Радио

РАДИО В НАРОДНОМ ХОЗЯЙСТВЕ

Трудно переоценить роль радио в любой отрасли народного хозяйства. Радиотехнические методы все глубже проникают в промышленность и транспорт, в биологию и медицину, метеорологию и математику. В кратком обзоре невозможно охватить все многообразие применений радио, но и те примеры, на которых мы остановимся, свидетельствуют об огромном значении современной радиотехники.

Еще в древности было замечено, что кусок стали при нагреве до высокой температуры и последующем быстром охлаждении становится более твердым. Такой процесс назвали закалкой.

Когда нагрев происходит в обычной печи, поверхностный слой металла прогревается скорее, чем сердцевина. Поэтому металл в различных местах расширяется по-разному, и деталь может покоробиться.

Советский ученый В. П. Вологдин предложил более совершенный метод закалки токами высокой частоты.

При такой закалке деталь помещается в мощное электромагнитное поле. Под его воздействием в металле начинают циркулировать токи высокой частоты, и деталь нагревается подобно нити в обычной электрической лампочке. При этом нагрев происходит быстро и равномерно.

Закалка токами высокой частоты в наши дни завоевала всеобщее признание.

Высокочастотный нагрев используется и в деревообрабатывающей промышленности. Здесь с помощью токов высокой частоты осуществляют быструю сушку древесины.

Чтобы высушить деревянное изделие прежними способами, требовалось довольно много времени, так как при быстром и неравномерном нагреве древесина коробилась и трескалась. Благодаря радио этот сложный и длительный процесс упростился и сократился во много раз.

Высокочастотный нагрев применяется также в медицине для лечения некоторых заболеваний и в биологии для уничтожения бактерий.

Токи высокой частоты используют для приготовления компота, сохраняющего вкус свежих фруктов. А недавно высокочастотный нагрев нашел новое, необычное применение. В одной из библиотек большое количество книг было поражено особым клещом, разрушавшим бумагу. Книги спасли, уничтожив паразитов токами высокой частоты.

Казалось бы, какое отношение имеет радио к астрономии?

Оказывается, самое прямое. Небесные тела — своеобразные радиопередатчики. Они излучают электромагнитные волны, которые можно принять чувствительным радиоприемником с особой антенной — радиотелескопом (рис. 22).

^{Рис. 22. Радиотелескоп.}

Впервые это явление было обнаружено в начале тридцатых годов. Исследуя радиопомехи, ученые натолкнулись на один вид помех, которому трудно было дать объяснение. Эти помехи возникали периодически, через каждые сутки, в одно и то же время. А ведь за сутки Земля делает один полный оборот по отношению к звездам. Поэтому ученые предположили, что странные радиосигналы исходят из космического пространства, из вселенной.

В начале второй мировой войны на подобные помехи снова обратили внимание. В то время на побережье Англии действовали радиолокационные станции, с помощью которых своевременно отражались воздушные налеты врага. Было замечено, что в ранние утренние часы радиолокаторы как бы «слепли»: на их экранах появлялись беспорядочные всплески, в которых терялись импульсы, возникавшие в момент приближения самолетов.

Вскоре выяснили, что эти помехи объяснялись радиоизлучением Солнца. Позднее ученые установили, что радиосигналы посылает не только Солнце, но и разреженный межзвездный газ, а также некоторые туманности.

Так родилась радиоастрономия — новое мощное средство изучения вселенной. С ее помощью изучают Солнце, межзвездный газ, происхождение космических лучей и т. д.

Радиоастрономия имеет много преимуществ перед обычной астрономией, существовавшей тысячелетия. Астрономам мешает солнечный свет, воздушные потоки, облачность, дождь. Атмосфера Земли поглощает световые лучи, идущие от светил. Все это не препятствует изучению вселенной методами радиоастрономии.

Астрономы не ограничиваются исследованием радиосигналов, идущих из космического пространства. Они «вторгаются» в него с помощью специальных радиолокационных установок. В 1946 году ученые «прощупали» Луну лучом радиолокатора.

Радиолокацию можно использовать и для изучения планет солнечной системы, для исследования «падающих звезд» — метеоров. С ее помощью были открыты крупные метеорные потоки.

Все это только первые успехи радиоастрономии.

Кстати, еще немного об астрономии. С глубокой древности астрономы были «хранителями времени». Они определяли время по звездам. Но мало определить время, его нужно еще и сохранить. Для этого применяются особо точные часы, называемые астрономическими. Маятник таких часов делают из специального сплава, который почти не расширяется при нагреве. Чтобы атмосферное давление не влияло на ход астрономических часов, их помещают в стеклянный цилиндр, из которого затем выкачивают воздух. Для устранения каких-либо толчков часы помещают в подвальные помещения. Несмотря на все это, такие астрономические часы за сутки спешат или отстают на тысячную долю секунды. Эта величина кажется нам очень маленькой. Но для современной науки такая точность уже недостаточна.

Более точны так называемые кварцевые часы. Маятником в них служит пластинка, вырезанная из кристалла кварца. Оказывается, такая пластинка ведет себя как колебательный контур, причем этот контур отличается исключительно высокой устойчивостью собственной частоты. Если кварцевую пластинку включить вместо контура в ламповый генератор, то частота генерируемых им колебаний также будет чрезвычайно высокой.

Существуют особые электромоторы, у которых число оборотов в минуту зависит от частоты переменного тока. Если частота тока, приводящего в движение такой мотор, строго постоянна, то постоянно и число оборотов в минуту. Если подобный электромотор соединить с зубчатым механизмом, вращающим часовые стрелки, то получатся часы, точность которых зависит только от того, насколько устойчива частота тока. Следовательно, присоединив мотор к генератору с кварцевой пластинкой, можно создать чрезвычайно точные часы.

И действительно, кварцевые часы в сутки спешат или отстают не более чем на одну десятитысячную секунды!

А возможны ли часы еще точнее кварцевых? Радиоспециалисты уже разрабатывают их. В таких часах будут использоваться резонансные колебания молекул, происходящие с почти неизменной частотой.

Говоря о различных применениях радиотехники, нельзя не упомянуть радионавигацию. Еще в 1897 году А. С. Попов указал, что радиосигналы можно использовать на маяках. В дальнейшем были разработаны разнообразные навигационные приборы для вождения самолетов и кораблей по радио. К этим приборам относятся, например, радиокомпасы, указывающие направление на радиостанцию. Существуют также установки для посадки самолетов ночью, в тумане или во время пурги.

Все шире применяется управление работой различных машин по радио. Созданы образцы радиоуправляемых самолетов и кораблей.

Каждые сутки в небо взмывают сотни маленьких стратостатов. Это шары-зонды. Они несут ввысь крошечные метеорологические станции. С высоты в десятки километров показания метеорологических приборов передаются по радио на землю автоматически.

В труднодоступных местах устанавливаются автоматические радиометеорологические станции. Эти станции в течение нескольких лет без вмешательства человека систематически «составляют» и передают метеосводки.

Так радио «сдружилось» с метеорологией.

Даже в такую науку, как математика, проникли радиотехнические методы. Они произвели подлинную революцию в технике вычислений.

Бывало долгие месяцы, а иногда и годы трудились математики над решением сложных математических уравнений. Это не было прихотью, пустой тратой времени. Такие расчеты встречаются во многих областях науки и техники. Теперь решение подобных уравнений не вызывает трудностей. Несколько минут — и специальная вычислительная машина уже решила задачу, над которой провел бы тысячи часов любой математик. Эта машина представляет собой сложное радиоустройство, в котором роль чисел выполняют электрические токи. Операции над числами заменены здесь различными электрическими процессами.

Современные вычислительные устройства содержат по нескольку тысяч и даже десятков тысяч радиоламп. Создание таких устройств — большое достижение современной радиотехники.

Но и это не предел возможностей радио. Ведутся работы по созданию «автоматического переводчика» — электронной машины, автоматически переводящей несложный текст с одного языка на другой. За такой машиной не угнаться ни одному, даже самому квалифицированному переводчику! Создаются также «автоматические библиографы и архивариусы» — машины для систематизации и учета научной литературы. Подобные машины должны намного облегчить умственный труд, избавить ученых от второстепенной, но трудоемкой работы вроде отыскания нужной статьи и ее перевода с чужого языка.

И все это становится возможным благодаря радио!