КАК РАБОТАЕТ РАДИОЛОКАЦИОННАЯ СТАНЦИЯ
Всем известны обычные передающие радиостанции и обычные радиоприемники. Работа их заключается в том, что одна станция — передатчик — непрерывно излучает радиоволны в пространство, а другая — приемник — принимает. Радиолокационная станция излучает радиоволны в пространство не непрерывно, а короткими импульсами и после их отражения эта же станция принимает их обратно.
Но как же определяется необходимая нам дальность до самолета?
Мы уже говорили об известном всем явлении — эхо. Допустим, что мы находимся недалеко от какой-либо крутой горы и хотим определить, на каком расстоянии она находится (рис. 78).
Рис. 78. Определение расстояния с помощью эхо.
Для этого произведем выстрел и будем ждать, когда услышим эхо. Положим, что мы услышали его через 4 секунды. Так как звук проходит в одну секунду 340 м, а времени прошло от момента выстрела до момента, когда мы услышали эхо, 4 секунды, то мы легко можем найти расстояние, пройденное звуком: 340 X 4 = 1360 м; но звук пробежал здесь двойное расстояние: от стреляющего он должен был дойти до горы, отразиться от нее и придти обратно. Значит, расстояние до горы будет 1360: 2 = 680 м.
Итак, при помощи эхо мы уже можем определить расстояние до отдельных предметов. Теперь попытаемся определить расстояние при помощи радиолокационной станции.
По внешнему виду радиолокационная станция представляет собой автомобильный прицеп. Над крышей прицепа расположена антенная система (рис. 79), похожая на прожектор.
Рис. 79. Общий вид радиолокационной станции или станции орудийной наводки.
Внутри кузова расположена вся сложная аппаратура станции: радиопередатчик, радиоприемник, индикаторы с красиво светящимися (зеленоватым свечением) экранами и пр. Недалеко от этого кузова расположен мотор, питающий током аппаратуру.
Работа передатчика радиолокационной станции отличается от работы обычного радиопередатчика тем, что он излучает электромагнитную энергию с перерывами, отдельными так называемыми импульсами (выстрелами). Если бы передатчик работал непрерывно, то тогда невозможно было бы определить расстояние. В самом деле, когда мы определяли расстояние при помощи отраженного звука, то мы пользовались отдельным выстрелом, а не непрерывным гудком. Если бы мы пользовались продолжительным гудком, то отраженный звук (эхо) слился бы с непрерывным звуком, и мы бы не смогли установить, когда же звук возвратился от скалы. Поэтому в радиолокационной станции мы пользуемся специальным импульсным передатчиком.
Итак, передатчик излучил отдельный импульс электромагнитной энергии. Антенна направляет этот импульс на самолет. Затем эта электромагнитная энергия, отражаясь от самолета в различные стороны, попадает частично обратно на приемную антенну и в очень чувствительный приемник радиолокационной станции. После этого опять излучается следующий импульс. Таким образом, нам остается только определить, сколько времени проходит от начала излучения импульса до приема его отражения. Если бы мы знали это время, то могли бы определить расстояние до самолета. Нам известно, что электромагнитная энергия распространяется с постоянной скоростью света, т. е. триста тысяч километров в секунду. Значит, в одну миллионную долю секунды, или в одну микросекунду, электромагнитная энергия распространяется на 300 м.
Допустим, что от начала излучения импульса до приема его приемником прошло 100 микросекунд, значит расстояние, пройденное излученным импульсом до цели и обратно, будет 300 X 100 = 30 000 м. Отсюда находим расстояние до цели; оно равно 30 000: 2 = 15 000 м, или 15 км.
Чтобы правильно вычислить расстояние, необходимо как можно точнее определить время. Таким прибором, который позволил бы измерять чрезвычайно маленькие отрезки времени, как одна миллионная доля секунды, является электронно-лучевая трубка.
Электронно-лучевая трубка представляет собой особый прибор (рис. 80), напоминающий обычную электронную лампу, которая применяется в радиоприемниках.
Рис. 80. Электронно-лучевая трубка и ее экран.
Торцовая часть стеклянного баллона с внутренней стороны покрывается тонким слоем особого состава, который может светиться под влиянием ударов электронов. Эта часть баллона называется экраном.
Вот на этом экране и возникает первое изображение в виде треугольника при излучении передатчиком импульса; второе изображение возникнет тогда, когда импульс, отразившись от самолета, возвратится и будет принят приемником. Расстояние между этими изображениями покажет время, которое мы измеряем.
На этом же экране имеется шкала, с которой оператору, работающему у экрана дальности, приходится только считывать необходимые данные (расстояния).
Итак, мы определили дальность до цели, но чтобы определить положение цели в пространстве (рис. 81), надо еще знать азимут и угол места.
Эти координаты также определяются радиолокационной станцией и считываются с других экранов.
Рис. 81. Определение координат цели.
