Николай Болгаров - По морям, по волнам

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».

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.