Занимательная физика на войне

«Радиопредатель»

В наш век, когда для войны «мобилизуют» все, что только можно, естественно, что и электричество попало «на военную службу».

Телефон, телеграф, радио, электродвигатели, электрическое освещение и множество других применений электричества в технике играют в современной войне большую роль.

Выбрав из этой обширной области лишь кое-что, посмотрим, какие шутки возможны иногда в боях, благодаря физическим основам электротехники.

Едва ли есть теперь подросток, который не знал бы в общих чертах устройства радио.

Но не всякий представляет себе, какие достоинства и недостатки имеет радио в применении его на войне.

— Слушайте! Слушайте! Говорит Москва. Говорит Москва…

Так ежедневно начинают свою работу большие радиостанции Москвы.

А слушают эти станции во всех уголках необъятного Союза. И на восток, и на запад, и на север, и на юг от Москвы слышимость одинаково хорошая.

Всем, всюду, по всем направлениям — это основное свойство радио. От радиостанции ее сигналы или слова разносятся во все стороны, и каждый желающий без особого труда может их «принимать», т. е. слышать. Для мирной жизни это — достоинство радио, это — одно из его преимуществ перед всеми другими средствами связи.

Но на войне совсем другое дело!

Каждый знает, что такое «военная тайна». Если в мирное время военных тайн много, то на войне почти всякое слово должно быть тайной для врага. Вот и подумайте, как преимущество радио, его «повсюдуслышимость», неудобно на войне.

Вы говорите для своих войск, а вас слушают не только свои, но и враг.

В начале мировой войны русские войска не учли этого и больно за это расплатились. Немцы, зная в точности, куда и сколько двигается русских войск, без труда разбили их наголову.

Итак, по радио говорить на войне почти не приходится.

Но, кроме разговора, существует передача слов условными знаками. Конечно, для военных целей и тут нельзя использовать известные всем знаки азбуки Морзе. Приходится их как-то изменять, как говорят «зашифровать». Шифр, или условная система обозначения букв, сохраняется в строгом секрете, и знают его лишь очень немногие, поэтому враг, приняв такую зашифрованную телеграмму, едва ли сумеет быстро ее прочесть. Но все же, в конце-концов, всякий шифр разгадывают (как разгадывают всякие головоломные загадки, ребусы и т. п.). Значит, и шифром можно по радио передавать только наименее важные и не особенно секретные сведения. Все же особо секретное по радио нельзя передавать вовсе.

Иначе радио из друга превратится в предателя.

Правда, теперь уже известны способы «направленной» передачи по радио. Но это дело будущего, и сейчас о нем можно сказать еще очень мало, поэтому этот вопрос остается открытым.

Радио в роли обманщика

Коль скоро враг подслушивает наши переговоры по радио, можно очевидно иногда сыграть с ним шутку: передать без шифра или простейшим шифром такие сведения, которые ввели бы противника в заблуждение и вызвали с его стороны действия, выгодные для нас. Это удается редко, так как враг тоже, ведь, не глуп и обычно очень осторожно относится к тем сведениям, которые получены лишь из одного источника и не подтверждаются другими данными.

Гораздо чаще можно использовать другой способ обмана посредством радио.

Многие, вероятно, слышали, что существует способ особым приемником радиоволн определить направление, откуда они исходят. Называют такие станции «радиопеленгаторными». Суть их заключается в приеме сигналов на рамочную антенну (рис. 34), вращающуюся вокруг своей оси.

Рис. 34. Радиопеленгаторная станция на автомобиле.

Наилучшая слышимость будет тогда, когда рамка находится в плоскости направления передачи. Таким путем корабли узнают в море свое положение, а на войне определяют, где стоит радиостанция противника. Так как при этом каждая станция имеет свою длину волны (вспомните начало всякой передачи), можно узнать даже, какая именно станция где стоит. Вот и представьте себе, что немцы[34] в один прекрасный день слышат, что в районе, где раньше работала всего одна станция, теперь работает 10 разных станций. Невольно решают, что в это место прибыло каких-то новых девять воинских частей. А коли так, значит, готовят наступление. Надо усилить в этом месте оборону, подвести свежие войска и т. п. Если станции при этом нет-нет да и проговорятся о наступлении — врагу совсем уже ясно, что ему надо ожидать здесь большого боя. Вот немцы и начинают к нему готовиться. Подвозят с соседних участков свободные войска и артиллерию и думают, что вновь поймали русских простофиль. А дело-то выходит совсем наоборот. Наступление, действительно, начинается, но как раз не там, где ожидали немцы, так как всю эту шутку разыграли нарочно.

Привезли 9 радиостанций из других частей, но сами части поехали не со станциями, а в противоположную сторону. В итоге — наступление удается, а немцы перестают вовсе верить радиообманщику.

Если вам, вопреки нашему желанию, придется когда-либо воевать, подслушивая радио противника, помните обо всем здесь сказанном, а в особенности не забывайте свойств радио, передавая что-либо своим войскам.

И телефон подвел

На радио, как видите, полагаться на войне не следует. Зато уж телефон обыкновенный (проволочный), вероятно, выручит. Там можно смело говорить что хочешь — услышит только тот, с кем говорят. Так ли это — увидим из дневника командира, участника мировой войны на франко-немецком фронте.

«17 мая 1915 года. Сегодня наша пехота была поражена необычайным явлением. 3-й наш полк по секретному приказу свыше, о котором знал лишь командир полка, должен был покинуть окопы и уйти в тыл на отдых и пополнение. На смену ему в ночь с 16-го на 17-е должен был подойти из тыла полк другой дивизии[35]. Ни солдаты, ни командиры ничего об этом не знали. И вдруг под вечер, когда стрельба совсем утихла, из французских окопов слышат крики:

— Прощайте, братишки! Отдыхать идете?

Наши отвечают:

— Врешь, каналья! Еще покажем вам, как воевать надо! Лучше сами уходите.

А оттуда смех…

— Да вы, видно, и сами не знаете, что с вами начальство делать хочет. А мы все знаем. Лучше сдавайтесь. Все равно побьем вас. Еще недельки две — и в Берлине обедать будем.

Ну, нашим обидно стало — пальбу открыли, те тоже, так и не угомонились до ночи. А ночью смотрят — действительно, другой полк пришел на смену. Разговоры среди солдат пошли очень нехорошие. Чуть ли не командира полка в шпионстве обвиняют. Но откуда же на самом деле узнали враги такое секретное распоряжение?

25 мая. Опять таинственный „шпионаж“. Вчера был в окопах и своими глазами видел, как франки смеялись над нами. В 6 часов вечера над окопами французов на высокой палке был поднят плакат, на котором написано:

„Ваши командиры вас обманывают. Говорят, что мы готовим наступление, а сами хотят послать вас на убой. Через три дня вас погонят брать наши окопы.

Не идите на верную смерть! Мы готовы — и встретим вас таким огнем, что никто не уцелеет. Требуйте немедленного заключения мира. Ваше дело, все равно, проиграно“.

Солдаты сердятся, но ничего не понимают, а мне жутко стало.

Весь ужас в том, что мы действительно через три дня должны перейти в наступление, но это известно только очень- немногим офицерам.

Так воевать нельзя. Доложил все это по начальству. Что-то будет дальше?

26 мая. Что ни день, то новость одна хуже другой. Вчера дежурил на наблюдательном пункте. Вижу — французы вылезли из тыловых окопов на бугре 106 и что-то копают. Я, конечно, решил их согнать. Командую по телефону:

— Цель номер семь! 105, трубка 10, одним орудием[36].

Через какие-нибудь 30–40 секунд с батареи передают:

— Готово.

Кричу: „Огонь!“

Смотрю в бинокль — ни души…

Всех, как смыло. Снаряд мой пропал даром.

Но только развеялся дым разрыва, французы тут как тут и вновь что-то копают.

Прибавил я прицел (был недолет) и вновь командую:

— Огонь!

Опять та же история. Прежде чем снаряд долетел до цели, все спрятались в окоп, а как только пули разлетелись — снова все на своих местах и работают как ни в чем не бывало.

Взорвало меня это ужасно. Минут пять я их засыпал снарядами. После этого минуты три все было тихо, а потом вновь повылезли и еще руками машут что-то в нашу сторону.

Прямо наглость! А сделать ничего не могу.

Тут уж и шпионажем не объяснишь. Колдовство какое-то…

27 мая. Наша разведка притащила ночью какие-то странные штыки и провода, которые были раскиданы перед нашей проволочной сетью. Штыки торчали в земле, а провода шли к неприятельским окопам. Никто не знает, что это означает и зачем французам понадобилось с риском для жизни втыкать штыки вблизи наших окопов.

Я думаю, что это неспроста, но объяснить, в чем дело, не могу.

Что может дать простое заземление, не прикасающееся к нашим проводам? Не понимаю, да и специалисты наши пока молчат: очевидно тоже не знают, в чем дело.

28 мая. Наступление все же не отменили. Вчера наши части ринулись в атаку после короткой ураганной артиллерийской подготовки. Несмотря на осведомленность, французы не выдержали, и прорыв удался. Захватили несколько десятков пленных и продвинулись на 3 километра вперед. Пытаемся идти дальше. Бой еще не утих.

29 мая. Только, что пришел из штаба. Вызывали для присутствия при допросе пленных, захватили какой-то аппарат и обслуживающих его солдат.

Аппарат похож с виду на телефонный, но несколько больше его и имеет на крышке две особых лампы (рис. 35).

Рис. 35. Аппарат для перехватывания телефонных переговоров.

Пленные солдаты показали, что это и есть тот самый „колдун-шпион“, благодаря которому враг знал многие наши секреты. Как действует аппарат, они толком не могли рассказать, а может быть, не хотели, но утверждают, что слышали все наши телефонные переговоры и команды.

Я страшно заинтересовался и пытал их целый час. Многое стало мне ясно: те самые штыки, которые наша разведка нашла на днях, расставлены были для этого именно аппарата. Провода от штыков шли в тот блиндаж, где находилась станция подслушивания. Внешне это — и вся система устройства. Любопытно, что моя стрельба по рабочим (см. запись за 26-е) не удалась именно благодаря этому аппарату.

Подслушивают они, оказывается, давно и успели уже узнать всю нашу нумерацию целей, поэтому как только я подал команду: „Цель номер семь“, они по телефону передали на тот участок, куда я хотел стрелять о грозившей им опасности. Те спрятались, а после разрыва вылезли вновь. Так было с каждым выстрелом, пока я не перешел к беспрерывной стрельбе. Так же просто объясняется и вся остальная их осведомленность. По телефону между собой офицеры не боялись говорить о самых секретных сведениях, считая, что это совершенно безопасно. А враг ловко использовал эту нашу оплошность. Но в чём суть дела — я все же не понимаю.

Штыки, провода, аппарат! Но где же соединение с нашими линиями? Каким путем ток попадал к ним за 2 километра в тыл? И зачем на аппарате лампы?

Неужели придется вовсе отказаться от телефона? Ведь, это кошмар. Пленных и аппарат отправили в тыл. Что-то скажут наши специалисты?»

Прервав на этом дневник, попробуем ответить на все вопросы писавшего его. Эти ответы стали известны немцам не сразу, поэтому пришлось бы слишком долго следить за ходом мыслей офицера. Да и знали тогда в некоторых областях техники и связи много меньше, чем теперь знают все радиолюбители.

Итак, в чем же суть дела?

Прежде всего вспомним, как работает всякий телефон. Телефонные станции соединяют обычно одним проводом (линия), вместо другого используя хорошую проводимость земли. Следовательно, «цепь» замыкается через землю. Благодаря этому между «заземлениями» станций по земле как бы распространяются токи, образующие пучок довольно значительной толщины и ширины. На рисунке 36 для ясности мы обозначили эти токи отдельными пунктирными линиями, указав даже направление токов.

Рис. 36. Схема перехватывания телефонных переговоров: T1 и Т2 — телефонные аппараты; Л — линия (провод); З1 и З2 — заземление телефонных аппаратов; Т3 — аппарат для перехватывания телефонных переговоров. З3 — заземление аппарата для перехватывания переговоров. Пунктиром показаны токи в земле, направление которых стрелками обозначено условно для данного момента.

На самом деле ток распространяется по всей почве, и направление его все время меняется, так как в телефонах передача происходит не постоянным, а переменным током. Но сути дела это не меняет, понять же ее легче, приняв условно передачу именно так, как это изображено на схеме.

Телефонисты давно уже заметили, что если телефонные посты расположены параллельно друг другу, можно слабо, но слышать вызовы и разговоры по соседней линии. Говорили, в таких случаях, что разговор слышен по «индукции»[37]. В действительности (см. рис. 36), часть тока через землю проходила через соседние аппараты и вызывала слабую слышимость разговора.

Вот этим и воспользовались французы для устройства своих подслушивающих станций. Задача свелась лишь к усилению тех слабых токов, которые можно уловить через заземление своего аппарата. Выручили те самые катодные лампы, которые хорошо известны современным радиолюбителям. Тогда это была новинка, и о ней знали лишь очень немногие.

Благодаря ламповым усилителям, дающим усиление до 10 000 раз (теперь знают и еще большие усилители), слабые токи превращаются в достаточно сильные. При расстоянии в 2 км между штыками (заземлениями) подслушивательной станции и работающими телефонами можно уже отлично слышать все переговоры. Вот и весь секрет.

Как же бороться с этим? Техника быстро дала рецепт, излечивающий телефоны от этого их недостатка.

Достаточно лишь все телефонные станции передовой фронтовой полосы шириною в 2 соединять между собой двумя проводами. В этом случае земля для связи уже не нужна, а значит, и перехватить токи никак нельзя. Есть, правда, и тут опасность: плохая изоляция[38] проводов. На фронте часто приходится провода не только вести по земле (без шестов), но даже закапывать в землю, предохраняя их от неприятельских снарядов. Очевидно, что при плохой изоляции ток частью уйдет в землю, а тогда можно будет и перехватить его. Поэтому, кроме тщательного наблюдения за целостью изоляции всех телефонных проводов, следует все же, соблюдать осторожность при переговорах вблизи противника даже и по двухпроводным линиям[39]. Особо секретные сведения по телефону передавать нельзя вовсе. Менее секретные передают с помощью условного языка («кода»), где умышленно заменяют одни слова другими.

Как видите, и телефон не всегда надежен.