Магнетрон - Георгий Бабат

Георгий Бабат,

Анна Гарф

Магнетрон

Предисловие

Магнетрон, о котором идет речь в данной книге, — это прибор размером с кулак. Его медная оболочка заключает в себе разреженное пространство, где с огромной скоростью движутся электронные вихри. Чтобы организовать это вихревое движение электронов, прибор помещают между полюсами сильного магнита или электромагнита. Отсюда название — магнетрон. Этот прибор вырабатывает очень короткие — сантиметровые — радиоволны.

Сантиметровые волны могут пройти сквозь туман, облака, дымовую завесу. При помощи таких волн можно в любую погоду и ночью обнаружить объект, удаленный от места наблюдения на десятки километров; можно очень точно измерить расстояние до этого объекта, определить его местоположение. Место по латыни — «локус». Определение местоположения отдаленных предметов при помощи радиоволн называется радиолокацией.

Радиолокация имела важное значение для многих наземных, морских и воздушных сражений во время Отечественной войны 1941–1945 годов. Мы хотим здесь рассказать об одном из этапов развития радиолокационной техники в период 1934–1935 годов.

Работая, над этой книгой, мы пользовались, помимо собственных воспоминаний, различными литературными источниками: комплектами советских и зарубежных технических журналов, рядом советских и зарубежных монографий, посвященных магнетронам и другим вопросам, затронутым в нашей книге.

Однако наша работа ни в коей мере не является исчерпывающей историей магнетрона. Мы ограничили себя рассказом только об узком круге тесно связанных между собой лиц. Это отнюдь не умаляет значения многих других исследований, как у нас в Союзе, так и за рубежом.

Глава первая

ДИСКИ И ПОДКОВКИ

На корабле

Веснин стоял в маленькой — четыре шага в длину и три шага в ширину — каюте. Это было помещение ЗАСа — зенитного автомата стрельбы. Сильные лампы, укрепленные в потолке, заливали ярким ровным светом, без теней, каюту ЗАСа. ЗАС находится в центре корабля. Лучше, чем другие помещения на корабле, он защищен от снарядов, которые могут упасть сверху, и от торпед, которые могут поразить корабль под водой. Зенитный автомат стрельбы защищен даже лучше, чем боевая рубка командира корабля.

Зенитный автомат стрельбы — это система вычислительных машин, которые направляют орудия на цель. Без меткого огня нет победы.

Год назад, в феврале 1933 года, студент Володя Веснин впервые попал на Ленинградский электровакуумный завод в качестве практиканта. А сейчас, весной 1934 года, он, инженер Владимир Сергеевич Веснин, командирован этим же заводом в Севастополь, на боевой корабль Черноморского флота, чтобы участвовать в испытании заводской продукции. Он, Володя Веснин, — ответственный представитель ведущего электровакуумного предприятия Советского Союза. Изготовленные заводом электронные лампы и тиратроны работают здесь, на корабле, в устройствах для наводки пушек.

«Неужели с того дня, как я защитил дипломный проект, стал инженером и поступил на завод, прошло всего несколько месяцев? И почему директор завода послал в эту командировку именно меня? Каждый инженер нашего завода почел бы за счастье побывать на боевом корабле. Боевой корабль — это сгусток самой совершенной, самой новой техники…»

Увы, эти размышления отнюдь не содействовали укреплению боевого духа молодого инженера. Узнав о предстоящей командировке, Веснин поспешил перед отъездом прочитать возможно больше об устройстве боевых кораблей. Прочитанного оказалось мало для того, чтобы реально представить себе, что такое военный корабль, но довольно для того, чтобы совершенно запутаться в бесчисленных названиях частей корабля и в назначении заключенных в нем разнообразных механизмов.

Сослуживец Веснина, инженер Виктор Савельевич Цветовский, снабдил на дорогу молодого человека книжечкой, посвященной описаниям аварий на судах английского флота. В поезде «Ленинград — Севастополь» Веснин успел прочесть о том, как на одном новейшем английском линейном корабле испортился привод броневых башен. Орудия двинулись несогласованно, с чрезмерной скоростью и с размаху ударились друг о друга. В результате были серьезно повреждены и башни, и орудия, и механизмы наводки… Книга была полна описаниями еще множества подобных происшествий.

«Нет, это все исключительные случаи, — пытался успокоить себя Веснин. — Обычно неполадки и недоделки устраняются на предварительных испытаниях, которые проводит верфь, строившая корабль. На последние сдаточные испытания корабль выходит, когда уже все опробовано, отрегулировано. Директор потому и не побоялся послать меня сюда, хотя я ровно ничего не знаю. На заводе без меня легко обойтись, мое отсутствие никак не отразится на работе завода. А мое пребывание на корабле — момент чисто формальный…»

Когда катерок вез Веснина от пристани, молодой инженер обратил внимание на высокие надстройки корабля. Он знал, что на этих надстройках размещены оптические дальномеры. Ими управляют матросы-дальномерщики. Эти матросы следят за целью, определяют точное направление и расстояние. Данные о цели, а также данные о курсе самого корабля, о его скорости поступают на ЗАС.

Снаряд летит до цели несколько секунд. За это время цель, особенно если это быстроходный самолет, успевает уйти на значительное расстояние от того места, на котором она находилась в момент выстрела. В 1934 году скорости самолетов были в несколько раз меньше, чем теперь, и быстроходным назывался самолет, который делал всего 200 километров в час. Но и при этой скорости необходимы были автоматические прицельные устройства, чтобы поразить цель. Зенитные автоматы стрельбы вошли в военную практику вскоре после первой мировой войны.

Зенитный автомат стрельбы решает «задачу о встрече». Вычислительные машины учитывают скорость и курс своего корабля, скорость и курс цели. Эти машины направляют орудие так, чтобы путь цели и траектория снаряда пересекались и чтобы снаряд и цель одновременно пришли к точке пересечения.

Мощность сигналов вычислительной машины в миллионы раз меньше мощности двигателей, поворачивающих пушки. Чтобы ЗАС мог управлять пушками, к вычислительной машине подключаются усилители. Существует много различных типов усилительных устройств. На корабле, куда был командирован Веснин, требуемое усилие сигналов давали тиратроны.

Тиратроны помещались в стенных шкафах. А все счетно-решающие механизмы ЗАСа находились в большом шкафу, установленном посреди каюты. У этого шкафа стоял чернявый матрос и поворачивал то одну, то другую ручку, то тот или иной маховичок.

Путь снаряда зависит не только от направления ствола орудия, но еще от плотности воздуха, от направления и силы ветра. Эти поправки «на плотность», «на ветер» вводил сейчас вручную матрос, обслуживающий автомат.

Такую сложную машину — ЗАС — Веснин видел в действии первый раз в жизни. Сквозь решетки шкафов он смотрел, как вспыхивали то ярче, то слабее тиратроны завода, представителем которого он был послан на корабль. Где-то далеко наверху в такт этому свечению двигались вправо или влево, поднимались или опускались длинные стволы орудий.

Рядом с Весниным стоял командир боевой части № 2, в составе которой были зенитные орудия, — Рубель Никита Степанович.

Рубель был невысок ростом, но очень строен, подтянут, широкоплеч. На темном, обветренном лице особенно светлыми казались его голубые глаза и золотистые брови. Рядом с Рубелем Веснин чувствовал себя неловким, неуклюжим.

— Наша очередь еще не скоро, — сказал командир БЧ-2. — Сначала будет стрелять главный калибр.

Эти слова подтвердились таким сокрушительным грохотом, что Веснин сам себе показался мышонком, запертым в жестяной коробке, которую подкидывают кованым сапогом.

Ни матрос, ни Рубель не вздрогнули, не подняли головы. Для них эта музыка была обычной, привычной. Ритм стрельбы говорил им о том, что наверху все в порядке.

Орудия главного калибра, помещенные в броневых башнях, имели свою отдельную систему наводки и свою систему управления, в которой тиратроны не применялись.

После ряда оглушающих ударов наступила тишина, казавшаяся теперь Веснину еще более неожиданной, чем грохот, которого он ждал.

— В прошлую стрельбу, — сказал Рубель, — я забыл закрыть иллюминатор в своей каюте. Воздушная волна превратила диффузор громкоговорителя, который висел на переборке, в мятую тряпку… — Рубель посмотрел на часы: — Теперь по расписанию наш черед. Если хотите увидеть орудия в работе, пойдемте наверх.