Ветер колышет белый парус шторы, пронизанной лучами летнего солнца. Легко взлетела и опустилась на пол фотография маленькой радиостанции.
Мы часто видим готовую вещь и редко задумываемся над тем, как она изготовлялась. А об этом хочется рассказать— о путях создания конструкции, о поисках исследователя, о его терпеливых опытах, о его увлечениях и разочарованиях. Хотелось бы ввести молодого читателя в лабораторию, раскрыть ему тайны рождения технической конструкции. В качестве примера я взял историю создания маленького радиоаппарата, который в результате многолетней над ним работы творческого коллектива нашел свое применение на фронтах Великой Отечественной войны.
Передо мной лежит стальной прут антенны. Я сохранил его на память о годах, когда мы строили маленькие радиостанции.
... В окне — кусок синего неба, верхушка тополя и белая, выцветшая от времени высокая мачта.
Антенна первых лет радиолюбительства. Была она высока, выше всех окрестных деревьев, и длинный ее провод терялся в глубине соседнего квартала. Да, давно это было. И когда смотришь в окно, ощупывая взглядом крыши домов, вспоминаешь лес антенн на этих крышах.
Сейчас торчат одинокие, заброшенные палки совсем без проводов или с маленькой метелкой. Современные приемники не нуждаются в высоких и длинных антеннах — проволочной метелки, даже куска провода для них совершенно достаточно.
А вон там, на серебряной крыше,— антенны телевизоров. Какой огромный путь прошла советская радиотехника! Возможно, мы будем видеть друг друга, разговаривая по телефону. Мне пришлось даже потрогать рукой первую модель будущего видеотелефона, когда инженеры демонстрировали этот новый вид связи.
Невольно вспоминаются далекие детские опыты. Мы тоже строили разные телефоны. Это занятие казалось нам увлекательным, и думается, что в создании маленькой радиотелефонной станции (о ней будет рассказано далее) некоторую роль сыграли и эти опыты. Во всяком случае, они помогли почувствовать, как интересно придумывать и совершенствовать пусть даже примитивные аппараты связи.
Он должен быть настоящий, совсем как у взрослых. С радостным, требовательным звонком и тяжелой трубкой.
Мне тогда казалось величайшим чудом, что невесомый человеческий голос протискивается сквозь тонкую проволоку и бежит по ней на другой конец города.
Но проволоки у нас не было, и нам оставалось только одно: играть в «испорченный телефон». Кто не знает этой смешной игры, когда ее участники садятся в ряд и по очереди передают друг другу сказанное первым слово. Передают до тех пор, пока слово не дойдет до последнего играющего. Пройдя через десяток «передаточных станций», почти любое слово становилось неузнаваемым.
Играли мы серьезно, сознательного перевирания не допускали, но зато выдумывали самые трудные и непонятные слова, часто не имеющие никакого смысла. Позднее я узнал, что передачей таких бессмысленных слов испытывают качество настоящих телефонов — насколько точно они передают речь.
Во время школьных перемен мы строили длинные линии — из нескольких десятков человек. Учителя с недоумением наблюдали, как мгновенно, словно по команде, выстраивалась извивающаяся линия, уходящая далеко в глубину двора. Это был живой телефон, который уже не назывался «испорченным». И это был наш первый телефон. Первые опыты связи.
Но это не техника. Линия часто рвалась, если из нее выбегало нетерпеливое «передающее звено».
Пришлось построить второй телефон — из спичечных коробок. Это уже техника. Техника, построенная на принципе передачи звука через натянутую нитку, связывающую две вибрирующие пластинки, то есть тонкие деревянные стенки спичечных коробок. Нитка была прочная, натертая воском или парафином.
Вначале ничего не было слышно. Оказывается, нитка касалась дерева, отчего в ней затухали звуковые колебания, или попросту звук не доходил до другой коробки. Когда я отвел нитку от дерева, слышно стало громко и разборчиво.
Правда, такой телефон работал на коротком расстоянии, не более сотни метров. Кроме того, нитку нельзя было вести, как провод, по стене. Тогда мы с товарищем решили сделать электрический телефон.
Мой товарищ обратился к отцу:
— Я решил сделать электрический телефон.
Тот снисходительно улыбнулся:
— Все телефоны электрические.
Взрослые, конечно, забывают, что есть телефоны из спичечных коробок! Но теперь нам нужен телефон, как у взрослых: с проводами, а не с нитками; с настоящими телефонными трубками, а не с коробками; с чувствительными угольными микрофонами...
Мы думали, что трубки достанем от старых настоящих телефонов (одну такую трубку уже раздобыли, но она была без микрофона). Где же достать микрофоны? Решили сделать сами.
И это оказалось самым трудным.
В каком-то старом учебнике физики я нашел описание примитивного микрофона. Он был сделан из угольков. О его чувствительности в книжке рассказывались чудеса. Он усиливал неслышимые шаги мухи до топота слона (конечно, если муха ползла по микрофону).
Мы сделали эту несложную конструкцию. Товарищ пошел в другую комнату, чтобы оттуда говорить в микрофон. Ему хотелось послушать первому, ,но я решительно завладел трубкой.
Что было слышно? Треск, шипение, шорохи, свист и, наконец, хрипящий голос, говоривший на непонятном языке. Только тогда я понял, что означает термин «нечленораздельные звуки». Казалось, что человек говорит, прижимая к губам гребешок с папиросной бумагой. Никакими способами нельзя было заставить микрофон передавать нормальную человеческую речь.
Наконец отрегулировали, добились более или менее разборчивой передачи, если не считать пустяка: микрофон стал заикаться. Моему «ассистенту» уже надоело болтать перед микрофоном.
— Я усс... тт... ал, мм.. .не нна.... ддо... — слышал я его заикающуюся речь.
Но оба мы были упрямы: телефон должен работать, чего бы это нам ни стоило!
Начались новые неприятности. От сильного тока карманной батарейки угольки «спекались» друг с другом. Микрофон просто-напросто не работал.
Однажды я услышал удивительно чистую, разборчивую передачу и прибежал в другую комнату. Мой товарищ, закрыв глаза, раскачиваясь из стороны в сторону, бормотал:
— Надоело, надоело. Не получится... не получится.
Он говорил не в микрофон, а прямо в телефон, который должен был держать около уха.
У нас были последовательно соединены микрофон и телефонная трубка. Микрофон, как это часто случалось, замкнулся от спекания угольков. Это оказалось счастливой случайностью. Когда мы говорим перед телефонной трубкой, ее мембрана дрожит, изменяется расстояние между мембраной и магнитом. На концах магнита надеты катушки. От колебаний мембраны в них появляется ток и бежит по проводам в другую телефонную трубку, заставляя колебаться ее мембрану.
Опыты продолжались. Начались, как говорят, «линейные работы». Мы достали звонковую проволоку и протянули ее из одной квартиры в другую.
Наконец телефонная связь наладилась.
В первое время мы невпопад подносили трубки то ко рту, то к уху. Надо было придумать, как вызывать друг друга. Конечно, самое простое — поставить звонок, как это делается в настоящих аппаратах. Но откуда его взять, да еще не один, а два? Можно было поставить зуммеры, как в полевых телефонах, но их тоже нет, а сделать самим трудно.
О нашем телефоне узнали в школе. Некоторые из ребят советовали включить сигнальные лампочки. Однако мы отвергли это предложение. Неудобно все время смотреть в одну точку и дожидаться, когда вспыхнет лампочка.
Вот если бы сделать что-нибудь вроде зуммера, но попроще. Мы уже пробовали включать в линию батарейку и очень часто, то замыкая, то размыкая проводнички, прерывать ток. В телефоне «абонента» слышался треск, но очень кратковременный. Вызов не получался.
Однако помогла настойчивость. Наконец мы «изобрели» прерыватель из шестеренки от старого будильника.
Около шестеренки укрепили кусок лезвия от безопасной бритвы так, чтобы он касался зубчиков, и включили прерыватель в линию.
Я чиркал колесиком, как в зажигалке, но не по камню, а по стальной пластинке. Пружинка визжала, и эту визгливую музыку слушал мой приятель.
С тех пор прошло много лет, но я никогда так не радовался изобретению, как этому зубчатому колесику.
Вскоре мы охладели к своему телефону. На смену ему пришло ни с чем не сравнимое увлечение радио.
Должен признаться — люблю радио! Осталась эта привязанность еще с далеких детских лет, с первых шагов радиолюбительства. Привык слышать его голос всюду.
Так и сегодня, когда меня неудержимо потянуло за город, в лес.
Дрожат золотые листья. Красные кисти рябины висят над головой. Пахнет грибами и свежестью утра.
Долго я бродил по лесу. Наконец устал и присел на старый, покрытый серым мохом пень. Рядом поставил крохотный чемоданчик с приемником. Тонкий провод антенны я забросил на ветку березы. Щелкнул выключателем. Засветилась шкала, и вот из дырчатого круга в чемоданчике полилась тихая знакомая песня. Казалось, что в лесу перестали шелестеть листья, замолкли птицы, прислушиваясь к неожиданным звукам.
Приплыла песня издалека. Летела она над москов^ скими улицами, затем над полями, лесом.’ Зацепилась за проводничок антенны, пробежала вниз и, пройдя через приемник, вырвалась из репродуктора.
«Нет, это все не так просто, — размышлял я, прислушиваясь к пению. — Прежде чем долететь до моего уха, песня совершила поистине фантастическое путешествие. .. Сколько превращений она претерпела на своем пути!..»
Передавался концерт детской самодеятельности.
— Сейчас воспитанник детского дома Костя Голубкин исполнит на рояле «Осеннюю песню» Чайковского, — сообщил диктор.
Робкая первая нота чуть слышно вылетела из громкоговорителя. Мне захотелось мысленно проследить ее путь. Вот если бы с ней совершить путешествие от радиостудии до приемника в лесу!
Осторожно, на цыпочках, войдем мы в студию.
Мягкие драпировки опускаются по стенам. Тишина...
«Слышно, как муха пролетит», — сказал бы ты.
Мух здесь нет. Это страшные враги микрофонов. Представь себе, что если бы муха пролетела совсем рядом с мембраной чувствительного микрофона, то в приемниках мы бы услышали шум самолета.
Еле доставая ногами до педалей, сидит у рояля красный от волнения паренек. Это он взял первую ноту. Нота уже вырвалась, и теперь ее не вернуть.
Попробуем догнать. Представим себе это путешествие.
Звук, ноту, как бы это ни казалось странным, можно даже перегнать. Современные реактивные самолеты летят быстрее звука. Однако наша нота понесется со скоростью света, так как превратится в радиоколебания. Догнать ее не смогут даже самые быстроходные фантастические ракеты, выдуманные писателями.
Но все-таки, почему бы нам и не представить подобное путешествие?
Видал ли ты когда-нибудь замедленную киносъемку?
Прыгает пловец в воду, а кажется, что он плавно опускается вниз, словно на парашюте. Можно проследить за каждым его движением. Называется такой способ съемки «лупой времени».
Вот и придумаем для нашего путешествия тоже своеобразную «лупу времени».
Представим себе, что мы изобрели необыкновенный способ, позволяющий видеть звук и радиоволны. Пусть они еле-еле ползут по экрану нашего аппарата, так же, как пловец в кино при замедленной съемке.
Итак, приготовились к путешествию.
... Паренек за роялем покосился на диктора и, увидев его ободряющую улыбку, ударил по клавишам.
На какую-то долю секунды раньше других коснулся струны один из молоточков. Звенящая нота разорвала тишину.
Посмотрим на этот звук нашим воображаемым аппаратом. Сейчас его объектив направлен прямо на рояль. Видишь, как по экрану побежали круги, словно от брошенного в воду камня.
Медленно добежала волна до микрофона. На тонкой подставке, он чем-то напоминает камышинку в пруду. Такой же продолговатый цилиндрик наверху.
Но смотри на экран. Волна проникла в дырочки микрофона. Последуем за ней.
Снимем сетчатый колпачок. Оказывается, перед нами — так называемый ленточный микрофон.
Дрожит от звуковых волн тонкая металлическая ленточка. Находится она в поле сильного магнита.
Что же из этого получается? Ты скажешь (даже не заглядывая в учебник физики), что в движущейся ленточке, которую мы сейчас можем рассматривать как проводничок, должен возникнуть электрический ток.
Таким образом, звуковая нота превратилась в электрические колебания.
Но до чего ж они слабы! Кажется, дойдут по проводу до соседней комнаты — и погаснут...
Продолжим наше путешествие и переключим аппарат, чтобы видеть на экране уже не звуковые волны, а переменный электрический ток. Проследим за проводом.
Смотри! На светящемся экране нашей «лупы времени» видна тонкая, дрожащая полоска. Передвинем объектив, чтобы не потерять ее из виду.
Из студии провод привел нас в соседнюю комнату. Стоят высокие шкафы с радиолампами. Это усилители.
Направим наш аппарат на первый шкаф. Смотри, что делается!
Слабенький электрический ток прошел сквозь усилительную лампу. Сразу же на экране тонкая, еле заметная линия стала жирной, миновала вторую лампу и снова увеличилась по толщине в несколько раз. После нескольких ламп линия превратилась в ленту.
Как вода в трубе, течет по кабелю электроэнергия. Она направляется к радиостанции.
Выйдем на широкую московскую улицу.
Глубоко под асфальтом скрыт толстый кабель, защищенный от воды и вредных помех. Он в надежной металлической оболочке. Никакие блуждающие, «беспризорные» токи не могут проникнуть в его сердцевину. А токов под землей много — и от электросети и от трамвая. Иной раз даже телефонные разговоры бродят под землей, если поврежден телефонный кабель. Вот и сейчас сотни голосов разбежались в разные стороны. Их никто не слышит, но мы видим их своим аппаратом.
Извилистыми линиями голоса подбираются к кабелю, который идет к радиостанции. Они проникли бы в его толщу, но он словно бронирован — защищен надежным металлическим экраном.
«Лупа времени» очень чувствительна: несмотря на броню, мы видим, что делается в кабеле. Никаких помех со стороны.
Далеко. Мы устанем, шагая вдоль кабеля. Сядем в машину и поедем прямо на радиостанцию. Вот уже видны ее высокие мачты. Пока выписывают пропуска, мы опять посмотрим на кабель своим аппаратом.
Светится блестящим перламутром его экран, словно у телевизора. Горит красная контрольная лампочка. Мы видим тень кабеля, лежащего под землей. Внутри него — тонкая блестящая полоска, похожая на ртуть в градуснике.
Это наша робкая нота добралась до радиостанции. Длинный путь утомил ее — она опять похудела и сейчас получит дополнительную порцию энергии, чтобы продолжать путешествие.
Но, оказывается, одного усиления ей недостаточно. Даже если бы мы пропустили ноту, превращенную в колебания электрического тока, через десятки усилительных ламп, то все равно она бы не смогла двигаться без провода. Ток, который накаливает лампочку, что висит у тебя под потолком, требует хороших дорог — проводов; значит, и наша нота может идти только по проводам. Ничего не поделаешь. Пешеход двигается только по земле. Для того чтобы летать, он пользуется самолетм.
Как на самый быстроходный самолет, который за одну секунду пролетит триста тысяч километров, посадим нашу ноту на радиоволну.
Будто на огромном заводе, на мощной радиостанции, если так можно сказать, «производятся» волны. Это ее «массовая продукция». В Москве такие «заводы» работают почти без перерывов с шести часов утра до поздней ночи.
Пройдем в главный «цех», где делается «невидимая продукция», то есть волны, которым предстоит облететь весь мир.
Светлый огромный зал. Сложные установки из спиралей блестящих трубок. Это катушки передатчика. Радиолюбители привыкли иметь дело с малюсенькими катушечками в своих приемниках. А в такую катушку войдет не один человек.
Вот и лампы. Но как-то не подходит им это название. Подобную «лампочку» не повесишь над столом. Часть этой огромной трубы из меди и стекла все время охлаждается водой. Это настоящая радиомашина.
Собственно говоря, лампы и есть те «станки-автоматы», при помощи которых создаются радиоволны. «Сырьем» для этой продукции служит обыкновенная электроэнергия. Ее подводят к лампам, соединенным с катушками и так называемыми конденсаторами. Все это устройство — генератор радиоволн.
В генераторе начинаются превращения. Ток из постоянного делается переменным и меняет свое направление сотни тысяч, а в иных случаях и миллионы раз в секунду. Мощными лампами его усиливают. И вот уже готова к выпуску «невидимая продукция» — радиотоки, способные преодолевать бескрайные пространства.
Но посмотрим, что же случилось с нотой. Она, оказывается, тоже готова к путешествию. Ноту, превращенную в электрические колебания, передали генератору (как говорят техники, «колебания звуковой частоты наложили на колебания высокой частоты»).
Вот она добралась до проводов антенны. Куда ей деваться?
Здесь ей на помощь пришла радиоволна, возникшая вокруг антенны под действием тока от генератора. Нота как бы крепко вцепилась в волну и вместе с ней полетела в пространство.
А паренек в студии продолжает играть, сосредоточенно наклонившись над клавишами.
Ударяют молоточки, гудят струны. Звуки теснятся в дырочках микрофона. Дрожит обеспокоенная ленточка, и в ней появляется ток...
В такт ударам по клавишам изменяется мощность радиоволны. И не думал маленький пианист Костя Голубкин, что сейчас он как бы управляет огромной радиомашиной. Стукнул по клавише — и всюду запрыгали стрелки контрольных приборов, ярче засветились лампы.
Техник в генераторном зале посмотрел на их раскаленные аноды. Тысячи киловатт потребляет этот завод.
...Мы потеряли нашу ноту. Где она? В каких далеких пространствах?
Поднимаем вверх объектив аппарата. По экрану медленно движется волна. На пути ее — заводские трубы и телефонные столбы. Волна проходит сквозь них, не задерживаясь.
Но волну ловят антеннами. Разными: комнатными и метелочными, укрепленными на крышах или балконах, хитроумными радиолюбительскими рамками. Ловят, как в проволочные сети.
Бежит волна, невзирая на препятствия. Она оставляет каждому приемнику ничтожную долю своей энергии. Нельзя остановить волну, задержать!
Мы с тобой сидим у приемника в лесу. «Лупа времени» показала, что радиоволна только что проплыла над головой.
Ничтожная доля энергии, зацепившись за провод антенны, сползла вниз, к приемнику.
На экране мы видим дрожащие тонкие линии, спускающиеся по проводу. Пришлось подкрутить все ручки, регулирующие усиление, чтобы увидеть слабенькие, еле заметные токи.
Длинное путешествие утомило волну. Если возле радиостанции она забивала все другие передачи на скромных приемниках радиолюбителей, то здесь, за пятьдесят километров от Москвы, она ослабела.
Антенна нашего приемника приняла лишь какие-то частицы ее энергии. Но мы умеем усиливать слабые колебания. Вот и сейчас, смотри, радиоэнергия направляется к лампам усилителя. Впрочем, так просто она к ним не попадет.
Может быть, это не та волна, не та передача, которую мы хотим слушать?
Как выбрать нужную волну? Мы же хотели послушать Костю Голубкина.
Помнишь, на радиостанции ты видел огромные катушки и устройства, которыми можно изменять волну. Если мы на своем приемнике настроим маленькие катушки и конденсаторы на волну передатчика, то примем музыку Чайковского в исполнении юного пианиста.
Вытащим приемник из чемодана. Видишь маленькие лампочки? Они выпускаются нашей радиопромышленностью и называются пальчиковыми. Действительно, лампочки до того малы, что похожи на детские пальчики.
Чуть заметно тлеет волосок в первой лампе. Здесь происходит усиление радиоэнергии.
Затем начинаются сложные преобразования... Кстати, а как же быть с нотой, которая путешествовала с нами из самой студии? В путанице проводов, среди катушек, конденсаторов, ламп мы совсем ее потеряем. Мы должны выделить звуковую ноту.
Приемник — сложный аппарат. Даже вот в этом моем чемоданчике запрятаны сотни деталей. Инженеры, разрабатывающие схемы приемных устройств, умеют направлять разные частоты по нужным каналам.
Сейчас принятые колебания подошли по проводникам к лампе, которая называется детекторной. В ней-то и происходит отделение звуковой частоты от колебаний, которые нам уже не нужны. Они сделали свое дело — перенесли ноту до приемника и помогли ей пройти сквозь первые усилительные лампы.
Дальше путь ноты простой. Она свободно идет по проводам, еще раз усиливается и попадает в громкоговоритель.
Теперь электрические колебания звуковой частоты надо заставить превратиться в обыкновенный звук. Иначе мы ничего не услышим.
Быстро пробежал ток по катушке так называемого динамического громкоговорителя. Катушка прикреплена к бумажному конусу, а сама находится в поле мощного магнита. Понятно, что если в катушку пустили ток, то она должна либо притянуться, либо оттолкнуться от магнита. Ток у нас не постоянный — он то появляется в катушке, то исчезает, меняя свое направление с разной частотой.
В Москве, в студии, дрожит ленточка, спрятанная в микрофоне. И так же, абсолютно в такт с ней, вздрагивает катушка громкоговорителя. Эти колебания передаются бумажному конусу. Дрожит воздух возле него так же, как и около струн рояля. Мы слышим игру Кости Голубкина. Песня вырвалась на свободу.
Мы путешествовали с одной нотой этой песни так долго потому, что придумали «лупу времени», а на самом деле из приемника нота вылетела почти в то же самое мгновение, как зазвучали струны.
Я слушал эту песню, а думал совсем о другом...
Летят над миром волны советских радиостанций.
На далекой зимовке в Арктике люди прислушиваются к голосу родной Москвы.
Летчик слушает этот голос, проносясь над тайгой.
Корабли плывут в южных морях — у репродукторов собрались люди Советской страны.
Затаив дыхание, ловят каждое слово далекой Москвы негр с Миссисипи, грузчик из Ливерпуля, рыбак Бретани. ..
Какими смешными кажутся нам сейчас первые любительские приемники с огромными катушками, с самодельными детекторами, с тяжелыми телефонными трубками!
Сколько горя испытывали радиолюбители от своенравных капризов детектора, где на блестящем кристалле тонкой спиральной пружинкой нужно было часами искать особенно чувствительную точку!
Я помню, что стоило только пройти по комнате— и с таким трудом найденная точка терялась от сотрясения. Начинай искать сначала!
В радиолюбительских журналах того времени предлагались разные способы защиты детектора от толчков.
Советовали, например, детектор пристраивать на стене, на специальной полочке.
Вначале вообще никто не верил, что можно услышать голос издалека. Не верили потому, что, как правило, ничего не было слышно. Прижимая трубку к уху, мы могли различить какое-то тонкое гудение, а по утверждению энтузиаста-любителя — «слабые звуки рояля».
Когда-то давно в городе, где я жил, моя антенна, натянутая над крышей, вызывала только смех. Хозяйки умудрялись вешать на нее белье.
Приемник я сделал с огромной катушкой, намотанной из толстого звонкового провода. Она была закреплена на доске, где по канцелярским кнопкам с треском ходил пружинящий ползунок. Конденсатор — из компрессной бумаги и блестящей обертки от конфет.
С большим трудом, как редкую драгоценность, достал я в Москве кристалл для детектора. Кристаллы тогда продавались только в одном магазине с громким названием «Всё для радио».
В этом «универмаге» радиолюбители находили для постройки приемников самое необходимое: кристаллы, компрессную бумагу, станиоль (бумагу, в которую заворачивают конфеты) и провод. Все остальное первые радиолюбители должны были делать сами.
Вот уж где приходилось изобретать!
Какие только не придумывались переключатели, катушки, детекторы! Если бы собрать в толстую книгу все описания этих довольно забавных конструкций (они несколько позже появились в радиожурналах), то по ним можно было бы судить о творческой настойчивости советского радиолюбителя.
Школа радиолюбительства, которую проходили десятки тысяч юношей и девушек, воспитывала в них склонность к исследованиям, к конструированию, к изобретательству.
Собирая даже самые простейшие приемники, они приобретали необходимые трудовые навыки.
Кто, как не радиолюбитель, в совершенстве изучал технологию разнообразных материалов? С самых ранних лет он знал, как обрабатывать дерево, алюминий, эбонит. Знал так называемые крепежные детали, разные марки проводов, аккумуляторов, батарей. Знал он и прикладную химию: лаки, рецепты для пропитки панелей, катушек трансформаторов. Он изучил составы электролитов, флюсы (составы) для припоя, антикоррозийные покрытия, чтобы не ржавели и не окислялись детали в приемниках. Он умел практически применить свои школьные знания в области математики и физики. Он знал электротехнику и даже химию, правда несколько односторонне, так как ему нужно было научиться делать кристаллы детектора.
В школьных химических кабинетах организовывалось массовое производство этих радиокристаллов из свинцовых опилок и серного цвета в порошке. Немало лопалось пробирок, а вместе с ними и счастливых надежд на хорошие кристаллы со множеством точек небывалой чувствительности.
Иной раз кристаллы совсем не получались.
Они просто рассыпались в порошок. Бывало, разваливались на части торопливо сделанные любительские приемники.
Пожалуй, ни одна область техники не захватила столь широкие слои населения, как это было с радио.
Никогда не забуду того дня, той минуты, когда впервые в телефонной трубке, которую я присоединил к своему только что законченному приемнику, вдруг послышался звук рояля. Возможно, я слышал не рояль, а гитару или другой какой-нибудь инструмент. Но это было радио!
В те дни не хотелось отрываться от телефонной трубки. Слушали всё: рояль, скрипку, метеорологический бюллетень.
Потом этого оказалось мало. Надо было постепенно совершенствовать свой приемник.
Уже захотелось слушать не одному, а вместе с другими. К телефонной трубке приделывался картонный рупор, и получался громкоговоритель для «небольшой аудитории» в два —три человека.
Слушали затаив дыхание, чуть ли не втискивая голову в рупор. По комнате пройти нельзя — шаги заглушали робкое звучание радио.
Потом стали конструировать громкоговорители и таким образом: на дно обыкновенной миски укладывались спички (так дети строят колодцы), на них мембраной вниз опускалась телефонная трубка; звуки отражались стенками миски, которая служила рупором.
Или еще: телефонная трубка укреплялась на стене в углу комнаты; получалось что-то вроде усиливающего рупора, но слышно было все-таки плохо.
Вскоре началось увлечение радиолюбителей миниатюрными приемниками.
Об этой конструкторской лихорадке я хочу рассказать.
Дело началось с приемника в портсигаре, а кончилось уже совсем странным приемником — в кольце.
Может быть, этот путь и надо было пройти — он многое дал для развития изобретательской смекалки, хотя принципиально нового радиолюбители ничего не выдумывали.
Например, они делали приемник в портсигаре. Из тончайшей проволоки наматывались катушки, вытачивались, на удивление часовым мастерам, крохотные контакты для переключателя, конструировались детекторы, которые надо было настраивать с помощью пинцета, пользуясь при этом лупой.
Получался довольно скверный приемник. Этот портсигар мог отучить его хозяина сразу от двух привычек: курить и слушать радио. Слышно было еле-еле и, главное, все станции вместе.
А приемник в спичечной коробке? Тогда этот аппарат был особенно распространен среди начинающих любителей.
Рассчитывался такой приемник на прием какой-нибудь одной радиостанции, впрочем какой, неизвестно. В те отроческие годы радиотехники многие любители еще не умели точно намотать катушку на нужную длину волны.
Фантазия конструкторов была неисчерпаема.
Например, много дней подряд мне пришлось заниматься конструированием приемника, который мог бы помещаться в конверте. Этот приемник представлял собой почтовую открытку, сделанную из плотного картона. На открытке намотана так называемая корзинчатая катушка. Контакты переключателя, антенны и заземления были запрессованы в картоне.
Как я ни бился, конструкция детектора мне никак не удавалась. Спроектировать детектор толщиной в полмиллиметра было почти невозможно. Какой же величины кристаллик нужно вделать в тонкий картон, чтобы он там прочно держался! Наконец, что будет с кристаллом, если почтовый работник пришлепнет его тяжеловесным штемпелем?
Нет, не получился приемник в конверте.
Приемник в скорлупе грецкого ореха был оригинально задуман и даже сделан. Помнится, что орех раскалывался на две половинки, потом надо было аккуратно изготовить изоляционную панель, где укреплялись контакты для антенны, заземления и телефона.
Конструировался и самый маленький приемник — в перстне, где вместо рубина или какого-нибудь хризолита вставлялся совсем не драгоценный камень — кристалл свинцового блеска. Собственно говоря, это был не приемник, а просто детектор, который присоединялся к антенне, заземлению и телефонным трубкам.
Можно вспомнить и еще один занятный приемник, собранный прямо в телефонной трубке. Внутри нее места достаточно не только для детектора, но даже и для маленькой катушки.
А затем любители начали наперебой оригинальничать: выдумывали приемники в куклах-матрешках, в игрушечном самоваре, в трости, в пудренице, в пуговице.
Приемники-игрушки, приемники-безделушки..,
Впрочем, и они приносили пользу — радиолюбители учились, как в заданном объеме размещать детали, как сделать их минимальных размеров и, наконец, как можно разнообразить конструктивное оформление одной и той же схемы.
Это была своеобразная школа конструкторской мысли.
У каждого любителя на дому было свое «конструкторское бюро», своя «лаборатория» и свой «опытный цех». Можно было сегодня сделать чертежи, на другой день провести лабораторные испытания различных катушек, правда без всяких приборов, а просто на слух, отматывая или доматывая катушку. Затем, пользуясь подручным материалом, можно было изготовить образец и, наконец, провести подробные практические испытания своего приемника.
Не мудрено, что конструирование таких маленьких приемников было особенно распространено и привлекало внимание многих начинающих радиолюбителей. Даже в газете «Известия» было опубликовано описание миниатюрного детекторного приемника размером с бочоночек от лото.
Это увлечение перешло и в другие области техники. Юные моделисты начали строить крошечные моторчики, величиной с копейку. Когда такой моторчик вертелся, то казался похожим на жужжащую муху.
Первый этап был пройден. Миниатюрные приемники в спичечных коробках отжили свое время, но мысль о настоящем, практически пригодном для слушания приемнике каждый раз подстегивала фантазию конструктора. А для этого нужно было многое: изучать основы радиотехники, упорно экспериментировать, заниматься конструированием деталей и макетов.
Сейчас детекторные приемники почти не увлекают городского любителя. Старая техника. Наш слух притупился от рева громкоговорителей. Мы избалованы простотой проволочной трансляции. Кто захочет теперь затаив дыхание прислушиваться к лепету телефонной мембраны и часами искать особенно чувствительную точку детектора?
Вот если бы удалось сделать ламповый приемник не больше спичечной коробки...
Но на пути к этому оказались серьезные препятствия, о которых ты сейчас узнаешь.
При всех успехах конструирования малых детекторных приемников никак не хотелось примириться с мыслью, что ты вместе с коробкой приемника привязан к одному месту—к антенне и заземлению. Как бы ни был мал приемник, слушать можно только в комнате. Его не оторвешь от проводов, не вытащишь на улицу.
Нет, надо слушать без антенны! Не хочется быть привязанным к трубе парового отопления или к куску провода, торчащего из земли.
Если радиоволны есть всюду, значит, их можно принимать везде: в комнате, в лесу, на лодке, на улице. И, конечно, надо слушать в движении, на ходу, чтобы почувствовать действительные возможности радио.
Мы знали, что, как правило, без заземления детекторный приемник работать может, а без антенны нет. Хоть плохенькая, но антенна все-таки нужна.
В то время мы особенно увлекались придумыванием разных антенн.
Водосточная труба, кровать, самовар—все подключалось к приемнику.
Однако эти антенны были так же неподвижны, как и другие. Не все ли равно, к чему быть привязанным — к антенной мачте или водосточной трубе? Положение не менялось.
Началась страдная пора исканий. Как-то в пылу увлечений опытами я обмотался проводом и, видимо, напоминал в это время «двигающийся соленоид».
Приемник молчал.
Начали конструироваться новые, рамочные антенны, с большей площадью, чтобы лучше уловить энергию радиостанции. Бамбуковые рамки получались громоздкими. Тогда я сделал мягкую рамку.
На куске материи гибкими проводами вышивалась рамка из многих витков. Она напоминала небольшой ковер с ярко-зеленой вышивкой. Рамка надевалась под одежду. Присоединялся приемник в «спичечной коробке», и начинались мучительные поиски хоть еле заметной передачи. Приемник молчал.
Значит, нельзя оторваться от проклятого провода. Неужели никогда не разорвать этих цепей? Вот тебе и «вольный сын эфира»!
Вновь пришлось заняться теорией. Вскоре стало ясным, что с детекторным приемником и рамочной антенной хороших результатов получить нельзя. Нужна лампа.
Это маленькое чудо, сердце любого приемника и многих других аппаратов радиотехники. Поэтому прервем наш рассказ и постараемся разобраться, что же представляет собой радиолампа.
Представь себе обыкновенную электрическую лампочку, в которую мы бы поместили рядом с раскаленной нитью металлическую пластинку.
Ток идет только по проводникам. В этом были твердо убеждены ученые еще несколько десятков лет назад. Однако, если присоединить измерительный прибор — миллиамперметр — к пластинке нашей переделанной лампочки, а другой его конец — к батарее, которая накаливает нить, то мы обнаружим, что безвоздушное пространство внутри колбы тоже проводит электрический ток: стрелка прибора отклонится.
Оказывается, нить в раскаленном состоянии излучает крохотные частички отрицательного электричества, которые называются электронами. Они свободно перелетают на металлическую пластинку.
В данном случае ток идет только в одном направлении.
Кзк ты помнишь из рассказа о путешествии песни, колебания, приходящие из антенны в приемник, преобразовываются и делаются слышимыми. В детекторных приемниках для этой цели применяется специальный кристалл, проводящий ток только в одном направлении.
Неустойчивый кристаллический детектор радисты заменили лампой.
В ней было два электрода: катод и анод; она так и называется двухэлектродной.
Ученым этого показалось мало. Они хотели получить возможно больше от созданного ими прибора. Вскоре лампа приобрела новый электрод и стала использоваться как в приемниках, так и в передатчиках. В приемниках лампа не только выпрямляла переменный ток, но и усиливала его, что дало возможность строить многоламповые чувствительные приемники.
Что же представляет собой новый электрод?
Это простая металлическая сетка, помещенная между нитью и пластинкой. Сетка стала хозяином в лампе. Без нее ни один электрон не имеет права отправиться в свое обычное путешествие ла анод.
Стоит только подать на эту сетку отрицательное напряжение— и электроны не смогут пролетать через нее. И наоборот: если сетка будет заряжена положительно, то электроны не только помчатся к аноду, но и скорость их увеличится. Сетка их будет как бы подгонять. Естественно, что и ток в лампе будет изменяться в зависимости от напряжения на сетке.
Лампа стала усилителем и приобрела название трехэлектродной.
Новые свойства лампы позволили не только усиливать проходящие колебания, но и создавать свои собственные.
Так родился первый ламповый генератор. До него радиоколебания создавались искровыми и другими генераторами либо специальными высокочастотными машинами, что было очень сложно и, главное, не давало возможности работать на сравнительно коротких волнах.
Лампа постепенно совершенствовалась. Сначала она действительно напоминала лампу для освещения: горела ярко и была очень неэкономична. Физики нашли метод изготовления нового катода, который, обладая большой так называемой эмиссией, то есть способностью излучать электроны, потреблял немного энергии от батареи для накала. Они стали покрывать нити тонким слоем окислов редких металлов. Такие катоды излучали электроны при сравнительно низкой температуре.
Проходили годы. Лампа перестала светиться. Тускло горел в ней чуть заметный волосок. Да его и не увидишь в зеркальном или темном баллоне. Скоро лампы получили стальную броню и стали называться металлическими.
Трех электродов оказалось мало. Современные усилители и генераторы потребовали введения еще одной сетки, то есть четвертого электрода, а затем и пятого. Некоторые типы ламп стали делаться многоэлектродными. А затем инженеры сконструировали такие лампы, которые объединяли в себе два — три типа ламп, помещающихся в одном баллоне.
Но это произошло гораздо позже. В те времена, о которых я рассказываю, радиолампы были редкостью. Они изготовлялись только в нижегородской лаборатории. Любители доставали лампы с большим трудом.
Сейчас радиолюбители делают^ приемники на полупроводниковых триодах, и этим никого не удивишь. Но тогда обладатель радиолампы считался среди любителей самым большим счастливчиком.
Полупроводниковые триоды могут в ближайшие годы вытеснить радиолампы из приемников и телевизоров, но далеко не во всех случаях. Лампа еще долго будет существовать.
Как тебе уже известно, радиолампы требуют электрической энергии. Нужно низкое напряжение для накаливания нити лампы — катода и высокое напряжение для другого электрода — анода.
И вот на моем радиолюбительском столе появились батареи элементов, сделанных в чайных стаканах. Чтобы накалить нить радиолампы, было достаточно трех стаканов: с углем, цинком и раствором нашатыря, а для того чтобы дать анодное напряжение, требовалось уже не три стакана, а шестьдесят.
Однажды во время эксперимента напряжение анодной батареи случайно попало на нить лампы.
Голубая вспышка осветила комнату—лампа перегорела.
Горю моему не было предела, а потому новую лампу я поставил в аппарат лишь только после того, как были разработаны специальные защитные меры. Я сделал это столь надежно, как будто бы дело касалось жизни не только лампы, а и самого экспериментатора.
Проверялись разные схемы и конструкции. Приемники работали громко. На столе появился настоящий громкоговоритель.
Все это было очень интересно, но мечта о карманном приемнике оставалась только мечтой. Для лампового приемника требовались солидные батареи. Их в карман не поместишь. Даже сухая, а не наливная батарея в восемьдесят вольт по весу тяжелее кирпича.
Однако через некоторое время наша промышленность начала выпускать новые, экономичные лампы, называемые двухсетчатыми, в отличие от ламп с одной сеткой. Они не требовали больших анодных батарей. Можно питать приемник не от восьмидесяти вольт, а всего ст восьми.
Вот это находка!
Опыты продолжались. Поставлена ясная задача: аппарат должен быть легок и прост, питание — экономичным, и, конечно, принимать надо на маленькую рамку, не выдумывая никаких смешных «движущихся соленоидов».
Схемы проверяются одна за другой; выбираются и тщательно изучаются разные варианты.
Приемник пока еще очень неустойчив, капризен и требует сложной регулировки.
Снова и снова переделывается аппарат. Наконец счастливая случайность — и в схеме находится нужное соединение. Приемник устойчив. При одной лампе на маленькую рамку он хорошо принимает Москву, причем за несколько сотен километров от нее.
Вот ведь как повезло! Случайность — и вдруг найдена нужная схема.
Конечно, это не так. Можно ли назвать схему случайной, если в продолжение многих месяцев упорно ищешь эту «случайность»? Она была как бы подготовлена всем опытом предыдущей работы. Рано или поздно пришло бы решение.
Вот он стоит передо мной, готовый аппарат. Маленький чемоданчик, на внутренней стенке крышки — рамка. Одна лампа. Две карманные батарейки и телефонные трубки. Все просто, но к этому простому пришлось идти от сложного.
Раньше торчали две рамки. Они раскрывались, как крылья. Слушать можно было только при открытом чемодане. К тому же, как ты сам понимаешь, очень неудобно ходить с распластанными в разные стороны трепещущими рамками.
Удалось освободиться от второй рамки. Приемник стал работать уже с закрытой крышкой.
Раньше было шесть батареек, а осталось только две. при той же слышимости. Вместо пяти ручек настройки стало три. Так и должно быть. От сложного я шел к простому, а простой приемник сделать трудно. Вот и пришлось для начала примириться со сложностью приемника, а потом, когда уже приобретен опыт, пытаться упрощать конструкцию.
Тысячи инженеров и изобретателей в лабораториях и на заводах работают над упрощением, а отсюда — удешевлением аппаратов и машин.
Чем проще аппарат, тем его легче изготавливать на заводе: меньше идет материалов, меньше требуется рабочих рук, больше выпускается нужной продукции.
Наконец-то удалось освободиться от проводов, от мачты, от труб отопления, от всего того, что любителю казалось несовместимым с понятием слова «радио»!
Теперь уже можно было слушать передачи в автомобиле, на лодке, в самолете — везде и всюду, где только есть радиоволны.
Правда, пока еще не получился приемник в «спичечной коробке», но не это главное — приемник в чемодане работает в движении, на ходу, его можно всегда брать с собой.
Я бродил с приемником по улицам города, слушал в автобусе, поезде, на лодке, на велосипеде.
Другие любители писали, что слышали они на «передвижку в чемодане» очень многие радиостанции. Пришло письмо из далекой Арктики — там тоже было слышно, но любитель принимал уже на нормальную антенну; видимо, его мало интересовали прогулки в пургу и метели арктической зимы с примерзшими к ушам телефонами.
Но я принимал концерты только на ходу. Смущая покой любопытных пассажиров автобуса, раскрывал чемоданчик, вытаскивал оттуда телефонные трубки, надевал их и слушал.
Меня интересовали такие места в городе, где слышно было совсем слабо, где появлялись «электрические тени» от экранирующей массы железобетонных домов.
Сидя в поезде, я следил за тем, как увеличивалась слышимость по мере приближения к городу и как она совсем пропадала, когда поезд въезжал под свод вокзала.
Эти путешествия были началом практического исследования законов поведения радиоволн, первым знакомством с их изменчивым характером.
Нашлось еще немало любителей, которые изготовили такие же радиопередвижки по описаниям этих аппаратов в журналах, на плакатах и в отдельных брошюрах.
Часто появлялись на улицах города молчаливые и глубоко сосредоточенные экспериментаторы с телефонами под кепками и фуражками. Они держали чемоданчики в руках и слушали.
Первое время любители несколько стеснялись, прятались со своими аппаратами в глухих переулках, а потом стали выходить и на центральные улицы.
Телефонные трубки уже надоели. Надо было делать радиопередвижку с громкоговорителем.
Чемоданчик вырос в два раза, число ламп и батарей увеличилось. И вот однажды в вагоне пригородного поезда, в шесть часов вечера, мой чемодан громко рявкнул:
— Точка. Новое.
Это были слова из передававшейся в этот момент информации ТАСС.
Пассажиры были немало удивлены говорящим чемоданом. Старушка пересела на другую скамейку, а двое любознательных ребят стали искать под лавками антенну и заземление. Никаких проводов, идущих к чемодану, не оказалось.
«Точка» из информации ТАСС как бы подводила итоги всей моей предыдущей работе с передвижными приемниками.
В юные годы радиолюбительства приходилось строить разные приемники. Но как бы ни была сложна и занимательна новая конструкция многолампового приемника, все равно беспокойное радиолюбительское сердце испытывало какое-то досадное неудовлетворение.
Нельзя только слушать. Почему бы самому не передавать? Почему не заняться постройкой передатчика? Тем более что уже появились первые рекорды дальних связей. Радиолюбители при ничтожной, буквально комариной, мощности передатчиков связывались друг с другом на расстоянии в тысячи километров.
Это были связи телеграфной азбукой. А нельзя ли разговаривать по радио, как по телефону, пусть даже на маленьких расстояниях — например, в пределах города?
Мне казалось это интересным. Радиотелефон без проводов для разговора не с каким-нибудь австралийцем, пусть даже это будет рекордом связи, а просто с Петей Сидоровым, живущим на соседней улице. Это только для начала, а потом мало ли для каких целей потребуется такая двусторонняя связь на короткие дистанции! Может быть, в будущем весь городской телефон перейдет с проволоки на радио.
Это были мечты. Казалось, что от маленького чемоданчика-приемника до городского радиотелефона и не дойти. Это какая-то другая радиотехника. Ведь передатчик мало чем напоминает передвижку в чемодане.
Опыты продолжались.
Сколько существует радиоволн! Не сосчитать. Все с особенностями, с капризами. Какие же выбрать для того, чтобы можно было разговаривать по телефону без проводов?
Ищешь нужную волну. Ощупью бродишь, то и дело натыкаешься на непредвиденные препятствия.
Вот длинные волны, длиннее тысячи метров. На них работают многие радиовещательные станции. Слышны и разговор и музыка.
Разве здесь втиснешься со своим передатчиком! Куда там! Волны и так друг другу мешают, да и никто не позволит проводить на этом диапазоне свои опыты, еще больше мешать радиовещанию.
Есть и другая причина. Антенну нужно ставить высокую, с длинным проводом — в несколько десятков метров. Опять будешь привязан к одному месту—к антенне. Все равно не выйдешь из дому, какой бы маленький аппарат ни сделал. А так хотелось оторваться от проводов!
Может быть, на средних волнах начать свои опыты?
Здесь еще хуже. Станции как бы стараются перекричать друг друга. Нет, поищем другие волны.
Есть еще коротковолновый диапазон. На отдельных его участках любителям разрешено работать. Диапазон огромный, голоса тысяч радиостанций с утра и до следующего утра, не отдыхая ни минуты, так и переливаются телеграфным бульканьем. Но работают здесь не только телеграфные станции — слышны музыка и голоса далеких стран.
У многих этих волн особое свойство: они распространяются на очень большие расстояния, а на близких их не всегда услышишь. Видно, надо выбирать другие волны.
Что, если взять короче десяти метров, так называемые ультракороткие волны?
Они распространяются на маленькие расстояния, как говорят — в пределах прямой видимости. Радиостанции на этих волнах тогда не работали—путь свободен, экспериментируй сколько хочешь, мешать никому не будешь, да и тебе никто не помешает.
Начались опыты. Строились совершенно необычные конструкции передатчиков.
Например, такой аппарат: в центре — виток, а к нему непосредственно присоединены две лампы.
Это было сделано для того, чтобы избежать соединительных проводов, иначе никак нельзя было заставить передатчик работать на волне короче четырех метров.
В чем же здесь дело? Вспомним катушки детекторных приемников. Чем больше витков в катушке, тем длиннее волна. Если для волны длиною в тысячу метров нужно двести витков, то для волны в четыре метра хватает одного витка, даже и того много. Вот и приходится в передатчиках, работающих на ультракоротких волнах, делать особенно короткие соединительные провода.
Постепенно, откусывая проводнички, затем даже снимая цоколь у лампы, так как в нем тоже есть короткие проволочки, удалось дойти до волны в два метра.
Странные это были конструкции. Как они не похожи на современные передатчики! Даже необычайным казалось поместить такой аппарат не на треножнике, а в ящике; в этом случае он ни за что не будет работать.
Впрочем, почему бы ему не работать?
Неужели со времени Попова... нет, даже Герца с его зеркалами на треножниках радисты не смогли сделать практически устойчивый передатчик ультракоротких волн, который был бы похож на радиоаппарат, а не на штатив с ящиком, как у бродячего фотографа?
Надо заметить, что изобретатель радио А. С. Попов начал свои опыты именно в ультракоротковолновом диапазоне.
Как же так случилось, что через много лет инженеры и любители снова пришли к волнам Попова, и, главное, с каким трудом: откусывая винты у ламповых панелек, обламывая ножки ламп и даже отрывая у них цоколи! И все это только затем, чтобы добиться волны как можно короче.
Изобретатель радио получал эти волны гораздо проще: у него не было ламп, он работал с искровыми передатчиками. И вот через много лет после того, как была изобретена лампа, мы снова возвратились к ультракоротким волнам, но уже с новым багажом знаний, с новыми требованиями.
А. С. Попов хотел получить от своих аппаратов наибольшую дальность действий. Увеличивая длину изобретенной им антенны, он постепенно приближался к длинным волнам.
К моменту развития радиовещания техника дальних связей дошла до очень длинных волн — порядка двадцати тысяч метров. Затем волны стали опять укорачиваться, и сейчас в основном для дальних связей употребляются уже волны не в двадцать тысяч метров, а всего в десятки метров. Для ближних связей применяются волны короче десяти метров, то есть те, которыми пользовался Попов в своих первых опытах.
Итак, получена волна в два метра. Нельзя ли ее еще укоротить? Что нового сулят загадочные волны короче одного метра?
Появились новые схемы — для так называемых дециметровых волн, то есть волн длиною от десяти сантиметров до одного метра.
Эти волны многим представлялись таинственными. О них писали в фантастических романах как о «лучах смерти».
Ну как можно было удержаться от искушения проникнуть в тайну дециметровых волн!
Только некоторые лампы могли работать на этих волнах, к тому же очень недолго. Сетка раскалялась добела. Легкая феерическая вспышка — и лампу я бросал в ящик. Да, поистине для ламп дециметровые волны оказывались «лучами смерти».
Жалко было, но ничего не поделаешь.
Решили постепенно укорачивать волну, пока не добрались до волны в тридцать три сантиметра. Антенна для такого передатчика была длиной всего в восемь сантиметров. Более короткую волну получить не удалось. Нужны были особые лампы, сделанные по специальному заказу. Да и, кроме того, все равно до конца всего спектра не дойдешь — там еще остались сантиметровые волны, потом миллиметровые.
Нужно годы потратить, чтобы как следует на опытах ознакомиться со спектром. Кончится диапазон радиоволн — пойдут инфракрасные лучи. Тоже очень интересная техника.
Нет, уж лучше возвратиться по диапазону обратно, постепенно совершенствуя передатчик и приемник.
Можно ли использовать дециметровые волны для связи? Надо попробовать.
Построили приемник. К передатчику, работающему на волне в тридцать три сантиметра, приспособили еще одну лампу, чтобы вести передачу микрофоном.
Испытания производились в коридоре, причем выяснилось, что между приемником и передатчиком даже стоять-то нельзя — слышно плохо. Столь короткие волны распространяются, как световые лучи: их легко задерживает не только металлический лист, но и масса человеческого тела, не говоря уже о стенах домов.
Кроме того, применять эти волны мне казалось невыгодным. Мощность на питание передатчика надо было потратить сравнительно большую, а толк маленький — дальность действия исчислялась десятками метров, и то на открытой местности. Принималась передача на детекторный приемник, так как тогда на эти волны мы не умели построить ламповый.
Итак, у нас есть передатчик ультракоротких воли — «генератор чудес».
Несомненно, что, прежде чем его использовать по основному назначению — для связи, — нельзя удержаться от исследования всех его свойств.
А вдруг наша дальнейшая работа пойдет по линии применения ультракоротких волн в разных, пока еще даже никому не известных областях техники?
Вот он, этот генератор, который превращает обыкновенную электрическую энергию из городской осветительной сети в загадочные радиолучи. Большой трансформатор, блестящая спираль-катушка и две лампы. Когда включаешь это несложное устройство в сеть, трансформатор таинственно гудит, а лампы светятся голубоватым светом.
Если поднести близко к аппарату сигнальную неоновую лампочку, она горит прямо в руке. Загадочная передача энергии на расстоянии! В ту пору ультракороткие волны были еще настолько не изучены, что им приписывали многие чудеса.
Какой же первый опыт должны были проделать начинающие кудесники, оснащенные современной радиотехникой?
Конечно, надо испытать «лучи смерти».
Первой жертвой этих лучей была обыкновенная муха. Мы аккуратно упрятали ее в пробирку и вместе с пробиркой опустили в катушку «смертельного генератора».
Муха сначала нервничала, затем, полетав немного в пробирке, легла на дно вверх лапками, тем самым утверждая успех нашего эксперимента.
Успех, как говорят, окрыляет. К смерти были приговорены сразу десять мух. Через пять минут тщетной борьбы между жизнью и смертью жертвы науки прекратили свое существование. Целых двадцать минут не хотела умирать большая синяя муха, наконец и она была побеждена настойчивостью экспериментатора.
Полный успех!
Надо сознаться, что практического значения в этом эксперименте ни я, ни мои товарищи вовсе не усматривали, но все же приятно, когда удается опыт.
Бросив беглый взгляд на пробирку с мухами, я неожиданно обнаружил, что она пуста. Мухи улетели.
Как потом выяснилось, зловредные насекомые находились в глубоком обмороке. Даже мощность передатчика в сорок ватт не смогла победить жизнеспособность ничтожного существа.
Перешли к другим опытам.
Не помню где, я вычитал, что всхожесть семян повышается под действием ультракоротких волн. В краткой заметке указывалось, что редиска вырастает в два раза быстрее, если облучать семена этими волнами. Или, например, там же высказывалось предположение о возможности непосредственного воздействия на капусту чудесными волнами. Она, как говорилось в заметке, прямо на глазах растет.
Что ж, надо и этим делом заняться.
Была составлена подробная таблица, где отмечалось время облучения семян редиски и длина волны. Нужно было проверить действие разных волн при облучении семян за время от одной до двадцати минут.
В разные ящики группами были посеяны облученные семена. Отдельно покоились семена, с которыми мы ничего не делали.
И вот наступили томительные дни ожидания. Каждое утро мы наблюдали за ростками.
Когда они выросли довольно большими, мы ничего не поняли: росли они все одинаково скверно, казалось даже, что семена без облучения дали самые лучшие всходы. Потом ростки просто засохли, и мы без всякого сожаления с ними распростились.
Так и не удалось нам применить чудеса радиоволн в сельском хозяйстве. Не случайный радиоэксперимент, а мичуринская наука и упорная методическая работа приводят к нужным результатам.
Нам казалось, что для изучения радиоволн нужно испытать все их особенности. А в ультракоротких волнах эти особенности столь увлекательны, что трудно было отказаться от проверки их чудесных свойств.
Конечно, из опытов ничего практически ценного не получилось. Этим надо было заниматься серьезно. Ученые получили совершенно иные результаты. Сейчас практически применяются радиогенераторы для уничтожения вредителей; одновременно с этим повышается и всхожесть семян.
Но в ту пору мы мечтали только о чудесах.
Осталась еще малоисследованная область — медицина. Под действием ультракоротких волн повышается температура человеческого тела. Об этом я вычитал в каком-то специальном журнале. А от высокой температуры, как известно, погибают микробы разных болезней.
Прочитав статью, я представил себе, что при массовом развитии нового метода лечения врачи останутся без работы, а больных будут лечить радиоинженеры.
Это же необыкновенно! Стоит ли заниматься какой-то радиосвязью, радиостанциями, приемниками, громкоговорителями, когда становится явью мечта человечества — чуть ли не мгновенное исцеление от всех болезней!
Надо попробовать повысить температуру при помощи маленького генератора, с которым производились опыты над мухами. Опасного в этом ничего нет: если мухи оживали, то вполне понятно, что взрослому человеку не грозит опасность.
Настал день эксперимента. Друзья мои ушли, а я запер комнату на ключ, проверил у себя температуру до облучения; она была 37 (возможно, повысилась от волнения). Затем нацепил на себя пластины конденсатора, поставил градусник и дрожащей рукой включил генератор.
Через десять минут температура поднялась до 37,2 градуса. Я остался недоволен. Не было, как говорится, чистоты эксперимента. Отчего все-таки повысилась температура? Может быть, просто от ожидания необычайного? Непонятно.
Слышно тихое жужжание трансформаторов, лампы светят ослепительно-белым светом. Я сижу уже тридцать минут. Пора вынимать градусник. Ого! Тонкая полоска ртути поднялась еще на одну десятую. Эксперимент, видимо, удавался. Что же будет дальше?
Долго я сидел, смотрел на лампу генератора, наконец глазам стало больно. Я на минуту зажмурился. Затем поднял веки и вдруг убедился, что ничего не вижу. Красный свет словно кровавой пеленой застилал все.
Что случилось? Неужели... это результат эксперимента? Почему-то сразу вспомнилась трагическая история одного изобретателя. Он впрыснул себе в глаза изобретенный им состав, который, по его предположению, дает возможность человеку видеть в темноте. Изобретатель ослеп!
Наверно, эта участь постигла и меня! Ощупью, натыкаясь на стулья, я выбежал в коридор. Вдали горела лампа. Я ее видел ясно, во всех подробностях, даже шнур, свисающий с потолка.
Все выяснилось сразу.‘От перегрузки в квартире перегорела одна из пробок, а ультракороткие волны тут ни при чем. Никаких особо страшных физиологических явлений от действия генератора на мой организм я не обнаружил.
Эксперимент не удался. И мне не хотелось его повторять.
Однако трудно удержаться от искушения и не исследовать все чудеса, которые таит в себе этот генератор. Конечно, от этого получаются разные неприятности, но что поделаешь? Надо заранее знать все фокусы ультра-высоких частот, чтобы не было неожиданностей.
Кстати о чудесных исцелениях. Сейчас в медицинских клиниках генератор ультракоротких волн применяется для лечения различных болезней.
Первая пора увлечения всякими «чудесами» прошла. Вновь были вытащены из ящика телефонные наушники, приемные лампы и прочие незаслуженно забытые мною элементы связи.
Налаживая новый приемник, я как бы чувствовал еще не остывшую теплоту телефонных трубок.
Как приятно снова возвратиться к своим ставшим уже близкими приемникам, услышать писк телеграфа, знакомую мелодию, случайно подслушанный разговор дальних радиолиний!
Но все-таки, какие же волны выбрать?
Действительно, бродишь как в лесу: и тот диапазон нехорош, и этот плох. Может, и нет подходящих волн для маленького радиотелефонного аппарата?
Почему же нет? А ультракороткие волны?
— Это те, которые испытывались в аппаратах на треножниках? С такой конструкцией по городу не походишь, да и, кроме того, волны капризные: для них даже лампы надо ставить без цоколей, — говорили друзья. — Несерьезное и, прямо надо сказать, не очень конструктивное решение...
— Нет, это не совсем так, — возражал я. — Если взять волны длиннее пяти метров, подойдут обычные лампы. Да и от треножников можно отказаться. Надо только как следует подумать над конструкцией.
Итак, пока решили остановиться на волнах длиннее пяти метров. Попробуем, что из этого получится. Хорошо, что хоть приблизительно удалось выбрать волну, а то ползали бы мы неизвестно сколько времени по шкале непрерывного диапазона, ну, скажем, от десяти сантиметров до двадцати тысяч метров.
А место ультракоротких волн в общем спектре частот неплохое. Посмотри внимательно на рисунок внизу: соседи не очень шумные, никто не помешает работать.
Снова потянулись дни многочисленных опытов.
Приемник упорно не хотел действовать. Никакие лампы для него не годились, никакие дроссели, сопротивления, конденсаторы. Приемник даже не капризничал — он просто не работал.
Если сменишь катушку, перейдешь на более длинные волны — все в порядке, нормальный прием. А на ультракоротких волнах — ничего. Приемник отказывается разговаривать. Уж очень коротка волна. Все детали и материалы ведут себя иначе, чем на других волнах. Надо делать новые детали и тщательно продумать монтаж.
В этом единоборстве с приемником проходили дни.
Нужно было добиться, чтобы в приемнике послышалось шипение — основной признак его работы. Но приемник визжал, гудел, рычал или просто молчал, а шипеть не хотел.
Каждый вечер приемник перемонтировался, каждый вечер менялись десятки его деталей, но результат оставался прежним.
Кто кого?
Наконец, через две недели, приемник сдался и все же зашипел. Но не ласково, как хотелось бы. Свирепое шипение рассерженной дикой кошки, свистящее шипение кобры, примуса, готового взорваться, — все это казалось более миролюбивым, чем ревущий шум побежденного приемника.
Через три дня удалось окончательно побороть его неистовый нрав.
Мне казалось, что с этим приемником как бы раздвинутся рамки вселенной и сегодня ночью на волне в шесть метров прямо с Марса я услышу голос Аэлиты. Тогда я только что прочитал фантастический роман Алексея Толстого и новую статью о распространении ультракоротких волн, где говорилось, что они, в отличие от длинных волн, пронизывают верхние слои атмосферы. Отсюда я сделал вывод, что подобные волны можно принимать с других планет, если бы там работали радиостанции.
Прошла одна ночь, другая, третья.
Аэлита с Марса молчала. Молчали и земные радиостанции. Диапазон был пуст. Редко-редко слышался треск от искры зажигания пробегающей мимо машины. Вот и всё...
Скучно сидеть у молчащего приемника. Придется строить свою радиостанцию и не надеяться на марсиан.
Передатчик почти готов. С ним я уже проводил разные опыты. Потом приделал для телефонной передачи дополнительную лампу и поставил передатчик в одном конце коридора, а приемник— в другом. Включил микрофон.
— А ну, говори, — попросил я товарища.
Бегу к приемнику. Сквозь шипение слышен какой-то хрипящий голос. Язык непонятный, в нем не шипящие звуки, а «хрипящие». Такое определение не предусмотрено ни в одной грамматике. Оказывается, на этом новом языке говорил мой приятель.
Надо было добиться передачи на русском языке, то есть провести десятки экспериментов как с приемником, так и с передатчиком.
Тяжелый труд, особенно для человека у микрофона.
Вначале каждый новый опыт проверялся счетом до ста, затем эксперименты постепенно усложнялись и приходилось считать дольше — до двухсот. А когда я попросил приятеля просчитать до пятисот, он взмолился:
— Неужели дойдем до четырехзначных чисел?
Есть над чем призадуматься.
Наутро я принес «Войну и мир» для чтения вслух у микрофона.
К счастью для моего товарища, эксперименты по налаживанию передатчика и приемника закончились раньше, чем Наташа Ростова успела познакомиться с Пьером.
Теперь надо проверить дальность действия передатчика. Значит, опять читать. А работы впереди еще очень много; надо по капельке, по миллиамперу, как говорят радисты, «выжимать ток» в антенну передатчика, увеличивать чувствительность приемника, пробовать разные схемы и разные волны. Словом, мой товарищ должен прочитать перед микрофоном не только «Войну и мир», а полное собрание сочинений Л. Н. Толстого.
Несмотря на заманчивость пополнения нашего литературного образования, мы все же перешли на механизированного диктора. Перед микрофоном поставили патефон.
Пластинок было у нас немного, регулятор в патефоне испорчен, поэтому бас звучал высоким сопрано и певец торопился закончить свое выступление.
И если действительно существуют марсиане и если, как говорят ученые, ультракороткие волны пронизывают все слои атмосферы и выходят в мировое пространство, то обитатель далекой планеты мог бы составить очень хорошее представление о земной литературе и весьма странное — о нашей музыке.
Мы должны были проверить распространение ультракоротких волн в «земных условиях».
Неужели передачу и прием можно наладить, только когда видишь друг друга?
А если не видно, значит, ничего не услышишь?
Вероятно, так.
Пробовали же с дециметровыми волнами. Правда, в том случае мы принимали на детекторный приемник, а, кроме того, волна в пять метров резко отличается от волны в тридцать три сантиметра.
Испытания продолжались. Товарищ утащил передатчик в другую комнату.
Дверь мы закрыли, но передачу все-таки слышали, причем так же громко, как и до этого.
— Открой дверь!
Разницы никакой. Значит, на маленьких расстояниях закрытые двери и даже стены никак не влияют на слышимость?
Сейчас этб известно каждому. Но в 1927 году подобные испытания свойств радиоволн были простительны, особенно когда они производились радиолюбителями, не очень искушенными в науке.
«Если в соседней комнате слышно, то, вероятно, и через комнату тоже могут быть перенесены звуки нашего патефона», — рассуждали мы.
Так и получилось.
А через несколько комнат волна пройдет?
Оказывается, проходит. Как будто бы это не о ней писали, что ультракороткая волна не любит препятствий и что ее ближайшие родственники — световые лучи!
В чем же тут дело?
Выясняется, что и световые лучи достаточной мощности могут проникать сквозь препятствия. Например, свет мощной лампы виден сквозь тонкий картон, а пламя свечи не видно.
Значит, все дело в силе светового луча или в нашем случае — в мощности радиопередатчика. Замечу, что построенный нами передатчик работал с такой мощностью, которая требуется для накаливания лампочки карманного фонаря.
Едва мы перенесли приемник на пятый этаж, как уже ничего не стало слышно: во-первых, далеко, а во-вторых, на пути лучей стояла не тонкая перегородка, а надежный экран из нескольких междуэтажных перекрытий.
Чудес в науке не бывает. Открытия мы, конечно, не сделали, а только лишний раз доказали, что теорию всегда следует проверять практикой.
Для новой серии опытов наладили патефон, чтобы он передавал низкие ноты, не торопился. Сотни раз мы крутили какую-то надоевшую и уже хрипящую пластинку.
Так производились опыты первых «дальних связей»— на расстояние всего в несколько десятков метров. Потом постепенно расстояние увеличивалось, а мощность передатчика уменьшалась до тех пор, пока не удалось «оторваться» от осветительной сети и дать для передатчика те же батареи, на которых работал приемник. Тогда стал подвижным и передатчик.
Теперь нужно проверить, как далеко распространяются ультракороткие волны. Опыты мы перенесли на улицу.
Разве можно учесть все капризы и своевольный нрав ультракоротких волн, определить законы их поведения, особенно если эти волны бегут по городским улицам? Тут уж за ними никак не угонишься.
И, несмотря на то что мы достали машину и уже несколько дней гонялись за этими волнами, испытывая свой передатчик, все же далеко не всегда и не везде мы могли их принимать.
Капризы этих волн были настолько своеобразны, что они ставили в тупик даже опытных специалистов, а тем более двух радиолюбителей, впервые построивших радиопередатчик.
Передатчик находился в центре города, на Петровке. Возле аппарата мы оставили одного любителя, который занимался «радиовещанием». Один за всех!
Он заводил пластинки, читал газету, декламировал, выступал с лекцией по радиотехнике, то есть просто читал радиожурнал; наконец, когда ему это надоедало, считал до ста или играл на гитаре...
Наш товарищ не имел права отдыхать, делать перерывы ни на одну минуту, иначе он мог сорвать все наши эксперименты. Мы бы решили, что именно в том месте, где сейчас находишься с приемником, ультракороткие волны почему-либо не слышны, а на самом деле это «диктор» замолчал.
Задача была довольно сложной: выяснить, как распространяются ультракороткие волны в условиях города. Мы до этого знали, что для надежной связи капризные волны требуют прямой видимости.
Ну, а через дом будет слышно или нет? Будет. В этом мы убедились сразу, так как уже доехали до Петровских ворот. Здесь на пути ультракоротких волн не один дом, а много.
Слышно было удивительно хорошо. Особенно шипение пластинки. Так и хотелось крикнуть: «Смени иголку!»
Повернули направо — стало слышно слабее. Многоэтажный дом оказался на пути. Волны еле-еле пролезали сквозь эту железобетонную громадину. Казалось, что им трудно: ведь это неопытные ультракороткие волны; дальше чем на несколько километров от дома они не могут отойти. Не то что длинные или короткие волны. Те свободно и просто перекрывают тысячи километров.
А с этими маленькими волнами еще немногие встречались. Не нравились они инженерам до тех пор, пока не были изучены законы их поведения.
Всем известно, что свет не проходит через непрозрачные предметы, отражается от зеркала по определенным законам и частично проходит сквозь полупрозрачную среду. В школах на уроках физики доказывают эти положения опытами.
А как же с ультракороткими волнами? Ведь это те же электромагнитные колебания. Они тоже не проходят сквозь непрозрачные предметы? Тоже отражаются? Тоже частично проходят сквозь полупрозрачную среду?
Все это надо было проверить.
Для начала мы узнали, что дом, стоявший на пути радиолуча, оказался «полупрозрачным»: слышно слабее, но все-таки слышно.
— Заводи мотор, поехали дальше!
Как только выскочили из этой полутени, слышно стало громче. «Диктор» на Петровке читал какой-то смешной рассказ.
Мы ехали рядом с трамвайной линией. Помех никаких. Слышно громко, так как влияла близость проводов.
Вот Трубная площадь. Она расположена низко, поэтому слышимость заметно ослабела, особенно когда мы отъехали в сторону от трамвайной линии.
Снова в погоню за волнами. Поскорее поднимаемся кверху. По трамвайной линии направились к Сретенским воротам. Действительно, замечается постепенное улучшение слышимости. А ведь расстояние, отделявшее нас от передатчика, увеличилось. Значит, на данном участке высота расположения приемника важнее, чем увеличение расстояния на какие-нибудь лишние пятьсот метров.
Запишем все это возможно точнее. Отметим, где как слышно. Потом посмотрим на карте и сделаем некоторые выводы.
До этого наш передатчик испытывался только в пределах здания, а сегодня дальность его действия достигла уже двух километров. Это большая удача!
Мой товарищ снял телефон с ушей и огорченно сказал:
— Всё! Дальше уже ничего не слышно.
Повозились несколько минут с приемником. Он оказался в полном порядке. Видно, здесь мы ничего не услышим. Далеко отъехали, и к тому же волны будто спрятались за высокими домами.
Что это за странные волны? На Садовой мы их принимали, а в Орликовом переулке все пропало. А потом на открытой площади слышимость появилась и вновь исчезла.
Остановили машину у высокого, многоэтажного дома. Наверх за волнами! Там-то они наверняка появятся.
Мы поднимались по лестницам с этажа на этаж. Вначале сквозь шум шипящего приемника робко прорывалась тонкая мелодия, потом она становилась все громче и громче и наконец, уже на верхней площадке, зазвучала в полную силу.
Мы вылезли на крышу. Под нами была Москва.
Как в муравейнике, сновали взад и вперед торопливые машины. Нам казалось, что все они сверкают тонкими штырями антенн.
... Через несколько лет подобные опыты были повторены группой радиолюбителей.
В центре города высоко над землей стоял передатчик, через него передавались музыка и контрольный текст. Радиолюбители с маленькими приемниками в чемоданчиках разбрелись по городу. У них была одна задача: услышать передачу в самом дальнем районе.
Победителем этого соревнования оказался школьник, который принял передачу на расстоянии в девять километров.
В то время мы могли составить карту слышимости для отдельных районов Москвы. Этот опыт нам многое дал для изучения поведения ультракоротких волн.
Широкой магистралью сбегает вниз к Кремлю улица Горького. Окна горят последними лучами заходящего солнца. На улицах продают сирень. И сиреневыми кажутся тротуары в тени высоких новых домов.
У меня в руках небольшой чемодан с тонким прутом антенны. Сквозь отверстие в крышке выползает зеленый шнур микрофона. Мы начинаем свой первый опыт радиорепортажа.
Через наш любительский передатчик журналист расскажет о прогулке по новой улице. В радиоцентре примут этот рассказ на приемник, запишут на пленку, и если получится удачно, то передадут через мощную радиостанцию для всех слушателей Советского Союза.
Как-то будет слышно? Не будут ли мешать дома? Пройдут ли сквозь них волны такой маленькой мощности?
Спускаемся вниз по улице. Микрофон — в руке, он спрятан в носовом платке, чтобы не привлекать внимания прохожих.
Совсем недавно построены корпуса.
Сплошной стеной светлого камня выстроились они на левой стороне. Уже кое-где зажглись огни в окнах.
Мы идем мимо пестрых витрин магазинов. Для того чтобы не мешать пешеходам, двигаемся не по TpoTyapyt а по дороге, у самого его края. Да и, кроме того, на тротуаре среди прохожих мы совсем растеряем и без того слабую мощность нашего передатчика.
Каждый человек, оказывающийся рядом с антенной, берет на себя частицу энергии радиостанции. Например, вот этот улыбающийся огромный и полный мужчина в соломенной шляпе прошел рядом с антенной и утащил с собой не меньше ста милливатт.
Тяжелыми крейсерами проплывают двухэтажные троллейбусы. Они могут загородить путь нашим радиоволнам. Ну ничего, потом разберемся, что и как мешает передаче.
А не войти ли нам в троллейбус? Наверху свободно, кстати и окна раскрыты. Антенну можно выставить в окно. Так и сделали.
Словно обгоняя друг друга, в микрофон спешат звуки со всей улицы, со всех переулков, из раскрытых окон, из подъездов театров: гудки автомобилей, шелест шин, смех и возгласы.
Микрофон, как тонкое ухо, вероятно слышит все и даже мой вопрос совсем шепотом:
— Куда же теперь?
— На крышу гостиницы «Москва».
В лифте мы тоже говорим. Но будет ли слышно из железной коробки?
Поднялись на двенадцатый этаж. Это кафе.
Кажется, здесь, как на горных вершинах, по пути останавливаются завтракать ленивые облака.
Смеркается, и постепенно в городе вспыхивают огоньки. Огненной лентой взбежала в гору улица Горького. Перекинулись через реку сияющие арки мостов. Огнями прожекторов расцвели далекие привокзальные площади. Стало еще темнее, и в теплом сумраке вечернего города заметались разноцветные глаза трамваев. Под мостом проплыл пароход.
...Поздно вечером мы слушали записанные на пленку наши опыты.
Включили аппарат. Потянулась змеей тонкая пленка, зашипела, заговорила. В микрофон нашего передатчика ворвались звуки вечернего города: гудок автомобиля, звонок трамвая, смех, шуршание шин, гудение троллейбуса.
В этой перекличке звуков тонут и наши слова: «Мы идем от Пушкинской площади вниз по улице Горького». Здесь нет трамваев и менее шумно. Из громкоговорителя слышен рассказ о новой улице.
Вдруг стало слышно совсем громко. Почему? Дайте вспомнить... Где мы в это время были? В троллейбусе? .. Совершенно верно.В этот самый момент антенну выставили за окно.
Слышен звук мотора. Чей-то разговор. Через минуту голос еле-еле прорывается сквозь надоедливое шипение приемника. Это мы совсем близко подошли к стене высокого здания.
— Постойте, почему стало так громко слышно? Ведь мы все время передвигались около стены! — удивляется мой спутник.
— Вспомним, где мы тогда остановились.
«Остановились у витрины...» — нашими же словами подсказывает пленка.
Да, теперь все понятно. Антенна в это время находилась у водосточной трубы, которая служила дополнительной высокой антенной.
Переходим площадь. Здесь слышно даже лучше, чем у трубы, и это вполне понятно — площадь совсем открытая. Здания как бы отодвинулись от нашего прутика антенны, чтобы не загораживать путь капризной волне.
Ну уж и капризы! Как у малого ребенка! А все потому, что мощность маленькая, силенок не хватает: небольшое препятствие — и волна его уже не может преодолеть. Видимо, в условиях города проводить репортаж с маленькой мощностью не удастся. Надо ее увеличивать.
Волны отражаются от домов, складываются, вычитаются. Законы поведения их очень трудно понять.
«Подошли к гостинице «Москва», — запинаясь, бормочет пленка. — Входим в вестибюль».
Конец! Железобетонная коробка словно поглотила передатчик. Отсюда волны не вырвутся, как бы они ни старались.
Но вот, продираясь сквозь шорох и шумы, слышится голос: «Мы поднимаемся в лифте на последний этаж...»
Теория непогрешима: чем выше поднят передатчик, тем лучше слышно. Отсюда, с высоты, радиоволне легче пробираться — ведь на пути нет междуэтажных перекрытий, низкие дома тоже не мешают.
«Сейчас мы на крыше гостиницы «Москва», — оглушительно громко вырвалось из репродуктора.
Капризы волны окончились. Отсюда — свободный полет, без всяких препятствий. Скользи в просторах вселенной! ..
Пленка рассказала про огни Москвы, арки мостов, о пароходе, про все, о чем мы говорили тогда с высоты двенадцатого этажа. Только не было сказано, какую же мощность надо дать передатчику, чтобы волна не задерживалась зданиями.
Это надо еще продумать и много раз проверить.
Вот если снять профиль города по той линии, где проходила радиоволна, включить пленку, на которой записан наш разговор, то можно будет проследить, где как слышно, представить себе определенную закономерность в поведении волн.
Темнеет глубина оврага. Расступаются мохнатые ели. Снежная пыль запорошила глаза. Захватывает дыхание. Морозный ветер свистит в ушах.
Все слилось вместе: ветер, снежная пыль, гром оркестра в телефонных трубках и безудержный бег — падение вперед. Это спуск в глубокий овраг на лыжах.
За плечами — приемник. Тонкий прут антенны, пригибаясь, дрожит в морозном воздухе.
Я уже далеко от дома. В квартире оставлен обыкновенный радиовещательный приемник. Он принимает какой-то концерт и одновременно подключен к передатчику.
Как далеко его будет слышно?
Уже стемнело. Луч фонарика, укрепленного на поясе, выхватывает из темноты пушистые снежные лапы елей, узорчатую чащу кустарника, черные стволы деревьев. Дорога вьется по склону оврага.
Несмотря на овраг и лесную чащу, слышно пока еще громко.
Значит, ультракороткие волны могут огибать и складки местности и проникать в лес.
Скоро конец оврага. Осторожно! Чуть не попал иод мост, в черную ледяную воду незамерзшего ручья.
Выяснилось, что на волне в пять метров в овраге слышно плохо.
«Елочкой» поднимаюсь вверх. Слышно все громче и громче.
Дальше по бескрайному снежному полю! А песня не отстает, звучит в наушниках, не ослабевает.
Когда же конец? До каких же пор будет слышно? Ведь я прошел около десяти километров!
Стало труднее идти. Чувствуется усталость, приемник кажется тяжелым, оттягивает плечи назад. А слышно все еще громко.
Оборачиваюсь назад. Передо мной и а возвышении — освещенный огнями город. Кажется, можно рассмотреть и дом, где торчит моя обледенелая антенна. Я сейчас нахожусь на открытом холме.
Так вот она где, прямая видимость! Теория справедлива!
Наш новый передатчик прошел последние испытания и был готов к работе. На крыше выросла довольно высокая антенна с тускло мерцающей наверху неоновой лампочкой.
Дача, где я в это время жил, находилась на краю большого леса. Решено было проверить, как распространяются ультракороткие волны в лесу.
Ранним утром, включив передатчик таким образом, чтобы он все время давал определенный музыкальный тон, я со своим приемником в маленьком чемоданчике пошел по узкой тропинке, ведущей в глубь леса. Дорожка, замысловато извиваясь, уводила меня все дальше и дальше от дома. При помощи антенной рамки я мог определить направление работающей станции. Слышно бывает значительно громче, когда плоскость рамки направлена в сторону передатчика.
Лес уже проснулся. Пели птицы, шелестели листья, но я слышал только один строгий, спокойный тон радиостанции. Время от времени записывал в блокноте направление, дальность и примерную громкость. Два километра уже давно остались позади, но громкость пока еще не уменьшалась. Решил идти до тех пор, пока слышимость не пропадет.
Пожалуй, прейдено уже больше шести километров, а слышно по прежнему громко. Но вот сигнал, кажется, становится слабее. Эксперимент близится к концу. Можно отдохнуть и вернуться домой до темноты. Однако, пройдя еще несколько шагов, я убедился, что слышимость вновь возрастает. Видимо, я миновал какую-то мертвую зону, где волны исчезали.
Близился вечер, а я все шел и шел, прислушиваясь к сигналам передатчика, и в конце концов потерял тропинку.
Солнце просвечивало сквозь деревья тусклым красным светом. Уже стемнело, становилось сыро и прохладно. Пройдено километров десять. Решил возвращаться обратно. Но дорога потеряна — значит, надо воспользоваться рамкой приемника.
Я держал перед собой аппарат и пробирался сквозь заросли кустарника. Если приемнику хватит энергии батарей и передатчик будет работать нормально, через два — три часа доберусь до дому.
Становилось совсем темно. Стараясь наверстать упущенное время, я почти бежал, натыкаясь на пни, какие-то обгорелые кусты, кочки... Еще шаг — земля под ногами противно чавкнула, и я по колено погрузился в болото. В телефоне что-то треснуло, настала тишина.
Может быть, просто отсоединился провод? Но как его найти в темноте? Ощупью пробую концы батарей. Один контакт свободен, а вот и другой конец шнура.
Приемник заработал. Значит, все в порядке.
Не помню, сколько времени длилось это странное путешествие. Слышимость все время менялась.
Но что это? Вдруг появились две радиостанции. Рамка указывала разные направления приходящих сигналов. .. Я стоял как бы на перекрестке двух радиопутей.
Наконец выбрал путь, где было слышно громче, пошел вперед и скоро убедился в ошибке. Слышно стало очень громко, как будто передатчик находился совсем рядом. К тому же направляющее действие рамки перестало сказываться. Мне это было непонятно. Я чувствовал, что дом рядом, но где он, как его найти, не знал.
Начал накрапывать дождь. Я долго сидел с телефоном на ушах. Наконец мутный рассвет вытащил из мрака сначала контуры деревьев, потом, как на негативе, начали проявляться стволы, кусты, телефонные столбы и изгородь дачи, к которой я так стремился.
Стало все ясным. Телефонные провода играли роль своеобразной передающей антенны, поэтому изменялась вся система направленности.
В поисках волны я направлял рамку не на радиостанцию, а на провода, которые тоже излучали энергию моего передатчика. А сам передатчик находился в ста метрах правее.
Через несколько минут я увидел знакомую антенну и неоновую лампу, тускло-красную, как первые лучи восходящего солнца.
Позже при испытании передатчика на дальность действия я пользовался велосипедом. Приемник привязывался к багажнику, здесь же закреплялась и гибкая антенна.
Дорожки окрестных лесов долго хранили отпечатки велосипедных шин. Путешественник стремился добраться до несуществующей линии горизонта, где, как говорит теория, прекращается слышимость ультракоротких волн.
Но как нельзя было найти в лесу горизонта, так нельзя было точно установить границы слышимости.
Сегодня — испытания на море.
Далеко ли пройдут радиоволны? Как будут влиять прибрежные скалы? Смогут ли ультракороткие волны огибать эти препятствия? В специальной литературе указывалось, что дальность действия передатчика ультракоротких волн на водной поверхности резко возрастает.
Крым. Коктебель. Вдали видна гора, где свили себе гнездо фанерные птицы — планеры.
На плоской крыше высокой каменной дачи стоят два голубых чемодана: один из них — передатчик с антенной, другой — патефон с набором пластинок.
У берега слегка покачивается легкая байдарка. На носу ее прикреплен гибкий прут антенны, рядом привязан маленький приемник, батареи уложены на дно лодки.
Солнце уже высоко, надо торопиться. В последний раз проверяем аппараты. Я сажусь в байдарку, надеваю наушники и отталкиваюсь от берега двусторонним веслом.
Направляюсь к скалистым уступам сурового Кара-Дага. В ушах рокочет марш. Байдарку слегка покачивает.
Пока всё в порядке. Останавливаюсь, записываю в дневник время и результаты наблюдений.
Медленно огибаю выступающие камни и разворачиваю лодку параллельно берегу. Справа высится живописная стена Кара-Дага. Она вся расписана охрой и ультрамарином, как театральная декорация оперных постановок. Кое-где вкраплены оранжево-красные пятна, белеют известняки. Вершины гор обвиты зеленым кустарником.
Поворачиваю ручку, включаю приемник. «Не счесть алмазов в каменных пещерах...» — заливается тенор.
Подъезжаю ближе к берегу. Высокая скала скрывает лодку в своей тени. Здесь слышно слабее — тоже тень, но только для радиоволн.
С вершины горы скатывается камень; фонтаном брызг, алмазными искрами вспыхивает вода и захлестывает приемник. Медленно затихает голос. Тишина. Открываю крышку — лампы покрыты росой, на дне ящика колышется вода, как в аквариуме. Придется сушить приемник. Вынул его из ящика.
Жарко. Единственная тень — от прута антенны.
Вот она, Сердоликовая бухта. Пристаю к берегу — узкой полосе гальки у отвесной стены Кара-Дага. Прозрачная изумрудная вода. Розовые водоросли вырастают яблоневыми садами на золотом песке прозрачного дна. Проплывает маленький парашют медузы с лиловой каемкой по краям. Цветные камешки — халцедон, яшма разных Цветов и оттенков, с тонкими прожилками и без них — будто нарочно разложены пестрой мозаикой на прибрежной полосе. «Не счесть жемчужин в море полуденном. ..» — пищит голосок в телефоне.
Сердоликовая бухта. Видимо, она названа так потому, что здесь часто встречается этот оранжевый камень. Кто-то сказал, что он приносит счастье.
Мне повезло: на глубине двух метров бледно-оранжевым светом пламенеет большой кусок сердолика.
Нырнуть за ним — дело одной минуты. Редкий экземпляр, почти совершенно прозрачный, с тонким розовым рисунком. Что ж, оставим его «на счастье» и будем продолжать испытания.
А песня все еще слышна. Значит, надо ехать дальше.
До Золотых ворот добираюсь быстро, слышимость слабеет — горы на пути. Значит, действительно на предельных расстояниях даже небольшие отроги гор почти полностью задерживают радиоволны.
Решил возвратиться обратно. Солнце жжет немилосердно, а нужно плыть еще километров восемь, пересечь бухту вдали от берега. В телефонных трубках издевательски звучит «Зимушка-зима».
Поднимается сильный береговой ветер. Лодку относит в открытое море, волны стараются ее перевернуть. Веслом ставлю лодку поперек волны. От сильной качки противная тошнота поднимается к горлу.
Волны начинают захлестывать лодку. На дне ее перекатывается сердолик.
Ветер понемногу меняет свое направление. Упорно работая веслом, приближаюсь к берегу. Вот уже видна чахлая коктебельская зелень, перевернутые лодки на песке, одиночные фигуры курортников.
Уже надоело поворачивать лодку поперек волн. На всякий случай принимаю аварийные меры: отрываю от батарей шнуры, делаю петлю и привязываю ее к приемнику. Приемник надеваю на себя.
Берег все ближе и ближе... Резкий удар волны опрокидывает лодку. Батареи и тетрадь скрываются под водой.
С приемником на шее плыву за лодкой, толкая ее впереди себя. Медленно подплываю к берегу, вытаскиваю лодку и валюсь на горячий песок.
Через час-другой очнулся. Было уже темно. Шурша мелкой галькой, волны плещутся у самых ног. Отнесло меня далеко в сторону.
Солнечная ванна была слишком горяча, а купание оказалось некстати.
Но зато я слышал свой передатчик далеко за горами, и это было самым главным. Ночью снился приемник, розовые водоросли, медузы с сиреневой каемкой и оранжевый камень сердолик.
Это несколько эпизодов из практики молодого конструктора.
Сегодняшний радиоспециалист может испытывать свои конструкции не только на самолетах, планерах или воздушном шаре, как когда-то приходилось автору, а и в других условиях, куда более интересных и даже романтичных.
Мы пытались разгадывать тогда еще мало изученный нрав ультракоротких волн. В любом из этих испытаний встречались и забавные случайности и всякие беды, чем всегда полна беспокойная жизнь исследователя.
Первый полет, да еще на планере. Над горами и морем. Над долинами и виноградниками. Немножко боязно, но еще страшнее, если полет не состоится.
Мы дожидались полета уже несколько дней — не было ветра. А сегодня крепкий, надежный ветер, он будет нас держать, как на руках.
Летим втроем: пилот Степанченок, я и... приемник. Он впервые будет принимать передачу в воздухе.
Задача полета несложная: как далеко будет слышна передача, на каком расстоянии можно говорить с планером по радио, где будут слышны слова команды.
Длинный голый склон покрыт белыми черепками камней и высохшей серебристой травой. Внизу — зеленая чаща виноградников, луга, желтые пятна песков, белые линии дорог. И совсем близко — голубая огромная чаша моря.
В небе парят орлы и планеры.
У самого склона горы мы пока прикреплены к надежному штопору, ввинченному в землю. Тонкая блестящая змейка троса связывает нас с землей. Но вот к носу планера прикрепили толстый резиновый канат.
— Натягивай!
Стартеры в синих комбинезонах спускаются вниз по склону. Громко считают шаги, медленно натягивают резину гигантской рогатки. Планер дрожит от напряжения.
— Старт!
Пилот отпускает кольцо троса, связывающего планер с землей, и мы взмываем в воздух.
Незабываемый миг! Чувствуешь, будто у тебя выросли крылья. Тишина. Только слышно шуршание, будто крылья скользят по плотному, осязаемому воздуху.
Ветер подбрасывает нас вверх, скрипят крепления крыльев, как весла в уключине. Если закрыть глаза, то кажется, будто плывет наш планер по волнам, слышны те же взмахи весла.
Степанченок, лукаво прищурившись, спрашивает:
— Ну как?
— Могу летать хоть до завтра.
— Да я не про то. Как слышно?
Включаю приемник. Слышен рояль, как когда-то на моем самодельном приемнике. Можно ли было Б то время думать, что через несколько лет эти же звуки рояля я буду принимать на планере?
Внизу на радиостанции сменили пластинку.
— Хотите послушать? — Я протягиваю телефон Сте-панченку.
Он берет, осторожно надевает его и больше уже не отдает.
— Мне же надо проверить! — пытаюсь возразить я.
— Ничего, я буду говорить. Слышно прекрасно.
— Тогда отлетим подальше, километров на десять.
— Если за пределами склона есть восходящие потоки.
И вот Степанченок, искусно маневрируя, как бы пробуя брод, осторожно отрывается от воздушных струй у южного склона горы. Планер резко сползает вниз. Снова, как бы карабкаясь по невидимым ступенькам, возвращается обратно, с тем чтобы повторить свою попытку где-либо в другом месте.
Над шапкой горы Коклюк, распластав свои крылья, кружит орел. Будто живой планер повис в воздухе.
— Ишь, как его здорово держит! — замечает пилот.— Ну-ка, слетаем в гости к орлу.
Как только мы подлетели к горе, планер взмыл вверх, подброшенный мощным теплым ветром.
Легкое розовое облачко притягивает, словно магнит.
— Ну, как слышно? — спрашиваю Степанченка.
— Как дома. Сейчас «Веселый ветер» доигрывают. Скажи ему, чтобы иголку сменил.
— А это уже в следующий раз, сейчас со мной нет передатчика.
Планер резко повернул вправо, сделал крупный разворот и пошел по прямой. Затем снова поворот влево, небольшая передышка, и планер начал качаться с крыла на крыло.
— Что случилось? Управление заело?
— Нет, эти фигуры я делаю по приказу с земли. Они там проверяют, можно ли по радио инструктировать ученика. Здорово слышно! — Пилот передал мне наушники.
Мы оторвались от облачка и, постепенно снижаясь, пошли обратно. По земле бежали две тени — планера и орла. Орел оглядывался, поблескивая злыми желтыми глазами, и ринулся в нашу сторону. Сухой треск разодранной материи, резкий толчок — и птица падает камнем вниз.
Планер лег на левое крыло, быстро пошел на посадку.
— Что у вас там? — спрашивают с земли. — Если слышите, покачайте крыльями.
Мы сели на каменистый склон. Рядом с серебристыми плоскостями планера распласталась мертвая птица. Теплый южный ветер гнал по траве ее перья.
После этого первого полета радиоинструктаж планеристов применялся не раз. Были разработаны даже специальные аппараты на несколько волн. Каждому из летящих планеров давалась своя команда.
Управлять такими планерами можно было на расстоянии в семь — восемь километров. Инструктор командует: «Поверни направо!» — и видишь в бинокль, как планер послушно выполняет приказание.
Я никогда в жизни не видел такого самолета, как этот «У-2»: плоскости порваны, выхлопная труба привязана проволокой. Слойом, это был не самолет, а старая, развалившаяся колымага.
Вчера он по пути залетел на планерный слет; тут, между делом, специалисты должны были решить судьбу этой развалины — ремонтировать ее или пустить на слом.
Бедный «У-2» трепетал расслабленными крыльями, пугливо вздрагивал от порывов ветра и ждал своей печальной участи.
Мне его было по-человечески жалко. Еще недавно он купался в солнечном небе, захлебываясь ревел, преодолевая крутой разворот, стремительно падал вниз, чтобы у самой земли снова взмыть к облакам.
Так было совсем недавно. А сегодня назначены последний полет старого «У-2», его последнее испытание, и первое испытание новой радиостанции. Так объединились эти две задачи.
Пошли на старт. Мотор долго не заводился, чихал, хрипел, задыхался. Учащенно трепетали стрелки приборов,.
В ожидании полета я бережно прижимал к себе аппарат. Это была экспериментальная конструкция, от которой шли тонкие провода к батареям. Сбоку неуклюже торчала какая-то дополнительная лампг. Все устройство носило на себе следы еще не законченной работы.
Нужно было проверить, как мешает искра зажигания мотора. Кроме того, ставилась задача — испытать две антенны: горизонтальную и вертикальную.
Наконец мотор заработал. Самолет оторвался от земли. Я быстро настроился и услышал передачу своей радиостанции. При громком приеме искра зажигания практически не мешала. Это меня обрадовало. Значит, даже без специальной экранировки зажигания можно применять ультракороткие волны в авиации. Надо иметь только значительную мощность передатчика. Но это уже вопрос не принципиальный.
Что это? Слышно стало еще громче, хотя мы довольно далеко отлетели от аэродрома.
Оказывается, замолк мотор. Мы резко пошли на снижение. Где садиться?
Опасения были преждевременными. В телефоне послышался треск: мотор снова заработал. Пилот постепенно набирал высоту, для того чтобы испытать самолет в различных условиях.
Сейчас я тоже начну испытания антенн: вертикальной и горизонтальной. От одной и другой идут к приемнику провода с вилками.
Испытываю вертикальную — что ж, слышно хорошо. Теперь буду слушать на горизонтальную.
В этот момент я вдруг потерял всякое представление о горизонте. Морской туманный горизонт немного покачался и встал вертикально вопреки всем законам мироздания.
Мы сделали, как потом говорил летчик, так называемый боевой разворот, отчего горизонтальная антенна мгновенно превратилась в вертикальную. Вот тут и узнай, на какую антенну лучше слышно!
Самолет падает на крыло и сноза выпрямляется, Опять вертикальная антенна! Надо заметить слышимость.
Бешеный рев. Я уже лежу на спинке сиденья, мотор тащит куда-то вверх. Мелькнула мысль, что антенна сейчас стоит горизонтально. А ноги описывают дугу и поднимаются вертикально.
Не может быть! Да неужели я повис вниз головой? Петля? Судорожно прижимаю радиостанцию к груди, Ремни натягиваются.».
Вот проклятая секунда!
Мотор так и не вытянул полную петлю. Самолет скользнул на крыло.
Теперь уже не нужно переключать антенны. Я буду сравнивать слышимость по положению самолета в воздухе.
Мучительно кряхтя, он снова набирает высоту, как будто лезет на гору. Вдруг скатывается вниз в стремительном, остром пике. Останавливается сердце, словно, притихнув, ишет выхода. Кажется, что все внутри обрывается и остается где-то на Вершине горы, что самолет падает сам по себе, а ты летишь от него отдельно.
Самолет идет на посадку. Вот уже близко земля.
Пирамидальные тополя. Частокол заборов и телеграфных столбов. Сухие ветлы угрожающе тянутся вверх. Как будто бы вся земля ощетинилась.
Резкий рывок — и мы уже скользим над дорогой. Самолет провожают качающиеся столбы, как бы кивая ему вслед чашечками изоляторов.
».»Эксперимент закончился довольно неудачно: мы сели у соленого озера, в выжженной, пропыленной степи. Пилот старался оживить замученный мотор, но скоро отказался от этой мысли.
Горячие плоскости самолета плохо защищали от солнца. Лежа под ними, мы от нечего делать дослушивали экспериментальные передачи. Там, на планерной горе, все время заводили пластинки.
Музыка хоть немного скрашивала часы томительного ожидания, пока посланный за нами самолет нас не отыщет. Возможно, и самим придется поискать ближайшее селение.
Пытаюсь разобраться в результатах проведенных опытов, привожу в порядок свои записи.
Как же лучше слышно? На горизонтальную или вертикальную антенну? Это можно определить довольно легко, если точно знать положение самолета в воздухе. Но в этом испытании «высший пилотаж» спутал все карты.
Можно записать в свой дневник:
«26 августа — неудачный полет, неудачный эксперимент. Повторить».
Вскоре мы его и повторили. Оказалось, что для наших целей удобнее всего применять вертикальную антенну.
С такой антенной я снова испытал все фигуры высшего пилотажа. Это происходило на авиационном празднике. В микрофон я рассказывал о своих ощущениях, в то время как планер проделывал какую-нибудь «бочку».
На земле стоял приемник с мощным усилителем, и все находящиеся на аэродроме слышали через громкоговорители эту передачу с воздуха.
Холодный северный ветер. Мы стоим у планера, поеживаясь, и ожидаем взлета. Впереди выруливает самолет, вздымая облака песка и сухой травы. За ним тянется трос, прикрепленный к планеру.
Сегодня — испытания аппаратов, предназначенных для связи между самолетом и буксируемым планером.
Как будет слышно в воздухе по радио? Телефонным проводом связать самолет и планер нельзя — провод рвется при взлете.
Самолет уже на старте. Проверяем последний раз приборы. Слышно хорошо.
Сажусь во вторую кабину планера. На коленях лежит аппарат, телефон на ушах, микрофон в руке.
— Старт!
Трос натягивается, как струна. Планер со скрипом и скрежетом тащится по острым камням. Мелкие камешки барабанят по натянутой плоскости крыльев.
Со свистом взвивается в воздух планер. Самолет еще бежит по земле, но вот и он отрывается. Воет ветер в отверстиях стальных труб подкосов, поет на разные лады. Так был сконструирован и построен экспериментальный буксировочный планер. Видимо, конструктор не учел этой неприятной особенности — уж очень надоедливый вой.
Включаю аппарат, вызываю самолет. Пилот не отвечает. Странно! Вот уже вторые испытания неудачны — на земле слышно хорошо, а в воздухе аппарат молчит. В чем же тут дело? Рассматриваю провода, соединения. Как будто все в порядке. Вот провод от троса, вот от. ..
Резкий порыв ветра срывает крышку с козырьком перед моей кабиной. Бросаю аппарат, успеваю схватить крышку. Если ее отпустить, она сорвет рули управления.
Аппарат соскальзывает к ногам, туда же потащился микрофон. Оба легли на педали.
Мелкие капли дождя больно бьют по лицу. Окоченевшими руками продолжаю держать крышку кабины. Пора бы кончать испытания, но не могу об этом сказать пилоту. Кстати, перед отлетом я упрашивал его еще полчаса прибавить на испытания. Он будет летать уже не час, а полтора и только потом пойдет на посадку.
Итак, все это время мне с планеристом предстоит мотаться на стальной веревке и вместо микрофона держать в окоченевших руках кусок фанеры. Нечего сказать, приятное занятие!
Вообще при полете на буксируемом планере новичок испытывает довольно острые ощущения. Легкая фанерная конструкция скрипит и гнется. При сильном ветре кажется, что она старается оторваться от троса. А сегодня к этому удовольствию следует прибавить еще мощный оркестр в полсотни воющих от ветра дырок.
Пальцы будто впились в крышку кабины. Пытаюсь освободить одну руку. Но крышка предательски поворачивается, стремясь улететь. С трудом возвращаю ее на прежнее место.
Насколько хватит сил держать эту проклятую крышку? ..
Нагибаюсь вниз и наблюдаю за веселой игрой аппарата, микрофона, батарей. Микрофон оторвался и уполз куда-то в хвост. Аппарат спокойно подпрыгивает на педалях, будто стараясь упереться в одну из многочисленных поперечных перегородок. Батареи при каждом толчке силятся выпрыгнуть из своего гнезда и принять участие в общей игре.
Мне далеко не весело. Глазами ощупываю лямки парашюта. Не хотел бы я сегодня испытывать ощущение первого прыжка. Погода неподходящая, да и высота всего триста метров.
Идем над морем. Серые, грязные волны лижут прибрежный песок и острые камни.
Крышка не держится в руках. Пальцы распухли. Чувствую, что педали остановились. Наверно, микрофон заклинил руль поворота.
Пилот резко оборачивается ко мне. Знаками показывает: «Отпусти педали».
Качаю головой, указываю глазами на крышку: «Не могу, садись».
Пилот меняется в лице... Резкий толчок, планер освобождается от троса... Тишина... Легкий свист.
Планер описывает большие круги, идти по прямой не может. Скольжением на крыло, постепенно суживая круги, пилот старается посадить непослушный планер.
Наконец садимся, слегка задевая крылом о землю.
...С тех пор я уже никогда не ставил аппарат на колени. Батареи привязывались крепко-накрепко. А зловредный микрофон просто висел на шее.
Почему же не было слышно в воздухе? На земле все получалось хорошо, а вот в полете...
В то время наши передатчики и приемники были очень несовершенны, и стоило только поднять их с земли, как менялась волна, а мы этого изменения волны не учитывали.
Но вскоре и эта «тайна» была разгадана. В следующем полете мы свободно разговаривали по радио между планером и самолетом на высоте в четыре тысячи метров.
И еще не привык к воздуху. Несмотря на мощный мотор, который выбросит сейчас самолет вперед без всяких моих усилий, я как бы приготавливаюсь к прыжку и, напряженно вцепившись в борта кабины, прислушиваюсь к оборотам мотора, чтобы в его первом пятисотсильном рывке почувствовать и свою одну человеческую силу.
Так и сегодня. Самолет «П-5» на старте. Мы летим из Коктебеля в Симферополь. На обратном пути испытаем новые ультракоротковолновые радиостанции, определим расстояние, на котором можно осуществить связь самолета с землей.
Радиостанция надежно закреплена во второй кабине. Микрофон висит у меня на груди (учтек печальный опыт предыдущего полета).
— Контакт!
— Есть контакт!
Полетели щебень и сухая трава от мощного ветра, поднятого винтом. Разбег. Самолет бежит, как будто не хочет расставаться с землей. Но вот, все еще продолжая вертеться, колеса беспомощно повисают в воздухе. ..
Наши радиостанции работают отлично. Уже пройдено километров тридцать. Слева осталась серебряная каемка прибрежных волн, острые, скалистые берега.
Мы передаем последнюю радиограмму: «Сегодня не ждите, прилетим завтра. Вечером на всякий случай следите за эфиром. До свиданья!» Передатчик выключен.
Города, над которыми мне приходилось летать, характерны своим преобладающим цветом. Москва — темно-красная от крыш. Ленинград — серебристо-серый от воды и серого камня зданий. Киев — зеленый, а Симферополь, к которому я сейчас подлетал, ослепительно белый. Белые дома и белые улицы.
От аэродрома до города недалеко. Быстро туда добираемся, заканчиваем все свои дела и решаем, не оставаясь на ночевку, возвращаться в Коктебель.
Взлетели. Под нами круглые вершимы гор, покрытые словно зеленым бархатом, — хочется рукой погладить.
Пилот рисует в воздухе очертание груши. Я подаю ее снизу — большую и сочную. Пилот берет грушу рукой в замшевой перчатке и не спеша впивается в холодную от ветра мякоть. Сок течет крупными каплями по замше.
Я тоже надкусываю грушу. И кажется мне, что здесь, на высоте тысячи метров, она имеет совсем особый, пахнущий ветром вкус.
Проверяя радиостанцию, я стал что-то веселое напевать в микрофон. Ветер был встречный, мы шли медленно. Пилот несколько раз поглядывал на солнце. Оно заволакивалось облаками, краснело и, казалось, стремительно опускалось вниз. Тени стали черно-синими. Каждая долина зияла глубокой пропастью.
Успеем ли долететь до темноты? Ведь здесь, на юге, темнота наступает сразу. Горючего до рассвета, конечно, не хватит. Что делать? Нельзя же сесть на этот обманчивый зеленый бархат. Кстати, сейчас он уже не зеленый, а сиренево-сизый.
Выключив мотор, пилот обернулся и прокричал:
— Дотемна не долетим! Ищу площадку. На всякий случай приготовь парашют, он под тобою. По сигналу прыгнешь.
— А твой где?
Он не ответил. Стало почти совсем темно. Аэродрома не видно. Включил приемник. Может быть, что-нибудь услышу. И вот вместе с треском мотора слышится далекий знакомый голос:
— Отвечайте для связи. Ваше пение слышал хорошо. На каком вы расстоянии? Вызываем уже несколько раз. Отвечайте!
— Приготовьте огни для посадки! Ищем аэродром. Дайте музыку на десять минут!
Обращаю на себя внимание пилота.
— Договорился по радио! — кричу ему. — Прыгать не придется — аэродром будет освещен. Сигналы «право» или «лево» буду передавать через педали двойного управления.
Отдираю провод так называемого противовеса от борта кабины и вращаю эту часть антенны в разные стороны. Ветер вырывает провод из рук, больно им хлещет по лицу. Ничего... Вот так как будто громче... Нужно взять левее. Нажимаю левую педаль.
Пилот меняет курс. В телефоне все громче и громче звучит музыка. Пилот напряженно всматривается в темноту. Он видит огоньки аэродрома. На земле расставлены десятки фонарей «летучая мышь».
Музыка закончилась.
— Мы слышим шум вашего мотора! — гремит в телефоне.— Садитесь осторожно. Направление ветра северо-западное. Заходите на посадку.
Отвечаю:
— Огни аэродрома видны. Все ясно. Просим указать мигающим сигналом, где находятся самолетные ящики. Как бы они нам не помешали.
На конце аэродрома замигал огонек. Посадка была произведена удачно.
Пилот, вытирая шлемом лицо, прежде всего попросил показать радиостанцию, которая так благополучно привела нас на аэродром.
Он увидел небольшой дубовый ящик с тонкой трубкой антенны, блестевшей в свете фонаря. Пилот с уважением потрогал антенну, поправил ее, чтобы стояла прямее, и опять пошел к самолету.
Оказывается, мои случайные упражнения в вокальном искусстве были услышаны на расстоянии в семьдесят километров.
В этом полете весьма примитивно использовались принципы радионавигации, которая сейчас является основой самолетовождения. Для того чтобы правильно идти по курсу, пилоты пользуются радиомаяками, которые обычно, как и в нашем полете, передают музыку. Однако, чтобы определить направление, в современных самолетах вращают не провод противовеса, а специальную приемную рамку.
Представь себе купол цирка с погашенными огнями, маленький, сверкающий блестками столик на середине арены и ряды звонковых кнопок на нем.
К столу подходят два артиста в белых атласных костюмах. Они нажимают кнопки. То здесь, то там — под куполом, в ложах, на колоннах — вспыхивают голубоватые огоньки, как светлячки, и на разные голоса заливаются электрические звонки; чашечки звонков тоже освещены этими маленькими электрическими лампочками. Звонки звенят на разные лады. Льется серебристая мелодия.
...Темная южная ночь. Черный занавес неба. Планерная гора. Снизу дует плотный, насыщенный запахами моря ветер. Мы лежим сейчас на горячей земле и смотрим на звезды. Звезды яркие, далекие, неподвижные.
А кругом летают светлячки. Разные — голубоватые, красные, зеленые... Это светят огни летающих планеров, С легким шелестом проносятся они над головой.
В эту ночь планеры летали для того, чтобы перекрыть мировые рекорды продолжительности полета. Уже тридцать шестой час летали пилоты.
На бортах планеров — маленькие радиостанции...
Столик — на планеродроме. Голубоватый свет карманного фонарика. На столе — радиостанция и патефон. Знакомая мелодия расплывается и тонет в темноте.
Я слышу песню, лежа около радиостанции. Слышат ее и пилоты на планерах, улетая далеко к озеру Кара-Куль, к Феодосийской бухте, к вершине Кара-Дага, И тянется в воздухе прозрачная, тонкая мелодия, и звучит она то на одном, то на другом планере, пролетающем мимо нас.
В темноте белеет лицо моего товарища. Он рассказывает:
— Трудно летать вторые сутки. Кружишься на одном месте, осторожно выбираешь восходящие потоки, с потока на поток перескакиваешь, пока не сорвешься в холодный, неподвижный воздух. Здесь искусство пилота бессильно — планер пойдет на снижение, только выбирай, где приземлиться. А сядешь вдали от планеродрома, в степи, где-нибудь у соленого озера, и будешь куковать, пока не заметит тебя самолет.
Как.привязанные к одному месту, упорно и методично ползают по.склону планеры, летающие на продолжительность. Редко удается полетать в свое удовольствие за пределами склона планерной горы.
Время совсем остановилось, стрелки часов будто замерли в своей неподвижности. Земля близко, но сверху она кажется скучной, серой равниной, и все твои товарищи, махающие руками там, внизу, кажутся маленькими и, главное, безмолвными. А ночью еще хуже: хочется спать, чувствуешь себя скверно. Может быть, и рекорд твой давно перекрыт другими.
Планеристу нужно радио —тут уж не заскучаешь и не заснешь.
Только что приземлился веселый и остроумный пилот Кошиц. Вот он сказал в микрофон что-то забавное, а затем посоветовал планеристам держаться ближе к восточному склону — там мощный воздушный поток, где сам Кошиц, пилот весьма солидного веса, мог парить часами, да еще с двумя пассажирами.
Всю ночь летали планеры и пилоты слушали радио-голос с земли.
Во время одного из рекордных полетов трехместного планера проверялась маленькая радиостанция. Мы разговаривали с пилотом и пассажирами планера почти так же, как по городскому телефону. Метеоролог направлял планер к воздушным течениям и спрашивал у пилота, что показывают приборы.
А в другой раз на самолет сел сам метеоролог и дрожащим от холода голосом сообщал по радио: «Высота четыре с половиной тысячи метров, температура девять градусов мороза».
На земле в это время было тридцать градусов жары.
Серебряная оболочка аэростата медленно падала, как гигантский, еще не успевший полностью раскрыться парашют.
В синем, словно на плакатах, небе сверкающая нить стального троса вычерчивала падающую кривую.
— Что это? — обеспокоенно спросил мой спутник, прижимая к себе маленькую радиостанцию.
В это время мы въезжали в расположение воздухоплавательной части.
— Ничего особенного, — пояснил пилот. — Обыкновенный привязной аэростат. Слишком высоко подняли, вот он и лопнул. Но вы не тревожьтесь. Мы вас поднимем на другом.
Надо признаться, что моего товарища, который должен был подниматься на аэростате, это заявление не очень успокоило. Но все же он поднялся с радиостанцией, а с другой я отправился на машине.
Отъехав немного в сторону, спрашиваю по радио у «аэронавта»:
— Как ты себя чувствуешь?
— Как на пароходе. Во время качки такое же бывает.
— Ничего, потерпи для науки. Долго там сидеть не придется. Скоро приедем.
Мы должны были проверить дальность действия радиостанции в зависимости от высоты подъема. Машина шла хорошей проселочной дорогой, через лес, деревню, поле, потом снова через лес и луга.
Вот уже проехали пять километров. Все еще слышно хорошо. Проехали десять — слышимость не меняется. На пятнадцатом километре громкость уже заметно слабеет.
Передаем в микрофон:
— Попросите поднять выше. Проверим, как изменится слышимость.
— Как же мы можем попросить? — отвечают с аэростата.— Внизу нет приемника. Пробовали кричать — ничего не получается.
— Но вы их видите?
— Конечно, видим! Но не слышим.
— А нас видите?
— На таком расстоянии?
— Смотрите лучше. Поворот реки заметен?
— Песчаная коса?
— Угадали. Здесь мы и стоим. Вы с нами разговариваете на расстоянии в пятнадцать километров.
Пришлось возвращаться обратно.
Подъезжая к месту, где расположились воздухоплаватели, в кронах кудрявых деревьев мы увидели блестящую лысину нового аэростата.
Это уже не колбаса, а шар; он слегка покачивался под напором ветра.
— Что же так рано? А говорили, километров на тридцать будет слышно!—обратился к нам командир части.
— Поднимите аэростат повыше. Пятисот метров маловато.
— Пожалуйста. Хоть три тысячи. Вот, кстати, сейчас аэростат отправляется в свободный полет. Одного пассажира можно захватить.
— Что ж, полетим. Только батарей не хватит.
— Да полет тренировочный, ненадолго. К вечеру где-нибудь сядете.
— То есть, простите... Как — где-нибудь? Например, здесь недалеко Московское море. Место для посадки не очень удобное.
— Всякое бывает. Это уж зависит от пилота.
На борту корзины закрепили маленькую радиостанцию. Пока пристраивались, настраивались, договаривались, прошло немало времени.
Оглянувшись по сторонам, я вдруг увидел, что мы уже летим. Наш серебряный шар поднялся совсем бесшумно. Сквозь дымку горячего воздуха, поднимающегося от земли, видны были луга, полосой нержавеющей стали блестела на солнце река.
По зеленой панели радиостанции от ручки реостата до ручки настройки ползет обыкновенный муравей, возможно первый из всех муравьев, поднявшихся на высоту в восемьсот метров.
— Сообщите высоту! — врывается в уши голос земли.
— Восемьсот метров. Будьте на приеме.
Выбрасываем балласт. Легкий толчок — и мы взлетаем еще выше. По земле бегут длинные тени. Опушка леса кажется краем зубчатой синей горы.
Солнце садится. Становится холоднее, и нас здорово снижает. Смотрим на карту. Уже пролетели больше двадцати пяти километров. Высота девятьсот метров.
Результаты испытаний вполне удовлетворительны. При самой маленькой мощности получена хорошая дальность.
Теперь пора и снижаться. Но прежде чем сесть, я договариваюсь с землей, чтобы там замечали, как будет падать громкость и на какой высоте они нас услышат в последний раз. Это важный опыт, так как можно составить очень интересные кривые.
Пилот занимается своим делом. Наверху что-то свистит, видимо газ выходит из клапана. Спускаемся всё ниже и ниже.
— Высота сто метров! — говорю я в микрофон.
Вдруг рывок, шар подскакивает вверх. Сброшен балласт, и мы снова быстро поднимаемся. С раздражением обращаюсь к пилоту:
— Вы мне всю кривую испортили!
— Какую кривую?
— Кривую слышимости. Неужели не понимаете?
— Если бы сели на сучья, не то бы еще попортили.
Я взглянул вниз. Шли над лесом. Он, как мне тогда показалось, состоял только из одних сухих деревьев, ветви которых торчали, как оленьи рога.
Надо скорее исправлять ошибку — снова сообщить, на какой высоте мы находимся. Говорю в микрофон и с удовлетворением осматриваю борта корзины. Больше балласта нет. Кривая слышимости испорчена не будет.
На большой скорости ветер гонит нас к земле, мелькают деревья, кустарник, впереди зеленеет луг. Дотянем, или придется повиснуть на сучьях?
Пилот с непонятной для меня нервозностью все время оборачивается, посматривая на радиостанцию.
Удар. Корзина стукнулась о верхушку сосны, закачалась, и мы едва успели уцепиться за стропы.
Через минуту нас потащило по лугу. Навстречу бежали люди.
ss.Ha обратном пути со смехом вспоминали о том, как чуть не вывалились из корзины.
— Даже в момент нашей посадки, — умиротворенно рассказывал я шоферу, — пилот беспокоился о моей радиостанции: все на нее поглядывал.
— Ну конечно, поглядывал — ведь я хотел ее выбросить, — признался пилот.
— Как?..
— Да, да, выбросить, просто как балласт, чтобы хоть немного дотянуть до луга. Садиться на деревья довольно опасно. Хорошо, что мы так счастливо отделались.
— Но ведь станция могла бы разбиться! Это единственный экземпляр.
— А перед полетом вы утверждали, что ее можно бросать как угодно — такая она прочная и надежная,— сказал пилот, хитро улыбнувшись.
В первых числах мая 1935 года в центральных газетах было помещено следующее сообщение: «Ровно сорок лет тому назад русский изобретатель А. С. Попов впервые демонстрировал свой передатчик. За это время радиотехника так сильно шагнула вперед, что сегодня мы могли слышать, как парашютист во время прыжка рассказывает свои впечатления через маленький передатчик ультракоротких волн».
Дальше шло описание прыжка — кто, когда и как проводил этот опыт.
Прыжок парашютиста с радиопередатчиком был естественным развитием тех опытов по изучению распространения ультракоротких волн, которые описаны в этой книге.
Кроме того, нам хотелось показать, что парашютный прыжок — это дело трезвого и холодного расчета, спокойного мужества, что не инстинкт самосохранения заставляет парашютиста дергать кольцо. Нужно было все это доказать вопреки некоторым рассказам о парашютистах, где писалось примерно следующее: «Он сам не помнил, как дернул кольцо... Все заволокло туманом», и т. д. Нет, советский парашютист все прекрасно помнит и знает, что с ним происходит.
Итак, о самом опыте.
Тушинский аэродром. Прохладное майское утро. На трибунах много гостей, нетерпеливо посматривающих в небо. Из репродукторов звучит то музыка, то счет: «Даю пробу... раз, два, три...»
На плоской крыше аэроклуба стоит маленький чемоданчик с приемником и тонким штырем антенны. От приемника идут провода к усилителю и дальше — в студию звукозаписи.
Парашютист с двумя парашютами закрепляет у себя на боку небольшой плоский радиоаппарат. Антенна зашита в комбинезоне, микрофон на резинке У рта.
Последняя проверка. Парашютист направляется к самолету и по пути говорит в микрофон: «Раз... два... три... подхожу к самолету».
Пожалуй, ни один из экспериментов не вызывал у меня столько волнений. А вдруг не будет слышно? Оборвется антенна, запутается провод микрофона, отсоединится провод батареи. Все как будто бы предусмотрено— лампы передатчика защищены от толчков резиновой губкой, провода припаяны, все проверено, но .. всякие бывают неожиданности.
Из репродуктора вырывается рев самолета.
На этом фоне можно разобрать слова:
— Выруливаем на старт... Оторвались от земли!
Мы видим, как самолет взмывает в воздух, набирает высоту. Слушаем дальше.
— Подходим к границе аэродрома... Высота сто пятьдесят метров. Делаем вираж на девяносто градусов. Проходим над Москвой-рекой, слева видим канал.
Оглядываюсь по сторонам. Все притихли.
Журналисты записывают в свои блокноты слова, передаваемые с самолета.
— Разворачиваемся снова и идем прямо на аэроклуб. Высота восемьсот метров... Приготавливаюсь...
Молчание. Неужели испортился передатчик? Нет, не может быть! Это пилот выключил мотор, поэтому стало так тихо.
Снова знакомый голос:
— Пилот дает знак вылезать... Вылезаю..,
Мы видим, как высоко в небе маленькая темная фигурка продвигается по крылу, держась за борт кабины.
— Сигнал к прыжку... Иду вниз. Падаю.
Секунда молчания. Фигура оторвалась от самолета и камнем падает вниз.
Что это, затяжной прыжок? Парашют не раскрывается!
Спокойный голос из репродуктора:
— Дергаю кольцо.
Маленький парашютик взметнулся белым клочком ваты, потянул большой.
— Рывок.Надо мной раскрылся купол парашюта, раскрылся, как всегда, нормально... Поправляю лямки, чтобы удобнее было сидеть. Привязываю кольцо... Меня несет на реку. Купаться что-то не хочется... Качает, как на качелях. Скольжу... Ветер несет на пашню. Разворачиваюсь по ветру... Земля!
В этот момент парашютист приземлился; сильный ветер, надувая парашют, потащил его по пашне.
Изучение распространения радиоволн всегда привлекало любителей.
В юные годы советского радио многое казалось загадочным, поэтому исследования радиолюбителей носили несколько иной характер, чем сейчас. Тогда это напоминало скорее романтическое знакомство с непонятными явлениями науки, чем планомерное изучение вопроса, подкрепленное теорией и опытом.
В исследовательских институтах и тогда работали крупнейшие ученые страны. Они нередко выступали в печати с трудами, где описывались опыты с ультракороткими волнами.
Помню, появилась статья о прохождении этих волн сквозь толщу воды. Хотелось их повторить. Взяли большую железную банку, втиснули туда передатчик с батареями и вместо микрофона включили зуммер — прерыватель, который жужжал, как комар. Затем сквозь дырку в крышке вывели провод антенны, замазали крышку варом и на веревке опустили все это сооружение в воду.
Интересно, будет ли слышно?
Оказывается, слышно, даже если банку опустить на глубину в два метра. Результаты совпадали с данными, опубликованными в статье.
В настоящее время ультракороткие волны достаточно исследованы, однако мы еще плохо знаем, как они распространяются за пределами прямой видимости. Тут встречаются и некоторые неожиданности.
Любители телевидения принимают эти волны далеко за горизонтом и тем самым вносят известную поправку к теории.
Мы еще не совсем ясно представляем особенности отражения ультракоротких волн от облаков. Здесь систематические наблюдения любителей могут серьезно помочь ученым. Это поистине творческая научная работа, доступная многим.
Ультракороткие волны, или, как их сокращенно называют, УКВ, перестали быть «белым пятном» в спектре частот. Их поведение и капризы разгаданы. Инженеры научились направлять эти сверхбыстрые частоты по нужным каналам, и теперь они уже работают во многих схемах радиоаппаратов.
Трудно себе представить современную радиотехнику без ультракоротких волн. Без них невозможны радиолокация и телевидение.
Широко используются малые радиостанции в сельском хозяйстве для связи с тракторными бригадами. Радиостанции «Урожай» — это очень удобные аппараты. Без всякой настройки, без ручек. Говоришь в телефонную трубку, будто по обыкновенному проволочному телефону.
Дальность этой связи достаточно велика, примерно до трех десятков километров. Волна устойчива и не зависит от капризов радиопогоды.
Радиостанции «Урожай» имеют довольно ограниченное количество волн. Аппараты выпускаются сериями, причем каждая серия настроена на одну волну. Нечего опасаться, что станции будут мешать друг другу, если рядом не ставить аппараты одной и той же серии.
Чабаны, которые пасут огромные отары овец на склонах гор, часто пользуются радиостанциями УКВ.
Во многих районах нашей страны начинают применяться маленькие ультракоротковолновые станции для связи на пастбищах и в полевых бригадах.
Радиостанции устанавливаются на маневровых паровозах, работают в речном флоте, у рыбаков, на лесосплаве, в лесном хозяйстве.
Всюду начинают осваиваться малые радиостанции, но их будущее еще впереди. Сейчас существуют буквально карманные ультракоротковолновые радиостанции, но об этом я расскажу позже.
Попробуем хоть немного представить себе сущность творческого процесса. Как создается проект? Как рождается изобретение?
Сколько создано легенд насчет изобретателей!
Многие представляют себе, что открытия и изобретения рождаются случайно или, вернее, от воздействия какого-то внешнего толчка. Так, например, вспоминают часто анекдот об открытии земного тяготения Ньютоном: будто бы ему помогло сделать это великое открытие яблоко, упавшее с дерева; или, скажем, легенду об Архимеде, который, открыв свой закон, выбежал, из ванны с криком: «Эврика!»
Может быть, Ньютон в саду и Архимед в ванне в это время думали именно о том, как бы решить задачи, ставшие целью их жизни. Яблоко или вылившаяся из ванны вода были для них только случайным толчком. Если, конечно, верить легендам.
Гораздо чаще в истории техники встречаются изобретения, вызванные общей необходимостью. Так было с паровой машиной Ползунова, со свечой Яблочкова, анилиновыми красками Зинина. Примеров таких в науке не сосчитать.
Есть и другой пример в истории техники, когда изобретение родилось только из личной необходимости и выгоды. Вспоминают лакея Янсона. Ежедневно он должен был чинить гусиные перья для своего хозяина.
Утомительное и хлопотливое занятие. Янсон решил освободить себя от этой работы и, как говорят, придумал стальное перо.
Но нас интересует не первый толчок, не техническая необходимость, а самый творческий процесс создания изобретения, вернее — даже обыкновенного проекта. Трудно, конечно, рассказать, как в мыслях рождается та или иная техническая идея, схема, конструкция, но все же попробуем это сделать.
... Неважно, когда и как возникла идея создания аппарата, который можно было бы поставить в автомашину и на ходу разговаривать с домом. Это даже не идея, а просто желание, поставленная перед собой задача.
Представим себе, как и в какой последовательности мыслил конструктор, разрабатывая идею своего нового аппарата. Пройдем по «незримым путям» этой его работы.
Вот примерный последовательный ход рассуждений:
1. Поставлю дома приемопередатчик, который питается от сети переменного тока, а в машине—радиостанцию. Сделаю в передатчике вызывное устройство. Как нажму кнопку на радиостанции в машине — дома раздается гудок. Говорю в микрофон: «Я сейчас на улице Горького. Скоро приеду».
Что-то не то... Ну поговорил, а дальше? К чему все это?
2. Значит, можно разговаривать только со своим домом, где установлен аппарат. А ведь нужна связь с местом работы, с другими точками. Неужели всюду ставить радиостанции? И потом, кто-то должен их обслуживать. Нет, практически это неосуществимо.
3. Да, телефон, конечно, удобнее. Из любого места можно вызвать любого абонента. Единственно, чего недостает телефонному аппарату, — это подвижности. Из машины по телефону говорить нельзя. Так и хочется связать ее проволочной линией с телефонным аппаратом.
4. Но почему проволочной, а не радиолинией? Ведь можно у любого телефонного аппарата поставить радиостанцию. Ну, скажем, у себя дома. А самому с другой радиостанцией сесть в машину. Вызвать по радио свой дом, а там попросить соединить с нужным абонентом.
5. Мчится машина по Ленинградскому шоссе. Набираю номер:
— Александр Григорьевич! Сейчас еду за город на испытания. Когда закончите чертежи, позвоните мне домой.
— Вы разве дома?
— Нет, я сейчас проезжаю стадион «Динамо»...
Довольно фантазировать. Когда уже найдено принципиальное решение, это бывает вредно. Надо пользоваться радостным подъемом, который тебя еще не оставил, и, не задерживаясь, стремиться развивать дальше общую идею.
6. Но зачем же держать дома человека для переключения вызова с радио на проволоку? Надо это сделать автоматически. Пусть радиоаппарат будет включен в линию всегда, когда это нужно. Следует лишь автоматически «поднимать телефонную трубку». Иначе говоря — сделать так, чтобы при нажиме кнопки в радиоаппарате, находящемся в машине, вызов на телефонной станции получался автоматически.
7. Если так, то и номер можно набирать из машины.
Решение найдено. Впрочем, это только начало, и оно составляет, может быть, не больше одного процента всей той работы, которую пришлось проделать, чтобы действительно осуществить на практике эту техническую идею.
Началась систематическая и упорная работа. Прежде всего нужно было разработать проект и составить схему. А схема получалась сложная. В ней были передатчик, приемник, система питания, вызывное и телемеханическое устройство.
Несмотря на то что в условиях города дальность ультракоротких волн сильно ограничена, все же был избран именно этот диапазон. На нем никто никому не мешает, да и для экспериментов он очень удобен.
Схемы передатчика и приемника у меня не вызывали сомнений. Я знал, что эта часть аппаратуры будет работать вполне нормально. К тому времени накопился довольно большой опыт использования ультракоротких волн именно в городских условиях.
Правда, повысились и требования к связи. В данном опыте они должны быть уже совсем другими. Я обязан принимать сигналы с отличной громкостью, иначе никакое телемеханическое устройство работать не будет.
Когда передатчик и приемник были окончательно продуманы, началась разработка телефонного устройства. Тут выяснилась довольно любопытная подробность. Оказывается, что, занимаясь все время своей основной специальностью — радиотехникой, я почти совершенно не знал техники проволочной телефонии, особенно системы автоматических телефонных станций. Это весьма сложная электромеханика.
Следовательно, для того чтобы провести намеченную работу, надо было хорошо представлять себе принципы автоматической телефонии. Как же иначе составлять комбинированные схемы?
И вот на письменном столе появились десятки книг по телефонной связи. Разворачивались схемы АТС, и с карандашом в руках приходилось бродить по путаным лабиринтам кроссовых соединений.
Ох, уж эти «проволочники»! У них все не так! Даже катушка рисуется на схеме как сопротивление.
Схемы оказались очень сложными. Их надо было упрощать, а для этого — хорошо изучить проводную технику.
Пожалуй, самое трудное в технике — это путь от сложного к простому.
Если графически изобразить путь творческой мысли конструктора при совершенствовании какого-либо аппарата, то его можно представить следующим образом.
Вначале довольно быстрый взлет кривой вверх — конструктор освоил опыт предшественников и достиг вершины существующей техники. Затем постепенный ход кривой обратно, в сторону упрощения аппарата, но уже на более высоком уровне техники. Потом линия идет вверх, достигает какого-то определенного участка, где уже упрощение нецелесообразно, и вновь продвигается в сторону еще небольшого усовершенствования. Это необходимо для надежности всей системы.
Конструктору в процессе творческой работы свойственно увлекаться, поэтому всегда следует в конце делать эту поправку на авторские грехи.
Поясним грубым примером. Конструктором создан какой-то аппарат. Он его соорудил быстро; аппарат оказался простым, такие делались и раньше. В нем было, скажем, всего пятьдесят винтов.
Однако выяснилось, что аппарат плох: он не решает нужных задач — уж очень примитивен. Конструктор решает его усложнить и ставит в аппарат сначала сто винтов, потом сто семьдесят и доходит до двухсот.
Вначале конструктор двигался легко и свободно, как по хорошему, асфальтированному шоссе, затем по мере усложнения аппарата дорога стала иной, вроде проселочной с выбоинами.
Но вот дорога кончилась. Разбежались в стороны маленькие тропинки.
Конструктор выбрал одну из них. Решил упрощать аппарат, но, конечно, не ухудшая его качеств. Стал по-немногу удалять винты, упорно, по одному, дошел до ста сорока семи винтов, потом до пятидесяти шести. Тропинка давно потерялась. Идти надо сквозь непроходимую чащу.
Наконец дошел конструктор до цели. Для надежности прошел еще немного назад. Решил оставить в аппарате шестьдесят семь винтов.
Такова грубая схема совершенствования аппарата на пути от сложного к простому.
Идея аппарата начала постепенно кристаллизоваться. Прояснялись основные контуры. Но все же впереди — горы упорной работы. Минутами мне казалось, что задача непосильна.
Тогда я вновь и вновь представлял себе: солнечная улица, по ней мчится автомобиль, я поднимаю трубку и набираю номер на вращающемся диске своего нового радиоаппарата.
Сомнения пропадали — снова садился я за расчеты и чертежи.
Я почти не знал техники проволочной связи, и это сильно затрудняло работу. Приходилось метаться от схемы к схеме. Тетради заполнялись бесчисленными вариантами.
Но в них не было стройной системы. Не было той дороги, о которой я только что рассказывал.
Встречалось много тропинок. Идешь, идешь по одной из них, а потом оказывается, что идти по ней совсем нецелесообразно. Выбрал новую дорожку — впереди непроходимая чаща. Пробираешься сквозь нее, тратишь время и силы и приходишь... на старое место.
Или, что еще обиднее, пробираешься сквозь чащу, в кровь издерешься. В темноте ничего не видно. А потом выясняется, что рядом проходила хорошая, протоптанная многими инженерами дорога.
Я боялся печального разочарования легендарного изобретателя, который самостоятельно изобрел деревянный велосипед, а потом, приехав на нем в город, увидел тысячи стальных машин, очень похожих на его детище. Не хотелось испытать судьбу этого изобретателя. Значит, вновь надо было обратиться к книгам и журналам.
Необходимо знать, какие есть устройства, позволяющие объединить радио и проволоку. Оказалось, что такие устройства существуют: ими пользуются в междугородных связях. Можно, например, из своей квартиры говорить по телефону с Новосибирском, не подозревая того, что в городе ваш разговор идет по проволоке, а дальше уже по радио.
Так называемые «переходные устройства» имелись и имеются сейчас, но они сложны. В них много ламп и всяких деталей.
Как бы упростить все это? Вот задача!
Наконец было разработано несколько вариантов схем, причем как будто бы простых. Скоро можно начать испытания. Основные расчеты сделаны.
Но не тут-то было. Затрудняла все та же автоматика; искатели, реле, храповые колеса, переключатели — весь сложный комплекс телемеханических систем, связанных и с проволокой и с радио.
Никак не удавалось примирить радио, проволоку и автоматику: прекрасна схема приемопередатчика, но для автоматики она нехороша. Найдена хорошая схема перехода от радио к проволоке, работает замечательно, а при переходе с проволоки на радио схема никуда не годится.
Наконец пришлось разделить все проектирование на две очереди: первая — для ручного городского телефона, вторая — для АТС.
Но и от этого стало не легче. В первом случае тоже нужны были реле для включения и выключения линии, для вызова и отбоя.
Начались новые эксперименты. В линию включался приемник, а затем через маленький передатчик, стоящий здесь же на столе, я пытался вызвать телефонную станцию.
Наконец вызов получился, и это был первый успех.
Вначале я отвечал, что это проверка. Потом столь частая проверка телефонистке показалась подозрительной, и я начал спрашивать «время». Опять неудобно. Телефонистка узнавала мой голос, удивленно переспрашивала: «Время?», но все же отвечала.
Первый этап эксперимента был закончен — вызов телефонной станции удался. Теперь надо было проверить разговор: слышно ли с линии через передатчик и приемник, стоящий здесь же на столе.
Решил вызвать квартиру своего приятеля. Он отвечает:
— Слушаю!
Мой аппарат молчит: передающая часть его переделывалась и пока еще не была закончена. Снова вызываю, и снова слышу ответ. Я рад тому, что все идет как нужно, а мой приятель не очень доволен: подходит уже пятый раз к телефону, и никто ему не отвечает.
Нужно придумать что-нибудь другое, чтобы не беспокоить ни в чем не повинных друзей и знакомых. Звоню в справочное бюро Казанского вокзала. Занято — гудки. Вот это мне и нужно. Все время занято, и я никого не беспокою.
Однако через несколько дней мне стали довольно часто отвечать. Пришлось спрашивать о поездах до Раменского.
Работа близилась к концу. Теперь уже можно было вызывать через городскую телефонную станцию и мой радиоаппарат.
Помню, все было готово. Я ждал звонка своего знакомого, который по моей просьбе должен был позвонить. «Странно!—удивлялся я. — Неужели не срабатывает реле?» Пришлось звонить самому:
— Что же вы молчите?
— Я уж десять раз звонил, а телефонистка отвечает: «Аппарат испорчен».
Больших трудов мне стоило убедить телефонистку, что телефон исправен. Она привыкла к системе ложных миганий, отключений и подключений, а потому и считала аппарат испорченным. Так она отвечала всем, кто пытался меня вызвать.
Вспоминаю первое решающее испытание. Вся моя работа производилась на даче, поэтому ничего не стоило взять с собой чемодан радиостанции и отправиться в лес, откуда я хотел вызвать город.
Дома остался аппарат, который питался от сети переменного тока. Около него никого не было. Передатчик включался автоматически от моего вызова, а приемник я включил заранее.
Навстречу мне попадались веселые дачники с цветами, теннисными ракетками, удочкахми. Надо полагать, что человек, бегущий с чемоданом в лес, вызывал у них некоторое недоумение. Я, конечно, волновался. Через десять минут решится успех упорного годового труда. Да и сам эксперимент очень интересен. Говорить из лесу, без проводов, с любым абонентом городской сети — ведь это же почти фантастический телефон в кармане! Правда, телефон килограммов на пятнадцать. Но об этом я старался не думать. Это же опытная модель, случайная конструкция. Зачем омрачать радость первого эксперимента!
На берегу маленькой речонки в кустарнике стоит мой аппарат с тонкой спицей антенны. Кому же теперь позвонить?
Нажимаю кнопку вызова. Молчание...
Странно, что когда начинаешь вспоминать первые испытания своих аппаратов, то почему-то помнятся именно эти тревожные минуты, минуты ожидания ответа на твой вызов. Так и сейчас... Наконец слышу громкий голос телефонистки:
— Седьмой!
Путаясь, называю номер своего друга.
Гудки. Низкие, музыкальные, как самая лучшая музыка в мире!
— У телефона, — доносится в трубку.
— Как меня слышно?
— Как? Обыкновенно. Это тебе не радио. Ты дома?
— Нет. В лесу.
— Я тебя серьезно спрашиваю. Откуда говоришь?
— «Из лесу, вестимо».
— Ничего не пойму! Приезжай ко мне.
— Нет, ты приезжай. Прямо в лес. Помнишь место у речки?
Я звонил по очереди всем друзьям, и никто не догадывался, что слышат меня по радио. Даже если бы я стал об этом говорить, никто бы не поверил.
Когда друзья собрались, я рассказал им о том, как разговаривал с ними из лесу:
— У меня здесь в чемодане радиопередатчик и приемник. Включаю передатчик и нажимаю вот эту вызывную кнопку. Сигнал принимается на приемнике, который находится дома. В приемнике стоит реле; при вызове оно включает линию телефонной сети и домашний передатчик. Перед телефонисткой, как обычно, зажигается сигнальная лампочка. Ответ со станции я слышу через свой передатчик и называю номер. Телефонистка это тоже слышит, набирает номер, и далее уже, как обычно, все операции идут по проволоке. Абонент отвечает, его голос передается из моего дома по радио. Такова как будто бы сложная система связи.
Все наперебой начали вызывать город.
Стало уже смеркаться, с реки потянуло холодком. Послышался резкий гудок в телефоне. Это был вызов. Звонили с междугородной станции:
— Не отходите от аппарата, сейчас с вами будет говорить Ленинград.
Друзья сидели, недоверчиво поглядывая друг на друга.
— Как это можно вызвать, да еще из Ленинграда?
— А какая разница? Хоть из Владивостока. Если я могу вызывать, значит, и меня тоже. Кстати, не перейти ли нам на опушку леса? Там не так сыро.
— А Ленинград?
— Там и переговорим.
Чемодан в руке, антенна, колыхаясь, задевает за ветки. Провод противовеса скользит по росистой траве.
Стоп! Зарычал гудок вызова. Ставлю аппарат на землю. Ленинград! Я слушаю...
Позже мне все-таки удалось вызвать АТС из движущейся машины. Правда, не всегда четко набирался номер телефона. Кроме того, я не мог отъезжать от своего дома, где стоял аппарат, дальше чем на два километра.
Однако рано или поздно это будет сделано. Важно было общее решение вопроса. Удалось достигнуть некоторых успехов в новом применении ультракоротковолновых аппаратов.
Я потому рассказал об этом опыте подробно, чтобы ты, мой молодой читатель, мог представить себе, как иной раз бывает трудно не только разработать аппарат, но и дать ему право на долгую жизнь.
Мы пока не видим в наших машинах телефонных аппаратов. Были опыты, сделаны как будто бы надежные аппараты, о них ты мог читать в газетах и журналах, но массового применения они не получили.
Значит, не все-еще продумано до конца. Аппараты дороги и сложны. Дальность действия их недостаточна. Возможно, кто-нибудь из читателей завершит начатое дело. Идея, схема, конструкция, созданные однажды советскими инженерами, передаются, как эстафета, через годы и десятилетия.
Каждый из участников этой эстафеты вносит свое, свой талант и выдумку. Кем-нибудь из достойнейших задача будет решена, и, вероятно, скоро.
«Он вынул из кармана маленький аппарат, нажал кнопку, прислушался, и из коробочки ясно донесся мелодичный женский голос: «Я слушаю».— «С добрым утром, моя дорогая...» Примерно так описывались будущие достижения радиотехники в старых фантастических романах.
«Карманные радиостанции» были облюбованы не, только романистами. В свое время, когда радио казалось чудом, можно было встретить в специальных журналах снимки и краткие заметки, из которых следовало, что, мол, такой-то американский изобретатель придумал новый карманный аппарат, вместе с батареями умещающийся в боковом кармане.
В радиолюбительском американском журнале я встретил примерно такое сообщение: «Известный радиожурналист мистер Бобкинс применит изобретенную им карманную радиостанцию для так называемых актуальных передач. Недавно он произвел великолепный репортаж со статуи Свободы. Дальность действия самой маленькой в мире радиостанции достигает семи миль».
На снимке была изображена радиостанция, лежащая на ладони руки. Действительно, техника на грани фантастики!
С видом сожаления смотрел я тогда на свои аппараты. Даже если бы я сшил специальные модные карманы необычайной ширины, моя радиостанция все равно не влезла бы в такой карман. Как-никак, она весила десять килограммов.
Когда я показывал свои аппараты товарищам из соседней лаборатории, они вежливо смотрели на эти «достижения», задавали вопросы, высказывали свое удовлетворение, а затем на ходу, как бы вскользь, спрашивали:
— Вы читали о карманном аппарате? Весь на руке помещается. Обратите внимание на снимок.
Точное доказательство.
Я снова раскрывал журнал и, всматриваясь в «радиопортсигар», злился и на себя и на друзей.
Неужели я не раскрою секрета «карманной радиостанции»?..
В самом деле, почему бы не сконструировать совсем маленькую радиостанцию? И в те времена советская радиотехника не отставала от зарубежной, а в некоторых отраслях намного ее опередила.
Разберем этот вопрос подробнее.
Посмотрим, что это за «карманные радиостанции».
Например, радиостанция американского изобретателя. Работает она на ультракоротких волнах. Имеет передатчик и приемник. Питание — от специальной батарейки в тридцать вольт. Три лампы типа «желудь»; они очень малы и действительно по форме напоминают желуде. В описании есть все данные, только основного нет — дальности. А дальность нам уже известна. Анодное напряжение дано, тип лампы указан. Путем несложных расчетов убеждаемся, что дальность такой радиостанции не превышает нескольких сот метров, да и то на открытом месте.
Кому нужна такая радиостанция? Голосом можно перекрыть это расстояние. Постройка подобной игрушки не стоит трудов. Типичная американская реклама.
Посмотрим, что же представляет «изобретение» Бобкинса. Это, оказывается, не игрушка — журнал указывает на практическое применение радиостанции.
Внимательно смотрел я на фотографию и вдруг заметил характерную особенность: от радиостанции, лежащей на руке, опускается вниз подозрительный шнур.
Упорно изучая технические журналы, я искал более подробное описание этой «карманной радиостанции». Наконец мне посчастливилось увидеть ее на снимке уже «в полном вооружении». Шнур привел к солидному чемодану с батареями. Таким образом, «карманная» радиостанция сразу стала «чемоданной», и незачем было ее рекламировать, смущая загадочными картинками доверчивых радиолюбителей, впрочем даже и опытных специалистов.
Ларчик радиостанции открывался просто. В аппарате Бобкинса не было приемника, передатчик одноламповый,, примитивный (такие игрушки у нас часто делали пионеры).
Но откуда же получалась большая дальность?
Вспомни, ведь радиорепортаж производился со статуи Свободы. А ты знаешь, что чем выше поднята радиостанция, тем дальше слышно.
Теперь все ясно. В этих условиях даже самая маленькая радиостанция может перекрыть большие расстояния.
Кстати, можно вспомнить еще об одной «карманной радиостанции», приспособленной для репортажа. Эта радиостанция, вернее — только передатчик, был запрятан в... цилиндр — головной убор, который у нас давно уже не носят. Почему в цилиндр? Конечно, для рекламы и оригинальности.
Репортер нагрузился батареями — они были привязаны к поясу — и с микрофоном в руке ходил недалеко от радиостудии, передавая все то, что он видел на улице.
Да, у репортера была маленькая радиостанция, но все же не карманная: батарей — целый пояс, похожий на пробковый спасательный. Такой в карман не запрячешь.
Так что же? Можно сделать «карманную радиостанцию» или нет? Только настоящую, а не рекламную игрушку: приемопередатчик с практически пригодной дальностью действия.
Хочется ответить — можно. Современная техника это вполне допускает. Сейчас у нас есть очень маленькие лампы, есть полупроводниковые триоды. Можно сделать крохотные детали — ведь делают же отдельные любители моторчики с копейку. Помнишь, я рассказывал.
Все дело в батареях — они занимают не менее семидесяти— восьмидесяти процентов веса аппарата.
Однако, если мы умеем делать маленькие лампы и детали, почему бы не смастерить такие же маленькие батареи? Ну, скажем, батарею в восемьдесят вольт, чтобы поместилась она в спичечной коробке.
Это технически вполне возможно. Закажем ювелирам спайку цинковых стаканчиков диаметром в три миллиметра, поставим туда угольки толщиной в один миллиметр, запрессуем каждый уголек в специальную активную массу, потом обмотаем марлей, зальем пастой, соединим пайкой электроды шестидесяти элементов и поставим их в аппарат. Стоить такая батарея будет очень дорого. Пойдем и на это.
Включаем передатчик, вызываем корреспондента, затем переходим на прием. Принимаем пять минут, десять, пятнадцать, а потом слышимость вдруг прекращается. Что случилось? Испортился аппарат? Надо сменить лампы, детали?
Напрасный труд. Срок жизни нашей микроскопической батарейки кончился, она уже полностью разрядилась. Ее не хватило даже на одно испытание.
Надо сказать, что сейчас мы умеем делать маленькие батарейки, так называемые «галетные». При их изготовлении ювелирам делать нечего — цинковых стаканчиков в батарее нет, — но для нашей радиостанции и такие батарейки не подойдут: емкость их все-таки очень
мала.
Вот поэтому так трудно сделать практически ценную и надежную «карманную радиостанцию».
Можно позавидовать кЬнструкторам телефонных аппаратов.
Какой простой и маленький телефон они могут сконструировать! Вместо больших анодных батарей и аккумуляторов у них всего два сухих элемента на три вольта, и, главное, служат эти элементы очень долго. У радистов батареи тяжелые, как кирпичи, а работают они в радиостанции всего несколько дней. Потом выбрасывай их без сожаления.
На помощь радиоконструкторам пришла наша ламповая и элементная промышленность. Пальчиковые лампы, специально выпущенные для экономичных приемников и усилителей, берут очень мало энергии. (Сейчас есть лампы совсем крошечные.) Довольно сложная радиолампа во много раз экономичнее всем известной лампочки от карманного фонаря.
«Вот это здорово! — скажешь ты. — Значит, аккумулятора надолго хватит, если маленькая карманная батарейка в ручном фонарике работает почти целый месяц».
Конструкторы опять недовольны.
«Что же им еще нужно? Это они просто придираются к бедным инженерам, которые разрабатывают лампы».
Разберемся, кто прав и кто виноват.
Ты надолго ли зажигаешь свой фонарик? Посветишь минутку — и опять загасишь: зачем же зря расходовать батарейку? А ну-ка, включи фонарик часа на четыре. За этот срок она и разрядится.
А радиостанция, как ты сам понимаешь, должна работать долго без перерыва, особенно ее приемник — он же все время ждет сигнала от другой радиостанции. Приемник может стоять целые сутки включенным. Да и ламп в приемнике не одна, а несколько.
Короче говоря, есть причины для недовольства конструктора. Инженеры-ламповики на все его требования отвечают: «Больше сделать ничего нельзя, нить накала и так слишком тонка. Если делать ее еще тоньше, лампа получится непрочная, да и усиливать будет плохо».
Пришлось согласиться. Доводы убедительные.
Надо подумать об уменьшении количества ламп. И вот в каждой новой конструкции из схемы выбрасывалась одна лампа; схема перерабатывалась с таким расчетом, чтобы приемник продолжал хорошо работать.
Наконец в приемнике осталось всего три лампы.
Дальше, как говорится, идти некуда. С двумя лампами приемник работает плохо.
Как будто бы полное решение вопроса.
А передатчик? Он ведь требует большой мощности, и не только от аккумулятора, а главное — от анодных батарей. Значит, придется часто менять если не аккумуляторы, так батареи. К тому же одной батареи для передатчика мало.
Начинай все сначала.
Так довольно часто бывает в работе конструктора. Строишь медленно и осторожно, все эго подкрепляешь правильными техническими домыслами. Получается будто бы хорошо, и вдруг только от одной особенно трезвой мысли, как карточный домик, рассыпается вся кажущаяся стройной система рассуждений.
Ох, уж эти анодные батареи! Нельзя ли от них совсем освободиться?
Можно. Поставим вместо них ручной генератор. Крутишь его — накаливаются лампы радиостанции, подается анодное напряжение, причем без всяких батарей и аккумуляторов.
Сделали инженеры-электрики такую машинку, сравнительно небольшую, удобную.
Сначала все шло как будто хорошо. Мы переговаривались по радио между собой и все время крутили машинки.
Наконец радист, которого я слушал, наверно, устал и говорит:
— Будьте на приеме.
Это значит—крути, мол, без прерыва. Когда понадобитесь, вызову.
Что ж, кручу я десять минут, двадцать минут, а он все молчит. Наконец вызываю его, а он не отвечает.
Прошло немного времени, радист отдохнул и вызывает меня. Я устал, машинку не кручу и его, конечно, не слышу. Он сердится.
Что же получается? А если сутки надо дежурить на приеме, значит, сутки и крутить?
Нет, не подходит такая система. Подумаем о другой.
Что, если машинку использовать только для передачи, а питать приемник от аккумулятора и батарей? Тогда можно хоть целые сутки дежурить. Нужно что-нибудь передать — покрутил немного машинку, сказал в это время несколько слов в микрофон и снова включай приемник. Удобно и неутомительно.
Выход хороший, но все же надо менять батареи и заряжать аккумуляторы. Правда, значительно реже.
А вес радиостанции? Подсчитай-ка и увидишь, что только за счет одних источников питания вес ее получится в два раза больше, чем «если бы мы взяли лишь батареи и аккумуляторы. К тому же мы хотим сделать если не карманную, то все же маленькую радиостанцию. А можно ли передавать на ходу? Можно ли одновременно бежать, вертеть машинку и разговаривать?
Пожалуй, отставим и этот вариант.
Оказывается, не так просто выбрать питание для малой радиостанции.
Что у нас осталось в запасе? Какие источники питания?
Автомобильные приемники питаются прямо от стартерного аккумулятора, без всяких анодных батарей. Высокое напряжение получается от этого же аккумулятора при помощи так называемого «вибрационного преобразователя» — зуммера с механическим выпрямителем.
Работает преобразователь следующим образом. Постоянное напряжение шестивольтового аккумулятора особым зуммером преобразовывается в переменное, затем повышается трансформатором, после чего выпрямляется механическим выпрямителем. Таким образом мы получаем высокое напряжение постоянного тока — примерно в двести вольт.
Значит, для питания радиостанции нужен только один аккумулятор? Не правда ли, заманчиво?
Но все же и этот способ не был вполне пригоден для маленькой радиостанции. Почему?
Опять по той же самой причине. Аккумулятор пришлось бы заряжать очень часто, потому что он будет работать с двойной нагрузкой — и за батарею накала и за анодные батареи. Энергии его хватит часа на три, не больше.
Кроме того, в то время, когда мы начинали строить маленькие радиостанции, вибрационные преобразователи были очень плохи — рычали, хрипели, пластинки замыкались, обгорали контакты. Мы старались снисходительно относиться к капризам вибрационных преобразователей, но после печального опыта их применения надолго с ними распрощались.
Что же остается делать конструктору?
Все источники питания его не удовлетворяют. Уж не капризничает ли он так же, как отвергнутые им вибрационные преобразователи?
Надо искать. Могут быть самые неожиданные решения.
Сколько было разных идей! Сколько проделано экспериментов! Необычайные проекты, один чудеснее другого, приходили в голову.
Закроешь глаза — и видишь, как во сне, какую-то странную сказку или читаешь старый фантастический роман, а называется он совсем не по-сказочному, вовсе не романтично: «Источники питания малых радиостанций». Прозаическое, сухое название!
Будто не сидишь ты за письменным столом, не высчитываешь запас питания аппаратов, а бродишь в сказочном городе, ищешь в лабораториях какой-нибудь необыкновенный способ питания радиостанции.
... Приходит конструктор на электромеханический завод, где всякие машины делают, и спрашивает у главного инженера:
— Можете ли вы сделать маленький генератор, как у карманного фонарика? Идешь, нажимаешь на рычаг, и от этого самого генератора питается радиостанция.
— А скажите,— отвечает главный инженер, — сколько вам надо мощности?
— Немного надо: ватт пять.
— Не получится. Наш фонарик всего две десятые ватта дает. Пять ватт рукой не выжмешь: через минуту устанешь.
— Значит, не можете?
— Нет, не можем.
— А вот я читал, как один изобретатель ухитрился поместить динамо-машинку в каблуке. Идешь, а машинка от нажима крутится. Можете такую сделать?
— Можно-то можно, но в каблуке поместится машинка отнюдь не большей мощности, чем мы вам предложили. Впрочем, скажите: радиостанция должна работать только когда идешь? Когда стоишь или сидишь, она бездействует?
— Все равно должна работать.
— Что ж, по-вашему, радист должен прыгать на одном месте? Наверно, такое решение вам не подойдет.
Пошел наш конструктор дальше.
Приходит в один дворец стеклянный. Сидят в зале сто конструкторов и двести изобретателей. Все — механики.
Радиоконструктор и говорит:
— Кто из вас решит особо трудную задачу? Есть у меня маленькая динамо-машинка. Не хочу ее крутить рукой, а нужно мне, чтобы она сама крутилась и при приеме и при передаче. Чем хотите приводите в действие — хоть паром, хоть газом, — но чтоб вес её остался малый и надежность большая.
Записали механики, сколько мощности надо, сколько времени машина должна вертеться, а сколько отдыхать.
Тут приходит главный начальник всех механиков. В портфеле у него тысяча одно авторское свидетельство. И говорит начальник через карманный усилитель с громкоговорителем, чтоб внушительнее и громче было:
— Не печалься, друг, утро вечера мудренее. Приходи завтра. Все будет решено.
Всю ночь сидели изобретатели и конструкторы. Мастерские работали, мастера-искусники модели делали.
Утром побрился конструктор, надел новый костюм и пошел во дворец.
А там его уже ждут. На стенах проекты, проекты, одних формул тысяч восемнадцать расписано. Посреди зала модели стоят. Все в работе: трещат, пыхтят, жужжат.
Главный начальник через усилитель как крикнет:
— Инженер-механик Пружинский, докладывайте!
Выходит очень серьезный молодой инженер, берет
аппарат вроде патефонного механизма и начинает его накручивать. Крутит, а сам на часы смотрит. Крутил он так минут пять, потом остановился, нажал кнопку. Пружина начала раскручиваться и вертеть машинку. Десять минут вертела, потом устало крякнула и остановилась.
— Вот мой проект! — воскликнул Пружинский. — Покрутишь ручку пять минут, а потом десять минут приемник работает.
— Нельзя ли пять минут крутить, а полчаса слушать? — спросил радиоконструктор.
— Нет, нельзя. Вот смотрите расчеты.
— Очень долго крутить и мало слушать... Не нравится мне ваш проект, — заявил разочарованный конструктор.
— Следующий! — закричал через репродуктор главный начальник (наверно, поставил усилитель на полную мощность). — Инженер-механик Карбюратор, докладывайте!
Вышел человек, насквозь пропитанный бензином.
Поставил на стол маленький бензиновый двигатель, обмотал маховичок веревкой и дернул. Маховичок покачался раз, другой и остановился. Инженер дернул за веревку еще раз. Машинка засипела простуженно, потом снова остановилась.
После девятикратных попыток мотор запрыгал на столе, упорно стараясь соскочить на пол. Инженер Карбюратор с трудом его удерживал. В ответ ца это злая игрушка оплевала лицо своего создателя смесью масла и бензина.
— Пустите, что вы ее держите? Разве вашу машинку вместе с радиостанцией в карман посадишь? Да она же сразу оттуда выпрыгнет! Орет на весь дворец, даже на улице слышно!—кричал конструктор.
Машинка наконец вырвалась и, дымясь, поскакала к выходу.
— Откройте форточки! — приказал начальник. — Кстати, можем еще паровую машину предложить, та не трещит и не дымит.
— Обрадовали! — обидчиво возразил конструктор. — Чтоб срочно вызвать по радио, я должен пары разводить? Нет уж, увольте!
Начальник всех механиков поморщился и крикнул:
— Подать сюда конструктора товарища Безвоздушного!
Появился самый молодой конструктор. Вокруг его тела обвивался блестящий змеевик. На груди висел манометр, в руках — большой алюминиевый баллон.
На баллоне открыли кран. С шумом вырвалась струя сжатого воздуха. Завертелись крохотные лопасти, закрутилась динамо-машинка и зажгла пятиваттную лампочку. Десять минут вертелась динамка...
— Это вот ничего, по крайней мере не шумит, не трещит и пары разводить не надо. А как вы накачиваете воздух?
— Обыкновенно: насосом.
— А ну, покачайте!
Начал конструктор Безвоздушный качать. Качал десять минут, качал двадцать... Смотрит на свой манометр — слабо еще давление, а сам уже выдохся... Самому воздуху не хватает.
— Ну, вы покачайте еще, а я загляну завтра, — сказал радиоконструктор и пошел во Дворец физики.
Сидят в большом зале разные ученые люди, все в глубокой задумчивости.
— Подумайте, — говорит конструктор, — как мне радиостанцию питать без рычания и треска, без дыма, чтобы пары не разводить и работать на ходу. Понятно?
— Все ясно и все понятно. Приходите через пять лет.
— Помилуйте, — взмолился конструктор, — сейчас нужна радиостанция, а вы шутите!
— Ах, так? Тогда мы вам дадим не совсем полные расчеты. К сожалению, не будут приведены все дополнительные источники, не даны исторические предпосылки. Короче говоря, приходите через три дня.
Приехал конструктор в назначенный срок.
На столе разожгли примус, на него поставили что-то вроде сковороды, а кругом всё книги и книги, расчеты и расчетные таблицы, диаграммы и картограммы, анализы и характеристики.
— Ну вот, — сказал главный физик, — сделали мы вам термобатарею, спаяли разные проволочки, теперь концы их подогреваем. От этого подогрева на проволочках развивается напряжение. Правда, маленькое, но мы соединили их в батарею. Через несколько минут батарея даст полное напряжение. Мощность, правда, мала, но через два — три года, когда вопрос будет окончательно проработан, мы сможем ее увеличить.
— Но как же я буду ходить с горящим примусом?
— Ничего особенного, — смущенно объясняют физики. — Вместо примуса поставьте электрическую печку и накаливайте ее от аккумулятора или батареи.
— Так зачем же это делать, если аккумулятор и батареи сами могут питать радиостанцию? Нет, видимо, без химиков не обойдешься.
Приезжает конструктор к химикам. Да не к простым химикам, а к особенным. Зовут их «электрохимики». Делают они всякие батареи и аккумуляторы.
Самый главный химик, бородатый, похожий на Черномора, спрашивает конструктора:
— Вы, наверно, у нас уже были. Выругали небось батареи и уехали. Сами не знаете, чего хотите!
— Как не знаю! — рассердился конструктор. — Мне батарея нужна, чтобы за год ее не израсходовать. Можете такую сделать?
— Отчего же, можем. Приезжайте завтра.
Пошел химик уголь молоть, в пробирках с чем-то смешивать.
Назавтра конструктор опять на заводе.
— Давайте, — говорит, — мне вашу батарею, я ее захвачу на испытания.
— А какой ток у вашего приемника?
— Десять миллиампер.
— Ну, это ничего, целый год будет работать.
— Вот и хорошо! — обрадовался конструктор. — Значит, вопрос решен: на год поставил батарею в радиостанцию, и не думай больше о питании. А я уже все сапоги истоптал — искал несуществующего! Дайте же мне ее поскорее!
На электрокаре из сборочного цеха выезжает гигантская батарея, около метра длины, полметра ширины. И наклейка на ней «БАС-80», что значит «батарея анодная сухая 80 вольт».
— Да что вы, смеетесь надо мной? — вскричал разгневанный конструктор. — Куда же я ее дену, в какой карман запрячу? Голову вы с меня сняли!
А химик спокойно отвечает:
— Зачем волноваться! Правда, великовата немного, но мы ее из больших элементов сделали. Для этого использовали шестьдесят штук. А маленькая — это разве батарея?
— Так какой же выход? Какие батареи и аккумуляторы ставить мне в свою радиостанцию?
— Единственно правильный путь, — сказал главный химик, сверкая очками и тряся бородой, — это ставить...
Я очнулся, приподнял немного голову и увидел на своем рабочем столе стандартные типы батарей и аккумуляторов.
Фантазии бедного конструктора не так уж смешны. И до настоящею времени ученые не придумали каких-либо особенных источников электрической энергии. Даже атомная батарея, и та ничтожной мощности. Волей-неволей тогда мне пришлось остановиться на обычных типах аккумуляторов и батарей.
С сожалением подумал о том, что комплект питания для моего аппарата весит около пяти килограммов, а самый аппарат можно сделать не тяжелее килограмма.
Ну, а сегодня, в наши дни, можно сделать карманную радиостанцию? Предположим, на пальчиковых лампах.
Даже если их в приемнике будет четыре или пягь, то для накала одного полуторавольтового элемента хватит надолго, так же как и анодной батарейки, обычно применяемой в слуховых аппаратах.
Правда, эта батарейка (в тридцать вольт) много больше спичечной коробки, но примиримся и с этим. Наша карманная радиостанция поместится если не в кармане пиджака, то, во всяком случае, в большом кармане пальто.
Видишь, как будто бы и можно сделать такую радиостанцию.
Но мы позабыли о самом главном: о передатчике. Для него нужны более мощные лампы, чем для приемника. Кроме того, тридцативольтовая батарейка его не удовлетворит, если мы хотим сделать не детскую игрушку, а настоящий радиотелефонный аппарат, работающий на ультракоротких волнах, причем с дальностью действия в несколько километров. Такой передатчик потребует не маленькой мощности от батарей. Значит, не так-то просто сделать карманную радиостанцию.
Кажется, чего легче сконструировать карманный усилитель— слуховой аппарат? Но и при его разработке потребовалось разрешение многих важных задач.
Для этого аппарата не годился угольный микрофон. Во-первых, он оказался неэкономичным, затем малочувствительным и к тому же не очень чисто передавал речь.
Значит, надо было применить другой микрофон. Инженеры взяли так называемый пьезоэлектрический микрофон из кристалла сегнетовой соли. Мембрана его колеблется, и на поверхности кристалла, или, вернее, на его обкладках из фольги, появляется напряжение. Потом оно усиливается лампами.
Микрофон оказался очень хорошим — он совсем не потреблял тока от батарей, речь передавал без искажений и обладал хорошей чувствительностью.
Таким же чувствительным должен быть и телефон. Его сконструировали заново.
Телефон потребовал для себя специального трансформатора, а его надо было сделать очень маленьким и, главное, доступным для массового производства.
Вслед за этим оказались непригодными и другие детали. Разве могут поместиться в маленькой коробочке, например, целый десяток обычных сопротивлений и конденсаторов, три панельки с лампами, регулятор громкости, всякая мелочь, контакты, гнезда?
А радиостанция — куда более сложная конструкция, чем трехламповый усилитель. Для того чтобы приемопередатчик не был игрушкой, чтобы он работал надежно и устойчиво, вряд ли можно обойтись только тремя лампами. Кроме того, в подобном аппарате должны быть катушки, переменные конденсаторы, специальное устройство, чтобы не изменялась волна во время работы, какая-нибудь хитрая штука вроде миниатюрного громкоговорителя или звонка, чтобы слышать вызов, не надевая телефонных трубок.
Дело очень сложное, поэтому трудно себе представить, что каждый из нас будет скоро носить в кармане маленькую радиостанцию. Да и вряд ли это потребуется.
Подумай, сколько нужно радиоволн для такой сугубо индивидуальной связи. Ну, а если все-таки возвратиться к ультракоротким волнам и пока не мечтать о массовом применении карманных аппаратов?
При проектировании такого аппарата придется столкнуться опять-таки с вопросами распространения ультракоротких волн, с необходимой мощностью миниатюрного передатчика и даже с конструкцией какой-нибудь более или менее «карманной» антенны.
Почти невозможно рассказать о том, как рождается конструкция. Как мыслит конструктор, сидя за чертежным столом, в поисках нужного решения? Какими путями идет совершенствование конструкции? Или, например, почему сначала разрабатываются общие контуры аппарата, а потом уже проектируются детали, хотя они и являются его основой: без них ничего нельзя сделать. Многие конструкторы сначала рисуют ящик, в котором потом уже размещают детали. Трудно решить, верно ли это. Вопрос сложный.
Несмотря на особую специфику радио, все равно процесс конструирования остается общим как при создании приемника, так и любой машины. Поэтому не случайно из радиолюбителей выходят конструкторы самых разных специальностей.
Мне часто приходилось встречаться с опытными инженерами-строителями, теплотехниками, механиками. Они в свое время были радиолюбителями. По их признанию, это сыграло решающую роль в выборе профессии.
Да, они не стали радистами, но опыт исследователя и конструктора, когда они занимались любительскими приемниками, определил их жизненный путь.
Они стали творцами новых машин, зданий, станков, самолетов, и, так же как в дни своей радиолюбительской юности, сейчас вычерчивают контуры будущей конструкции.
Только на листе уже не приемник, а другое, не менее сложное творение, требующее точных знаний и опыта.
Однако, как и должно быть, привычный глаз конструктора видит на чертеже те же самые законы технической композиции — ими он когда-то пользовался, конструируя «серьезную радиомашину» вроде многоламповой радиолы с автоматической сменой пластинок.
Надо точно знать, какие основные элементы будут определять конструкцию. Это необходимо для того, чтобы реальнее представить себе аппарат в целом.
Его надо постоянно видеть в своем воображении. Здесь нельзя отвлекаться на мелочи, какими бы они ни казались остроумными.
Для наглядности приведу следующий пример.
Одному конструктору-любителю захотелось сконструировать карманный фонарь — очень маленький, но с цветопеременной системой, то есть чтобы при повороте специального рычажка фонарь светил то красным, то зеленым, то белым светом.
Конструктор увлекся: «Ах, какая интересная задача! Уж я-то сделаю фонарик!»
И вдруг у него мелькнула мысль приспособить к фонарю двойную кнопку: с одной стороны нажимаешь — вспыхивает свет, с другой тронешь — гаснет.
Кончено! Фонарь погиб, еще не родившись. Потому что конструктор оказался молодым, неопытным и к тому же безмерно увлекающимся.
Все было подчинено этой несчастной кнопке. Конструктор только о ней и думал. Она снилась ему каждую ночь. Кнопка была проработана во всех деталях, • а фонарь в целом представлялся довольно смутно. Все заслоняла любимая деталь.
Наконец и самому конструктору это надоело. «Что за чепуха такая! Больше не буду думать о кнопке!»
Как будто бы это так просто! Попробуй не думать о белом медведе. Хотя бы минуту с момента предупреждения.
Ну как, получается?
Нет, конечно! Ведь эта шутка давно проверена: не может человек о чем-то не думать, если его об этом специально предупредили. Не может, как и конструктор о своей кнопке.
Ну, а по-настоящему, как бы нужно было начинать конструировать этот нехитрый трехцветный фонарь?
Какие у нас есть основные элементы конструкции?
Прежде всего — батарейка. Затем — цветопеременная система. Больше пока ничего не нужно. Постарайся не думать ни о чем другом.
Если мелькнет в голове мысль о кнопке или, скажем, о патроне для лампочки — скорее гони эту мысль. Выгони, как надоедливую муху, и запри окно на верхний и нижний шпингалеты. Лучше даже опусти шторы.
Смелый и опытный конструктор, который достиг такой тренировки конструкторского мышления, что, в шутку говоря, способен даже не думать о белом медведе, может осторожно записать мысль насчет кнопки или патрона и снова вернуться к общей конструкции.
Вот тут он и думает: как же сделать основное, то есть цветопеременную систему?
Можно сконструировать движущиеся заслонки, вращающийся диск, можно поставить барабан. Или, наконец, применить окрашенные лампочки и нажимом разных кнопок поочередно зажигать то одну, то другую.
Но это уже путь наименьшего сопротивления. Такую конструкцию может разработать только увлеченный своей оригинальной кнопкой конструктор. Здесь ему большое поле деятельности — поставит сразу три кнопки. Правда, получится уже не фонарь, а что-то вроде гармони.
Но оставим фонарь в покое — нам он был нужен для того, чтобы показать, откуда начинается конструкция и как опасно увлекаться мелочами.
Как же примерно создается радиостанция?
Почему с ящика, с общей формы аппарата часто приходилось начинать конструирование?
Потому что вся конструкция малой (именно малой) радиостанции определяется батареями и аккумуляторами. Все зависит от того, как их поставить: рядом или друг на друга, боком или плашмя. В зависимости от положения батарей радиостанцию можно вытянуть вверх или в ширину, сделать ее плоской или кубической.
Поэтому не случайно был взят пример с фонарем. Там тоже общие габариты определялись батарейкой.
Представь себе такую картину. Сидит конструктор и строит домики из батарей и чурбачков. Пробует десятки вариантов, для того чтобы остановиться на более или менее приемлемой конструкции.
Но это только начало. Игра в кирпичики.
Сколько же места остается для самого аппарата? Немного. Можно ли. уложиться в таком объеме?
Прикинем. Основные детали: конденсаторный блок, два трансформатора, три лампы, катушки и переключатели.
В оставленном месте они никак не размещаются.
Приходится или увеличить весь аппарат, или по-иному расположить батареи.
Опять сначала. Батареи передвигаются вперед, назад, вниз, вверх... Ну вот, места осталось побольше.
Теперь посмотрим, как будет выглядеть наш аппарат, удобно ли им пользоваться на ходу, в движении.
Из картона по тем же размерам, которые мы только что установили, делается радиостанция.
Мы уже видим ее общие контуры. Можно примерить и на радисте, для которого она предназначается.
Вот он перед нами в полном вооружении, с противогазом и лопатой, подсумками и ранцем. Где же он будет носить радиостанцию?
И бегает конструктор вокруг своего настоящего заказчика, как хороший портной во время примерки, только в зубах у него не булавки, а карандаш.
Ох, и трудное это дело — пригонка, примерка технической конструкции к человеку! То антенна мешает, то к ручкам настройки не подберешься.
Ну, скажем, место для радиостанции определено. Удобнее носить ее за плечами, чем сбоку, как противогаз.
Начинается новый этап. Заказана деревянная модель аппарата — просто дубовый брусок, к нему прикреплены ремни и антенна.
... Вечером, когда все уходят домой, удивленная уборщица, открыв дверь лаборатории, могла наблюдать следующее.
На полу расстелен брезент, и серьезный мужчина с винтовкой и каким-то чурбаном за плечами ползает по комнате то на животе, то на боку. Полежит немного, покрутит какие-то ручки у чурбана и опять ползет.
Уборщица роняет щетку и, шлепая калошами, бежит по коридору, предварительно захлопнув за собой дверь.
Конструктор поднимается, швыряет чурбан в угол, снова начинает перекладывать батареи и детали с места на место.
Оказывается, что лежа нельзя дотянуться до переключателя. Надо искать другое расположение батарей и самой радиостанции.
Работа уже начинает надоедать. Кажется, что выход найти невозможно. Но этому чувству поддаваться нельзя! Чтобы даже не было мысли об этом.
Итак, начинаем все сызнова.
Бывают и счастливые находки, когда выясняется, что можно освободиться от лишней ручки или некоторые детали сделать меньше, но на это рассчитывать не стоит.
Чем дальше, тем труднее. Уже начинают всплывать новые вопросы, например: не размещается шкала, очень мала панель управления, ручки тесно расположены. А может быть, и не тесно? Кто прав?
В этом случае конструктор прибегает к практическому опыту. Берет настоящую варежку, надевает на руку и пробует покрутить ручку, расположенную на доске. Но так, чтобы не затронуть другие ручки.
Это все только начало. Конструирование радиостанции впереди.
А когда конструктору кажется, что наступил предел его исканий, он мысленно обращается к помощи коллектива.
Одно только сознание, что за твоей спиной стоит огромная армия, способная преодолеть все, казалось бы, неприступные твердыни техники и в нужный момент прийти тебе на помощь, вселяет бодрость и уверенность.
Неожиданно приходит смелое решение, и кажется ему, что солнечные лучи уже играют на готовом чертеже.
Все, о чем только что рассказывалось, в основном касалось проектирования аппаратов.
Но вот настала новая пора. Сделаны опытные образцы, доказана возможность создания аппарата подобного типа, проверены на практике его свойства, общая конструкция получила одобрение.
Надо браться за чертежи. В новом варианте необходимо учитывать особенности промышленного выпуска.
Собственно говоря, с этого момента и начинается конструирование.
Инженер склонился над чертежом, от руки набрасывает общие контуры будущего аппарата.
Идет молчаливый разговор, будто спорят в человеке два голоса:
«Вот это действительно замечательная конструкция! Как продуманно и закономерно расположены детали! Прекрасное соотношение длины и ширины. Удобное управление. Да, это будет окончательный вариант».
«К чему такая восторженность? Прямо скажем: решение не из блестящих. Куда, спрашивается, вылезла вот эта ручка? Общая конструкция высока и неустойчива. Управление неудобное».
Так противоречиво автор оценивает свое произведение.
Мучается, страдает, с пристрастием разносит каждый свой вариант, и все это лишь для того, чтобы приглушить в себе восторженность, излишнее увлечение успехом.
Суровой, придирчивой оценкой он старается отмести все ненужное, наносное, поверхностное, чтобы идти дальше, от одного варианта к другому.
Нельзя только любоваться своей последней конструкцией, как бы она ни была удачна.
Это похоже на восторженного путешественника. Он млеет перед обыкновенным холмом, забывая о том, что впереди его ждут величественные снеговые горы.
Конструктору нельзя слишком рано успокаиваться и считать, что цель им достигнута, когда он еще не исчерпал всех своих возможностей. Таким путем не создаются хорошие, продуманные вещи.
Злым и придирчивым должен быть автор к своим творениям. Настолько придирчивым и несносным, что если бы он перенес подобные черты характера на окружающих, то снискал бы себе славу самого тяжелого и неприятного человека во всем доме.
К счастью, творческая работа воспитывает в человеке совсем иные черты характера. И только в оценке своих творений автор может быть брюзжащим скептиком, которому все нехорошо, все не нравится.
Но скептиком умным и знающим: он должен суметь доказать, почему ему не нравится тот или иной вариант и что в нем плохого. Но если этот придирчивый старик будет только пыхтеть й жаловаться: «Мне не нравится! Это плохо! Это безобразно!», а почему плохо, почему безобразно, он не сможет сказать, тогда не слушай его. Работе это не помогает.
У конструктора появится чувство излишней неудовлетворенности, скука и охлаждение к начатой творческой работе. А это очень опасно, потому что творческий процесс должен быть в самой своей сущности радостным и желанным.
Так в постоянном столкновении двух творческих начал — увлечения и критического отношения к своей работе — создается конструкция.
К чему же это приведет? К чему приведет спор двух сторон — восторженного конструктора и скептика? Когда же надо заставить замолчать всезнающего придиру?
Если так создавать аппарат, то, пожалуй, никогда ни на чем не остановишься. Все варианты будут плохи.
Несомненно, что где-то нужно остановиться. И найти этот момент — самое трудное. Надо воспитывать в себе особое мужество, чтобы остановиться с разбегу и сказать:
«Вот именно здесь истина, то, что я ищу! Поэтому последний вариант, № 17, утверждаю как самый совершенный и буду защищать его перед товарищами».
Я говорил о путешественнике, который любовался обыкновенным холмом, а за ним оказались прекрасные горы.
Так вот, добрался конструктор до этих гор. Здесь ли ему остановиться окончательно?
А может быть, впереди его ждут горы еще выше, еще красивее?
Идти ли дальше? Трудный вопрос.
Народная мудрость говорит: «Лучшее есть враг хорошего». Можно улучшать свою конструкцию буквально до бесконечности и никогда не дойти до желаемого конца.
То есть, короче говоря, никогда ее не закончить. Ни хорошую, ни плохую.
Надо уметь вовремя остановиться.
Итак, предположим, что выбран самый лучший вариант. Конструктору он очень нравится.
Однако для последней, окончательной самопроверки из глубины своего сознания конструктор вызывает придиру. Кажется, будто сидит он на столе — сморщенный, маленький старикашка, похожий на гнома из детских сказок.
«На этот раз вам нравится?» — спрашивает конструктор.
Молчит придира. Потом нехотя заявляет:
«Видите ли, пока возражений особых не имею, но думаю, что потом, уже в практической работе, выявятся серьезные недостатки данного варианта. А вообще, что вы меня спрашиваете? Я давно заявлял, что вы бездарный конструктор. Любой школьник сделает все эти игрушки гораздо лучше...»
Вот ведь какого дерзкого гнома приходится иногда вызывать, чтобы он несколько охладил чрезмерную влюбленность конструктора в свои аппараты!
Но сегодня старый скептик неправ — он не привел ни одного технического довода против избранного варианта. Он только брюзжал, что, как известно, не доказательство.
После этого тебе уже действительно начинает нравиться найденная конструкция.
Живительная теплота разливается по всему телу. Светлеет хмурый осенний день.
Теперь вперед, к детальной разработке аппарата. Конструктор бежит к чертежной доске, где ждут его розовое поле миллиметровой бумаги и остро отточенные карандаши.
У нас много научно-исследовательских институтов. Они тесно связаны с производством, помогают заводам разработкой новых схем аппаратов, новых материалов, создают методику измерений, ищут новые пути совершенствования техники.
Большое счастье работать в научно-исследовательском институте, где есть прекрасно оборудованные лаборатории, библиотеки и тесная связь с крупнейшими научными учреждениями страны.
Во многих институтах трудятся ученые, имена которых известны всему культурному человечеству.
Рассказывая о создании маленькой радиостанции, я не могу не вспомнить о встречах с замечательным представителем советской радиотехники Михаилом Васильевичем Шулейкиным, чудесным человеком и руководителем.
Он воспитывал в молодых специалистах не только высокую культуру творческого труда, но и умение видеть завтрашний день науки. С его именем связано все новое и смелое, чем богата сегодняшняя радиотехника.
Михаил Васильевич был разносторонним ученым. Он занимался изучением распространения волн, передатчиками и приемниками, лампами и применением радиотехники в разных областях науки. Он создал теорию антенн и расчеты ламповых генераторов. Все интересовало академика Шулейкина.
Неукротимую жажду к знаниям и творчеству он передавал молодежи, причем учил ее умению связывать науку с практикой.
Михаил Васильевич Шулейкин очень резко восставал против упрощенчества и стремления некоторых специалистов двигаться по проторенной дорожке. Он не признавал никаких «объективных условий», ссылок на ограниченные производственные возможности.
Помню следующий случай. Михаил Васильевич рассматривал опытный образец радиостанции, которую мне пришлось разрабатывать. Внимательно ощупывал глазами все детали, разглядывал монтаж и вдруг заметил катушку самоиндукции, намотанную на эбонитовом каркасе.
Академик иронически посмотрел на меня и с усмешкой заметил:
— Молодой человек, а в катушках оставили эбонит!
Должен сказать, что в те годы при конструировании радиоаппарата, как правило, применялся эбонит. Других подходящих изоляционных материалов не было. С точки зрения радиотехника эбонит обладал серьезным недостатком — был чувствителен к изменениям температуры, отчего менялась частота генератора, в особенности на ультракоротких волнах.
Только в Ленинграде небольшая лаборатория разрабатывала новые изоляционные материалы, пригодные для радиотехники. В частности, эта лаборатория делала специальную керамику, без которой сейчас немыслим ни один радиоаппарат.
Михаил Васильевич считал, что пора уже применять в радиоконструкциях новые изоляционные материалы и, по его мнению, «молодой человек» просто не имел права мириться с устаревшей техникой.
Когда я пытался возразить академику и стал ссылаться на то, что керамические катушки пока еще делаются в лаборатории, а радиопромышленность не сможет выпускать радиостанции, рассчитывая на лабораторное производство, Михаил Васильевич сказал:
— А кто же должен двигать технику? Поставьте в образец аппарата настоящие материалы, и вы увидите, что назад к эбониту возврата быть не может.
Это увидел, причем довольно скоро, не только молодой конструктор, но и работники завода, где были заказаны новые радиостанции.
Сначала катушки делались в Ленинграде. Маленькая лаборатория расширялась, потому что радиозаводам требовались новые материалы.
Затем керамические детали стали производить сами заводы, в специальных цехах. Они начали обеспечивать новым изоляционным материалом все виды радиопродукции.
В другой раз Михаил Васильевич вызвал меня к себе в кабинет и, хитро улыбаясь, стал что-то доставать из бумажника.
— Что вы скажете в свое оправдание? — сказал он, протягивая мне тонкую металлическую пластинку, похожую на потемневшую жесть.
Рассматривая пластинку, я догадался, что это новый магнитный материал, который называется «пермаллой», В то время об этом сплаве, позволяющем в несколько раз уменьшить размеры трансформаторов и делать их более легкими, радиоинженеры знали только понаслышке.
— Так что же вы скажете? — снова повторил свой вопрос Михаил Васильевич и радостно зашагал по кабинету. — Никаких оправданий! — поднял он руку, заметив, что я действительно хочу оправдаться.
Я почувствовал, что Михаил Васильевич сейчас спросит, почему до сих пор в маленьких радиостанциях связисту приходится таскать чуть ли не килограммы железа, из которого собраны сердечники трансформаторов, и почему такой чудесный материал с большой магнитной проницаемостью, как пермаллой, выпал из поля зрения конструктора. Но ведь новый сплав в то время делался в маленьких тиглях, чуть ли не в пробирках. Рано было еще мечтать о пермаллое.
— Сейчас же поезжайте к ним в лабораторию, — сказал академик.—Достаньте пермаллой хоть на один трансформатор. Сделайте его, проверьте и поставьте в образец радиостанции. Узнайте производственные возможности лаборатории. Надо оформить заказ, поддержать молодых исследователей. Я слыхал, что у них есть еще новые магнитные материалы.
С тех пор прошло много времени. Радиотехника (особенно высоких частот) уже не могла довольствоваться эбонитом, который навсегда был изгнан Михаилом Васильевичем из радиоаппаратуры.
Сейчас даже радиолюбитель постесняется применить эбонит в какой-нибудь конструкции передатчика или приемника, где требуется высокая устойчивость частоты.
Есть уже маленькие трансформаторы, не больше грецкого ореха, которые работают лучше старых, весом в полкилограмма.
А магниты? Да раньше мы и не думали, что можно сделать динамик с постоянным магнитом, который весил бы меньше килограмма.
Теперь же появились крохотные динамики в цветных пластмассовых коробочках. Они очень легки и обычно применяются для проволочных радиосетей. Работают такие громкоговорители много лучше, чем прежние. Они и чувствительнее, и проще, и значительно дешевле.
Помню, сколько печальных разочарований принесли нам первые образцы радиодеталей из нового изоляционного материала, так называемого полистирола.
Его электрические свойства были замечательны. Этот прозрачный, тогда еще желтый, материал обладал минимальными потерями, то есть если из него делать катушки в радиостанциях, то приемник становится чувствительнее, да и передатчик работает лучше, не теряется энергия в самом материале катушек.
Но радость наша была преждевременна. Катушки вдруг ни с того ни с сего трескались, не выдерживали жары и мороза. Волна радиостанции, где стояли катушки из полистирола, оказывалась непостоянной.
Короче говоря, эбонит мог все еще спорить с новым материалом.
Инженеры-химики, которые разрабатывали полистирол, были в отчаянии, а радиотехники торопили их и присылали безрадостные протоколы испытаний, где откровенно писали все, что они думали о новом материале.
В то время наша промышленность плохо еще знала пластмассы. Некоторые производственные организации выпускали нехитрые стаканчики для бритья, какие-то пестромраморные тарелки, чернильницы и игрушки.
Недолговечны были эти изделия. Стаканчики часто лопались, так же как и катушки из полистирола. Тарелки чуть ли не выворачивались наизнанку от горячего супа, а чернильницы предательски плавились на солнце.
Академик Шулейкин требовал от нас применения новых материалов. Он даже указывал на возможность производства аппаратов целиком из пластмассы.
В науке не бывает случайностей. Только упорная и планомерная работа могла привести к желанным результатам.
Много лет подряд исследовали свойства полистирола и других радиоматериалов инженеры из ленинградской лаборатории. На заводах и в исследовательских институтах ученые испытывали новые радиоматериалы, керамику, разные пластмассы, добиваясь их прочности, стойкости при разных температурах, простоты технологии и дешевизны. Без этого нельзя было рассчитывать на массовый выпуск радиоаппаратов.
Ну, как будто бы самое страшное осталось позади. Испытания закончены. Изучены капризы радиоволн, выяснены и устранены разные болезни аппаратов. Радиостанция проверена в полевых условиях. Что еще нужно?
Теперь аппарат можно сдать на завод для массового производства и приниматься за новую работу.
Но не тут-то было. Самое трудное оказалось впереди. Это массовый выпуск.
Без конструктора первого образца заводу нельзя обойтись.
Начинается новая работа. Все остальное было только вступлением. Аппарат рождается заново.
Вспоминается довольно убедительный пример, дающий наглядное представление о том, что такое массовая продукция.
Много лет назад был объявлен конкурс на небольшое изобретение, но премии за него назначили очень большие.
Нужно было изобрести пробку для закупоривания бутылок пива и минеральных вод.
Главное условие — отказаться от импортной коры пробкового дерева, а там изобретай, придумывай что хочешь.
Пробку, как ты понимаешь, изобрести нетрудно. Это не какая-нибудь радиостанция.
Летели проекты со всех концов страны. Изобретатели присылали готовые образцы пробок и даже с бутылками.
Каких только не было предложений! Изобретались пробки резиновые, бумажные, фарфоровые с замком и резинкой (видал, наверно, такие), разных типов, разных конструкций. Многие пробки были удобны, надежны и просты. И, главное, без импортной коры. Выбирай любую пробку — все хорошие.
Но инженеры-производственники долго судили, рядили и испытывали разные образцы. Потом все дело передали экономистам и бухгалтерам: «Нате, теперь вы займитесь расчетами».
Сосчитали мудрые хозяйственники, и в результате оказалось, что жестяный колпачок с тонкой пробковой прослойкой (конструкция, какую мы видим сейчас всюду на бутылках) обходится примерно на копейку дешевле других пробок при всех одинаковых технических свойствах. Ее и приняли.
Непонятно. Бутылку с фарфоровой пробкой можно открыть сразу, даже без штопора, а для новой конструкции необходим специальный ключ. Кроме того, фарфоровая — вечная, не теряется, а вновь изобретенный жестяный колпачок почти всегда выбрасывается. Что же тут хорошего? И хоть тонкий кружочек пробки, но все же нужен.
Оказывается, все это дело подсчитано, все учтено. Копейка экономии на каждой пробке составляет миллионы рублей. Вот что значит массовое производство!
А ну-ка, попробуй изобрести обыкновенную спичку, которая была бы на несколько сотых копейки дешевле. Десятки миллионов рублей можно сэкономить государству.
Так получилось и с радиостанцией.
Законы массового производства были применены и для этого аппарата.
Приехал автор на завод со своим аппаратом. До этого с промышленностью никогда не сталкивался. Все было в диковинку.
Посмотрели производственники на опытную конструкцию со всех сторон, развинтили ее на части и огорченно вздохнули:
— Мы такой аппарат сделать не можем.
¦— Как так? — удивился автор. — У нас его в мастерской сделали. А вы же завод.
— В том-то и дело, что мы завод, поэтому сделать не можем.
— Что же, оборудование у вас неподходящее или специалистов мало?
— Всё у нас есть, — говорят на заводе. — И станки-автоматы, и прессы, и наилучшие токарные, фрезерные, шлифовальные, строгальные станки. Люди у нас чуть не все стахановцы, нормы выполняют на двести процентов. Специалисты прекрасные, знают свое дело в совершенстве. Но таких аппаратов, как ваш, мы можем сделать штук десять в месяц. Устраивает?
— Да вы смеетесь? А как же сделать, чтобы вы смогли выпускать этот аппарат в достаточном количестве?
— Единственный выход — переделать его для нашего массового производства. Только вы должны помогать нам, так как аппаратов подобного типа мы никогда не делали. Мало ли капризов встретится.
Это было второе рождение радиостанции. Все детали переделывались и вся конструкция переводилась на язык больших чисел.
Каждый лишний угольник для крепления деталей в аппарате казался главному конструктору личным оскорблением. И когда автору приходилось его уговаривать, чтобы он оставил «вот этот простой, маленький угольничек», потому что вдруг в процессе производства придется закрепить какую-нибудь новую детальку, конструктор грозно вынимал из стола полуметровую логарифмическую линейку, быстро скользил движком и убедительно доказывал:
— Этот «угольничек» потребует столько-то рабочих часов, столько-то килограммов металла. Месячный выпуск может сократиться. А кроме того, надо подумать об экономии. Радиостанция очень дорога.
Приходилось вздыхать и соглашаться.
У заводских инженеров появились сомнения в прочности конструкции.
Несомненно, что радиоаппарат должен быть абсолютно надежным. С этим нельзя не согласиться. Он не должен портиться от толчков и ударов. Сброшенный примерно с высоты одного метра, он обязан нормально работать, будто ничего не случилось. Ведь маленькая радиостанция — боевое оружие, как и винтовка, а винтовка никогда не отказывает, как бы ее ни бросали. Вот такой должна быть радиостанция.
Это мы очень хорошо знали в лаборатории и к этому стремились, когда проектировали конструкцию переносного радиоаппарата.
Какими же путями можно решить задачу надежности и прочности?
Ничего особенно трудного как будто бы здесь нет. Можно создать целиком литую конструкцию необычайной прочности. Даже если наступить на коробку такой радиостанции, с ней ничего не сделается. Есть и другой путь: сделать сварную железную конструкцию. Получается очень прочный каркас.
Все это мы тоже знали.
Но когда, по предложению заводских инженеров, наша полевая радиостанция прошла специальные испытания в действительных условиях ее работы, то мы убедились, что аппарат не обладает и десятой долей желаемой прочности.
В чем же дело? Почему не сделать коробку радиостанции литой или сварной, с толстыми стенками? Прочно и надежно.
Оказывается, эта прочность достигается весьма дорогой ценой — увеличением веса.
А малый вес радиостанции, которая используется связистом в боевой обстановке, является решающим тактическим условием. Где уж тут думать о литой или сварной коробке!
Почему бы тогда не применить литье из легкого металла — например, из алюминия?
Это тоже не выход. Тонкие стенки из алюминия не дадут нужной прочности. Их нужно делать довольно толстыми.
Заводские инженеры пошли по другому пути. Они начали применять так называемое профилирование.
Обыкновенная гладкая коробка из тонкого алюминия прогибается от легкого нажима рукой. Если же мы выдавим на ней «ребра жесткости», как на коробке противогаза, она сразу станет много прочней.
Так и поступили. Сделали коробку из тонкого, миллиметрового, алюминия, даже из дюралюминия, который еще тверже, и запрятали в нее радиостанцию.
Заводской техник ее испытал как полагается: бегал, ползал, бросал... Аппарату здорово досталось. И вот наконец к вечеру мы стали осматривать нашу конструкцию.
Это была совсем другая радиостанция: облезлая, мятая, с вырванными крючками и замком. Резко изменилась градуировка, разболтались ручки, нарушились контакты в переключателе.
Значит, нельзя облегчать конструкцию за счет ее прочности. Нельзя ставить тонкий алюминий на стенки: острые камни р#ут его и мнут. Надо найти компромиссное решение: пусть радиостанция будет немного тяжелее, но ^ато значительно прочнее.
Для коробок радиостанций мы решили применять не тонкий алюминий, а железо, причем хорошо профилированное. Надо сделать жесткую и надежную конструкцию.
У производства совсем иные, особые требования. Они резко отличаются от тех, которые мы предъявляли первому образцу.
При конструировании этого образца многое не учитывалось. Например, нам было совершенно безразлично, какого диаметра винты в нем применяются. Важно, чтобы они выдерживали требуемую нагрузку. А в серийном выпуске совсем другое.
Прибежал технолог:
— Чего вы там наконструировали? У меня поточное производство, а не выставка всех типов винтов! Зачем тут появился двухмиллиметровый винт? Нет таких винтов в сборочном цеху. Замените стандартным.
Стучится в дверь конструктор, который готовит инструмент для массового производства аппаратов:
— Нельзя ли эту пластинку уменьшить на два миллиметра? Получаются очень большие отходы при штамповке.
Снова разговор с конструкторами и технологами.
— Мы не можем выдержать такие размеры — ведь в вашем образце все подогнано вручную.
— Что ж, давайте прибавлять на допуски, — упавшим голосом соглашается автор.
Ведущий конструктор пододвигает к себе чертеж, образец аппарата, берет линейку и после минутной паузы, не предвещающей ничего хорошего, начинает:
— Итак, у нас ширина аппарата сто миллиметров. Прибавим допуски по два миллиметра на каждую сторону — это на штампы. Значит, уже сто четыре. Да на толщину стенок по два миллиметра — это уже сто восемь. .. Да на сборку — это уже сто двенадцать. Прибавим еще...
— Позвольте, — взмолился автор, — я, можно сказать, всю жизнь занимаюсь уменьшением аппарата, добился того, что он стал действительно маленьким, а вы за несколько минут решаете увеличить его чуть ли не в полтора раза!
— И увеличим! — в азарте восклицает инженер.— Мы еще внутренность аппарата не трогали. Пожалуйста, на конденсатор — четыре миллиметра, на реостат — четыре, на катушку — шесть. Вот уже общая ширина сто двадцать шесть миллиметров. Округляем — будет сто тридцать. Да, мне кажется, что сами детали очень малы. Тоже надо прибавить. Словом, в сто пятьдесят миллиметров можно уложиться.
Потом автор постепенно отвоевывал у производственников миллиметр за миллиметром. Бои шли с переменным успехом.
Наконец закрепили рубежи. Пожалуй, большая территория осталась за производственниками.
Так бывшая «карманная» радиостанция снова увеличилась.
Даже на заводе, куда попал готовый образец радиостанции, продолжались поиски удобной и надежной антенны. В создании ее конструкции принимали участие не только инженеры и лаборанты, но и все рабочие опытного цеха.
Чуть ли не ежедневно мы рассматривали всё новые и новые предложения, делали опытные конструкции и тут же их браковали.
В лабораторном образце аппарата антенна была составной, из нескольких колен, общей высотой немного больше метра. Вещь как будто бы очень простая, но придумать конструкцию антенны, чтобы она была прочной, быстро собиралась и разбиралась, не ломалась в лесу, нелегко. Кроме того, антенна должна быть проста.
Некоторые конструкторы предлагали антенну, сделанную по принципу телескопического штатива от фотоаппарата. Нужно работать радиостанции — взял антенну за верхушку и вытянул. Кончил работу — нажал и сложил.
Чего проще? Быстро, удобно! Отдельные части такой антенны не растеряешь, производственно она выполнима.
Но от такой складной антенны нам пришлось отказаться.
Для испытания мы взяли складную ногу штатива, выдвинули ее на полную длину, слегка по ней ударили, после чего предложили автору проекта снова сложить ее. Оказалось, что из-за небольшого изгиба ножка штатива уже не складывалась.
Вот поэтому мы тогда и не стали применять такую конструкцию, несмотря на ее заманчивость. Прочность недостаточна.
Вскоре один инженер предложил весьма оригинальную антенну. На шлеме связиста был поставлен изолятор, а на нем укреплен прут с метелкой. Электрические свойства антенны были удовлетворительны; кроме того, тонкий, гибкий прут позволял ходить и по лесу. Можно было с такой антенной ползать; в этом случае она стояла вертикально, то есть в наиболее выгодном для связи положении.
Однако не подошла и такая антенна. Забраковало ее... зеркало.
Конструктор, предложивший эту систему, надел ее на себя и подошел к зеркалу. На него глянуло смущенное лицо в шлеме с дрожащим хвостом и кисточкой. Вид был настолько комичен, что конструктор расхохотался.
Стали придумывать и испытывать новые варианты.
— А если взять антенну, сделанную по принципу свертывающейся стальной рулетки? — предложил молодой техник. — Портативна, в карман даже убирается. Гибка, быстро развертывается. Да что тут говорить! Надо пробовать.
Терпеливо выслушали и этот проект. Затем заводские инженеры переглянулись между собой, и один из них вынул из ящика стола стальную рулетку.
— Держится? — спросил он у изобретателя, развертывая стальную ленту.
— Держится.
— А теперь пройдите с антенной быстрым шагом.
Молодой техник шел, и антенна, изгибаясь при движении, била его по лицу.
— Ну вот. А если вы побежите?
В итоге всех поисков мы все же остановились на антенне из отдельных трубчатых стальных колен, свинчивающихся между собой. Это прочно, надежно, хотя и не совсем удобно.
Когда же мы начали испытывать радиостанцию в лесу и радист побежал, то, зацепившись за ветку, стальная трубка сломалась у самого основания.
Опять неудача. Даже стальная трубка не выдержала. Какова же должна быть прочность антенны?
Было ясно, что при таком большом рычаге, от верха до основания, антенна обязательно будет ломаться. Значит, надо эту задачу решать по-иному. Нельзя до предела увеличивать прочность основания антенны. Нижнюю ее часть надо делать гибкой.
Мы попробовали поставить внизу спиральную пружину, но ходить с такой антенной было нельзя: она описывала над головой правильные эллипсоиды. Для того чтобы избежать этого, надо пружину делать толстой, большой, весом примерно около килограмма. Резина для основания антенны тоже не подходила.
Тогда один из работников завода предложил двадцать второй вариант:
— Давайте сделаем нижнее колено из пучка проволоки.
Мне вспомнилась старая детская сказка: старик отец, умирая, говорил своим наследникам о венике, который очень трудно сломать, в то время как каждый его прутик в отдельности переломить легко.
Вот такой тонкий веник из стальных прутиков мы и поставили вместо нижнего колена нашей антенны.
Антенна стала гибкой и уже не ломалась.
— Нам нужна завтра полная спецификация деталей, конденсаторов и сопротивлений, — как-то заявил автору главный инженер.
— А это потом подберем, — наивно отмахнулся конструктор радиостанции. Он все еще не мог привыкнуть к требованиям массового производства.
— То есть как так — подберем? Нам же нужно заказывать их на другом заводе.
— Тогда закажите разные, а мы выберем!
Главный инженер удивленно пожал плечами.
Неопытному конструктору из исследовательского института было неизвестно, что на заводе все детали ставятся в аппараты одинаковыми, а не подбираются для каждого. Если на схеме написано «20 тысяч ом», то это сопротивление и нужно ставить.
Необходимо заранее так наладить приемник или передатчик, чтобы при любых условиях, при любых лампах и даже при нескольких разряженных батареях это сопротивление в двадцать тысяч ом всегда точно выполняло свое назначение.
А этих деталей — сопротивлений и конденсаторов — в радиостанции много, и каждая из них должна быть принята навсегда для данной серии. В процессе производства детали менять нельзя.
Сделали первый десяток аппаратов. Все как будто получается хорошо. Начали регулировать — ничего хорошего.
Приемники свистят, в передатчиках мощность или очень велика, или очень мала. Некоторые аппараты совсем не работают.
Что же случилось?
Производственники волнуются, говорят, что это аппарат такой — недоработанный. Пускай сам автор садится в цех и настраивает каждый экземпляр.
Автор, конечно, в амбицию:
— Как так? Аппарат все испытания прошел! Виднейшие специалисты дали ему самую высокую оценку. Просто-напросто ваш завод не справился с поставленной задачей. Переконструировали радиостанцию, вот ничего и не получилось. Я же спорил, протестовал, говорил, что не так надо делать.
Спорили много. Уже кое-кто из заводских инженеров начал поговаривать:
— Не отказаться ли нам от этой хлопотной затеи? Никогда не выпускались у нас аппараты ультракоротких волн. Да и во всем мире их нет. Может быть, для массового выпуска ультракоротковолновая техника еще не созрела. Надо снять заказ.
Но этого не хотел коллектив. Перед нависшей опасностью позабылись недавние распри. Это был советский завод, где работали советские люди. Они неделями не выходили с завода, изучали капризы радиостанций. .
И наконец нашли! Допуски! Мы внимательно отнеслись к механическим допускам, всюду дали запасы по несколько миллиметров, а электрические допуски забыли.
Например, то же сопротивление, обозначенное как двадцать тысяч ом, может иметь и шестнадцать и двадцать четыре тысячи, то есть отличаться на двадцать процентов в обе стороны. Значит, надо подбирать такой режим схемы, чтобы при отклонении величины сопротивления в указанных пределах аппарат работал нормально.
Подобрали все величины. Аппараты стали работать устойчиво, потому что, кроме величин сопротивлений и конденсаторов, мы также учли изменения, которые могут быть при намотке катушек и трансформаторов, при установке и монтаже деталей, то есть установили допуски по всей схеме.
Опять неудача: радиостанция стала давать меньшую дальность.
Выяснили причину и пришли к убеждению, что наши допуски, которые требуются для серийного производства, понизили дальность действия на двадцать процентов. А кроме того, увеличились вес и размеры радиостанции.
Она стала менее экономичной, чем была в первом образце.
Казалось бы, что на заводе радиостанция должна получиться лучше. Наивное заблуждение!
Однако мы не только потеряли, но и кое-что приобрели. Изучили основное, очень важное качество — надежность в работе радиостанции.
Закончилось изготовление первых экземпляров радиостанции.
Это уже заводская продукция.
Аппараты испытывали очень долго, тщательно и, как говорится, «с пристрастием».
Техник бежит с радиостанцией.
— Ложись! — слышится команда, и он со всего размаха падает на лед.
Ничего, радиостанция выдержала, работает.
— А ну-ка, еще раз!
Отломилась ручка переключателя. Запишем.
— Беги по лесу. Быстрее, еще быстрее!
Сломалась метелка антенны. Запишем.
— Ну как, все еще работает?
— Пока работает.
Зашли в помещение, отогреваем замерзшие пальцы.
— А ну-ка, поставь сюда радиостанцию.
Резким ударом радиоаппарат сбрасывается со стола, падает плашмя. Глухой удар отдается в ушах. Мне кажется, что это не радиостанция, а живое существо грохнулось на пол.
Но это нужно, и «жестокость» эта мне понятна: ведь не будь ее, многое в поведении аппарата осталось бы невыясненным.
Протокол отмечает: испортилась лампа, погнулся замок, изменилась волна, отпаялся конец у переключателя.
Все нужно учесть, исправить, чтобы в серийном выпуске не допустить подобных недостатков.
Вызывает сомнение переключатель. Проверим. Технику дается задание, и он начинает щелкать переключателем: «Прием — передача», «прием — передача». И так— десять тысяч раз.
Я сижу в соседней комнате и в ночной тишине слышу: щелк... щелк...
Заканчиваются последние испытания.
Казалось бы, чего проще — исправить в чертеже одно только слово «дюралюминий» на «сталь 3» (так называется обычное железо). А оказывается, дело это очень сложное.
Железная стенка экрана (вместо дюралюминиевой) возьмет на себя часть мощности передатчика, да и чувствительность приемника снизится, дальность его действия значительно уменьшится. Вот аппарат и не годится.
Как же выйти из этого положения?
Потребовалось немного изменить конструкцию — отодвинуть катушку подальше от стенки. Сделать это очень просто: надо только просверлить дырку на один сантиметр правее и на новом месте закрепить катушку.
— Вот вам и выход из положения. С завтрашнего дня можете выпускать аппараты по-новому!
Наутро заводской конструктор принес следующий любопытный документ.
Вот он дословно:
«Что нужно сделать для того, чтобы перенести дырку в экране на один сантиметр вправо.
1. Исправить чертежи экрана в развертке.
2. Исправить чертежи узла (экран и сборка).
3. Исправить чертежи общего вида.
4. Исправить чертежи штампа.
5. Переделать штамп (сначала отпустить на огне, произвести все механические работы, потом снова закалить) .
6. Переделать приспособление для сборки.
7. Исправить технологические карты.
8. Изготовить новые шаблоны для проводов, идущих к катушке.
9. Переделать несколько тысяч заготовленных проводов для монтажа катушки.
10. Научить монтажниц новым операциям.
11. Изменить электрические данные в цеху регулировки.
12. Проверить на опытной партии все неполадки, которые могут возникнуть в связи с данным изменением».
Это далеко не полный перечень работ, которые нужно проделать для того, чтобы перенести дырку на один сантиметр вправо.
Ты представляешь себе, что такое заводские чертежи? Они — во всех цехах, у конструкторов, у контролеров, у приемщиков. Везде и всюду.
Перенести на другое место дырочку — это значит, нужно изъять все чертежи, чтобы в цехах не остался неисправленным какой-нибудь чертеж. Иначе может остановиться производство. Например, контролер, еслд у него останется старый чертеж, просто не будет принимать новые экраны, а начальник сборочного цеха потребует экраны, изготовленные только по новым чертежам.
Это маленькое изменение нам потребовалось сделать лишь в одной детали. А часто для того, чтобы внести поправку, приходится переделывать не одну деталь, а несколько и, следовательно, исправлять чуть ли не все чертежи, штампы, приспособления, менять технологию.
Стоит только тронуть одну деталь, ну, скажем, увеличить ее размер на какой-нибудь миллиметр, как все уже нарушится.
Есть такая занимательная игра. Называется она «бирюльки». Вываливается на стол куча мелких игрушек, искусно выточенных из дерева. В руках у тебя крючок. Нужно осторожно вытащить одну игрушку из общей кучки, не затронув другие, чтобы горка не развалилась.
Редко кому удается это. Если не в начале, то в конце игры обязательно развалится неустойчивая горка.
Так получается и на производстве, если тронешь хоть одну цифру в чертеже. Но это уже не игра в «бирюльки», а серьезная творческая задача.
Коллективу заводских работников все время приходится работать над совершенствованием аппаратов, над их удешевлением, причем часто требуется заменять более ценные материалы другими, как это было в нашем случае с заменой алюминия железом.
Все это требует больших знаний, изобретательности, настойчивости и высокой производственной культуры.
На заводе никогда не прекращается творческая работа. Инженеры, конструкторы, мастера, технологи, весь рабочий коллектив ищут и находят пути повышения производительности труда, совершенствуют и улучшают аппараты.
Так бывает на каждом советском заводе. Люди ищут и находят решения. Поиски никогда не прекращаются.
Это основа развития советской техники.
Так получилось, что наши маленькие радиостанции начали свою работу чуть ли не с самых первых дней Великой Отечественной войны. Они были еще далеко не совершенны и доставляли огорчения не только конструктору и заводскому коллективу, но, самое главное, радистам, тем, кто впервые столкнулся с техникой ультракоротких волн.
Приходилось бывать на фронтах, испытывать новые образцы этих радиостанций, искать причины, почему не всегда они хорошо работают, чтобы внести в следующую партию те или иные усовершенствования.
А кроме того, хотелось знать, где, в каких условиях применяются наши аппараты и какую они приносят пользу передовым частям Советской Армии. Дело это было новое и малоизученное.
Мы искали людей, которые могли бы привести совершенно конкретные примеры, могли рассказать о боевых эпизодах, связанных с работой наших радиостанций. Это было не так трудно, но, к сожалению, мы не всегда точно знаем, о каких аппаратах идет речь — о наших ультракоротковолновых или о других.
Я записал несколько рассказов о подвигах радистов. И не все ли равно, какую технику они использовали? Главное в них самих — скромных тружениках великой войны.
Вот они, эти маленькие рассказы.
Этот случай рассказал мне офицер-связист в закопченной землянке одного из подразделений Ленинградского фронта.
— Осень. Западный фронт. Вот уже две недели, как наши части закрепились на этом рубеже и готовят прорыв обороны противника.
Лесная глушь. Сломанные березы. Золотые охапки листьев прикрывают поднятые стволы орудий.
Далекий орудийный гул — на левом фланге соседнее подразделение начинает обстрел вражеских укреплений.
Мы ждем. Пока еще не получены данные разведки о численности противника, закрепившегося в деревне Синявино. Приводим в порядок снаряжение. В десятый раз проверяем телефонные аппараты, считаем катушки кабеля.
Радист возится у своей маленькой радиостанции: проверяет батареи, раскручивает шнуры микрофона и телефона и наконец включается на прием.
На волне связи тишина, нарушаемая ровным шипением самого приемника.
Поворот ручки — хриплая немецкая речь. Рядом — строгие цифры артиллерийской корректировки. Знакомый голос: это сосед-радист ведет передачу с огневой позиции.
Снова поворот ручки — слышна чья-то глухая, прерывающаяся речь:
— Говорит «Днепр»... Говорит «Днепр». У западной окраины деревни Синявино скопление противника... Двадцать танков... готовится контрнаступление...
Голос затих, затем снова:
— У западной окраины деревни Синявино...
Кто это говорит? Может быть, очередная провокация врага?
Старший лейтенант приказывает вызвать «Днепр» на его волне. Но «Днепр» на вызовы не отвечает.
Медлить нельзя. Сообщения неизвестной радиостанции вселяют тревогу, и поэтому минометчикам приказано занять позиции на направлении ожидаемого удара противника. Артиллеристы застыли у орудий. Дорога, где могли появиться немецкие танки, была пристреляна еще раньше.
Потянулись томительные часы ожидания. Вот уже короткие осенние сумерки...
Слышен приближающийся рокот морского прибоя. Все ближе и ближе. Нет, это не прибой, а отвратительный лязг и скрежет железа, фырканье моторов.
Радист замер в ожидании сигнала с наблюдательного пункта.
Сквозь темнеющие стволы берез уже видны черные туши ползущих машин, за ними мелькают фигуры солдат.
Задача ясна: танки нужно подпустить поближе и бить их в упор, прямой наводкой..
— Огонь!
Оглушительный грохот. Рваными клочьями взлетела земля. Танки заметались, пытаясь повернуть назад. Два из них сошли с дороги и подорвались на минах.
Атака захлебнулась.
Враги не ожидали такой встречи.
В короткие минуты наступившей передышки мы вспоминаем неизвестного радиста, сообщившего нам о контрнаступлении. Почему же он не отвечает на наши вызовы?
— «Днепр», «Днепр», вызывает «Ока», отвечайте для связи... «Днепр», «Днепр»...
До самой ночи ответа не было.
Ночью возвратились наши разведчики. Они подтвердили, что сообщения радиста о количестве и месте скопления войск противника были правильны.
Стал накрапывать мелкий дождь. Стекло шкалы радиостанции покрылось мелкими каплями. Сквозь них просвечивает цифра «98»: на этой волне мы ждали передачу с «Днепра».
Снова знакомый голос. Передача медленная, с большими перерывами:
— Говорит «Днепр»,.. На западной окраине Синявина, за рекой, более пятидесяти танков... пехота, артиллерия... Ожидается продвижение через мост...
Передача оборвалась. На вызовы опять ответа нет.
Положение обострялось. Если танки пройдут через мост, то можно ожидать нового, усиленного наступления противника.
— Выбить противника из Синявина и не допустить, чтобы танки форсировали реку! — последовал приказ командира.
Как бы откликаясь на это, снова заговорил «Днепр»:
— У моста задержусь до вашего прихода... Орудия. .. шесть перенесены на правый фланг... К церкви... На северо-востоке у школы два дзота...
Надо торопиться, чтобы застать противника врасплох и занять мост, пока танки его не перешли.
И вот, поддерживаемая огневым валом артиллеристов, пехота бросилась в атаку.
Фашистские орудия на правом фланге были уничтожены нашими танками. У школы действительно оказалось два дзота. Мы их обошли с фланга.
Зарево пожара пылало над лесом. Небольшие группы отчаявшегося врага с остервенением задерживали наше продвижение к мосту. Яркое пламя горящей бензиновой цистерны осветило противоположный берег, где двигалась лавина вражеских танков. Ободренные скорым подкреплением, фашисты перешли в контратаку. Их танки подползли уже к самой реке.
Вот первый танк осторожно перевалился на мост, за ним потянулись остальные. Это грозило нам большими бедами: уж очень неравные силы.
Танки добрались до середины моста.
— Прощайте, товарищи!.. — снова услышал радист передачу с «Днепра».
И в тот же миг его оглушил мощный взрыв.
Обломки моста, бревна и сваи взлетели вверх. Несколько танков скрылись под водой, а другие в смятении, сталкиваясь друг с другом, ринулись назад.
Воспользовавшись растерянностью противника, наша часть оттеснила его от реки, заняла выгодный рубеж, и артиллерия, пристрелявшись, била по танкам на противоположном берегу.
С первыми лучами солнца мы пробрались к мосту, чтобы найти следы нашего неизвестного друга. И тут же, неподалеку, посреди усыпанного листьями пригорка, заметили воткнутый в землю прутик антенны с тремя листьями клена на острие.
На этих красных, точно обагренных кровью листьях можно было разобрать торопливые строки:
«Я знал, что вы придете. Я радист минометной роты, раненый, остался в камышах, откуда вам и передавал. Слушать вас не мог — из ушей льется кровь, оглох при контузии. Понял, что вы приняли мою передачу — первое танковое наступление отражено. Сейчас проберусь под мост. Там уже все приготовлено. Прошу передать привет всем друзьям-радистам.
Старший сержант П...»
Подпись была неразборчива.
Кто-то бережно взял эти листья с последними строками неизвестного друга и прикоснулся к ним губами.
Сняв шлемы, мы осмотрели взорванный мост, догорающие угли пожарища, но никого не нашли. Вместе с радистом погибла и его маленькая радиостанция.
Спускаясь с холма, мы несколько раз оглядывались на тростинку антенны, трепетавшую на фоне синего осеннего неба.
Мне показалось, что это событие, о котором я услышал от стрелка-радиста, произошло именно в тех местах, где я когда-то испытывал радиостанции на планерах. В ту пору мне неудобно было уточнять.
Впрочем, не все ли равно, где это случилось? Здесь идет рассказ о мужестве, смекалке и опять-таки о маленькой радиостанции. В данном случае она сыграла большую роль, хотя и в несколько необычном для нее применении.
Итак, вот что я услышал от стрелка-радиста.
— Радиограмма сообщала: «Ранен командир партизанского отряда. Врач есть, требуются медикаменты. Сбросьте с самолета».
В тот момент на нашем аэродроме не оставалось ни одного самолета, все ушли на выполнение боевых заданий.
Партизанский отряд, откуда пришла радиограмма, находился где-то в ущелье, и добраться до него горными тропками было весьма затруднительно.
Решили доставить медикаменты на учебном планере, который остался в части от прежних хозяев. Летчик Сахаров взялся выполнить это задание. Он рискнул слетать туда и обратно, используя подходящий облачный фронт. В свое время Сахаров был неплохим планеристом.
Меня взяли вроде как бортрадистом, но без радиостанции, так как на планере ее не было. Что оставалось делать? Я приспособил полевую радиостанцию, которая у нас испытывалась для сторожевой службы.
Выпущенный, как из гигантской рогатки, планер со свистом взвился вверх. Летим. Чудно, конечно, с непривычки. Совсем тихо, только ветер подвывает в тросах.
— Подобраться бы вон к тому облачку, — обернувшись ко мне, сказал пилот, — так бы с ним и поплыли.
Искусно лавируя в струях воздушных течений, он подлетел к облаку. Тут поднялся ветер, заскрипели крылья, начали потрескивать тонкие борта фанерной кабины. Вот-вот лопнет. Ненадежная штука. Мне ведь больше всего на бомбардировщиках приходилось летать.
Уже вечерело, а место расположения партизанского отряда мы обнаружить почему-то не могли. Судя по карте, как будто долетели, но никак не удавалось найти первый ориентир — мостик через ручей.
Хорошо, что радиостанцию взял. Связался со своими и попросил дать еще какой-нибудь ориентир. В это время слышу, как на моей же волне кто-то вызывает и сообщает условный сигнал.
— Сбрасывайте груз на перекрестке дорог у трех берез.
А я и не знал, что у этого отряда были маленькие пехотные станции. Очень удачно получилось.
Присмотрелся — вижу: поднимаются вверх две, как мы заранее договорились, струйки дыма. А возле берез стоят люди и машут руками.
Спрашиваю по радио:
— Как здоровье командира отряда?
— Сегодня уже лучше. Врач ждет вашей посылки.
— Ловите! Вот она! Всё уложили по списку!
И мешок мягко падает в кустарник.
Теперь нам надо вернуться домой до темноты, иначе не найдем аэродрома. С трудом набирая высоту, планер парит над горами, хочет добраться до облаков, но холодные воздушные потоки упорно тянут вниз.
Летим над перелеском. Огонек и звук выстрела. Нас, вероятно, заметили. Выстрелы снова и снова. Я не успел еще ничего сообразить, как почувствовал промозглую сырость. Это Сахаров успел нырнуть в спасительные облака. Выстрелы смолкли.
Мы летели уже довольно долго. Сквозь окна в облаках я видел что-то не очень приятное: море, скалистый берег и дальше верхушки гор. Сесть абсолютно некуда. Тьма^ становится все гуще и гуще. Ветер стихает и не хочет поддерживать наш планер.
— Наверно, скоро пойдем на посадку, — передал я своим по радио.
Но куда же садиться? Кругом, куда только может проникнуть взгляд, высятся пики скал, темнеют расселины и ущелья, а ниже — стена уродливых узловатых деревьев. Таких я еще никогда не видел.
Планер, будто у него крылья стали свинцовыми, упорно тянет вниз...
Мне почудилось, что кто-то стукнул его по носу. Я ударился затылком, и все стало тихо. Значит, приехали.
Расстегиваю замок на поясе, вылезаю из планера. Сахаров почему-то не вылезает, согнулся, стонет.
Я перепугался, конечно:
— Что с тобой?
Не так уж страшно — на войне и не то бывает, — но оказалось, что у него сломана нога.
Взошла луна, осветила скалистую площадку, сломанное крыло планера, который лежал буквально в двух метрах от обрыва. А внизу плескалось море.
Если бы Сахаров не заметил его вовремя и в ловком пилотаже не упал на крыло, то пришлось бы нам рыб кормить.
Моя радиостанция внешне как будто исправна, если не считать сломанной ручки переключателя и погнувшейся антенны.
Сахаров хотел было встать, но я запротестовал:
— Подожди. Сейчас что-нибудь придумаем.
Вполне понятно, что ночью я не мог возвращаться на базу — заблудился бы в горах и Сахаров оказался бы без всякой помощи. Одна надежда на радиостанцию. Но я боялся ее включать — а вдруг где-нибудь внутри произошло замыкание, тогда могут перегореть лампы.
Осторожно, не дыша, повернул реостат, нажал кнопку. Загорелась индикаторная лампочка. Чуточку стало легче — передатчик работает. Вызываю своих, переключаю на прием, но в телефоне полнейшая тишина. Приемник отказал.
В свете карманного фонарика пробую найти повреждение. Так и есть — разбилась одна приемная лампа. Как же это я позабыл взять запасные?
Придется только передавать. Этим я занимался до самой зари — кричал в микрофон, пока не охрип.
— Бросьд не теряй времени, — советовал Сахаров.— За сутки, может быть, доберешься на базу.
Но я был уверен, что нас обязательно услышат.
Тяжелый день. Нога у Сахарова опухла. Я чувствовал себя виноватым. А вдруг в самом деле нас не услышат и мы потеряем целые сутки?
Я повторял вызовы каждые десять минут и, вероятно, в сотый раз объяснял, как нас найти. Противник находился далеко и вряд ли мог принять нашу маломощную ультракоротковолновую радиостанцию. Единственное, чего я боялся, это преждевременного разряда батарей. Чтобы нас заметили, пришлось поставить вертикально сломанное крыло.
Наступил вечер. Сахаров уже смирился с моим упрямством и только болезненно морщился, когда я хрипел в микрофон:
— «Луна», «Луна»... Я «Марс»... Повторяю...
Не помню, сколько было этих, как мне тогда показалось, бесцельных повторений. Наконец, отчаявшись, я выключил передатчик, простился с товарищем и стал спускаться вниз. Рано или поздно я должен найти своих.
Издалека донесся рокот мотора. Он слышался все отчетливее, все сильнее, и вот внизу, на выжженном солнцем холме, я увидел длинную бегущую тень грузовика.
Это друзья спешили к нам на помощь.
Весь исцарапанный о колючий кустарник, я скатился вниз по склону и прежде всего увидел в кузове машины антенну маленькой радиостанции.
Радист принимал мою передачу всю дорогу и, несмотря на то, что приближался к нам, слышал все хуже и хуже.
— Я думал, что мы удаляемся в сторону и не там ищем, — говорил он, поглядывая вверх, где торчало сломанное крыло планера, — но потом догадался, что у тебя разрядились батареи.
Вполне понятно, что в те минуты меня мало интересовали его догадки, да и вообще любая техника, но потом уже на обратном пути я мог вознаградить себя обстоятельной беседой с радистом по всяким волнующим вопросам нашей чудесной профессии.
Мы сидели в кузове. На прицепе колыхался бескрылый планер. Светила луна, и к ней дрожащим лучом тянулся серебряный прут антенны.
В дивизионной радиоремонтной мастерской мне показали довольно необычную радиостанцию самого первого выпуска.
Она была пробита насквозь осколками, а внутри вместо обычных заводских деталей кое-где были прикручены— да, именно «прикручены», а не припаяны — старые любительские конденсаторы выпуска чуть ли не десятилетней давности; сопротивления от трофейных радиостанций и другие мелкие детали присоединялись звонковым проводом в бумажной изоляции.
Эту радиостанцию нельзя было ремонтировать, но почему-то ее не выбросили и не разобрали на детали.
Оказывается, она имела свою интересную историю и одно время принадлежала не радисту, а человеку, который. ..
Впрочем, я лучше все расскажу сначала.
Представьте себе одинокий хутор на перекрестке дорог. Кругом степь, выжженная огнем. Вдали — зубчатый профиль леса.
Несколько случайно уцелевших деревьев окружают хутор. Под ними притаились серый немецкий грузовик и три мотоцикла. Из кустов выглядывают поднятые вверх стволы минометов.
Здесь стоят гитлеровцы. Штаб полка.
На хуторе почти никого не осталось. Старик, две старухи, женщина с двухлетним ребенком да парнишка лет двенадцати.
Штаб полка тщательно охраняли. Нельзя было ни пройти на хутор, ни выйти из него. Бессменно дежурили усиленные наряды часовых.
И все же как-то утром офицеры обнаружили заколотого штыком часового. Он лежал всего лишь в нескольких метрах от хаты, где помещался штаб.
На следующую ночь охрана была удвоена. Трое суток прошло спокойно, а на четвертый день нашли еще одного убитого часового.
Взбешенный обер-лейтенант приказал устроить засаду. Под прикрытием темноты небольшая группа солдат засела в кустах.
Наступил туманный рассвет. У северной окраины хутора снова был обнаружен труп часового...
— Так можно остаться без гарнизона! — кричал обер-лейтенант.— Ежедневно по одному солдату! Куда вы смотрите, бездельники? — орал он на оторопевшего ефрейтора. — Сегодня же поймать партизан!
Весь наличный состав гарнизона был разделен на группы; они прятались в различных местах — за плетнем, в кустах, в балках.
В ту ночь нападение не состоялось.
— Кто-то предупреждает партизан! — взъярился обер-лейтенант. — Кто-то знает о наших засадах. Кто-то пробирается из хутора в лес!
Дни уходили за днями, а с ними таял и маленький гарнизон. Убитых находили в самых различных местах, но обязательно там, где не было засад.
Лишь после того, как оставшуюся горсточку фашистов выбили из хутора, тайна раскрылась.
Совершенно ясно, что никто из хутора не мог пробираться к партизанам, тем более каждый день, чтобы предупреждать о засадах.
На хуторе жил мальчик, и еще раньше, пока не померкло солнце у него над головой, пока не пришли те, кому приказано убивать, грабить и жечь, играл он в обычные детские игры. Устроил себе удобное гнездо на развилине старого дуба, натаскал досок, скрепил их веревками и ветками, сделал крышу от дождя, постелил сена, приспособил столик, — получилось удобное жилье, расположенное на высоте четырехэтажного дома.
Если раздвинуть ветви и поглядеть вдаль, то можно было увидеть реку, сверкающую на солнце, а еще дальше в туманной дымке виднелся лес, где потом обосновались партизаны.
Пришли враги. Вначале они хотели устроить в мальчишечьем гнезде нечто вроде наблюдательного пункта, но место кругом было открытое, видно далеко и так, а кроме того, зачем подвергать себя риску. Лучше наблюдать из окопчика.
Сначала думали, не будет ли этот малец подавать сверху какие-нибудь сигналы, проследили и оставили его в покое — своих дел достаточно. Лучше пусть сидит на дереве, чем прячется в кустах. Того и гляди в лес убежит.
А в лесу у мальчика — старшие друзья. Из соседних хуторов многие ушли в партизаны. Он знает каждого по имени-отчеству.
Где-то на дороге, когда наши части уходили на восток, мальчуган подобрал маленькую ультракоротковолновую станцию, пронизанную осколками и, конечно, не работавшую. Но мальчуган был страстным радиолюбителем, сам строил приемники и умел разбираться даже в передающих схемах. К счастью, у него оказалась подходящая приемная лампа, которую он поставил в радиостанцию на место разбитой. Аппарат заработал.
У партизан тоже были эти радиостанции, и через несколько дней юный радиолюбитель установил с ними связь.
В штабе вражеского полка ничего об этом не знали. Радиостанций передовой полосы у них не было — слушать на ультракоротких волнах нельзя, — и поэтому наш радист свободно разговаривал с партизанами.
Радиостанцию он прятал под досками, а сверху навалил сена. Вполне понятно, что и антенну он приспособил иную — кусок провода среди ветвей.
Дерево было высокое, а потому дальность радиостанции увеличилась втрое, что оказалось достаточным для надежной связи с партизанами в лесу.
Сверху видно всё — посты, расставленные вокруг хутора, и ночные засады. О них мальчик разузнавал еще вечером и сразу же передавал в лес о намерениях врага.
Как-то на хутор привезли двух наших пленных, и, когда стемнело, их вывели к реке, видимо для того, чтобы расстрелять подальше от хутора. Об этом также было передано в лес.
Взошла луна. Засеребрились прибрежные камыши. Не видел наш маленький радист, как по реке проскользнули две лодки. Вдалеке блеснула вспышка, другая, послышались выстрелы.
На хуторе поднялся крик, всполошился вражеский гарнизон, началась стрельба. Но поздно — лодки с партизанами и спасенными пленными скрылись в камышах.
Потом, когда наши войска освободили хутор и погнали врага далеко на запад, пришло известие о награде юного радиста, а маленькая радиостанция, которая ему уже была не нужна, хранилась в одной из частей и, по слухам, побывала даже в Берлине.
— Места там были глухие, как в тайге, — рассказывал старший лейтенант, связист, с которым я встретился в госпитале. — Леса да болота. Ни пройти, ни проехать, особенно весйой. Сидим в лесу на островках и ездим на лодках от кочки до кочки.
Но ничего, и эти места освоили, узнали каждый кустик, да и вражеские повадки хорошо изучили. По утрам их минометы деревья ломают, в обед пулемет чешет, а к вечеру две пушчонки тявкают.
Так и живем — пробавляемся по мелочам, «языков» ловим, снайперы орудуют. Времени свободного у нас хватает, самодеятельность организовали. Нашлись и танцоры и баянисты. Сделали эстраду в лесу.
Больше всего нравилось нам пение Ани. Замечательный голос — чистый, звонкий, задушевный!
— Не раз Аня ходила в разведку, не хуже наших ребят. Уходила одна и не боялась. Радиостанцию с собой брала и все, что высмотрит, тут же по радио доложит.
Так и в этот раз пошла она выполнять задание.
Включили мы радиостанцию на прием и ждем Аниного голоса вот уже часов шесть подряд. Пора бы сообщить о себе, но ничего не слышно. Ну, думаем, радиостанция у нее испортилась. О другом боялись думать.
В это время где-то справа от нас перестрелка завязалась. Фашисты с фланга зашли. Окопались.
А ночью они попробовали переправиться через болото. Совсем в другой стороне заводили машины, которых там раньше не было. Ничего не понятно. То ли они нарочно это делают, чтобы отвлечь огонь в ту сторону, то ли вправду там готовится переправа. Вот если бы Аня подсказала! Ведь ей виднее.
Рассветало. Туман встал такой, как дымовая завеса, — в двух шагах ничего не видно. Впереди слышны одиночные выстрелы. Мы не переставая дежурили у радиостанции и ждали вызова Ани. Приемник шипел, и вдруг сквозь этот шум прорвались долгожданные слова:
— «Дон», «Дон», я «Двина». Передаю сводку 46—54—87...
Шифрованной радиограммой наша радистка предупреждала, что южнее опушки леса враг организует переправу, уже сделана насыпь, по которой может пройти даже артиллерия.
— Как же ты? — невольно вырвалось у меня^
— Не беспокойтесь. Все в порядке.
Этой же ночью вражеская переправа была сорвана. Наши минометчики постарались.
Противник начал обстреливать наши позиции. Снаряды ложились неподалеку от блиндажей. Тонкий прутик антенны вздрагивал при каждом разрыве.
На соседней волне наш радист услышал отрывистый лай немецкой артиллерийской корректировки. Чувствуем, что пристрелка заканчивается и скоро вражеские снаряды будут ложиться точно по целям.
И вдруг на этой же волне послышалась знакомая песня:
— «А ве-е-чер опя-а-ать...»
Это Аня, чтобы помешать корректировщику, затянула нашу любимую песню «Вечер на рейде». Ведь она сейчас находилась гораздо ближе к огневым позициям противника, чем радиостанция его наблюдательного пункта, и ее передача там была слышна громче.
Выпустив еще несколько снарядов, вражеские орудия замолкли.
Прошло минут двадцать. Снова выстрел, снова лай корректировщика и песня нашей радистки. Она не давала ему передать ни одного слова.
Но вот немец затих, а через минуту снаряд разо^
рвался совсем близко от нас. Так... Значит, немцы договорились и перешли на другую волну. Мы проверили диапазон. Вот где они уселись: у самого края шкалы. Послышалась резкая команда. И снова Анин голос:
— «...что песен не петь нам нельзя...»
Ну и молодец она! Точнейшим образом на их волну садится. Скоро все наши узнали, что Аня мешает врагу корректировать обстрел наших позиций.
— Ну как, поет? — спрашивают друзья у радиста.— Дай послушать!
Но он не может никому отдать телефоны, — надо следить за передачей. Тогда вытащили полевой усилитель и подключили его к радиостанции. Анина песня наполнила тишину.
Только песня уже не та. Она то совсем затихала, то вновь возрастала до прежней силы и наконец оборвалась.
Радист попробовал вызывать Аню, но ответа не было.
Наши ребята забеспокоились. Наконец, не сговариваясь, трое из них вышли на свет фонарика.
— Разрешите, товарищ старший лейтенант, мы пойдем.
— Когда будете пробираться болотом, радиостанцию подвяжите повыше... — Только так я и мог ответить.
Аню было трудно найти. Ночь. Чтобы не выдать себя, она, наверно, притаилась в кустах. Кто знает, не бродят ли вокруг вражеские разведчики? Да и наши должны идти осторожно. Единственная надежда на радиостанцию. Только вызывать Аню надо тихонько, спрятав микрофон в рукаве.
На вызовы она не отвечала. Наконец, на волне «120», где была принята последняя передача Ани, радист заметил, что шум приемника исчезает. Это всегда так бывает, если поблизости включен передатчик, настроенный на данную волну. Такова особенность маленьких ультракоротковолновых станций.
Вращая в разные стороны шнур противовеса, можно было определить, в каком направлении наиболее заметно пропадание шума. Нашли это направление и пошли напрямик.
Наконец шум совсем прекратился. Значит, где-то здесь, совсем рядом, находится радиостанция.
В густых кустах, повиснув на ветках, лежала наша Аня. зажав в руке микрофон. Гимнастерка её потемнела от крови. Рядом стояла радиостанция, излучая последние крохи оставшейся энергии батарей.
...Через несколько дней Аня уже могла рассказать о том, что пришлось ей пережить:
— В ту ночь, когда я отправилась в разведку, мне удалось заметить продвижение немцев на левом фланге. Я сообщила об этом и решила выждать, прячась в лесу. Начался обстрел, и на соседней волне я обнаружила корректировщика. Надо ему как-то помешать, но, будто назло, в радиостанции испортилась кнопка вызова. Пришлось петь ив то же время следить за сменой волн. Боялась, что меня начнут искать, и я стала прятаться в разных местах. Тогда они начали простреливать лес из автоматов. Меня ранило в руку. Я еле сдерживалась, чтобы не застонать, чтобы не выдать себя. Ведь они проходили совсем рядом...
В те времена у немцев не было маленьких ультракоротковолновых станций, и наша Аня правильно сделала, что оставила включенным свой передатчик. Только мы ее могли найти. И, главное, как просто! Догадалась. Молодец! Вот что значит смекалка. Да и наши ребята от нее не отстали. Поняли, в чем дело, хотя и не были заправскими радистами.
Задание получено. Надев на себя радиостанцию, старшина Иван Николенко затянул ремень на полушубке, оправил ушанку и, не оглядываясь, по узкой тропинке направился в лес. Пушистые снежные лапы елей загораживали дорогу. Ноги вязли в сугробах. Везде ослепительная белизна, только черные воронки, вырытые снарядами, напоминали о недавнем артиллерийском обстреле.
Старшина получил сложное задание: корректировать артиллерийскую подготовку, назначенную на двенадцать ноль-ноль.
— Уверен ли, что задание будет выполнено? — спросил его лейтенант перед уходом.
— Так точно, уверен! — ответил Николенко.
Он говорил в таких случаях за двоих: за себя и за свою маленькую радиостанцию.
Все чаще и чаще попадались воронки от снарядов, сломанные сосны, обугленные стволы берез. Николенко осторожно пробирался меж елей, кое-где переползал на животе.
Бескрайное снежное поле раскинулось впереди. Рваной чертой, черными кляксами воронок была обозначена на нем оборонительная полоса, прикрывающая вражеские укрепления.
Над головой послышался противный воющий звук. Дрогнула земля от взрыва, с деревьев посыпался снег. Противник бил из миномета по опушке леса.
Прижимаясь к земле, старшина полз к намеченной им воронке, добрался до нее, спустился вниз и отдышался. Посмотрел на часы — до артподготовки оставалось тридцать минут.
Прежде всего надо развернуть антенну. Но дюралевые трубки, из которых она была сделана, никак вместе не свинчивались — внутрь набился снег. Пришлось отогревать их во рту. Так в детстве сосал он сбитые с крыш сосульки.
Радиостанция включена. Надежно зашумел приемник. Контрольная лампочка показала, что передатчик тоже работает. Все в порядке. Можно вызывать своих. Но ответа почему-то нет. Еще раз вызвал — опять ничего, хотя, судя по времени, там его уже должны были слушать. Вероятно, отсюда, из воронки, да еще за холмом, трудно принять передачу. А кроме того, для этой маленькой радиостанции здесь уже предельная дальность.
Николенко снял антенну, засунул ее за пояс и, придерживая на боку радиостанцию, вылез из воронки. То быстрыми бросками, то ползком подбирался он к высокой сосне, окруженной со всех сторон березами.
Мучительно трудно было карабкаться на дерево — окоченевшие пальцы не слушались.
Замаскировавшись среди ветвей, Николенко закрепил антенну в радиостанции и снова стал вызывать своих.
— Слышим очень хорошо, — загремело в телефоне.— Будьте на приеме.
Оставалось всего лишь десять минут до начала огня. Настроение было спокойное и бодрое. Теперь можно прикрепить микрофон к ремню, чтобы освободить замерзшие руки, и ждать. Почему-то в голову лезла одна назойливая фраза: «Сидит Ваня на сучке, с микрофоном на крючке».
Стрелка часов подошла к двенадцати. Над сосной с визгом пронесся снаряд. Впереди что-то ухнуло, комья мерзлой земли взлетели вверх. Перелет. Николенко передал поправку.
Еще удар, и вражеский дзот глухо осел.
— Точно! — выкрикнул старшина в микрофон.
И через минуту второе укрепление взлетело на воздух.
Но что это? По косогору ползут броневики, орудия, повозки. Кажется, что вся эта колонна подбирается сюда, к наблюдательному пункту. Не хочет ли противник обойти нас с фланга? Надо поскорее предупредить.
Николенко торопливо заговорил в микрофон, но в ответ услышал:
— Отвечайте для связи. Куда вы пропали?
В чем же дело? Опять и опять он кричит в микрофон, но связи нет.
Колонна подходит все ближе и ближе. Николенко дует в микрофон и замечает, что он внутри обледенел. Надо поскорее отогреть, и, расстегнув полушубок, он прячет микрофон под гимнастерку. Холодный металл обжигает тело, ледяная корка тает, бегут по груди противные, скользкие, как червяки, струйки.
Фашистская колонна приблизилась настолько, что уже можно было рассмотреть лица солдат, погоны офицеров, белеющие номера машин...
Вытащив из-за пазухи микрофон, Николенко прикрыл его рукой:
— Теперь слышно? — И, получив утвердительный ответ, передал: — Вражеская колонна рядом. Огонь на меня!
На огневой позиции замешкались, но старшина настаивал. Ему виднее.
Первый снаряд упал в хвосте колонны.
— Перелет! Даю поправку...
Послышался оглушительный вой. Ломая ветви деревьев, снаряд разорвался в самом центре вражеской колонны, но осколком срезал сосну, на которой сидел наш радист-наблюдатель.
Послав по названной цели еще два снаряда, орудия замолчали...
— Ну как, ничего не слышно? — спросил лейтенант у радиста, того, кто держал связь с Николенко.
Радист вздохнул:
— Ничего, товарищ лейтенант.
— А ты попробуй на другой волне.
— Да нет, товарищ начальник, везде настраивался. Пропал наш старшина. Хороший был парень.
Уже вечерело. Солнце заходило, и редкие снежинки, плавающие в воздухе, казались розовыми, как осыпающиеся лепестки яблони. Все молчали, не в силах нарушить тягостную тишину.
И вдруг раздался радостный голос радиста:
— Жив Николенко, товарищ лейтенант!
Сквозь шум приемника мы услышали знакомый голос. Старшина Николенко был на своем посту. Падая, он удержался на ветвях соседней березы, и по его сигналам батарея снова громила врага.
Кому из любознательных читателей попадет в руки эта книга? Может быть, кому-нибудь из десятиклассников— радиолюбителю с многолетним опытом? Ему, конечно, близки и понятны все эти довольно хлопотные, но увлекательные радиодела, о которых я сейчас рассказываю.
А может быть, эти страницы перелистывает совсем молодой читатель, еще не познавший той ни с чем не сравнимой творческой радости, которую испытывает человек, своими руками создавший приемник.
Сейчас, конечно, это не чудо. Мы привыкли к знакомому голосу радио. Мы его слышим каждый день из репродуктора, включенного в штепсельную розетку трансляции, или принимаем передачи на многоламповый приемник, купленный в магазине.
Но все же это не то! Даже простой детекторный приемник, который сделаешь сам, доставит куда больше радости, чем чужой, не тобой созданный многоламповый радиоаппарат.
Техническое любительство широко развито в нашей стране. И молодежь, и люди зрелого возраста занимаются фотографией, делают модели самолетов, паровых турбин, строят яхты и собирают мотоциклы. Но только радиолюбительство может по праву называться «народной лабораторией», так как оно стало массовым, приобрело огромное значение в жизни страны. Многие радиолюбители были радистами и вместе с другими товарищами по оружию защищали Родину от врага.
Почему радиолюбительство, а не фотография или еще какое-либо увлекательное занятие стало «народной лабораторией»?
Причин здесь много. Я не хочу обидеть фотолюбителей или, скажем, авиамоделистов. Но даже самый страстный поклонник цветной фотографии не может не согласиться, что его возможности все-таки ограниченны. Даже если он получит снимки в самых натуральных цветах — стереоскопические или какие угодно, — все-таки это статическое изображение на куске бумаги.
Ну, а радио?
Пусть не думает читатель, что автор старается как-то приукрасить занятие радиотехникой, доказать, что нет ничего более важного на свете, чем конструирование приемников.
Конечно, каждый человек должен быть влюбленным в свой труд. Он вправе считать, что лучше его профессии нет. Только искренняя влюбленность в свое дело может творить подлинные чудеса. Из таких энтузиастов рождаются новаторы и на заводах и на полях. Растут изобретатели, конструкторы, исследователи.
Вернемся к нашему примеру с фотографией.
Пришел фотолюбитель и положил на стол еще не просохший, мокрый снимок.
Мне вспомнилось, что много лет назад ребята-радиолюбители принимали по радио вот такие же мокрые изображения.
Вращался валик, оклеенный бумагой. Она была пропитана йодистым составом. Скользило перо. Под действием тока йод разлагался, и на мокрой бумаге оставалось коричнево-красное изображение.
В те времена некоторые любители принимали эти опытные передачи за многие сотни километров. А сейчас в иных городах радиоклубы построили и строят свои телевизионные передатчики, через которые любители могут передавать не фотографии, а движущиеся изображения, кино.
Авиамоделисты запускают свои модели с бензиновыми моторчиками и часто заставляют этих рычащих и дымящих птиц летать по кругу, на бечевке, чтобы модель как-нибудь случайно не улетела.
Сейчас многие из таких маленьких самолетов управляются с земли по радио. Они послушно выполняют все приказания, поданные им через маломощный передатчик, работающий на ультракоротких волнах.
Такими делами тоже занимаются радиолюбители.
Что они могут еще сделать?
Ну, скажем, общеизвестное: переговорить по радио с любителем, который находится в другом конце страны; построить звукозаписывающий аппарат; сделать приемник, который помещается в кармане, или, например, разговаривать из машины с любым абонентом городской АТС.
Радиолюбитель может построить прибор, который позволит ему видеть в темноте, сделать аппарат для экспериментов по телемеханике, автоматический радиоузел, провести опыты передачи энергии на расстояние. Трудно перечислить возможности радиолюбителя.
Исследовательской и конструкторской работой сейчас занимаются не только специалисты в научных институтах, но и просто любители.
Для проверки сложных схем приемников и даже для создания новых схем достаточно приобрести лампы, ходовые детали и несколько измерительных приборов.
Кстати говоря, любители делают сами довольно сложные приборы для точных измерений. На выставках любительской аппаратуры ты можешь увидеть самодельные приборы, по точности измерений и по внешней отделке не отличающиеся от заводских.
Над одной и той же сложной проблемой, предположим— созданием малолампового приемника для колхозов, работают несколько институтов, заводских лабораторий и тысячи радиолюбителей.
Причем многие из этих радиолюбителей пользуются примерно такими же измерительными приборами, такими же лампами, даже элементами схемы, какие применяются в исследовательском институте.
Ценность радиоизобретательского творчества заключается в том, что автор может дома проверить практическую реальность своего предложения. Он строит аппарат своими руками, по своим чертежам, что часто бывает невозможно в других областях техники.
Например: разве может какой-либо изобретатель-любитель построить висячий мост или реактивный двигатель? Я говорю не о моделях, а о настоящих конструкциях, в натуральную величину.
Заманчивость радио в том, что сам автор строит не модель, не игрушку, а полноценную конструкцию, которая тут же, при первых испытаниях, дает практические результаты.
А что может сравниться с самим экспериментом, когда, сидя за столом и пробуя различные схемы, ты знаешь, что сейчас перед тобой — сложнейшая электронная техника, что в каждой лампе приемника происходят подчас загадочные процессы, над которыми задумываются крупнейшие ученые мира, что нет предела совершенствованию любого приемника и что все это тебе, любителю, доступно!
Советские любители сейчас интересуются также и новыми теоретическими проблемами. Любители уже занимаются освоением не только ультракоротковолнового диапазона, но и делают интересные опыты на дециметровых волнах.
Советский радиолюбитель — это человек знающий и умелый. Он хорошо разбирается в физических процессах, происходящих в аппарате, и может не только собрать приемник, но и сконструировать его.
А это уже высокая ступень технического творчества.
Конструируется приемник! Я подчеркиваю это слово потому, что он не просто копируется любителем, а создается, то есть конструируется.
А почему же надо делать обязательно приемник, если он тебе не нужен, если дома уже есть хороший, десятиламповый? Почему, например, вместо этого не выпилить лобзиком узорчатую рамочку для фотографии? Рамка может оказаться необходимой, к тому же она украсит комнату.
В том-то и дело, что даже самый простой детекторный приемник, собранный на фанерной дощечке, открывает перед тобой новый, еще не изведанный мир. Это поиски лучшей конструкции деталей, способов их изготовления, целесообразного размещения их на общей панели. Потом еще надо придумать окончательную форму приемника, ящика для него, определить расположение ручек управления. Десятки конструкторских задач!
Затем начинаются испытания. Включил приемник, причем сделал его как будто правильно, а он оказывается немым. Ни звука, ни треска, ничего — полное молчание.
В чем же тут загадка? Надо обязательно найти неисправность. А для неопытного человека это дело потруднее любого кроссворда.
Но вот приемник заговорил. Пока еще очень тихо и неразборчиво. Надо улучшить слышимость. Но прежде всего следует узнать, почему же все-таки тихо слышно.
Кто в этом виноват? Конструктор? Или эта странная, на первый взгляд, неудача объясняется какими-либо «научными» причинами?
Дело в детекторе? Настройке? Антенне? Заземлении? Контактах?
Я не буду дальше рассказывать об этом. Мне хотелось только привести пример, как совершенно примитивная, с точки зрения современной техники, конструкция приемника может заставить начинающего любителя подумать над решением технических задач примерно так же, как и умудренного опытом инженера, когда у него плохо работает созданный им, например, станок-автомат.
Масштабы, несомненно, разные. Сложность другая, несравнимая. Но все же и в том и в другом случае характер мышления одинаковый.
Техническое мышление воспитывается главным образом на примерах самостоятельного творческого отношения к конструкции.
Мне приходилось наблюдать, как один видный радиоинженер руководил практикой студентов-дипломантов, присланных к нему в лабораторию.
Студенты осваивали новые радиоаппараты. Они хорошо выучили их описание. По пунктам проштудировали инструкции, умели хорошо управлять аппаратами. Будущие инженеры вникли в суть вещей и, изучая отчеты по разработке новых аппаратов, сумели произвести все проверочные расчеты, по приборам определить так называемый режим ламп и сделать все довольно сложные измерения. Короче говоря, они добросовестно освоили и теорию и практику.
Но для старого инженера этого было мало.
Не всегда даже очень опытный врач может установить точный диагноз болезни, но хороший инженер, зная конструкцию и все данные машины, сумеет установить причину ее «болезни».
В этом был убежден старый инженер, и ему хотелось помочь студентам так освоить новую технику, чтобы они умели определять неисправности в аппаратах. Дело серьезное.
Для, этого ему приходилось сознательно нарушать нормальную работу радиостанций, заменять в них сопротивления, изменять настройку, ставить заведомо негодные лампы. После этого он поручал студенту найти эти неисправности и устранить их.
В первое время ничего не получалось. Бедные «завтрашние инженеры» часами просиживали за лабораторным столом, с тоской глядя на застывшие стрелки приборов, которые показывали абсолютно не то, что следует.
Но вот два студента, бывшие радиолюбители, справились с заболевшими аппаратами. Диагноз был поставлен правильно. Весело запрыгали стрелки приборов. Из телефонных трубок, лежащих на столе, вырвалась на свободу, как говорят радисты, пискливая «морзянка».
Настойчиво изучали студенты испорченные аппараты, прощупывали каждый проводничок, измеряли каждое сопротивление, проверяли каждую деталь. До поздней ночи засиживались в лаборатории. Наконец добились своего — аппараты заработали.
С тех пор практиканты сами выискивали на складе неработающие приемники и передатчики разной мощности, разных систем, чтобы, как они сами говорили, «всласть повозиться в их нутре». Еще бы, такая школа — на всю жизнь!
Но не всем доступна эта школа. Как же быть? Как практически познать технику, если она знакома только по книгам?
Что ж, и в книгах есть описания разных приемников. Выбирай по вкусу, по собственным силам и начинай строить.
Если ты ещё не занимался этим — попробуй.
Поверь мне на слово — удивительно интересно!
Очень трудно сразу выбрать себе настоящую дорогу, профессию по душе.
Любовь к тому или иному труду, техническая смекалка, способности строителя или конструктора развиваются постепенно.
Поэтому работа в школьных кружках и клубах, изготовление моделей одному или с группой товарищей помогут тебе разобраться в твоих наклонностях и способностях, которые часто и определяют будущую профессию.
Нередко школьники бывают на экскурсиях, ходят по цехам заводов, спускаются в шахты, осматривают новые строительства. Для общего развития такие экскурсии очень полезны, но вряд ли они могут помочь в выборе профессии.
По существу, у завтрашних специалистов остается только внешнее впечатление от гигантских цехов, беспокойного пламени печей, слепящих огней электросварки, неумолчного грохота машин. Всюду видны озабоченные лица рабочих и инженеров.
Познавая труд в его творческой Сущности, строя малые гидростанции, приемники, радиоузлы, модели самолетов и паровых машин, ты другими глазами будешь смотреть на мир и уже без ошибки определишь свое призвание.
Но этого недостаточно. Надо еще прочувствовать силу коллектива, который создает и строит нужные, полезные вещи.
Любитель может сделать приемник или другой какой-нибудь аппарат в одиночку, без помощи товарищей. На заводе делают его сотни и тысячи людей. И представь себе, именно в этой особенности, в этой зависимости друг от друга, когда чувствуешь себя звеном одной огромной, неразрывной цепи, и заключается неповторимое ощущение могущества коллектива, для которого все возможно и для которого нет никаких преград в решении самых трудных технических задач.
В некоторых школах, клубах, Домах пионеров радиокружки занимались изготовлением детекторных приемников массовым поточным способом, как на заводе.
Любые полезные вещи может выпускать такой «пионерский завод». Но детекторные приемники наиболее просты в изготовлении, не требуют специального оборудования и по своей технологии очень подходят для того, чтобы показать на этой «заводской продукции» особенности коллективного производственного труда.
И, что особенно важно, эти приемники пригодятся для радиофикации подшефных колхозов. А если «завод» организован в сельской школе, то приемники могут быть использованы и у себя в колхозе и у соседей.
Материалы, то есть «сырье и полуфабрикаты», для подобного производства можно достать в любом районном центре, а чаще всего приемники делаются из таких материалов, которые легко разыскать на месте, даже в селе.
К примеру, провод испорченной индукционной катушки от трактора пригодится для изготовления многих радиокатушек.
Я хочу рассказать тебе на примере такого маленького «завода» о принципах организации производства, в основном характерных не только для настоящего радиозавода, но и для многих других промышленных предприятий, выпускающих самую разнообразную продукцию.
Наш малый «завод» будет выпускать только детекторные приемники.
Начинается дело с «лаборатории».
«Инженеры-исследователи» выбирают схему приемника. Они долго возятся с разными катушками, пробуют их, сравнивают между собой, наконец по радиотехническим и производственным соображениям останавливаются на каком-то образце.
«Инженеры» и «лаборанты» исследуют детекторы, полупроводники, подбирают конденсаторы, решают, каким способом приемник будет настраиваться.
В настоящей лаборатории все это делается с помощью расчетов и сложных измерений. У нас нет этой возможности, хотя простейшие расчеты катушек могут сделать юные сотрудники «заводской лаборатории».
В результате всей этой работы из лаборатории выходит так называемый макет приемника. В нашем случае— фанерная дощечка с укрепленными на ней детектором, катушками, гнездами и другими деталями.
Это еще не приемник, а электрическая схема. Ее надо оформить в конструкцию.
Значит, на нашем «заводе» должны быть и «конструкторы». Должен быть и «главный конструктор» — человек, который умеет разработать схему приемника и найти ему производственное оформление.
На настоящих заводах главный конструктор отвечает за все работы в создании образца, который уже потом идет в производство.
Есть на заводе конструкторское бюро. Без него и мы не обойдемся, так как схему детекторного приемника, предложенную лабораторией, надо превратить в производственный образец.
Сидят конструкторы, вычерчивают разные варианты приемника. Наконец нащли самый лучший. Сделаны чертежи, сначала общего вида, потом всех деталей, и отправлены в опытный цех.
В опытном цехе, как правило, изготовляется несколько экземпляров приемника. Они снова идут в лабораторию, где производятся монтаж и электрическая проверка схемы.
Наконец начальник лаборатории говорит, что образцы получились удачными. Все заданные условия выполнены, и теперь дело за технологами.
Образцы направляются в отдел главного технолога. Тут их прежде всего разбирают по частям, по винтику, и начинается подготовка производства, то есть проектирование штампов, инструментов, разрабатывается порядок операций, вычерчиваются шаблоны для заготовки монтажных проводов и т. д.
Надо так подготовить производство, чтобы аппарат стоил возможно дешевле, чтобы количество часов, затраченное на его изготовление, было минимальным, чтобы меньше потреблять дорогих материалов, чтобы в нем не было деталей, изготовленных вручную.
А самое главное — еще одно требование: аппарат должен соответствовать всем техническим условиям, которые были предъявлены к образцу. Выпущенная продукция не может быть хуже образца. Отдел технического контроля, который обязательно должен быть на заводе, просто забракует всю партию аппаратов, если они не удовлетворяют хоть одному пункту технических условий.
Иной раз очень трудно бывает помирить требования дешевизны и простоты изготовления (то есть требования технологов) с законами прочности, надежности всей системы, за что особенно борются конструкторы.
Вот и приходится конструкторам вместе с технологами находить какие-то новые решения.
А тут еще новая неприятность. Инженеры из лаборатории утверждают, что решение технологов и конструкторов, никуда не годится. Проверка показала, что при данном изменении конструкции чувствительность приемника ухудшилась. «Вот вам, пожалуйста, протокол лабораторных испытаний!»
Еще не началось производство, еще нет массового выпуска аппаратов, пока работает лишь технический коллектив завода.
Пройдет немного времени — включатся цехи: они уже получили задание выпустить опытную серию аппаратов.
Рационализаторские предложения одно за другим ежедневно рассматриваются инженерами.
Весь рабочий коллектив старается наладить производство, потому что каждый понимает, насколько необходима его помощь. Еще бы! Рождается новая продукция завода.
Итак, образец приемника попал к технологам.
Технологи решают, какие из деталей приемника будут делаться вручную, а для каких придется применить штампы и приспособления, которые облегчат труд.
О штампах для нашего малого «завода» я говорю не в шутку. Простейшие штампы мы сделаем, и это не только облегчит наш труд и даст возможность выпустить много приемников, но самое главное — приучит нас к пониманию основ современного производства.
Предположим, что катушки у нас корзинчатого типа. Если бы мы их стали вырезать из картона ножницами, то эта операция заняла бы слишком много времени, да и, как ты сам понимаешь, резать картон — скучное занятие. Особенно если придется вырезать около ста кружков»
То ли дело небольшой нажим на рычаг — и готовый кружок падает на стол.
Если бы сделать такую штамповальную машину, то каркасами катушек наш «завод» мог бы снабжать все окрестные школы и радиокружки.
На настоящих заводах есть целые штамповочные цехи, где стоят тяжелые машины, так называемые прессы. Они могут вырубать и выдавливать из металла разные детали.
Всё — от лезвий безопасных бритв и алюминиевых ложек до корпусов автомашин — делается при помощи штамповки на малых и больших прессах.
Есть прессы разные, например гидравлические, с мощными моторами, но есть и ручные — вырубать какие-нибудь картонные прокладки, контактные лепестки из фольги и т. д.
Сделаем и мы ручной пресс-рычаг с грузом, чтобы вырубать из картона аккуратные кружки.
К рычагу пристроим отрезок большой трубы, стенки ее заточим, чтобы были острые, потом закалим.
Настоящий штамп нам сделать трудно, поэтому каркасы катушек будем вырубать этой трубкой на деревянной доске. Но в каркасах есть еще прорези. На настоящем производстве их бы делали тоже с помощью пресса. Для этого пришлось бы разрабатывать сложный штамп. Да и потом для малого количества деталей не всегда выгодно изготавливать штампы, поэтому в ряде случаев обходятся так называемым приспособлением. Оно также сокращает время изготовления детали, но стоит значительно дешевле штампа.
Мы так и сделаем — последуем мудрому примеру старых производственников.
Конечно, проще всего изготовить шаблон из жести или фанеры, по форме такой же, как катушка с прорезями, поочередно накладывать его на штампованные кружки и потом уже, проводя ножом в прорезях, как бы повторять их на картоне. Можно делать их специальным ножом, похожим на широкую стамеску.
Я не хочу подробно рассказывать об этом. Каждый из радиолюбителей придумает куда более остроумные способы изготовления каркасов катушек, применяя и штампы и приспособления.
Слыхал ли ты еще об одном простом приспособлении, называемом кондуктором? В данном случае он нам пригодится при изготовлении панелей.
Нужно сделать сто фанерных дощечек, причем в каждой из них очень точно просверлить по два десятка дырок.
Сначала, пользуясь чертежом и линейкой, ты будешь размечать отверстия на дощечках.
Потом это тебе надоест, и ты станешь пользоваться одной из дощечек как шаблоном, то есть через его дырочки будешь наносить карандашом точки для сверления отверстий на других панелях.
Это, конечно, рационализация, но еще недостаточная.
Нельзя ли сверлить дырки прямо через отверстия б шаблоне?
Но дерево очень податливо. После того как ты несколько раз наложил деревянный шаблон на панель и просверлил сквозь него десяток дырок, им уже нельзя пользоваться. Отверстия недопустимо увеличились, края их стали лохматыми. В этом случае уже нечего думать о точности.
«Надо сделать специальный шаблон — железный»,— решил ты, сам не предполагая, что «изобрел» кондуктор, которым с давних пор пользуются на производстве.
Я нарочно рассказываю об этом приспособлении, чтобы ты понял, как рождается идея рационализации.
Современное производство борется за каждую минуту рабочего времени, причем экономит его на каждой операции, на каждой детали.
Даже в масштабе только одного завода эта минута сберегает государству тысячи рублей.
На нашем маленьком «заводе» мы должны этому учиться и воспитывать в себе хорошую русскую смекалку, которой славились еще наши деды, а сейчас умножают эту славу многие тысячи советских мастеров, люди острого глаза и пытливого ума.
Любую вещь, сделанную человеческими руками, надо видеть зрением хозяина и умельца. Надо знать, как она сделана, и испытывать радость не только от ее хорошо продуманной, законченной формы, цвета, линий, целесообразности всех ее частей. Нет, надо видеть в ней чудесное творческое содружество мастеров. Представлять себе процесс создания этой вещи. А это расширяет границы познания и, возможно, заставит тебя помериться с мастерами своими пока еще не проснувшимися творческими силами.
Вот у меня в руке простая детская игрушка — пожарный красный автомобиль.
Такие игрушки десятками тысяч выпускаются местной промышленностью в разных городах.
Я переворачиваю маленькую жестяную конструкцию, осматриваю ее со всех сторон и радуюсь, потому что могу оценить смекалку конструктора и опыт технолога, вложенные в эту обыкновенную игрушку.
Какая завидная простота, продуманность всех деталей, экономия материала, умелое использование штампов, приспособлений!
Сколько здесь штампов? Не так-то много.
Рассматривая игрушку, я вижу, что некоторые штампы используются в разных сочетаниях, причем очень остроумно. Кажется, что смотрит на тебя конструктор и глаза его говорят: «Не правда ли, здорово? Погодите, я еще не то умею».
«Изнутри» надо стремиться видеть каждую вещь.
Перед тобой чертеж, эскиз. Вещи еще нет, она только на бумаге, но ты можешь представить ее готовой, законченной до последнего винтика, до блеска еще не высохшей краски.
Получается обратный процесс: ты не рассматриваешь конструкцию, не считаешь количество штампов и приспособлений, остроумных и неудачных, — ты уже сам решаешь, как нужно делать эту вещь, и мысленно прикидываешь ее технологию.
Так получается и в нашем примере, когда мы пытаемся разработать технологию изготовления приемника на малом «заводе».
В отделе главного технолога есть чертеж дощечки панели, которую нужно повторить в десятках экземпляров. Опытный технолог только взглянет на нее — и сразу скажет, как она будет делаться, нужны ли приспособления, примерно сколько потребуется операций и каких.
Однако у нас есть не только чертеж, но и готовая конструкция, и не только панель мы должны будем повторить во многих экземплярах, но и весь приемник.
Посмотри на него «изнутри» и попробуй определить, как делать эту конструкцию. Сейчас ты технолог.
Постарайся найти как можно больше деталей, для которых целесообразно применить штампы и приспособления.
Например, как ты предполагаешь делать штепсельные гнезда?
Готовых не достанешь, а вытачивать их из латуни и дорого и сложно.
Если мы будем делать сто приемников, то гнезд потребуется, если считать по девять штук на каждый, ни много ни мало девятьсот.
Солидная цифра, есть над чем поразмыслить!
Значит, не надеясь на специалистов-токарей, нам самим надо придумать какую-то очень простую конструкцию гнезда. Лучше всего, конечно, штампованную.
А что, если штамповать такие гнезда из жести от консервных банок?
Можно это сделать? Почему же нельзя? Надо только разработать подходящую конструкцию штампованного гнезда, чтобы оно хорошо крепилось в отверстии, не вращалось в нем, чтобы к нему было удобно припаивать монтажный провод, чтобы оно было аккуратным и красиво выглядело на панели.
Опять бесчисленное количество «чтобы»— разных придирчивых требований. Но все же такая конструкция гнезда вполне осуществима, и ты ее сам можешь придумать.
Итак, предположим, мы разработали штамп или просто приспособление, куда зажимаются куски жести, а потом уже по шаблону опиливаются напильником.
После этой операции, как ты сам догадался, каждое гнездо нужно согнуть в трубочку. А их, как-никак, девятьсот штук! Скучное занятие!
Да, от такой работы, особенно если ее поручить какому-нибудь нетерпеливому другу, прямо надо сказать — толку не будет. Либо он на другой день сбежит, либо техника отомстит нам за эту кустарщину. Обязательно получится так, что одно гнездо не будет похоже на другое. В них не войдут вилки телефона и детектора.
Все эти вилки стандартны. Они делаются одинаковыми для всех приемников, для всех штепсельных розеток, и этот стандарт не имеет права нарушить ни один завод Советского Союза.
Нашему малому «заводу» тоже нельзя отставать от электротехнической промышленности, тем более что телефонные трубки мы используем готовые, с нормальной вилкой.
Значит, есть один выход — делать гнезда, применяя специальные приспособления, чтобы каждое гнездо было похоже на другое и, конечно, чтобы механизация помогала выпускать их быстро, почти как на настоящем заводе.
Предположим, что технология изготовления приемника нами разработана.
Целый ворох карточек с чертежами заготовили технологи. Это так называемые технологические карты; в них показано, как делать ту или иную операцию при изготовлении детали.
Карты поступают в цехи, где раздаются рабочим.
Как правило, одна деталь, прежде чем ее сделают, пройдет несколько рук, несколько станков. Она путешествует из цеха в цех, прежде чем найдет свое место в узле.
Узел этот — чаще всего самостоятельная часть общей конструкции. Так, например, в нашем приемнике подобным узлом может быть детектор. Из таких узлов потом собирается весь приемник.
На нашем малом «заводе» мало цехов. Мы почти не готовим самодельных деталей, если не считать панелей, гнезд, детектора. Поэтому, кроме сборочного цеха, где будут собирать панели и детекторы, основная работа нашего «завода» ведется в «монтажном цеху».
Здесь мы наладим поточное производство. Но, прежде чем начать монтировать приемники, надо обеспечить цех всеми необходимыми деталями.
Кроме того, необходимо заранее подготовить монтажные провода. Технологи уже передали нам карты, где нарисованы все отрезки проводов, согнутые под тем или иным углом. Технологи разработали даже специальные шаблоны, по которым надо гнуть эти проводнички.
Монтажный цех на небольших радиозаводах имеет и своих намотчиц. Они наматывают катушки самоиндукции и катушки трансформаторов.
Наши корзиночные катушки не очень подходят для массового производства, их изготовление почти нельзя механизировать. Но все-таки простейшее приспособление— каркас с осью, на которой вращается катушка,— сделать можно.
Удивительная особенность поточного производства — ежеминутно на конце нашего конвейера появляется готовый приемник.
Десять человек, если каждый из них выполняет одну— две операции, могут собрать и смонтировать все наши «плановые» сто приемников за каких-нибудь два часа. Надо только хорошо распределить рабочие операции.
Сидят за длинным столом десять человек в ряд. В детекторном приемнике очень мало соединений — нужно припаять на панели всего лишь три — четыре проводничка. Поэтому и сборку мы будем делать на общем конвейере.
Обычно конвейером принято называть медленно движущуюся ленту, на которой установлены те или иные аппараты.
Рабочий, сидя на месте, производит на каждом аппарате одну — две операции.
Он должен успеть их сделать, пока не передвинется конвейер и не подаст к его рабочему месту новый аппарат.
На радиозаводах механический конвейер применяется не всегда. Часто бывает вполне достаточно, если рабочий, закончив свои операции, просто передвинет аппарат соседу.
Такую систему примем и мы. Предположим, что на первом рабочем месте устанавливают гнезда детектора и телефона, на втором — антенны и заземления, на третьем месте закрепляют катушки, на четвертом — припаивают их концы к гнездам, на пятом месте производится соединение антенны с детектором, еще дальше — детектора с телефоном, и так до последней операции.
В конце длинного стола сидит контролер. Это «представитель отк».
Он тщательно просматривает каждую пайку, каждое соединение.
Обычно таких контролеров бывает несколько; они проверяют аппараты не только когда их совсем закончат, но и во время изготовления.
У нас на малом «заводе» полезно контролировать работу после сборки, перед тем как начать соединение деталей проводничками: вдруг кто-нибудь ошибся или плохо закрепил гнездо. Приемник пойдет дальше, будет окончательно готов, а потом его придется разбирать и исправлять ошибку.
Я довольно схематично нарисовал путь, который проходит приемник на современном заводе. Все это гораздо сложнее — и взаимоотношения цехов, и контролеров, и всех отделов завода.
Ничего не сказал я о роли директора и главного инженера. Даже не упомянул о такой необходимейшей фигуре на заводе, как главный диспетчер, без которого не может существовать нормальное производство.
Без него все бы смешалось в кучу. Представь себе поезда на путях железной дороги, где нет блокировки, семафоров, стрелочников. Или, еще проще, вообрази оживленный перекресток на улицах большого города, на котором нет милиционера-регулировщика и даже нет светофора.
Диспетчер на заводе и есть такой регулировщик.
На заводе есть главный механик. Он — начальник всего оборудования, всех станков. Часто ему подчинено и все энергетическое хозяйство завода.
На большом заводе существуют десятки отделов, лабораторий, подсобных цехов.
Даже на нашем малом «заводе» будет один подсобный цех, так называемый «такелажный», для выпуска комплектов антенн. Это тоже солидное техническое хозяйство: провода, изоляторы, мачты.
Опытные «верхолазы», работники «такелажного цеха», установят антенну на крыше колхозного дома.
Придет «дежурный техник» и принесет с собой приемник.
На нем будет стоять марка нашего малого «завода».
Не за горами то время, когда тебе придется выбирать профессию.
Окончена школа, идут выпускные экзамены. Для десятиклассников устраиваются дни «открытых дверей». По аудиториям институтов и университетов ходят молодые граждане с аттестатами зрелости, ищут тропинку в новую трудовую жизнь.
А тропинок этих много. Как бы не ошибиться!
Бывают случаи, когда «мятущиеся души» в поисках именно «своей профессии» перекочевывают с факультета на факультет, из института в институт.
Или, что совсем плохо, подавляя смутные желания и стремления, покорно примиряются с неизбежным, кончают институт, идут на работу и трудятся равнодушно, без творческой мысли, без новых идей.
Значит, не в дни «открытых дверей» надо искать свою дорогу, а гораздо раньше. И не обязательно идти в институт.
Даже в такой кажущейся обыкновенной области техники, как связь, еще непочатый край работы, причем не менее интересной, чем определение расстояния от Земли до Луны или Марса при помощи радиолокации.
К связистам мы привыкли. Привычны нам и письмоносцы и телеграфисты. К сожалению, знаем мы о них очень мало. Многие из нас не представляют себе романтики этой профессии.
Возможно, ты не знаешь, что и телеграф сейчас не тот и телефон совсем не похож на старый. В учебниках физики описываются только основные принципы техники связи и совсем не говорится о применении радио в этих устройствах.
Без радиоусилителей, как правило, нельзя пользоваться междугородным телефоном. Получая телеграмму, многие и не предполагают, что часто она передается по радио. Не знают, что, разговаривая по телефону из своей квартиры с далеким городом, они говорят по радио.
Слышал ли ты о многократном телефонировании, когда по одному проводу одновременно передаются десятки переговоров и телеграмм?
Это сложнейшая техника.
По проводу бегут радиоволны, причем не от одного передатчика, как на радиовещательной станции, а от многих. Сколько передается разговоров, столько нужно и генераторов.
Как ты сам понимаешь, надо сделать так, чтобы эти генераторы не мешали друг другу, иначе получится такая путаница, что подобным телефоном просто нельзя будет пользоваться: абоненты станут перебивать своего соседа по волне, кричать, переспрашивать...
Значит, надо каждый разговор направить по своему каналу, поставить заградительные фильтры, чтобы не пустить капризную радиоволну в соседний канал.
Если бы ты посмотрел на аппараты, которыми пользуются связисты, чтобы обеспечить дальний разговор, то сразу проникся бы глубочайшим уважением к столь высокой и сложной технике.
Современная техника связи особенно многообразна. Радио, электроника, тончайшая механика, фототехника, акустика, химия... Трудно даже перечислить все то, с чем приходится сталкиваться советскому связисту.
Люди, управляющие этой техникой, должны обладать высокой культурой и глубокими знаниями.
Однако не только техника определяет характер той или иной профессии.
Огромный мир, биение пульса страны чувствует связист. Он дежурит на радиостанции, через которую ежедневно передаются сводки с крупнейших наших строек. Он — на зимовке в Арктике, он — на корабле в Тихом океане, на пограничной заставе, на железной дороге, он — бортрадист в самолете... Он принимает сигналы спутников.
Необозримое поле деятельности откроется перед тобой, читатель, если ты решишь заняться техникой связи.
Простой пример. По одной радиолинии бегут друг за другом телеграммы. Хороший оператор может передать тысячу слов в час, то есть двадцать — тридцать телеграмм. Это очень мало. Сколько же надо строить радиостанций, чтобы на разных волнах, то есть по разным линиям связи, передавать достаточное количество телеграмм? В большом городе, особенно к праздникам, одних поздравительных телеграмм — сотни тысяч.
Вместо телеграфистов стали работать автоматы.
Небольшой моторчик тащит бумажную ленту с заранее пробитыми дырочками, соответствующими телеграфным знакам.
По ленте скользят контакты; через дырки они замыкают ток электрической цепи, а этот ток уже дальше попадает на радиостанцию.
Таким образом, аппарат передает очень коротенькие тире и точки (ведь дырки на ленте можно сделать маленькими и пустить ее очень быстро).
Мотор успевает передать не тысячу слов в час, а больше двадцати тысяч.
Но какой же радист сможет разобрать столь быстрые, почти сливающиеся в один тон сигналы?
Опять возьмем мотор и заставим его тянуть ленту. По ленте скользит тонкое перо, прикрепленное к легонькой катушке. Катушка эта находится в магнитном поле, и под действием тока, поступающего от приемника, перо чертит на ленте ломаную линию, из которой нетрудно понять, где тире, а где точка.
Казалось бы, все в порядке: скорость хорошая, можно передать сотни телеграмм в час. Но что же с ними делать? Надо перевести телеграфные знаки в буквы. Сколько дорогого времени потребуется! Нет, не годится подобная система связи. Надо, чтобы телеграмма сразу печаталась буквами, и желательно побыстрее.
Сделали и такой аппарат советские инженеры. Потом, чтобы не было в телеграмме искажений, стали повторять одни и те же сигналы.
А то раньше любой атмосферный разряд или вспышка северного сияния как бы меняли буквы на ленте: из точек делали тире. Так что при получении искаженной телеграммы не всегда нужно было сердиться на работников связи. Виновата «радиопогода» — скажем, гроза где-нибудь на далеких островах.
Но наконец и с погодой справились. Можно ли теперь успокоиться? Оказывается, нет.
Советские инженеры-связисты сделали новые аппараты, которые могут передавать больше тысячи телеграмм в час. Для этого они применили фотоэлемент и луч света.
Есть ли предел совершенствования аппаратов? Нет, конечно.
Возможно, будущего связиста заинтересует передача изображений на расстояние. Несомненно, это тоже связь, действующая во многих городах нашей страны.
Большое будущее у фототелеграфии. По существу, это способ передачи почтовой корреспонденции со скоростью телеграфа.
Все, что ты напишешь на листке бумаги, точно передаст фототелеграмма. Все твои росчерки, закорючки и хвостики. Все особенности твоего почерка и даже, что менее приятно, все грамматические ошибки. Чертежи и фотографии, документы и рисунки через несколько минут как бы перенесутся в другой город.
А если представить себе ближайшие возможности передачи изображений, то, скажем, почему бы нам не получать газеты без письмоносцев? Пусть каждое утро снимается с валика нашего домашнего аппарата газетная полоса, переданная... по телефону.
В ночные часы, когда не нагружена телефонная линия, к ней присоединяется аппарат для приема изображений. И вот не спеша вращается валик с рулоном бумаги; постепенно на нем появляются четкие строки завтрашней газеты.
Если в сегодняшней фототелеграфии применяется сложная кухня с проявителями и фиксированием, то в данном случае можно обойтись без этого фотохимического процесса и принимать изображения, предположим, на бумаге, пропитанной йодистыми солями. Под действием электрического тока соединения йода разлагаются и темнеют, отчего становятся ясно видимыми коричневые буквы.
Можно передавать газету и не по телефону, а по трансляционной сети или даже по обычным осветительным проводам.
В принципе создание подобного аппарата для приема газет (и не только газет, а программ театров, афиш, таблиц футбольных соревнований и т. д.) вполне осуществимо. Аппарат получается достаточно простым, но над ним еще надо поработать.
Кто знает, не займешься ли ты этим увлекательным делом?
Нет ничего удивительного в том, что советские коротковолновики на своих маленьких радиостанциях перекрывают расстояния в десятки тысяч километров.
Сейчас этим никого не поразишь. «Дальнобойность» радиоволн перестала быть чудом науки. Советские ученые могут точно рассчитать, где какую волну будет слышно и что нужно сделать, чтобы связь была круглосуточной.
Новые, пока еще не решенные проблемы стоят перед советскими связистами. Как я уже рассказывал, давно заняты длинные, средние и короткие волны. На них работают радиовещательные станции, судовые передатчики, радиомаяки. На этих волнах мы говорим с далекими городами и странами. На них работают самолетные радиостанции, станции метеослужбы, где-то на узких участках диапазона коротких волн перекликаются любители.
Невозможно перечислить все радиостанции, работающие на этих волнах. Они часто мешают друг другу и не могут ужиться между собой. Тесно им.
Только освоение новых волн может разрешить этот «жилищный кризис», когда на каждый метр коротковолнового диапазона претендуют десятки радиостанций.
Если бы мы освоили не только ультракоротковолновый диапазон, но и дециметровый и даже сантиметровый, то простой расчет показал бы нам, что в диапазоне от десяти метров до одного сантиметра мы можем разместить в тысячу раз больше станций, чем на всех других диапазонах — длинном, среднем и коротковолновом, вместе взятых. Но и этого мало. Ультракороткие волны распространяются на сравнительно небольшие расстояния, поэтому одни и те же волны можно часто повторять.
Поясню примером: каждый районный центр может иметь свою собственную радиостанцию ультракоротких волн, причем все районные станции будут прекрасно работать на одной общей волне без всяких помех.
Интереснейшая задача стоит сейчас перед советскими связистами. Радио по праву отвоевывает первенство в системе дальних связей, так как имеет много преимуществ перед проводом.
Однако, несмотря на применение направленных антенн, разговор между Москвой и, скажем, Ташкентом, а также и другими городами могут слушать тысячи радиолюбителей, так как эти линии междугородной связи лежат в коротковолновом диапазоне.
А нельзя ли здесь применить ультракороткие волны? Их возможности неограниченны.
Но как же преодолеть их основной недостаток — малую дальность? Правда, об этом я упоминал как о достоинстве, потому что одни и те же волны можно повторять, не опасаясь взаимных помех радиостанций.
Это все верно. Но что же делать, когда требуется связь не на десяток километров, а на сотни, даже тысячи?
Разберемся и в этом.
Мы идем с тобой по полю. Открытое, ровное место. Ни столбов, ни проводов, ни каких-либо других признаков, что здесь проходит линия связи, не замечаем. Однако, внимательно присмотревшись, на горизонте можно увидеть ажурную металлическую башню, несколько напоминающую решетчатую ферму высоковольтной линии.
Подойдем ближе. На вершине башни в несколько десятков метров высотой стоят какие-то странные решетки или что-то похожее на металлические рефлекторы. Это, оказывается, антенны радиостанций.
Но возле мачты никого нет. Откуда же ведется передача и кто обслуживает эту радиостанцию?
Теперь ты уже рассмотрел, что наверху стоит герметически закрытый металлический ящик. Это одно из звеньев длинной цепочки радиостанций, которые связывают два города.
Если пройти или проехать от этой мачты еще несколько десятков километров в сторону города, то ты вновь увидишь точно такую же мачту. Еще через десятки километров опять такая же мачта.
Итак, если в Москве вызвать через междугородную телефонную станцию какой-нибудь город, с которым осуществляется подобная радиосвязь, то получится примерно следующее: из квартиры ток побежит по телефонному проводу на АТС и оттуда на междугородную станцию. Затем, превратившись в высокочастотные колебания, уже на радиостанции, расположенной на вершине первой мачты, волна как бы перескочит на антенну соседней мачты; приемник примет эту волну и передаст на свой передатчик, который пошлет ее на следующую радиостанцию.
Так от одной до другой мачты будут перескакивать радиоволны, пока не пройдут всю цепочку связи.
Конечно, все это происходит мгновенно, и никто из абонентов, разговаривающих по этой радиолинии, не заметит ни малейшей задержки.
Сейчас применяется так называемая импульсная система. Она позволяет передавать одновременно десятки переговоров, причем мощность радиостанций в этой цепочке ничтожна (подробнее об импульсной системе я расскажу в главе «Сквозь ночь и туман»).
Радиолиния работает на дециметровых волнах. Их огромным преимуществом является возможность концентрирования энергии в узкие пучки при помощи специальных, направленных антенн. В этом случае энергия зря не расходуется — она не рассеивается по сторонам, а идет как по каналу. Кроме того, нет опасений, что при пользовании такой линией будешь говорить «по секрету всему свету». Тянется она высоко над землей, и по ней, как по прозрачному незримому кабелю, бегут переменные токи высокой частоты.
Эти замечательные линии еще надо строить, чтобы они пересекали нашу великую страну во всех направлениях. По ним можно одновременно передавать и телевизионные программы, и телеграммы, и десятки телефонных переговоров. Представляешь себе, как можно нагрузить такую линию?
В гололедицу рвутся телефонные и телеграфные провода, а радиолиния абсолютно надежна. Мачты ее не гниют, изоляторы не трескаются.
Промежуточные станции работают автоматически и не требуют непрерывного обслуживания.
Но все же предстоит еще очень много работы. Необходимы стойкие лампы, высококачественные детали и электроматериалы. Нужно добиться простоты и дешевизны всей конструкции — не забывай, что таких радиостанций потребуется немало — тысячи.
Можно себе представить, как заманчивы перспективы для будущего связиста.
Даже скромная должность линейного надсмотрщика, который ходит и проверяет линию, через несколько лет станет совсем иной.
Линейный надсмотрщик завтрашнего дня будет работать с невидимыми линиями, и лишь решетчатые башни на горизонте будут напоминать ему о столбах со стаканчиками и гудящих проводах.
Он должен уметь не только сращивать провода и менять изоляторы, но и заменить лампу, проверить на переносном приборе характер импульсов передатчика, измерить волну — все, что сейчас делает инженер в исследовательской лаборатории.
Такова профессия будущего связиста на одном из самых маленьких участков работы.
Городская телефонная связь. Казалось бы, где здесь романтика? Где здесь полет изобретательской мысли? Ведь все уже сделано. Разве можно что-нибудь придумать совершеннее и умнее современной АТС? Но это совсем не так.
Ты когда-нибудь представлял себе, что делается под землей в большом городе? Сколько там металла: трубы водопровода, газа, канализации, электрокабели и, наконец, бесчисленное количество телефонных жил — кабелей в свинцовых, железных, бронированных оболочках!
Сколько трудностей испытывают строители и связисты, когда приходится искать место под землей, чтобы проложить новый кабель!
Сейчас под землей гораздо теснее, чем на улицах, где висит паутина трамвайных и троллейбусных проводов.
С каждым днем возрастает потребность в телефонной связи. Строятся новые АТС, всюду прокладываются кабели. А может быть, обратиться к помощи радио?
Но сколько же надо волн, чтобы в каждой квартире работал радиотелефон на своей «собственной» волне! Ведь у каждого телефона есть свой провод, своя линия.
Допустим, что ты выбрал путь инженера-связиста, успешно закончил институт и занялся исследовательской работой.
Тебе поручили замечательную тему под скромным названием: «Проектирование городской АТС на радиочастотах».
Попробуем вместе решить эту, не скрою от тебя, очень сложную задачу.
Итак, начинается первый этап проектирования.
Прежде всего надо решить, как же быть с линиями связи. На каких волнах будет работать наша АТС?
Ясно, что не на длинных и не на средних. Не хватит места и в коротковолновом диапазоне. Даже ультракороткие волны нам не помогут. Ведь речь идет о десятках тысяч телефонных радиоаппаратов, а у каждого из них должна быть своя волна.
Нельзя тут обойтись без расчетов. Надо знать, каково должно быть расстояние между соседними волнами, чтобы аппараты не мешали друг другу.
Предположим, что мы выбрали дециметровый диапазон. В современных аппаратах можно получить достаточную устойчивость волны (она не будет, как говорят радисты, «гулять»), поэтому волны могут соседствовать довольно близко.
Но нельзя же отдавать связистам весь дециметровый диапазон, который применяется и в радиолокации и в других областях высокочастотной техники!
Значит, только часть волн можно выделить для АТС, только узкий участок диапазона. А этого связистам окажется мало.
Вот если бы перейти на сантиметровые или, еще лучше, миллиметровые волны и применить их для нашей АТС!
Вполне закономерный вывод. Однако все это не так просто.
Миллиметровые волны еще не вышли за стены лабораторий. Несмотря на то что со времени открытия Лебедева, который их впервые получил и исследовал, прошло несколько десятков лет, а после него с этими волнами работали многие инженеры, практическое использование миллиметровых волн чрезвычайно затруднено. Уж очень капризными они оказались.
Но это не должно нас останавливать. Пройдет несколько лет — и миллиметровые волны еще послужат нам, оставив свой неуживчивый характер в лаборатории.
Итак, решено. Выбран нужный диапазон. Пусть это будут миллиметровые волны.
Если с передачей и приемом миллиметровых волн дело обстоит более или менее благополучно — предположим даже, что инженеры создали надежную и устойчивую аппаратуру, — то с законами распространения этих волн мы не сможем ничего поделать.
Я уже рассказывал об опытах с дециметровыми волнами, когда человек, ставший на пути радиолуча, как бы разрывал линию связи. Идут эти волны прямолинейно, почти не огибая препятствий.
Миллиметровые волны в этом отношении еще хуже: они подчиняются законам света.
Если ты учил в школе этот раздел физики, то запомнил, что «угол падения равен углу отражения». Возможно, ты вычерчивал эти углы на доске, проводил опыты в физическом кабинете, возился с призмами и линзами, не задумываясь над тем, что радиоволны очень высокой частоты отражаются так же, как и лучи света, по тем же законам. Миллиметровые волны преломляются в призмах и, как световые лучи, проходят через линзы. Но только линзы для этих опытов нужны особые.
Вот какие странные волны мы выбрали для нашей АТС.
Встает новая задача, которая влечет за собой немалые неприятности. В городе миллиметровые волны не пройдут через стены домов, так же как не проходит свет уличного фонаря. Для таких волн совершенно необходима прямая видимость. Ты уже читал, что антенны УКВ надо ставить повышё. Ну, а в данном случае речь идет о миллиметровых волнах — значит, это требование особенно важно.
Как получить абсолютно прямую видимость между антеннами наших радиотелефонов и антеннами центральных приемопередатчиков АТС?
Это можно сделать только в том случае, если антенны центральной станции так высоко поднять, чтобы с любой крыши их было видно. Я говорю именно «с крыши», предполагая устанавливать антенны на самых высоких точках зданий. Это очень просто, потому что антенны для наших аппаратов представляют собой маленькие стерженьки с рефлекторами или рупорами.
Для «радиотелефонизации» целого здания, где в каждой квартире будет стоять аппарат, потребуется небольшая мачта, на которой мы и прикрепим перекладину с гребенкой или рефлектором антенны. К антеннам будут подходить высокочастотные кабели от аппаратов.
Можно все сделать несколько иначе — например, приемопередатчики поместить в герметическом шкафу на крыше, а от них к телефонам протянуть провода.
Или вот еще новый вариант. На миллиметровых волнах работает только одна линия связи. На крыше — одна антенна и один приемопередатчик. В то же время по этой радиолинии идет несколько десятков переговоров уже на других, более длинных волнах.
Вероятно, такой вариант будет самым простым и надежным.
Теперь подумаем о центральной станции.
Ее можно установить на очень высокой мачте, чтобы антенны этой «радиоАТС» были видны со всех концов города.
А если поднять эти антенные гребенки на привязном аэростате? Можно, конечно. Но тут возникает новая трудность: для того чтобы в любой момент можно было вызвать АТС, надо иметь там столько же приемников, сколько и абонентов. Поэтому выгоднее проектировать небольшие подстанции в домах, чтобы от каждой из них тянулась только одна радиолиния, работающая на миллиметровых волнах.
Или, может быть, в каждом районе, как это делается сейчас в крупных городах, будут свои АТС? Тогда нужно строить несколько мачт или поднимать несколько аэростатов.
Мы только начали проектирование, а сколько уже появилось неясных вопросов!
И чем дальше станем мы продолжать нашу работу, тем больше появится сложных задач, подчас даже неразрешимых.
Такой «радиоАТС», которую мы задумали, нет, и вполне возможно, что техника связи пойдет иным путем.
Рассказывая об этом проекте, я не хотел предугадывать будущее телефонной связи, а опять стремился показать творческую сущность любого проектирования.
Профессия связиста подкупает своим многообразием. Можно выдумывать новые АТС на аэростатах или стальных решетчатых башнях, можно строить радиостанции для установки на самолетах и катерах. Или, наконец, можно тянуть невидимые линии связи без проволоки и радио, где только дрожащий луч света, за многие километры принятый фотоэлементом, заставляет звучать мембраны телефонных трубок. В данном случае я говорю об аппаратах оптического телефона, которым удобно пользоваться в горах.
Есть ли в нашей стране хоть один пункт, хоть одна точка на карте, которая не была бы связана со всей жизнью нашей Родины? Эти линии связи обслуживает многотысячная армия преданных своему делу людей, которые ежечасно, ежесекундно прислушиваются к биению пульса страны.
Радость и горе, счастье, надежды, мечтания и тревоги — все, чем живет Родина, они слышат первыми в телефонах приемников, первыми видят на ползущей телеграфной ленте, на еще не высохших снимках, переданных по проводам.
Большое, интересное дело!
Как радиоволны проникают сквозь каменные стены, так и сама наука радиотехника как бы пересекает границы всех наук, в то же время являясь неразрывным связующим звеном между учеными и инженерами самых различных специальностей.
Вспомним, например, о геологии.
Разведчики недр призвали на помощь многие науки, среди которых радиотехника занимает почетное место. Мы уже умеем пользоваться радиоаппаратами, для того чтобы искать месторождения полезных ископаемых, любые руды, минералы и нефть — все, что требуется в нашем огромном социалистическом хозяйстве.
Профессия геолога особенно привлекает молодежь. Еще бы! Сколько романтики! Экспедиции, поиски, неизведанные тайны недр, недоступные горные пики и ущелья, ночевки у костра...
Как-то мне пришлось беседовать с молодым радиолюбителем. Он заканчивал десятилетку и мечтал стать геологом.
Когда я его спросил, почему он не хочет быть радиоинженером, он смущенно рассказал мне и о тайнах недр, и о ночевках у костра, и о том, как трудно побороть в себе властное стремление к путешествиям.
Этот десятиклассник не очень любил минералогию, равнодушно относился к химии. Из всей сложной геологической науки юного романтика привлекала только практическая разведка ископаемых.
Он мало знал о профессии геолога, тогда как до тонкости прочувствовал особенности радио-дела, которое его в то время увлекало.
Он просто не представлял себе, что, будучи радиоинженером или техником, можно ездить в экспедиции и также разгадывать тайны недр.
Г еологический молоток, которым обычно пользуются геологи-разведчики в горах, — далеко не совершенный инструмент. Электро и радиоразведка сейчас прочно завоевывают свое место в геологии. Поэтому можно быть радистом и в то же время разведчиком недр.
Радиотехника столь многообразна, что даже для решения только одной задачи — поисков железных руд — применяются самые различные аппараты с радиолампами.
Для исследования недр пользуются длинными радиоволнами и ультразвуками. Еще многое нужно сделать в этой области.
Всем известно, что радисты занимаются радиовешанием и связью, разрабатывают конструкции телевизоров и радиолокаторов.
Но этого мало. За последние годы радиотехника глубоко проникла в жизнь, она нашла свое применение в самых различных профессиях.
Тысячи интереснейших задач в разных отраслях техники настоятельно требуют внимания радиоспециалистов.
Совсем недавно радисты пришли на автомобильные, станкостроительные и другие металлообрабатывающие заводы.
Ты думаешь, что радисты стали заниматься только своим прямым делом, например устанавливать приемники в автомашинах, радиофицировать заводские цехи?
Нет, у радистов оказались более сложные задачи.
Они стали вмешиваться в технологию: их вдруг заинтересовали автомобильные детали, которые не имели ничего общего с радиотехникой.
Инженеры, которые раньше занимались только приемниками и передатчиками, увлеклись новым делом — поверхностной закалкой кулачков, осей, резцов, всяких деталей и инструмента.
Надо закалить сверло таким образом, чтобы оно было очень твердым и в то же время не ломалось, как это часто бывает, если сверло слишком закалено.
Радиотехники сумели это сделать. Рассуждали они так: технологи требуют, чтобы внутренность сверла, резца или деталей, вроде стальных стержней, кулачков и прочих, при закалке оставалась сравнительно мягкой, а поверхностный слой — очень твердым. Вот тогда получатся идеальный инструмент и детали. Конечно, разогревая деталь на огне горна или даже в электропечи, такую закалку получить нельзя.
Выручает радиотехника.
Если в катушку какого-нибудь радиогенератора сунуть мягкое, еще не закаленное сверло, то через несколько секунд оно будет горячим. Причем высокочастотные токи нагревают только поверхность этого сверла; внутри оно остается почти холодным, потому что благодаря кратковременности нагрева теплота не успевает проникнуть внутрь.
Быстро опустив сверло в масло или в воду, мы получим закаленное изделие.
На многих заводах применяется высокочастотная закалка.
Стержень может быть закален только на одном конце, втулка — только внутри отверстия. У зубчатой шестерни могут быть закалены одни зубцы, причем на ничтожную глубину, чтобы они не стирались и в то же время не ломались, так как незакаленный металл имеет большую вязкость.
Можно получить твердый слой какой угодно толщины, дело в технологии.
Годы прошли, прежде чем инженеры нашли нужные частоты, методы нагрева и охлаждения. Необходимо было исследовать, как ведут себя вихревые токи в металле, построить высокочастотные машины или ламповые генераторы, провести с ними тысячи экспериментов и только после этого предложить производству новый метод закалки.
Однако далеко еще не все решено. Работы хватит на многие годы, и кто знает, сколько еще неизведанных возможностей скрыто в радиогенераторе.
Сейчас высокая частота может сваривать и даже плавить металлы, причем плавка получается абсолютно чистой, без всяких случайных примесей.
Вероятно, в будущем сталевары наденут белые халаты и сядут за пульты управления мощными радиогенераторами.
Видно, на смену постоянному электротоку, который властвовал на заводах, приходит переменный, но уже ке обычный пятидесятипериодный — его там хорошо знают, — а ток высокой частоты.
Он быстро высушивает фарфоровые изоляторы и другие керамические изделия, прекрасно сушит дерево, чай и табак.
Радио—это мастер на все руки. С помощью этого мастера можно старить вино и сыры, консервировать разные продукты.
Трудно даже перечислить, где, в каких отраслях нашего хозяйства мы можем встретиться с радиотоками. Но я все же попробую об этом рассказать.
Бывает и так. Захотел радиолюбитель выбрать себе профессию по душе. Предположим, что с детства он мечтал быть врачом. Казалось бы, навек расстался теперь уже бывший любитель со своими аппаратами. Наверно, думал он, трудно будет найти время, для того чтобы строить какие-нибудь ультракоротковолновые передатчики: то лаборатория, то клиника, то исследовательская работа в физиотерапевтическом кабинете.
До чего же далеки друг от друга радио и медицина!
Но при первом же посещении клиники и того же физиотерапевтического кабинета студент-медик встречает удивительно знакомые его радиолюбительскому сердцу вещи.
Стоит в углу белый шкафчик. Это так называемый УВЧ-генератор для диатермии, то есть для прогревания человеческого тела токами ультравысокой частоты.
А вот чуть подальше, на столе, стоит и другой аппарат УВЧ. Он удивительно похож на радиопередвижку в чемоданчике (помнишь, я о ней рассказывал). Так оно и есть на самом деле: аппарат передвижной, и его берут с собой, когда выезжают к больному.
Все это дело новое. Лечебное действие УВЧ не полностью изучено. Но медики доказали, что в ряде случаев аппараты УВЧ помогают излечиванию разных болезней — например, фурункулеза, гнойно-воспалительных процессов и т. д.
В свое время, наслушавшись рассказов о чудесных возможностях радио, больные ждали от ультравысоких частот чуть ли не полного излечения от всех недугов.
Этого пока еще нет, но будущее радиомедицины огромно.
Радиоволны, в отличие от обычной диатермии, могут прогревать внутренние органы человеческого тела, причем именно те, которые требуют лечения. Кроме того, мы знаем о стерилизующем действии УВЧ. Убиваются гнойные микробы. Можно предполагать, что в будущем врачи найдут способ бескровной операции, пользуясь направленным действием ультравысоких частот.
Есть над чем поработать молодому медику. Упорно изучая хирургию, ему полезно вспомнить все, что он знал о радиотехнике.
Радио он может встретить в разных кабинетах современной клиники.
Например, хирург часто пользуется специальным ламповым прибором, в котором есть два маленьких радиогенератора, приемник и даже телефонные трубки. Этот прибор позволяет отыскивать в теле человека застрявший металлический осколок или случайный обломок иголки. Вместе с рентгеноаппаратом можно точно определить в теле раненого не только местоположение металлического предмета, но и на какой глубине он находится.
Давно уже используются радиоусилители для исследования работы сердца.
Несомненно, что применение радиотехники в медицине может быть еще более широким и многообразным.
Трудно представить себе современную технику без радиоусилителей.
Кто не знает, что простейшим радиоузлом является приемник с усилителем?
Нельзя также отнять у радистов их огромной заслуги в изобретении звукового кино. Без радиоусилителей просто ничего бы не вышло.
Звукозапись на магнитную пленку, которой сейчас пользуются в радиовещании, тоже невозможна без радиоусилителей.
Звукозаписывающие аппараты широко используются в нашей жизни. Особенно ими увлекаются радиолюбители. На радиолюбительских выставках показываются остроумные и прекрасно выполненные магнитофоны.
Большинство из них бывают портативными, в чемоданах или ящиках от патефонов. Один из таких аппаратов экспонировался на московской выставке. Он был очень маленького размера, примерно раза в три меньше патефона.
В повести «Золотое дно» рассказывалось о студенте Синицком, который сделал оригинальный магнитофон, причем его можно было спрятать в карман.
Предположим, что для такого аппарата мы возьмем пальчиковые лампы, специальные батарейки, которые применяются в карманных усилителях, спроектируем очень точный механизм для движения записывающей головки, продумаем всю конструкцию, сделаем очень маленькие детали, и только тогда наш аппарат может быть немного похожим на карманный магнитофон, изобретенный героем научно-фантастической повести.
В настоящее время подобный аппарат мог бы быть примерно таких размеров, как эта книга, а если применить полупроводники, то — еще меньше.
Сделать его трудно, но согласимся на некоторое упрощение: во-первых, ограничимся только записью, а для воспроизведения звука используем обычный приемник; во-вторых, применим запись на ленту, ограничив ее длину.
На магнитную пленку можно записывать без всяких усилителей от угольного микрофона, а для воспроизведения требуется большое усиление.
Итак, что же у нас получается практически? Каким может выглядеть такой простейший аппарат, если мы рассчитаем время записи минут на десять?
Прежде всего нужно достать лентопротяжный механизм, например от патефона или старого телеграфного аппарата. Важно, чтобы ленту можно было тянуть со скоростью примерно двадцати сантиметров в секунду.
Ясно, что все это сделать не очень просто, хотя любители приспосабливали для подобной цели даже часовые механизмы.
Кроме этой хитрой механики, нужно сделать записывающую головку, достать микрофон и все запрятать в маленький футляр.
Теперь тебе понятно, что такой простейший магнитофон может получиться весьма малых размеров. Бери его с собой в портфель, записывай все, что тебе вздумается, а потом дома присоединяй к приемнику и слушай.
Кстати, Синицкий использовал свой магнитофон как записную книжку.
Есть целая категория радиоспециалистов, занимающихся так называемой «низкой частотой» то есть в основном — усилителями. Сюда относятся и звукооператоры в кино, и инженеры в радиостудиях, и многие ученые, работающие в исследовательских институтах.
Эти специалисты, как правило, никогда не чувствовали «простора эфира».
Низкие частоты бегут только по проводам. Собственно говоря, от радио инженерам-низкочастотникам нужны только радиолампы, кое-какие детали и, главное, некоторые законы радиотехники.
Пользуясь теорией и практикой радио, инженеры построили мощные радиоузлы, усилители для междугородных связей по проводам, создали аппараты для записи звука на пластинки и на пленку.
Вместе со специалистами-акустиками они разработали усилители и громкоговорители огромной мощности. Голос такого репродуктора слышен на расстоянии многих километров. В то же время в тихих лабораториях есть такие чувствительные микрофоны и усилители, что можно даже слышать, как растет трава.
Не случайно многих молодых радиоинженеров увлекают эти дела.
Они могут построить радиоорган или другие электромузыкальные инструменты. Давно уже они создали радиоинструменты, в своем звучании напоминающие то человеческий голос, то виолончель, то скрипку. В таком радио-музыкальном устройстве тембр и мощность можно изменять от еле слышного журчания флейты до громовой мощи басовых труб органа.
Может быть, ты захочешь работать на заводе, где делают приемники.
А приемников нужны миллионы, как и многих других радиоаппаратов. Они должны быть просты, дешевы, доступны.
Подумай, сколько нужно радиозондов, чтобы ежедневно чуть ли не с каждой метеостанции выпускать в небо эти воздушные шарики с передатчиками! Много сделали наши инженеры, чтобы радиозонды были просты и дешевы, однако надо признаться — стоят они все-таки дорого. Ничего не поделаешь — сложное производство.
Материалов в аппарате на грош, а делать его долго. Надо наматывать катушки, ставить разные детали, соединять проводнички по схеме; причем делать все это безошибочно и точно. А для этого требуются и время и высокая квалификация производственников. То же самое и с карманными усилителями — они еще не очень дешевы.
Получается примерно такая же картина, как было до рождения книгопечатания. Переписывались тогда книги от руки специалистами-писцами. Книги были добротные. Страницы из пергамента, заглавные буквы с позолотой.
Но не многим эти книги были доступны. Конечно, трудно сравнивать количество рукописных книг, выпущенных в те времена, с сегодняшним выпуском радиоаппаратов. Завод за день изготовит их столько, что ни одно «издательство» времен Ивана IV не выпустило бы такое количество рукописных книг за целый год.
Но мы живем другими масштабами, и не случайно я привел пример из далекой старины, когда еще не было книгопечатания.
С точки зрения завтрашнего дня современное радиопроизводство во многом напоминает эпоху рукописных книг.
В монтажных цехах радиозаводов работают десятки квалифицированных людей. Словно древние писцы, они тщательно выписывают цветными проводами радиосхемы на панели.
Пусть каждый из монтажников делает только свою операцию, соединяет деталь двумя или тремя проводами. Это поточное производство, разделение труда. Но этого недостаточно.
А что, если вместо обычного монтажа печатать электрические схемы? Заменить ручной кропотливый труд, как в свое время сделал первопечатник Федоров, открывая новую эру книгопечатания?
Несомненно, что эти вещи несоизмеримы по своему значению. Но нельзя пройти мимо тех огромных возможностей, которые открываются перед нашей промышленностью с внедрением нового метода производства электро и радиоприборов.
Печатание электрических проводящих схем уже применяется на некоторых производствах, но эта система требует дальнейшего, более глубокого развития и, может быть, еще ждет новых смелых изобретателей.
Итак, что же она собой представляет? Возьмем для примера тот же карманный усилитель на пальчиковых лампах. Вместо соединительных проводов мы видим на изолирующей панели напечатанную медью или серебром всю схему усилителя.
Я сейчас не говорю о технологии печати.
Можно действительно печатать или делать это по трафарету, разбрызгивая специальную краску из серебра, алюминия, меди примерно так же, как и при изготовлении разных табличек и вывесок.
Проводящую схему можно нанести на панель химическим путем, как это делается при производстве зеркал.
Все подобные способы преследуют одну цель — высокую производительность, а отсюда и дешевизну.
Но инженеры, открывшие новый способ производства радиоаппаратов, предусматривают не только печатание соединительных проводников. Почему бы на панели усилителя не напечатать и все необходимые сопротивления?
Вспомним, из чего состоит эта знакомая всем радиолюбителям деталь: обыкновенная палочка или пластинка из изолирующего материала, на которую нанесен тонкий слой кокса, смешанного с лаком или другим составом. Короче говоря, палочка покрыта как бы краской, в данном случае являющейся полупроводником. Так почему же этой краской не печатать сопротивления?
Ты, вероятно, слыхал, что есть многокрасочная типографская печать, где каждая краска наносится на бумагу поочередно — например, сначала красная заполняет все нужные места картинки, затем желтая и т. д.
Пользуясь этим методом, можно сначала, как говорится — при первом прогоне, напечатать проводники аппарата, потом сопротивления, потом... конденсаторы.
Я не оговорился, именно конденсаторы, хотя, как ты знаешь, эти детали ничем не похожи на сопротивления. Как же их печатать?
А вот как. Сначала печатаем на панели серебряный квадратик (величина его зависит от требуемой емкости). Это будет одна из пластинок, или, говоря технически, обкладок, конденсатора. Затем полученный квадрат покрывается (тоже способом печати) тонким слоем изолирующего, скажем полистирольного, лака, поверх которого уже печатается верхняя обкладка.
Получается конденсатор, выполненный «типографским» способом.
Не все делается так просто, как я об этом рассказываю. Технология печатных схем еще очень сложна, во многом не проверена, но у нее огромное будущее, и это должно привлекать молодых радиоспециалистов.
В самом деле, сколько здесь увлекательных возможностей!
Например, вместо того чтобы наматывать катушки, сейчас их уже печатают. Правда, не для всех аппаратов. Представь себе напечатанную на какой-нибудь изолирующей панели серебряную спираль. Разве это не катушка?
Такой способ применяется при массовом производстве передатчиков для радиозондов.
А однажды я видел остроумный детекторный .приемник. Это круглая фарфоровая плитка с нанесенной на ней медной спиралью-катушкой. Технология изготовления подобного приемника примерно такая же, как и обыкновенного чайного блюдца с золотой каемкой. Вот тебе и еще один новый метод массового производства радиоаппаратов.
У него тоже немалое будущее. Значит, не только телевидение или радиолокация, то есть те области радиотехники, которые особенно затрагивают юное воображение, достойны твоего внимания.
Создание новой технологии в производстве радиоаппаратов, о чем я сейчас рассказывал, — не менее увлекательное дело.
Подумай как следует, на минуту закрой глаза и представь себе ну хотя бы одну небольшую часть тех возможностей, которые сулит нам печатание электрических схем.
Возьмем простой массовый приемник, сделанный по этому способу. Полупроводниковые триоды, плоские детали, нанесенные на панели, — все это заставит заново пересмотреть привычные нам конструкции приемников, так как весь монтаж будет расположен на одной плоскости.
Скорее всего, такой маленький приемник может быть похож на блокнот, записную книжку.
Не только печатание схем и новая технология изменят конструкцию приемника.
Мы знаем об успехах наших инженеров в разработке новых громкоговорителей с так называемыми пьезокристаллами. Эти громкоговорители обладают высоким коэффициентом полезного действия, в десяток раз большим, чем у обычного динамика.
Можешь представить себе только эти два сочетания в приемнике: в нем будут кристаллы вместо ламп и кристаллический громкоговоритель вместо динамика. Приемник уже станет другой, совсем не похожий на прежние.
Можно ли точно разграничить специальности в радиотехнике? Нет.
Для доказательства приведу следующий пример. За последнее время в нашем хозяйстве все чаще и чаще применяются фотоэлементы.
Но, может быть, ты еще не знаешь, что такое фотоэлемент?
Около семидесяти лет назад русский ученый А. Г. Столетов сделал замечательное открытие. Он установил, что если направить луч света на светочувствительный металл, например цезий, то из него начинают вылетать электроны. Эти электроны можно заставить двигаться в определенном направлении и таким образом получать электрический ток.
Прибор, превращающий свет в электрический ток, назвали фотоэлементом. Он состоит из небольшой стеклянной колбочки. Воздух из нее удален. Большая часть ее внутренней поверхности покрыта тонким слоем цезия или другого вещества, чувствительного к свету. Внутри колбы укреплена металлическая пластинка или колечко. Колечко соединено с положительным полюсом батареи, а светочувствительный слой — с отрицательным.
Когда фотоэлемент освещают, свет проникает внутрь колбы через прозрачное стекло и падает на светочувствительный слой. Под действием света из этого слоя вырываются электроны и устремляются к положительно заряженному колечку или пластинке. В цепи появляется ток.
Фотоэлемент является близким родственником электронной лампы, и почти во всех устройствах, именуемых «фотореле», применяются схемы с радиолампами.
Кто же, как не радист, должен заниматься этим делом?
Но ведь в фотоэлементе происходят обычно малоизвестные радисту фотоэлектронные процессы. Здесь требуются совсем иные расчеты. Появляются такие малознакомые ему величины, как, например, люмены.
Кроме того, оказалось, что в самих фотоэлементах властвует химия.
Фотоэлементы с литием, цезием, рубидием неодинаково ведут себя под действием световых лучей. Они как бы настроены на разные волны (вроде приемников); причем тут уже приходится иметь дело с целыми спектрами электромагнитных колебаний.
Инженеру-радисту, если он решил заняться фотоэлементами, придется многому еще поучиться. Надо упорно изучать и химию, и спектры, и световые единицы люмены — все, что нужно для фотоэлектроники.
Но этим он опять не может ограничиться. К фотоэлементу часто бывает подключен усилитель, а к усилителю— довольно сложная механика, где прежде всего имеется реле, которое, включаясь, приводит в действие разные механизмы.
С помощью фотоэлемента можно автоматически считать число изделий, движущихся по конвейеру. Коробка с табаком или конфетами, банка с компотом пересекает луч света, который падает на фотоэлемент. Когда банка оказывается на пути луча, фотоэлемент перестает пропускать ток, якорек реле отпадает и тем самым замыкает цепь батареи, куда включен электромагнитный счетчик.
По выражению техников, он будет «срабатывать», то есть поворачиваться на один зубец, при каждом щелчке реле. Нетрудно догадаться, что с зубчатым колесом соединен обыкновенный счетчик оборотов, вроде велосипедного.
Оказывается, радисту тоже полезно знать механику. Кстати, счетчик изделий — это детская игрушка в сравнении с более сложными конструкциями, где применяются фотореле.
Фотоэлемент может не только считать изделия, но и контролировать их по весу, по величине и даже по цвету. В этом случае конструируется такое приспособление, которое просто сбрасывает с конвейера отбракованную деталь.
Для автоматической передачи в другое помещение (по проводам), например, таких показателей, как влажность и температура воздуха, тоже применяют фотоэлементы. Они могут сигнализировать о присутствии вредных газов или без помощи человека автоматически регулировать и влажность, и температуру, и освещенность, и даже электрическое напряжение в различных установках.
Если фотоэлемент может передавать сигналы в другое помещение о повышении температуры или влажности, то почему бы не представить себе эту передачу уже не по проводам, а по радио?
Такая система очень широко развита в нашей стране. Речь идет об автоматических радиометеостанциях, которые в определенные часы передают с какого-нибудь дальнего острова в Тихом океане направление ветра, давление воздуха и все, что требуется для прогнозов погоды.
Известны и другие случаи, когда человек не только наблюдает за какими-нибудь явлениями, происходящими на большом расстоянии от него, но и активно вмешивается в эти дела, по-хозяйски управляет ими.
Пока еще нет станций управления погодой, но мы верим, что они будут. Сейчас мы управляем электростанциями издалека, с диспетчерского пульта, по проводам, хотя нет никаких препятствий для этой цели использовать и радио.
Видишь, сколько интересного обещает тебе профессия радиоинженера, радиотехника или просто радиомонтера.
Я уже упоминал о радиолокации. Раньше об этом открытии писали только в фантастических романах, а сейчас оно стало широко применяться в нашей жизни.
Это не значит, что радиолокация потеряла для нас прелесть новизны. Со времени открытия русского ученого А. С. Попова, который, как тебе, наверно, известно, впервые обнаружил отражение радиоволн от кораблей, прошло много лет, а возможности применения радиолокации далеко еще не исчерпаны.
Вот ведь, кажется, сравнительно небольшая отрасль радионауки — локация. Я подчеркиваю «небольшая», потому что у радиотехники столько отраслей, что их даже трудно перечислить. Тут и приемники, и мощные радиостанции, и телевидение, и телемеханика, и высокочастотная закалка, и плавка, и радиоразведка, и разные электронные приборы, о чем я только что рассказывал.
Все эти области науки если и не входят непосредственно в радиотехнику, то связаны с ней неразрывно. Так, например, существование электроакустики немыслимо без радиотехники, так же как немыслима без нее совсем новая наука — радиоастрономия.
Но, несмотря на все это, радиолокация занимает особое место в технике радио.
Неизвестно, чем ты захочешь заниматься, если выберешь профессию радиоспециалиста. Может бьпь, навсегда покорят твое воображение чудеса радиолокации.
Будущие межпланетные путешествия невозможны без радиолокации.
Это ясно уже сейчас. Советские ученые определили возможность измерения расстояний до небесных светил с помощью радиолокатора. Они сделали практические расчеты для радиолокации Луны.
Невидимым лучом радиопрожектора можно как бы ощупывать горы и впадины на поверхности Луны, заранее отыскивать место для посадки будущего ракетоплана.
Радиолокатор позволяет видеть на далекие расстояния сквозь ночь и туман.
Это действительно фантастический радиоглаз, покоряющий пространство. Астрономы смотрят на небо обычно ночью, стараясь заметить падающий метеор по вспышке, по светящемуся следу, но радиолокатор может исправить несовершенство человеческого зрения: он видит этот метеор днем так же хорошо, как и ночью, потому что не вспышка и не светлый след воспринимаются антенной радиолокатора, а отражение волны ионизированного облачка, которое оставляет за собой метеор.
Разберемся в сущности радиолокации.
Радиолокатор видит не тень и не свет. Он замечает совсем не то, что привычно нашему глазу.
Он может показать, где находится каменное здание, где летит самолет, корабль, плывущий в тумане. Он укажет на айсберг, горы и скалы.
Но не все доступно глазу радиолокатора. На его экране ты не увидишь, как выглядят высокие сосны и цветочные клумбы, как колышутся высокие хлеба и зреют плоды.
Ночью на расстоянии многих десятков километров радиолокатор видит самолет, но никогда даже вблизи и при ярком солнечном свете он не заметит опознавательных знаков на его крыльях.
Он видит все то, от чего отражается радиолуч.
Правда, с самолета радиолокатор может увидеть реку или канал, но это потому, что радиолучи иначе отражаются от воды, чем от земли.
Радиолокатор покажет и железный мост через эту реку, но опять-таки потому, что от металла волны отражаются лучше, чем от воды.
Вот почему радиолокатор не увидит опознавательного знака на самолете. Ведь самолет металлический, лучи отражаются от его поверхности одинаково, вне зависимости от того, какой краской он выкрашен или что на нем нарисовано.
Предположим, что мы с тобой построили крохотный передатчик дециметровых волн и такой же приемник. В этих аппаратах можно применить обычные лампы, например те же пальчиковые.
Ты уже знаешь, что радиолокацией можно определить расстояние не только до неподвижного объекта, например до какого-нибудь дома, но и до летящего самолета; причем, как известно, радиолокатор сразу показывает и скорость его и направление полета.
Попробуем решить очень простую задачу — с помощью радиолокатора определим расстояние до дома.
У приемника и передатчика — направленные антенны. Для этих волн они могут быть сделаны с небольшими рефлекторами.
Поставим наши аппараты в поле на некотором расстоянии друг от друга.
Впереди виднеется дом с железной крышей.
Направим рефлектор передатчика точно на крышу дома. Включим приемник и его антенну тоже нацелим на этот дом.
Рассуждаем так: если мы на мгновение включим передатчик (причем в этот же момент заметим время на секундомере), луч добежит до крыши, отразится от нее, помчится обратно, и мы его тут же поймаем рефлектором приемника. Несомненно, что в телефоне мы услышим звук работающего передатчика. Надо только успеть нажать кнопку секундомера, чтобы определить, сколько времени волна бежала до дома и обратно.
Дальше все получается очень просто — обыкновенная арифметика. Надо разделить полученное время на два, чтобы узнать путь волны только до дома, не считая времени обратного пробега.
Затем, зная скорость распространения волн, а именно — триста тысяч километров в секунду, мы можем легко высчитать расстояние до дома.
Принцип, конечно, правильный. Именно на нем и основано применение радиолокации для измерения расстояний.
Ведь это то же самое, что и обыкновенное эхо. В данном случае без всяких приборов, только по секундомеру, можно определить расстояние до ближайшего леса или горы. Надо громко крикнуть и, смотря на бегущую стрелку, ждать, пока эхо долетит до тебя.
Сейчас мы посылаем не звук, а радиоволну.
Приготовим секундомер. Одновременно с его кнопкой нажали ключ передатчика — и в телефоне приемника сразу же услышали сигнал.
Ясно, что принят не отраженный луч, а тот, который непосредственно прибежал от передатчика. Ведь передатчик стоит совсем рядом и, несмотря на направленные антенны, все же будет мешать слушать радиоэхо.
Вот если бы успеть мгновенно выключить передатчик, чтобы принять отраженный луч!
Ничего не получится.
Человек не может манипулировать с такой скоростью ни ключом, ни кнопкой секундомера. Кроме того, ухо тоже не может различить звуковые сигналы, которые приняты друг за другом с ничтожным промежутком времени— в миллионные доли секунды. Ведь если до дома, куда мы посылали радиолуч, расстояние будет триста метров, то луч пройдет эти метры всего за одну миллионную долю секунды.
Никакие секундомеры не смогут определить эту скорость.
Не удался наш опыт.
Видишь, с какими трудностями встретились инженеры при разработке радиолокатора.
Для того чтобы понять его сущность, поставь себя в их положение, когда они пытались практически применить открытие А. С. Попова.
Ну что бы ты стал делать для решения задачи, если требуется определить время пробега радиоволны до цели?
Как измерить миллионные или пусть даже тысячные доли секунды?
Может быть, для этого использовать какую-нибудь автоматику? Например, подключить к приемнику реле или самопишущее перо, которое будет отмечать на вращающемся барабане и время посылки сигнала и время приема его отражения, то есть радиоэхо?
Мысль правильная, но очень далекая от реальных возможностей. Ее просто нельзя осуществить.
Никакие реле, никакие движущиеся механизмы непригодны, если от них требуется, как говорят, «срабатывание» в миллионные доли секунды. С такой скоростью невозможно провести черточку на барабане, чтобы отметить время посылки сигнала.
Значит, нужно искать другие пути.
Нельзя ли здесь использовать принципы телевидения?
В те годы, когда инженеры бились над радиолокацией, не существовало телевидения в том виде, как сейчас, но основа всего телевидения, то есть электроннолучевая трубка, уже имелась, и применение ее для этих целей было разработано в России.
Представь себе колбу с почти плоским дном.
Дно это служит экраном и покрыто изнутри специальным составом, который светится под действием потока электронов.
Источник электронов находится в узкой части колбы; это катод — фарфоровая трубочка с нанесенным на нее слоем окиси редких металлов.
Внутри трубочки накаливается нить. С катода свободно летят электроны.
Нам их нужно собрать в узкий тонкий пучок — электронный луч. Это делается не линзами, как в проекционном фонаре, а другими, уже электрическими, устройствами, по характеру действия похожими на собирающие линзы.
Тонкий пучок из электронов ударяется в экран и заставляет его светиться. Ты видишь яркий точечный зайчик. Зайчиком можно управлять. В горлышке колбы поместим пластинку, на которую подадим то или иное напряжение.
Электронный луч будет притягиваться к пластинке, если рна заряжена положительно. Следовательно, и зайчик переместится на экране.
А если поставить две пластинки, справа и слева, и подавать на них переменное напряжение? Тогда луч будет метаться от одной до другой пластинки, оставляя за собой на экране тонкую светящуюся линию.
Можно подсчитать, за сколько времени зайчик пройдет расстояние от края экрана до другого края. Больше того: мы можем разбить этот путь на равные части и тогда получим «шкалу времени».
Вернемся к передатчику и приемнику и попробуем связать воедино все наши аппараты для радиолокации.
В электроннолучевой трубке есть еще пластинки, расположенные по вертикали. Вот на них мы и будем подавать напряжение от приемника.
Приступаем к новым опытам. Нажимаем на мгновение ключ передатчика. Метнулся радиолуч.
Смотри, что делается на экране! От основной линии скользнул вверх острый зубец. А вот и второй, подальше от первого на несколько делений вправо. Значит, мы приняли радиоэхо своего передатчика.
Луч отразился от препятствия, от крыши дома, и теперь нам нетрудно рассчитать, сколько же до него метров. Известна скорость движения зайчика и время, за которое радиолуч пробежал до дома.
Но... если бы все это было так просто!
Принцип правильный, а практически с таким радиолокатором работать нельзя. Ты не увидишь никаких зубцов. Эхо вернется раньше, чем будет выключен передатчик.
Можешь ли ты ручаться, что нажмешь ключ на такое короткое время, чтобы успеть увидеть отраженный сигнал, для чего надо отпустить ключ уже через миллионную долю секунды?
Этот кусочек времени во много раз меньше так называемого мгновения.
Принято говорить «в мгновение ока» — время, когда только успеешь моргнуть.
А с точки зрения радиотехники время это очень долгое — десятые доли секунды.
Отсюда ясно, что ты не сумеешь столь быстро выключить передатчик и увидеть отраженный сигнал.
Но даже если бы это удалось сделать, такая короткая вспышка — мелькнул зубчик и исчез — глазу незаметна. Кроме того, мало ли отчего метнулся зубчик: от случайной электрической искры, от атмосферного разряда или от помехи другой радиостанции.
Надо исключить все сомнения. Отраженный луч должен быть виден продолжительное время и точно на делениях шкалы (кстати, ее можно разделить не на отрезки времени, а написать на ней расстояние в километрах, что обычно и делается).
В технике, в любом эксперименте, а часто и в жизни, для того чтобы твердо убедиться, что данное явление не случайно, прибегают к многократной проверке обнаруженного явления.
А если так, то применительно к нашим опытам нам следует посылать частые сигналы от передатчика, и если мы увидим второй зубец на одном и том же месте, то, значит, все правильно — мы принимаем отраженную волну.
Хорошо бы посылать сигналы от передатчика один за другим; пусть они как бы накладываются друг на друга, и тогда на экране мы .будем видеть не отдельные всплески, не выскакивающий на мгновение зубец, а увидим его буквально застывшим на месте.
Если, например, луч радиолокатора отражается от самолета, то мы будем наблюдать не скачущие зубцы, а медленное движение цели.
Но как это сделать? Как заставить передатчик работать краткими импульсами, самому включаться на миллионные доли секунды, а потом выключаться?
Оказывается, и эту задачу можно решить.
В радиолокаторах применяется специальный генератор, прерывание происходит в нем автоматически.
Он сам включился, послал мощную радиоволну в пространство, затем отдохнул немного, какую-нибудь тысячную долю секунды, и снова заработал. Так он может действовать целыми часами.
Вполне понятно, что, несмотря на большую мощность радиоволны, передатчик берет очень мало энергии. Нетрудно подсчитать, что за час он будет работать, то есть посылать энергию, в общей сложности всего лишь несколько секунд. Это очень важно, так как, для того чтобы получить более или менее надежный отраженный луч, который издалека принимается приемником, мощность передатчика должна быть очень большой. Ведь надо измерять расстояние не в триста метров, а в десятки и сотни километров, особенно если требуется обнаружить летящую вражескую эскадрилью.
В начале главы я упоминал о радиолокации Луны. Для этого нужна огромная мощность. Все-таки расстояние до Луны не маленькое — около четырехсот тысяч километров.
Сейчас радиолокаторы потребляют мощность всего лишь в несколько сот ватт, а в кратком импульсе отдают тысячи киловатт. Действительно фантастическое преобразование.
Принципы устройства радиолокатора достаточно сложны. Более подробно об этом ты прочтешь в специальных книгах, а здесь мне хотелось показать на примерах, как решаются некоторые творческие вопросы в проектировании разных аппаратов.
Итак, тебе стало ясным, что лежит в основе радиолокации. Ты уже знаешь, как измерить расстояние не только до ближайшего дома, ко и до летящего самолета.
Кстати, можно ли практически построить небольшой радиолокатор любительскими средствами?
Можно, но трудно. Это доступно только коллективам очень квалифицированных радиолюбителей. Простейшие демонстрационные модели радиолокаторов радиолюбители уже строили.
Вот если бы у нас оказался такой маленький радиолокатор, то мы могли бы проверить, как он видит в тумане и в темноте. Например, могли бы попробовать обнаружить автомобиль на дороге или пароход на реке.
Рассмотрим подобный случай, для того чтобы лучше уяснить возможности радиолокации и на этом примере проследить путь исследования, путь инженерной мысли в дальнейшем совершенствовании радиолокатора.
Снова займемся проектированием.
Будем рассуждать примерно так. Если бы мы пользовались прожектором, то нам пришлось бы все время его вращать, потому что мы не знаем, с какой стороны покажется машина. Современные конструкции радиолокаторов тоже напоминают прожекторы, но излучают они невидимый поток электромагнитной энергии.
Для того чтобы удобнее искать цель, не поднять ли нам радиопрожектор на специальную мачту или крышу высокого фургона? Пусть мотор вращает антенную систему.
Как только в поле зрения радиолокатора появится машина и на экране медленно поползет светящийся зубец, мы тут же остановим мотор антенны и посмотрим ее направление на специальной шкале. Стрелка указывает на юго-запад. Значит, с этой стороны приближается к нам машина, и от нее отражается радиолуч.
Теперь нам нетрудно определить, на каком же расстоянии она находится и с какой скоростью движется.
Хорошо бы придумать автоматику, для того чтобы следить за движением машины. Вдруг она свернет на другую дорогу, а мы не успеем этого заметить!
Оказывается, такая автоматика существует. Хороший радиолокатор ни на секунду не выпустит из поля своего зрения ни машину, ни пароход, ни торпедный катер. Он будет следить острым глазом радиопрожектора, медленно передвигаясь за движущейся целью.
Но мы еще не решили многих вопросов. Рано еще думать о полном совершенстве радиолокатора, об автоматике и многих других удобствах управления этим сложным устройством.
Наши опыты еще не закончились, и, если мы уже умеем определять направление движущейся машины, ее скорость и расстояние до нее, все же многого нам еще не хватает.
Радиолокатор, который мы с тобой мысленно построили, пока все-таки игрушка. Он близорук, он ничего не видит в небе, он не умеет считать и не знает, как отличать своих от чужих.
Короче говоря, инженерам, которые предъявили бы такой аппарат комиссии, пришлось бы выслушать немало неприятных, но справедливых слов и поработать еще несколько лет над его усовершенствованием.
По существу, так оно и получалось.
Многие годы проходили в сложной борьбе ученых с капризами радиоволн, электронов в лампах и лучевых трубках. Высокие частоты, которые применяются в радиолокации, не хотели идти по проторенным путям — бежали не по проводам, а по изоляторам.
Ученые заново пересмотрели теорию, свои взгляды на сверхвысокие радиочастоты и наконец перехитрили их. Они стали делать металлические изоляторы и направлять капризные волны, например, по... резиновым трубкам.
Трудно представить себе сантиметровые волны в переводе на частоты.
Частота колебаний здесь такова, что исчисляется в астрономических цифрах. Миллиарды раз изменит ток свое направление за одну секунду.
Как же тут подходить к нему с обычными понятиями о переменном токе, который течет по осветительным проводам?
И не мудрено, если на уроке физики дотошный радиолюбитель может усомниться в правильности ответа своего товарища, когда тот станет перечислять известные ему изоляторы: эбонит, резина, пластмассы. Он может его поправить: «Смотря для каких частот».
Рассказывая о радиолокации, нельзя не вспомнить о трудностях, встретившихся инженерам, когда они впервые столкнулись с этими частотами.
Мало того, что сама система посылки радиоимпульса и приема его отражения достаточно сложна — об этом тебе уже известно, — но если посмотреть на передатчик и приемник радиолокатора тоже «изнутри», то и здесь мы встретимся с техникой, непривычной не только для радиолюбителя, но и для многих радиоинженеров.
А нужно ли строить радиолокаторы на таких высоких частотах? Почему надо применять сантиметровые волны, которые требуют и особых изоляторов и вообще особой техники?
Для того чтобы ответить на этот вопрос, надо прежде всего обратиться к антеннам.
Обычно при работе на очень коротких волнах принято пользоваться так называемыми полуволновыми или четвертьволновыми диполями, то есть антеннами длиной в полволны или четверть волны.
Вообрази себе радиолокационную антенну, рассчитанную на волну в пять метров.
Для того чтобы получить антенну направленного действия, применяют специальные рефлекторы или другие направляющие системы, иной раз состоящие из многих десятков металлических трубок.
Такая антенна получается громоздкой, ею трудно пользоваться. От радиолокатора при этих сравнительно длинных волнах трудно получить точность в обнаруживании небольших целей.
Если взять волну в десять сантиметров, то результат получится иной. Даже при сложнейших рефлекторах вся антенная система будет невелика. Ею удобно пользоваться, вращать, поднимать. А главное, на этих волнах можно получить очень узкий пучок энергии, как в прожекторах, что повышает точность определения, где находится самолет или корабль.
Применяются разные волны для разных целей, но будущее радиолокации все же лежит в области очень коротких волн. В радиолокаторах ты не найдешь ни привычных ламп, ни привычных катушек, ни, тем более, знакомых радиолюбителям переменных конденсаторов, дросселей и других деталей, применяемых в радиовещательных приемниках.
Что это за сложная конструкция? Неужели лампа?
Нет, это так называемый клистрон. Для высоких частот непригодны обычные радиолампы: слишком долог путь от одного электрода к другому. В то же время волны проходят всюду, где им не положено. Для них два стоящих рядом проводничка — уже мост. По этому надежному мосту, как на другой берег, спокойно проходят высокие частоты, хотя, по мысли конструктора, они никак не должны перебираться в эту запрещенную для них часть схемы.
Иногда в приемнике сантиметровых волн можно найтй даже «катушку самоиндукции».
Это блестящий пустотелый шарик, и называется он уже не самоиндукцией, а резонатором или объемным контуром.
Много непривычного в таком приемнике.
Если посмотреть на передатчик радиолокатора, то часто можно встретиться не с генераторными лампами, а с очень странными трубками, находящимися в поле сильного магнита. Такие устройства называются магнетронами. У них, в отличие от ламп, применяемых на сантиметровых волнах, очень высокий коэффициент полезного действия.
Но возвратимся к нашему еще несовершенному радиолокатору.
Предположим, освоили мы и капризы сантиметровых волн и почти уже привыкли к пустотелым резонаторам, заменяющим многовитковые катушки, которые радиолюбители когда-то наматывали в долгие зимние вечера.
Вращается антенная система, как прожектор, но нам ее надо повернуть вверх, чтобы определить, не летит ли в небе самолет. Может быть, ом скрыт за облаками, далеко от нас, за многие десятки километров?
Нужно просматривать небо не только круговым обзором, но и на разной высоте. Значит, антенна, помимо вращения в горизонтальной плоскости, должна еще двигаться вверх и вниз.
Вот какое требуется сложное движение антенной системы, и такую конструкцию нам надо придумать!
Опять получается неладное. Наш радиопрожектор посылает волны очень узким пучком.
Искать самолет в небе такой острой иглой — безнадежное занятие: обязательно пропустишь.
Но это все в наших руках. Пусть радиолокатор ищет цель широким лучом. Взмахнешь им по небу—и сразу проверишь немалый участок.
А как же быть, если нужно определить число самолетов? Как их пересчитать? Для этой цели удобнее узкий луч.
Значит, самый простой выход — это соединить две системы.
Сначала искать широким пучком, и, когда луч встретит в небе какое-то препятствие, когда побежит на экране светящийся зубец, вот тогда и переключить радиолокатор на работу узким лучом. Тут можно все определить — и число самолетов, и высоту, и скорость.
Осталась еще одна задача: как узнать, свои это самолеты или чужие?
Делается это так. На самолетах устанавливаются специальные приборы, которые, воздействуя на приемник радиолокатора особыми сигналами, например появлением на экране второго прыгающего зубца, указывают, что самолет свой, а не противника. Зубец может колебаться с заранее установленной частотой, в различных комбинациях частот и пауз.
Вот так постепенно мы разобрали принципы радиолокации, познакомились с основными трудностями, которые стояли на пути исследователей и изобретателей — создателей современных совершенных радиолокаторов.
Но все же, несмотря на их совершенство, далеко еще не все сделано. Тысячи молодых инженеров и техников, которые придут в лаборатории и на заводы, готовые отдать все свои способности и силы увлекательнейшему делу по созданию новых аппаратов радиолокации, найдут для себя непочатый край работы.
В наше время применяются дециметровые и сантиметровые волны, чтобы видеть самолет или корабль ночью и в тумане. Мы можем видеть с большой высоты мосты и железные дороги, города и селения. Видеть в темноте!
Чего ожидать в недалеком будущем, когда мы научимся строить вполне надежные аппараты на миллиметровых волнах, при которых точность радиолокации повысится во много раз?
Может быть, маленькие радиолокаторы поставят на автомашины. В пургу и туман они будут предупреждать водителя о препятствиях на дороге.
Человек получит новое зрение, он станет носить радиолокатор в кармане.
Уже сейчас метеорологи наблюдают за шарами-зондами, пользуясь радиолокаторами. Невидимый луч определяет высоту облаков, указывает, откуда придет туча, следит за падающими метеорами.
Эта новая область радиотехники позволяет измерять время с точностью до миллиардных долей секунды, что даст возможность определить время пробега импульсов по нервной системе человека.
Трудно предугадать все возможности радиолокации. Техника эта молода, она делает только первые шаги, и будущее ее поистине безгранично.
Еще в старинных русских сказках говорилось о серебряном блюдечке и золотом яблочке. Посмотришь на блюдечко — и видишь, что делается вдали. Это была мечта народа.
Теперь мечта стала действительностью. Каждый вечер миллионы зрителей усаживаются возле телевизоров. Поворачивают ручки настройки — и на молочно-белых экранах, как в кино, возникают движущиеся изображения.
Мы узнаем знакомых по портретам артистов, видим музыкантов, танцоров. Телевизор показывает нам спектакли, кинокартины, футбольные состязания.
Из громкоговорителя доносятся человеческая речь, музыка, голос певца. Далеко сказочному серебряному блюдечку до современного телевизора!
За годы пятилеток многое сделали советские радиоинженеры, чтобы добиться настоящего телевидения. И у нас изображение более чёткое, чем во многих странах. Но таким оно стало не сразу.
Лет двадцать назад радиолюбители, в том числе и автор этой книги, строили совсем иные приемники изображений. Гудел мотор. Вертелся большой алюминиевый диск с крохотными квадратными отверстиями. За диском мигала неоновая лампочка. Экран был малюсенький, не больше спичечной коробки. На оранжево-красном фоне мелькало изображение. Лицо знакомого артиста было исчерчено темными полосами, узнать его почти невозможно.
Да это и понятно. Представь, что тебе дали тысячу двести маленьких светлых и темных кубиков и предложили сложить из них картину. Скажем, изобразить мозаикой человеческое лицо. Даже опытный художник оказался бы в большом затруднении: очень уж мало кубиков для изображения лица человека. Как будет выглядеть глаз, если его составить всего лишь из трех— четырех кубиков? Ни ресниц, ни зрачка.
Но любители телевидения восполняли недостающие детали воображением и даже были довольны: как-никак, а кое-что они видели на далеком расстоянии. Сейчас другое дело. На экране сегодняшнего советского телевизора изображение составляется не из тысячи двухсот точек-кубиков, а примерно из полумиллиона. Оно стало четким и ясным. Видны и зрачки и ресницы. Однако четкие телепередачи пока принимаются регулярно не далее двухсот километров. За тысячу километров их не примешь.
«Но почему же нельзя передавать изображение на далекие расстояния с хорошей четкостью? Неужели инженеры не додумались до этого?» — спросишь ты.
Претензии основательны, а задача сложная. Наверно, ее решат не сразу, может быть, даже с участием молодых радистов, которые пока еще не поступали в институт.
Да, пройдут годы, прежде чем, например, зимовщики Новой Земли смогут видеть Москву на экране телевизора.
Не правда ли, обидно? Кому-кому, а людям, которые живут вдали от сердца нашей Родины, от Москвы, особенно необходимо телевидение. Надо сделать так, чтобы во всех уголках страны можно было не только слышать, но и видеть московские передачи.
Кто знает, не ты ли займешься этим делом, когда станешь инженером лаборатории телевидения.
Итак, перед тобой поставлена задача — добиться во что бы то ни стало тысячекилометровой дальности приема Московского телевизионного центра.
Ты, конечно, понимаешь, что эта работа под силу только мощному научно-исследовательскому коллективу. Больше того — один научный институт, без помощи других институтов, связанных между собой общей задачей, не возьмется за это трудное дело.
Ты как сотрудник одной из лабораторий должен представить себе задачу в комплексе и хорошо знать исходные данные твоего возможного проекта. В самом деле, почему же нельзя примирить две задачи: получение высокой четкости и большой дальности? В чем кроются, основные противоречия?
Мы в телевизионной студии. Яркий, ослепительный свет. Он льется с потолка, где висят сотни мощных ламп. На треножниках движутся прожекторы. Осветители направляют их на артиста.
Идет передача. Оператор смотрит в окошко телекамеры. Изображение в фокусе. Видно ярко и четко.
Каково же устройство камеры? Основа ее — передающая трубка, или, как ее называют, иконоскоп. Это стеклянная колба с длинным горлышком. В ней ты можешь видеть слюдяную пластинку. На пластинке — миллионы фотоэлементов. Да, это не ошибка. Они все здесь уместились, так как очень малы. Каждый фотоэлемент представляет собой зернышко серебра, обработанного цезием — металлом, чувствительным к свету.
Эти фотоэлементы на слюдяной пластинке составляют мозаику. Она так и называется — «мозаика».
На передней стенке телекамеры есть объектив, похожий на объектив фотографического аппарата. Через него изображение ярко освещенного артиста переносится на мозаику из фотоэлементов, как на матовое стекло фотоаппарата. А так как фотоэлементов на мозаичной пластинке миллионы, то изображение здесь разбивается на миллионы точек.
Что же получается дальше? Малютки фотоэлементы, на которые попал свет, заряжаются положительным электричеством. Чем сильнее луч света, тем больше заряд. На всяком изображении есть более и менее светлые места. Значит, и электрические заряды в фотоэлементах окажутся неодинаковыми: в одних они будут больше, в других меньше. В некоторых фотоэлементах заряды совсем не появятся, потому что на них приходятся темные места изображения.
Таким образом, обычное видимое изображение на нашей мозаике превратилось в электрические заряды. Теперь их можно передавать дальше.
В противоположном, узком конце иконоскопа помещается трубочка — катод. Она накаливается электрическим током, и из нее вылетает множество невидимых отрицательных электрических частиц — электронов. Специальные устройства заставляют электроны собираться в очень тонкий луч. Движением этого луча управляют: его заставляют бегать по рядам фотоэлементов, или, как их называют, по строчкам, по мозаике. Электронный луч как бы штрихует поверхность мозаики невидимым карандашом. Добежит до края, возвращается обратно и снова чертит строчку.
На пути его попадаются освещенные фотоэлементы. Ты помнишь, что у них положительный заряд. Электронный луч их разряжает. В трубке иконоскопа появляются разрядные электрические токи. Путь для них уже приготовлен — в усилитель. Двадцать пять раз за одну секунду обегает электронный луч мозаику. За это время он успевает двадцать пять раз ощупать фотоэлемент на строчке, а строчек этих немало — шестьсот двадцать пять.
Лучу надо торопиться. Ведь пока он проверяет нижние строчки, на верхних могут появиться новые заряды. Так оно и бывает. Если крошечный элемент все время освещен, то после прохождения луча он опять заряжается.
Но артист перед камерой непрерывно двигается, и поэтому освещаются то одни, то другие точки мозаики. Вот артист прищурился, и сразу тысячи фотоэлементов мозаики зарядились — на них упал свет: веки закрыли темный зрачок глаз. Артист своей мимикой управляет токами в иконоскопе.
Ты уже понял, что изображение артиста передается не сразу, а отдельными точками, притом по порядку, по строчкам — следом за бегущим лучом, который заставляет фотоэлементы посылать сигналы — разрядные токи.
Эти сигналы еще совсем слабенькие. Но вот они попадают в радиолампы усилителей и становятся сильнее. Усиленные сигналы подаются по кабелю на радиостанцию, а оттуда летят в пространство. Одновременно, но уже на другой радиоволне передается звук.
На крышах домов стоят антенны, похожие на букву «Т». От антенны внутрь дома, к телевизору, тянется тонкий специальный кабель. Его называют высокочастотным. Антенна ловит сигналы телевизионной передачи; по кабелю они устремляются в телевизор.
Телевизор — аппарат сложный; он гораздо сложнее обычного радиоприемника. В телевизоре около двух десятков радиоламп, а иногда и того больше. Кроме ламп, в нем еще есть трубка, похожая на знакомый уже тебе иконоскоп. В узком конце ее помещается катод. Внутренняя поверхность дна колбы покрыта специальным составом. Дно колбы — это прозрачный экран телевизора.
Вот оно, серебряное блюдечко из старинной сказки! Пройдя через несколько ламп, принятые телевизором сигналы попадают в приемную трубку. Из ее катода, как в иконоскопе, вылетает поток электронов, собранных в тонкий луч. Сигналы управляют лучом: они заставляют его бегать солнечным зайчиком по экрану трубки с точно такой же скоростью, как в. иконоскопе. Дошел луч до конца строчки и по сигналу телевизора сейчас же переходит на другую. Прошел весь экран — снова по сигналу бежит в левый верхний угол и начинает все сначала.
Но что же происходит на приемном экране?
Есть такие химические составы, которые светятся. Ты видел их, например, на циферблатах часов. Есть и такие химические соединения, которые можно заставить светиться от электронного луча. Вот таким составом и покрыт экран телевизора. Электронный зайчик, бегая по экрану, как бы вырисовывает на нем светящиеся рисунки.
Тут надо оговориться. Ведь экран светится только под действием электронов. Значит, мы должны видеть не рисунок, а бегущую точку. Пробежал зайчик — и нет его: это не карандаш, оставляющий за собой линию.
Рассуждение как будто бы правильное, если позабыть об особенностях глаза. Представь себе тлеющую лучинку в темноте. Она кажется светящейся точкой. Но ты взял лучинку, резко взмахнул рукой, и точка превратилась в линию. Это явление называется инерцией зрения.
Так и луч на экране телевизора тянет за собой тонкую, прерывистую линию.
Почему прерывистую? Вспомни о нашей мозаике. Не везде она светлая — попадаются темные места, значит, и на экране останется темный участок строки.
Не только благодаря инерции нашего зрения мы видим бегущую точку как линию. Состав, покрывающий экран телевизора, подобран так, чтобы он светился некоторое мгновение после пробега электронов.
Видел ли ты, как в темном ночном небе оставляет за собой искрящийся след пороховая ракета?
Для того чтобы разобраться как следует в нашем основном вопросе дальности телевидения, необходимо отметить, что изображение передается последовательно, начиная с первой точки в левом верхнем углу. Также запомни, что точек этих примерно полмиллиона.
Нам от них никуда не уйти. Вспомни, сколько неприятностей доставляли они исследователям при самом первом знакомстве. Проходили годы, сменялись поколения радистов, и вот мы вновь встречаемся с ультракороткими волнами, но уже в телевидении.
Несмотря на то что об этих волнах написано много книг, выведены формулы распространения, изучены и исследованы эти волны, как говорится, вдоль и поперек, все же нет-нет, а случаются чудеса. Так, например, известны случаи рекордного приема ультракороткой волны за тысячи километров от передатчика.
Ты уже знаешь, что волны эти плохо огибают препятствия — холмы, здания, — сильно поглощаются лесными массивами. . . Короче говоря, ничего хорошего в смысле распространения о них сказать нельзя.
Так почему же, зная это, инженеры выбрали для телевидения ультракороткие волны? Теперь понятно, чем объясняется маленькая дальность телевидения.
Если ты станешь молодым радиоспециалистом и тебе поручат проектирование телевизионных установок повышенной дальности, возьмешь да и откажешься от ультракоротких волн. В самом деле, какая уж тут дальность, если для УКВ требуется прямая видимость!
Нет, нельзя отказаться от этих недальнобойных волн. Правда, можно взять волны еще более короткие, вплоть до сантиметровых, но в этом случае дальность будет гораздо меньше. Почему телевидение высокой четкости нельзя передавать на длинных волнах или, например, на коротких, перекрывающих огромные расстояния?
Вспомни о том, что изображение составляется из множества точек. Передавать эти полмиллиона точек надо быстро, иначе не выйдет ясного изображения. Получаются очень частые колебания сигналов. А такие частые колебания можно перенести в пространство только на ультракоротких волнах.
Кроме того, даже если бы, вопреки законам радиотехники, нам и удалось использовать более длинные волны, то пришлось бы закрыть все радиовещание на этих волнах: огромный участок диапазона был бы занят телевидением. Оно требует широкой полосы, а ее можно найти только на ультракоротких волнах. Вот уж, действительно, никуда от них не денешься!
Но как же все-таки решить задачу? Как дальновидение сделать по-настоящему дальним?
Попробуем в несколько раз увеличить мощность телецентра. Дальность немного повысится. Но разве это выход? Стоит ли из-за лишнего десятка километров так расходовать энергию? Техническая задача должна решаться не только целесообразно, но, если хочешь, даже изящно. Есть у инженеров такое понятие—«изящное решение».
Может быть, обратиться к телевизору? Нельзя ли в несколько раз увеличить чувствительность его приемника?
Мысль разумная, но осуществить ее не просто. Во-первых, надо ставить лишние лампы, а их и так достаточно; во-вторых, при большом усилении приемник будет работать неустойчиво. Но, главное, при высокой чувствительности сильно скажутся помехи.
Даже сейчас некоторые москвичи, ленинградцы, киевляне страдают от них. По экрану бродят какие-то волны, бегают светлые искорки или вдруг неожиданно появляется дрожащая сетка,, и зритель вынужден смотреть сквозь нее.
Любители, живущие за сто — двести километров от телецентра, строят высоко поднятые антенны с рефлекторами, ставят дополнительные усилители и принимают телепередачи. Но остро направленные антенны и усилители, как правило, сужают полосу частот, передаваемую телецентрами. Значит, далеко не все полмиллиона точек пройдут сквозь эти устройства. Исчезают полутона и детали картинки.
Нет, для хорошего приема подобный способ не годится. В результате выходит, что дальность телевидения нельзя практически увеличить ни повышением мощности передатчика, ни переделкой приемника.
Надо выбирать другой путь.
Вся беда заключается в том, что мы не в силах переделать природу ультракоротких волн. Что бы им, по примеру длинных волн, спокойно огибать земную поверхность! УКВ упрямы: дойдут до горизонта и сразу покидают Землю, стремясь умчаться в мировое пространство.
А может быть, отодвинуть горизонт? Человек научился это делать с незапамятных времен. Влезет на какую-нибудь высоту—и сразу горизонт удаляется. Как говорится, «с горы виднее».
Учитывая особенности распространения УКВ, инженеры подняли антенну Московского телецентра на Шуховскую башню высотой в сто пятьдесят метров.
Есть прямая зависимость между высотой антенны и дальностью телевидения.
Скоро будет построена пятисотметровая башня. Дальность увеличится, но за тысячи километров Москву все равно не увидишь.
Тогда попробуем поднять передатчик на самолете примерно километров на пять. Опять мало.
А если разработать следующую систему: предположим, что перед тобой поставлена конкретная задача — добиться приема московского телевидения в Новосибирске.
Почему бы не создать специальную телевизионную линию на самолетах? В нескольких местах трассы Москва — Новосибирск в часы телепередач будут подниматься самолеты с радиостанциями. Через них от одного самолета к другому побегут сигналы телевидения. Это будет система ретрансляции. При ней по всей трассе и даже в сотнях километров от нее можно будет принимать Москву (если, конечно, позволит мощность самолетных передатчиков и высота полета не окажется слишком малой).
Эта система уже применялась не раз.
Но неужели ради телевидения каждый вечер должны кружиться мощные транспортные самолеты, сжигая тонны горючего?
Ветер, дождь, мороз, а летчики все равно кружатся, как на карусели. Нельзя ли цепочку из радиостанций организовать на земле?
Разберем и этот вопрос.
Я уже рассказывал о линии связи релейного типа (помнишь мачты с рефлекторами?). Такая радиолиния работает автоматически и по своим техническим данным вполне пригодна для передачи телевидения.
Если бы мы решили строить эту линию на дециметровых или сантиметровых волнах, то пришлось бы ставить высокие металлические мачты примерно через каждые пятьдесят километров. Подсчитай-ка, сколько будет стоить подобное сооружение для передачи телевидения из Москвы в Новосибирск.
Кстати говоря, если не строить возле линии небольших телецентров, то Москву будут видеть только телезрители Новосибирска и ближайших к нему районов (вполне понятно, что там должен работать свой телецентр).
Как видишь, система с самолетной цепочкой более выгодна. «Летающие телецентры» могут быть значительно меньшей мощности, чем наземные.
А если обойтись кабельной линией? Для нее нужен специальный высокочастотный кабель. Ну что ж, протянуть такую линию куда легче, чем строить множество специальных мачт с рефлекторами. Оказывается, кабельная линия будет стоить еще дороже. На ее пути должны стоять подстанции с промежуточными усилителями. Кроме того, прокладка телевизионного кабеля — дело весьма трудоемкое.
Мы рассмотрели три способа повышения дальности телевидения, причем только первый из них — самолетная цепочка — позволяет обслуживать достаточно большую площадь. Ведь вдоль всей трассы протянется полоса шириной примерно километров триста, где новые телезрители смогут принимать Москву.
Надо отметить, что все три системы предусматривают обмен программами между городами, где будут построены телецентры. Москвичам тоже интересно увидеть на своих экранах передачу, скажем, из Новосибирска.
Так что же делать с нашим проектом? Можем ли мы придумать какой-нибудь новый способ, найти остроумное решение, чтобы повысить дальность телевидения?
Все дело в высоте подъема передатчика — это нам уже известно. А если так, то нельзя ли вместо цепочки самолетов обойтись одним, чтобы передавать по большому радиусу, например в тысячу километров?
Теоретически это вполне возможно. Поднимем самолет с телепередатчиком на высоту в несколько десятков километров. С этой высоты он будет приниматься почти всюду в Европейской части страны.
К сожалению, не летают самолеты на такой высоте.
А стратостат? Мировой рекорд, поставленный советскими учеными, — двадцать два километра. Но стратостат вряд ли можно использовать для нашей цели: он подчиняется не только пилоту, но и капризам воздушных течений. К тому же нельзя подвергать людей ежедневному риску ради телевизионных передач.
Впрочем, передатчик можно поднимать и без людей. Вспомни о радиозонде. Этот маленький прибор летит вверх на десятки километров. Правда, там оболочка шара лопается, но кто нам мешает сделать ее металлической, растягивающейся?
Воздушные течения? Но мы можем управлять этим летающим устройством. Как? Конечно, по радио.
Трудно сейчас сказать, какие из перечисленных проектов будут у нас осуществлены. Одно несомненно: ученые и специалисты-техники найдут надежные способы передачи изображений не только на десятки, но и на сотни, на тысячи километров. И кто знает, не придется ли тебе строить что-либо подобное, когда ты вырастешь.
К тому времени телевидение станет еще совершеннее. Ты увидишь на большом экране цветные и стереоскопические изображения. Над этим успешно работают ученые нашей великой Родины.
Уже давно мы научились управлять разными механизмами на расстоянии. Простейший пример — телефон. Ты снимаешь трубку, набираешь номер, и электрические сигналы бегут по проводам на автоматическую телефонную станцию.
Вращая диск на телефонном аппарате, ты вряд ли думаешь о телемеханике, а используется она во многих случаях: в диспетчерской службе на транспорте; в управлении электростанциями, где нет ни одного человека; или, например, на канале имени Москвы, где дежурный управляет насосными станциями ка расстоянии.
Но все это делается по проводам. Только за последнее время начинает внедряться радиотелемеханика, то есть управление на расстоянии без проводов.
Существуют самолеты, которые управляются по радио. Они летят без пилота, по приказу с земли, корабля или с другого самолета.
Посылая в разных комбинациях те или иные сигналы, можно заставить самолет выполнять любую команду.
Радиоуправлением занимаются и юные техники.
По полу ползет какое-то странное сооружение на колесах, вроде автомобиля.
Мальчуган стоит у передатчика и с серьезным видом выстукивает ключом короткие и длинные сигналы.
Машина послушно поворачивается то вправо, то влево. Включаются фары. Она идет по кругу и даже выписывает восьмерки.
Я помню, как испытывался юными техниками радиоуправляемый корабль. Испытания были в настоящих условиях — не в ванне, не в бассейне, а на реке. Кончилось все это не совсем благополучно.
Недалеко от берега корабль прекрасно слушался команды, поворачивался вправо и влево, моргал единственным глазом прожектора, а потом в последний раз ехидно подмигнул, взял курс по течению реки и стал медленно удаляться.
Никакие команды: «Стой! Назад!» — уже не помогали, капризная игрушка вырвалась из сферы действия передатчика. Пока искали лодку, уже стало темнеть, и модель пропала.
Среди ребят ходила шуточная легенда, что вот уже много лет этот радиокорабль плавает «Летучим голландцем» по волнам Московского моря.
А как передать радиоэнергию, чтобы она могла на расстоянии двигать машины и самолеты, накаливать лампы?
Вспоминается один поучительный опыт, о котором я сейчас расскажу.
В 30-х годах сотни советских коротковолновиков на своих маленьких радиостанциях устанавливали связи со всеми континентами. Уже тогда каждый школьник знал, что такое радио и каковы его возможности. И вдруг весь мир облетело сенсационное сообщение.
«Знаменитый Маркони продемонстрирует способ передачи энергии на расстояние», — писали американские газеты.
Маркони обещал, что, находясь на своей яхте возле берегов Италии, он зажжет свет на выставке в Сиднее, в Австралии.
С волнением ожидали доверчивые люди этого дня. Как же, наступает новая эра — передача энергии на расстояние! Да еще какое расстояние — тысячи километров!
Действительно, в назначенный срок, гордо подняв трясущуюся голову, Маркони подошел к передатчику, нажал кнопку, и в Сиднее вспыхнули лампы на открывающейся по этому сигналу выставке.
Когда выяснились технические подробности этого «величайшего открытия», советские коротковолновики долго смеялись. Я, помню, как-то зашел к ним в радиоклуб на собрание. Там из рук в руки переходил журнал с описанием опыта Маркони.
Радиолюбители хохотали до слез. Еще бы, такие опыты они могут делать ежедневно, даже не пользуясь мощными радиоустановками «великого Маркони».
В Сидней с яхты Маркони долетела лишь ничтожная капля энергии, какие-то микровольты, конечно неспособные зажечь даже крохотную лампочку от карманного фонаря, а не только все мощные лампы выставки.
Микровольты были приняты обыкновенным приемником, соединенным с реле. В реле под действием сигнала с маркониевской яхты замкнулись контакты,как им и полагалось. Они включили через другое, более мощнее реле сеть местной, сиднейской, электростанции, и лампы загорелись.
Таким образом, вместо опыта передачи энергии на расстояние Маркони просто повернул выключатель, правда издалека, за несколько тысяч километров. Вот и всё!
Я слышал, как на собрании коротковолновиков москвич говорил своему другу, приехавшему в командировку из Владивостока: «Хочешь, по системе Маркони я буду через свой передатчик каждый вечер включать и выключать у тебя лампы в квартире, а по утрам даже и электрический чайник? Прими по-дружески эту заботу».
В те времена юные радиолюбители из Дома пионеров тоже вспоминали «грандиозный опыт Маркони». На выставке радиокружка включали по радио игрушечные моторчики.
Ну, а если оставить в стороне эти детские фокусы, модели, управляемые по радио, и даже позабыть, что существуют настоящие радиоуправляемые самолеты, как можно было бы представить себе радиотелемеханику завтрашнего дня в других отраслях техники?
В научно-фантастической повести «Золотое дно» я рассказывал о поисках нефти в недрах Каспийского моря. Предположим, что совсем скоро нефть будет найдена в самых далеких глубинах Каспия. Организованы новые морские промыслы.
Теперь посмотрим, как нам поможет радиотелемеханика в этом деле.
Совершим небольшое путешествие на гидросамолете. Под нами море.
Проплывает белый, словно покрытый снегом остров.
Он кажется странным на этом море, где с берега спускаются виноградники. Наверху плоского, круглого острова, похожего на гигантскую консервную коробку, стоит блестящий цилиндр. Он медленно вращается.
Всюду разбросаны эти белые острова. Целый архипелаг посреди Каспийского моря. Он никогда не был нанесен на карты, и только совсем недавно в лоциях Каспия появились точки новых островов, причем с каждым месяцем их становится все больше и больше.
Посмотрим, как работают люди на плавучих островах. Вероятно, они надолго остаются здесь одни: трудно предположить, что дежурные каждый день летают на работу. Им будет приятно встретиться с нами — они так давно не разговаривали ни с кем. Но у них должно быть радио. В данном случае радио здесь совершенно незаменимо.
Самолет мчится к воде, словно стараясь нырнуть в глубину.
Тишина. Выключен мотор. Скользнули поплавки по верхушкам робких волн, легкий всплеск — и гидросамолет подруливает к острову.
Нас никто не встречает. Неужели для обитателей этого острова совершенно безразлично, что к ним прилетели гости?
Самолет уже пришвартован к стальному борту плавучего острова. Мы поднимаемся по короткой лесенке наверх.
Ну, что же здесь смотреть? Перед нами открывается довольно скучный ландшафт.
Круглая площадка диаметром примерно в сорок метров, от которой так и пышет жаром. Стальная коробка уже успела нагреться от солнца. Кроме зеркального вращающегося цилиндра, расположенного посередине, ничего нет.
Это ветряной двигатель. Он работает от самых слабых ветров. А так как на Каспийском море постоянно дуют ветры, и далеко не слабые, то именно здесь наиболее рационально использование этого вида энергии, чтобы выкачивать нефть из морских глубин.
Внизу, под ветряком, — люк. Там находятся приборы.
Ну конечно, около них и должны быть дежурные.
Небольшая камера. Здесь только приборы, а все остальное пространство стальной коробки острова представляет собой огромный резервуар нефти.
Под водой — гибкая труба; она идет к стальной полусфере, где находятся насосы. Если бы мы сейчас посмотрели на подводный промысел, то увидели бы много труб, поднимающихся вверх; они колышутся от глубинных течений, как стебли водяных лилий.
Мы уже обошли все помещения, где расположены контрольные механизмы. А где же люди? Кто следит за всеми этими приборами?
На стальных островах нет людей.
Они никогда здесь и не бывают, кроме тех случаев, когда нужно перекачать нефть из стальной коробки в пустые трюмы гигантских танкеров.
Но откуда люди на берегу знают, что сегодня необходимо послать танкеры к острову номер шестнадцать, для того чтобы освободить его от нефти? Как следить за сотней таких островов?
Радиостанция, работающая на миллиметровых волнах, автоматически передает все показания приборов на берег.
На всех островах торчат гребенки антенн; они направлены в одно место на берегу, где высится новое куполообразное здание со сложной системой сверкающих на солнце антенн. Сюда сходятся незримые нити радиоволн от каждого острова.
На медленно ползущих лентах автоматически записываются все показания приборов.
Дежурный инженер ходит около аппаратов и следит за тем, как работает самый огромный промысел в мире.
Инженер должен пройти практику на всех участках телеавтоматики. От него требуется не только следить за приборами, но и в некоторых случаях принимать
самостоятельные решения. Инженер должен знать, когда следует остановить насос или закрыть тот или иной кран. Это можно сделать, не отходя от пульта управления,— надо только повернуть нужный переключатель.
Под прозрачным колпаком из пластмассы щелкают и жужжат механизмы. Они сами регулируют все процессы, необходимые для того, чтобы выкачивать из морского дна тысячи тонн нефти.
Поднимаемся из железной коробки на воздух, на простор. Пусть остаются внизу бессменные мастера — созданные нами приборы, привычные к любой температуре и любым условиям. Человеку здесь не место.
Свежий ветер забирается за воротник рубашки. Скользит у стенок белого острова откуда-то прибежавшая высокая волна. Кажется, что она с разбегу хочет подпрыгнуть сюда. Вот она откатилась назад и снова с веселым шипением ринулась к острову.
Везде, на всех островах, разгоняя по морю солнечные зайчики, вращаются блестящие цилиндрические ветродвигатели. Неравномерно, чуть слышно щелкают реле, гудят моторы.
И ходит сейчас в светлом зале дежурный инженер, изредка поглядывая на мерцающие зеленые лампочки записывающих приборов. Он работает один за тысячу человек — мастеров, мотористов, смазчиков, контролеров, техников. Один за всех! Через четыре часа его сменит другой.
Ходит инженер по диспетчерской. Смотрит на огромную, во всю стену, светящуюся карту, где в кружках островов мелькают цифры добычи каждой из скважин.
Он знает, что люди, когда-то работавшие на вышках, в шахтах, в цехах, на полях, в лабораториях, школах, на маленьких и больших участках великих созидательных работ, сейчас уже подошли к тем дням, ради которых им приходилось так упорно трудиться.
Пример радиотелемеханического управления, взятый мною из научно-фантастической повести, — дело ближайшего будущего. Все это можно построить, если подобная система будет целесообразной и наши ученые не придумают что-либо более значительное.
Если можно управлять по радио, то почему пока еще нельзя передавать радиоэнергию, чтобы на больших расстояниях она питала лампы и моторы?
А вот почему. Ты знаешь, как ничтожна мощность радиоволны, которая долетает до приемника. Ее даже трудно измерить. Правда, если жить в доме под антенной мощной радиостанции, то можно реально ощутить эту радиоэнергию: во время передачи будет гореть лампочка, включенная в антенну, или вращаться крохотный, игрушечный моторчик. Основная же часть энергии уходит в пространство, как бы растворяется в нем, и на расстоянии в сотню километров ее ощущают только чувствительные приборы, то есть приемники.
Значит, нечего и говорить о создании мощного электромагнитного поля на более или менее значительном расстоянии от передатчика.
Некоторые писатели еще совсем недавно фантазировали на эту тему. Они считали, что в будущем вполне возможно делать самолеты, которые принимали бы на свои антенны радиоэнергию как бы из воздуха.
Даже гигантская радиостанция, для питания которой потребовалась бы энергия целой Куйбышевской ГЭС, не создаст вокруг себя столь могучее электромагнитное поле, чтобы привести в движение мотор самолета в радиусе хотя бы нескольких километров.
Эта затея равносильна тому, как если бы ты захотел сделать сладким Ладожское озеро, бросив в него щепотку сахару.
Оставим фантазию и постараемся найти другой выход.
Нецелесообразно, как говорится, пускать на воздух дорогую радиоэнергию: нельзя сыпать сахар в озеро для того, чтобы потом выпить из него стакан сладкой воды.
Энергию надо концентрировать. Об этом ты уже читал в главе о радиолокации.
Мы умеем строить направленные антенны, которые дают узкий пучок радиоволн. Может быть, в этом пучке радиоэнергии, как по трассе, и полетит завтрашний «радиосамолет»? Подумай над этим.
Опять ты встретишься с непреодолимым препятствием — быстрым затуханием энергии. Если возле радиостанции самолет и получит нужную мощность, то дальше по трассе она будет все падать и падать.
Когда мы говорим по междугородному телефону, то для того, чтобы слышимость не ослабевала, через определенные сотни километров ставятся усилители.
Может быть, и в нашем случае потребуется целая цепочка из передатчиков энергии. Нельзя осветить одним, пусть даже самым мощным, прожектором дорогу от Москвы до Ленинграда, и не только потому, что мешает кривизна земной поверхности. Для хорошего освещения нужны многие сотни прожекторов. Видимо, это положение применимо и для нашей радиотрассы.
Представляешь себе, как все это сложно? А нельзя ли найти другой выход, для того чтобы практически осуществить передачу энергии без проводов?
Возьмем более простую задачу: используем для наших опытов не самолет, а автомобиль. Что из этого получится?
Перед тобой стоит машина. Ее мотор питается не бензином, а радиоэнергией. Такая идея нашла свое реальное воплощение в работах советских инженеров.
Инженер Г. И. Бабат построил высокочастотную автомашину. Ему удалось добиться очень высокого коэффициента в использовании электроэнергии, примерно такого же, как в троллейбусах.
Разрабатывая свою высокочастотную автомашину, конструктор пошел по совершенно правильному пути. Энергия не должна распространяться в разные стороны, она должна попадать только на рамки движущихся машин.
Конечно, понятие о приемной рамке здесь совсем другое. Мы привыкли к рамочным антеннам, которые часто используются радиолюбителями.
Между рамкой высокочастотного автомобиля и источником электромагнитной энергии должно быть маленькое расстояние, чтобы эта энергия целиком попадала в машину, а не расходовалась даром. Поэтому изобретатель предложил прокладывать под дорогами, где будут ездить созданные им машины, специальные провода; они должны служить как бы первичной обмоткой трансформатора, а виток (рамка) на автомобиле — вторичной обмоткой. В этом случае почти вся энергия будет переходить в приемный виток.
Для того чтобы путь был короче, изобретатель поместил виток совсем близко от земли, закрепив его на шасси своего автомобиля.
Посмотри на рисунок, здесь показана такая машина. Видишь, какой огромной должна быть рамка, чтобы принять возможно больше высокочастотной энергии от передатчика.
Как же представить себе городской транспорт, если будет применено это изобретение? Исчезнет густая паутина троллейбусных и трамвайных проводов. Воздух станет чистым, свободным от запаха отработанного бензина.
Бесшумно побегут по улицам высокочастотные автомобили.
Вероятно, тогда будут ВЧ-подстанции с ламповыми генераторами, питающими скрытые под землей сети.
Для экономии энергии они могут включаться только при движении ВЧ-машин. Водитель нажмет кнопку — заработает маленький радиогенератор и обычным телемеханическим способом включит подземную сеть.
Можно придумать много способов, чтобы экономично расходовать электроэнергию, но это уже дело будущего.
Есть и другой серьезный вопрос: как же переезжать с одной улицы на другую? Неужели подземные сети пойдут по всем переулкам? Как быть с перекрестками?
Изобретатель предлагает следующее: надо как-то аккумулировать энергию «ВЧ-мобиля», чтобы он без питания подземной линией мог проехать несколько километров, для чего применить оригинальный аккумулятор в виде вращающегося маховика со специальной электромашиной.
Идет «ВЧ-мобиль» по магистрали, где проложены подземные сети, — машина работает как мотор и раскручивает маховик до огромной скорости. Свернул «ВЧ-мобиль» в переулок — машина работает как генератор, — его по инерции все еще крутит маховик. Электроэнергия, которую вырабатывает генератор, подается на тяговый мотор.
Таким образом действует «механический аккумулятор».
Можно представить себе передачу энергии без подземной сети, но пока еще в плане научно-фантастического предвидения.
Речь идет о высокочастотных сельскохозяйственных машинах.
Всем известны тракторы, которые работают не на горючем, а питаются от электросети. Тянется за такой машиной толстый, длинный кабель. Трактор выпускает его из себя, как паук паутину.
Инженеры думают о том, как бы освободиться от этой помехи. Нельзя ли сделать электротрактор без кабеля?
Вероятно, если будет когда-нибудь решена практически проблема передачи высокочастотной энергии без подземной сети, то эти первые опыты инженеры проведут с электротракторами, передавая им высокую частоту для питания моторов.
В научно-фантастическом романе «Семь цветов радуги» я рассказывал о таком изобретении.
Представим себе следующую картину.
У самого склона холма идут в ряд удивительные машины с решетчатыми антеннами. Золотом сверкают они на солнце. Машины похожи на гусеничные тракторы. За ними тянутся многолемешные плуги. Отваливается черная, жирная земля, обнажая блестящую сталь. На тракторах нет ни кабин, ни сидений. Машины без человека плывут по полю.
Рядом стоит белый фургон с высокой решеткой на крыше. Решетка выгнута по форме параболоида и представляет собой целую систему направленных антенн. Они соединяются в несколько рядов и кажутся запутанным лабиринтом, сквозь который не пролезет и кошка.
Однако при более тщательном осмотре можно определить форму известных направленных антенн, обычно применяемых в радиолокационных устройствах.
Блестящий параболоид ярко выделяется на фоне голубого неба. Трубки, из которых сделаны антенны, будто наполнены жидким солнцем.
Возле машины — невысокая ажурная башенка с креслом наверху, вроде тех, какие можно встретить на теннисных кортах.
В кресле, поддерживаемом металлической решетчатой фермой, сидит человек. Перед ним блестит сложный пульт с кнопками, рычажками и лампочками.
Тракторы ползут по полю. Внизу, под решетками антенны, вспыхивают разноцветные фары. Они защищены козырьками от солнца, такими же, как светофоры.
По этим сигналам человек, который управляет тракторной колонной, может судить о работе машин: правильно ли они держат курс, какова глубина вспашки, и так далее. Пользуясь кодом цветных сигналов, опытный глаз сразу определит, идет ли трактор по ровному месту или на пути попался небольшой холм. Нажатием соответствующей кнопки на пульте можно изменить наклон лемехов, повернуть машину или возвратить ее обратно.
Почему первые опыты передачи радиоэнергии могут быть практически осуществлены на полях? Почему первой машиной, питаемой этой энергией, вероятно будет трактор?
Все дело в расстоянии. Ведь трактор ходит на ограниченном участке, а это самое главное.
Может быть, через несколько лет ты будешь свидетелем подобных испытаний, пока описанных только в фантастическом романе.
Многое еще хотелось рассказать о «незримых путях» радио и творческой мысли, но пора поставить точку.
Нельзя беспредельно мечтать и тем самым доказывать, что нет более увлекательной профессии, чем у радистов, и что будущее нашей техники определяется только могуществом радиоволн.
Люди любых профессий могут также считать, что нет прекраснее и интереснее тех дел, которыми они занимаются.
Так и должно быть в нашей стране, где труд—творчество.
1944-1945 (1953)