Александр Волков - Артиллерия

Отражаясь от цели, радиолуч, состоящий из отдельных импульсов, Создает "радиоэхо", которое и позволяет определить расстояние до цели так же, как мы определяли его с помощью звукового эхо. Но не забудьте, что скорость радиоволн почти в миллион раз больше скорости звука. Ясно, что это вносит большие трудности в решение нашей задачи, так как приходится иметь дело с очень малыми промежутками времени, исчисляемыми миллионными долями секунды.

Представьте себе, что антенна направляет радиоимпульс на самолет. Радиоволны, отражаясь от самолета в разные стороны, частично попадают в приемную антенну и дальше в приемник радиолокационной станции. Затем излучается следующий импульс, и так далее.

Нам надо определить время, которое прошло от начала излучения импульса до приема его отражения. Тогда мы сможем решить нашу задачу.

Известно, что радиоволны распространяются со скоростью 300.000 километров в секунду. Следовательно, в одну миллионную долю секунды, или в одну микросекунду, радиоволна пройдет 300 метров. Чтобы стало ясно, насколько мал промежуток времени, исчисляемый одной микросекундой, и насколько велика скорость радиоволн, достаточно привести такой пример. Автомобиль, мчащийся со скоростью 120 километров в чай, успевает пройти за одну микросекунду путь, равный всего лишь V30 доле миллиметра, то есть толщине листа тончайшей папиросной бумаги!

Положим, что от начала излучения импульса до приема его отражения прошло 200 микросекунд. Тогда путь, пройденный импульсом до цели и обратно, равен 300X200=60.000 метрам, а дальность до цели составляет 60.000: 2=30.000 метров, или 30 километров.

Итак, радиоэхо позволяет определять расстояния по существу таким же способом, как и при звуковом эхо. Только звуковое эхо приходит через секунды, а радиоэхо – через миллионные доли секунды.

Как же практически измеряют такие короткие промежутки времени? Очевидно, секундомер для этой цели не годится; здесь нужны совершенно особые приборы.

Для измерения чрезвычайно малых промежутков времени, исчисляемых миллионными долями секунды, в радиолокации применяется так называемая электронно–лучевая трубка, сделанная из стекла (рис. 347).

Плоское дно трубки, называемое экраном, покрыто с внутренней стороны слоем особого состава, который может светиться от удара электронов. Эти электроны – заряженные отрицательным электричеством мельчайшие частички – вылетают из находящегося в горлышке трубки кусочка металла, когда он бывает в нагретом состоянии.

В трубке, кроме того, имеются заряженные положительным электричеством цилиндры с отверстиями. Они притягивают к себе вылетающие из нагретого металла электроны и тем самым Сообщают им быстрое движение. Электроны пролетают через отверстия цилиндров и образуют электронный луч, который ударяется о дно трубки. Сами по себе электроны невидимы, но на экране оставляют светящийся след – маленькую светящуюся точку (рис. 348, Л).

Рис. 347. Электронно–лучевая трубка

Посмотрите на рис. 347. Внутри трубки вы видите еще четыре металлические пластинки, расположенные попарно – вертикально и горизонтально. Эти пластинки служат для того, чтобы управлять электронным лучом, то есть заставлять его отклоняться вправо и влево, вверх и вниз. Как вы увидите дальше, по отклонениям электронного луча можно отсчитывать ничтожно малые промежутки времени.

Представьте себе, что вертикальные пластинки заряжены электричеством, причем левая пластинка (если смотреть со стороны экрана) содержит положительный заряд, а правая – отрицательный. В этом случае электроны, как отрицательные электрические частички, при прохождении между вертикальными пластинками притягиваются пластинкой с положительным зарядом и отталкиваются от пластинки с отрицательным зарядом. Вследствие этого электронный луч отклоняется влево, и мы видим светящуюся точку в левой части экрана (см. рис. 348,5). Понятно также, что если левая вертикальная пластинка заряжена отрицательно, а правая положительно, то светящаяся точка на экране оказывается справа (см. рис. 348, В), . , А что получится, если постепенно ослаблять или усиливать заряды ,на вертикальных пластинках и, кроме того, менять знаки зарядов? Тем самым можно заставить светящуюся точку принять любое положение на экране – от крайнего левого до крайнего правого.

Положим, что вертикальные пластинки заряжены до предела и светящаяся точка занимает крайнее левое положение на экране. Будем постепенно ослаблять заряды, и мы увидим, что светящаяся точка начнет передвигаться к центру экрана. Она займет это положение, когда заряды на пластинках исчезнут. Если затем мы снова зарядим пластинки, переменив знаки зарядов, и при этом будем постепенно усиливать заряды то светящаяся точка передвинется от центра в крайнее правое свое положение.

Рис. 348. Положение светящейся точки на экране зависит от направления электронного луча:А – электронный луч направлен прямо; Б – электронный луч отклоняется вертикальными Ьластинками влево; В – электронный луч отклоняется вертикальными пластинками вправо; Г – электронный луч отклоняется от крайнего левого положения до крайнего правого при постепенном (хотя и быстром) ослаблении и усилении зарядов вертикальных пластинок; на экране сохраняется непрерывно светящийся след

Так регулируя ослабление и усиление зарядов и производя в нужный момент смену знаков зарядов, можно заставить светящуюся точку пробегать из крайнего левого положения в крайнее правое, то есть по одному и тому же пути, хотя бы 1000 раз в течение одной секунды. При такой скорости движения светящаяся точка оставляет на экране непрерывно светящийся след (см. рис. 348,Г), подобно тому, как оставляет след тлеющая спичка, если ее быстро двигать перед собой вправо и влево..

След, оставляемый на экране светящейся точкой, представляет яркую светящуюся линию. .

Положим, что длина светящейся линии равна 10 сантиметрам и что светящаяся точка пробегает это расстояние ровно 1000 раз в течение одной секунды. Другими словами, будем считать, что расстояние в 10 сантиметров светящаяся точка пробегает за секунды. Следовательно, расстояние в 1 сантиметр она пробежит за 1/1000 секунды, или за 100 микросекунд (100/1000000 секунды).

Рис. 349, Светящаяся точка пробегает в одну сторону (слева направо) отрезки пути за весьма малые промежутки времени, исчисляемые микросекундами