и еще – чтобы точно засекать момент отправления радиоволн и возвращения эха.

Радиоэхо, вернувшись назад, «докладывает» только о встрече с каким‑либо предметом.

А в каком же направлении произошла встреча? Об этом приемник не говорит. Здесь приходит на помощь антенна радиолокатора. Она ничуть не похожа на антенну радиостанции.

Антенна радиостанции посылает радиоволны по всем направлениям. Антенна радиолокатора так не делает. Вы, конечно, видали, как действует увеличительное стекло. Оно собирает солнечные лучи в одну точку.

Точно так же антенна радиолокатора собирает радиоволны в пучок и пускает его узким лучом по одному направлению. Антенна радиолокатора закреплена на мачте судна или на мостике и все время находится во вращении. Поэтому она при выпуске радиоволн как бы прощупывает окружающее пространство, точно так, как шныряет повсюду луч прожектора. И каждый раз особый прибор показывает направление, по которому выпущен тот или иной пучок волн. Если пучок не встретит какой‑либо преграды, то обратно его не жди. Он уже не вернется в приемный аппарат радиолокатора. Стоит только пучку встретить предмет и отразиться от него радиоэхом, как сразу же узнают направление на этот предмет.

Мало того, особое устройство радиолокатора замеряет и записывает те миллионные доли секунды, за которые пучок радиоволн доходит До предмета и возвращается назад. А специальная шкала дает возможность моментально определить, как далеко находится предмет.

Наконец на экране этого устройства появляется и изображение предмета.

Что это за чудесное устройство? Это электронно‑лучевая трубка. Описать ее подробно – довольно трудная задача. Лучше увидеть своими глазами. А увидеть электронно‑лучевую трубку можно не только в радиолокаторе. Экран обычного телевизора и есть дно такой трубки. Постараемся описать эту трубку хотя бы в общих чертах.

Электронно‑лучевая трубка похожа на стеклянную бутыль с длинным горлышком и широким выпуклым дном – экраном, покрытым специальным светящимся веществом. В конце горлышка расположен электронный прожектор, или, как его называют, электронная пушка. Она стреляет по экрану не снарядами, а мельчайшими частицами отрицательного электричества – электронами После вылета из пушки поток электронов встречает на своем пути колпачок с отверстием. Из него электроны устремляются к экрану уже не беспорядочно, а узеньким пучком.

Далее на пути электронов стоит трубка‑электрод. Она заряжена положительным электричеством и потому сильно притягивает к себе электроны, убыстряя их полет. Начинается яростная бомбардировка экрана электронами. Но пучок электронов, хотя и узкий, может дать на экране расплывчатое пятнышко. А нужна яркая точка.

Как тут быть? Тогда придумали ставить между электронной пушкой и экраном еще один электрод, в виде кольца. Этот электрод устроен так, что он сжимает пучок электронов до тончайшего луча. Поэтому электронная пушка стреляет исключительно метко, попадая целым пучком электронов в одну точку. Вот из таких точек и получается изображение на экране. Как же это делается?

Оказывается, электронный пучок превращается в карандаш, который рисует. А помогают ему пластинки горизонтального и вертикального отклонения электронно‑лучевой трубки. Только миновав две пары таких пластинок, пучок электронов получает возможность вычерчивать на экране до двадцати тысяч различных линий в секунду. Строчка за строчкой гуляет электронный «карандаш» по поверхности экрана. Так создается на экране электронно‑лучевой трубки изображение предмета, пойманного радиолокатором.

 

^{Местность и ее изображение на экране локатора.}

 

Вот радиолокатор отправляет в пространство радиосигнал. На экране мгновенно возникает большой зубец. Он показывает нулевую дальность до цели. Пока радиоэхо не вернулось, электронный луч продолжает рисовать горизонтальную линию.

Возвращение радиоэха отмечается на экране появлением другого зубца, меньшего размера. Промежуток между зубцами и есть расстояние до пойманной цели. На экране имеется масштабная линейка, с помощью которой сразу определяют, как далеко находится цель.

Как мы уже знаем, радиолокатор дает сотни сигналов в секунду; столько же раз возникают на экране зубцы. Но человеческому глазу они кажутся непрерывно светящимися.

А то еще имеются экраны кругового обзора. Тут электронный луч рисует тысячи разбегающихся от центра линий. На экране вспыхивает множество ярких «зайчиков» в тех направлениях, по которым вернулось отраженное целью радиоэхо. Вместе эти «зайчики» дают характерную, понятную только специалисту радиолокации – радиометристу – картину окружающего судно пространства. По расстояниям от центра, по величине, форме и характеру движения «зайчиков» радиометрист определяет, что и где мелькает перед ним, – возвышается ли огромная скала, идет ли какое‑либо судно или резвится в море дельфин. Вот как электронно‑лучевая трубка делает радиолокатор проницательным глазом судна.

Радиолокатор – незаменимое средство для безопасного плавания судов.

Судно, имеющее радиолокатор, вовремя обнаруживает скалы, рифы и ледяные горы, невидимые в темноте или в тумане. В любую погоду судно может пройти узким проливом и войти без всяких происшествий в наполненную судами гавань, не прибегая к помощи лоцмана.

На экране радиолокатора можно обнаружить за сотни километров встречные корабли, а также самолеты в воздухе. Можно все время наблюдать за их перемещением и определять их курс, скорость и меняющееся до них расстояние.

Радиолокатор становится замечательным средством контроля за движением судов в крупных морских портах. Там диспетчер «регулирует движение», помогает судам избежать столкновения и аварий в тесноте.

Радиолокатор широко используется и в судовождении. Чтобы определить местоположение судна в море, надо с помощью радиолокатора связаться с одним из радиолокационных маяков, установленных в заранее известных местах побережья.

Приемник радиолокационного маяка примет сигнал – запрос радиолокатора судна – и с его помощью автоматически пустит в ход специальный передатчик, который излучит ответный сигнал. Приняв такой сигнал, радиометрист определит направление и расстояние до маяка. Тем самым он сразу найдет местоположение судна в море.

Пока не известно, чем еще удивит нас радиолокатор по мере своего усовершенствования. Кто н