Техника - молодёжи 1952-01, страница 36

АНТЕННЫ 7

Инжаиир П. НИКОЛАЕВСКИЙ (г. Ростои-на-Дому)

Рис. ю. федорова

Конец первой половины XX века характеризуется стремительным развитием авиации. Появилась новая, принципиально отличная от ранее существовавшей, реактивная техника. Резко увеличились скорости самолетов. Естественно, это отразилось м на конструктивных формах, и на элементах управления, и на оборудовании самолетов. Отразилось это и на самолет

ных антеннах, которые претерпели за последние 29 лет чрезвычайно любопытные изменения, вызванные, во-первых, переходом авиационной радиотехники от длинных полн к коротким м ультракоротким и, во-вторых, резким возрастанием скоростей самолета.

Очень долго основным типом самолетных антенн была свисающая антенна — стальной или бронзовый канатик диаметром от 1,4 до 2,5 мм, выпускаемый из фюзеляжа самолета. Длина таких антенн достигала 130 метров. Они имели неплохие электрические качества, хорошо излучали энергию и обладали малыми вредными потерями. Радистов они удовлетворяли вполне. Зато спе-циалисты-аэродинамики на них косились с самого начала. Не удовлетворяли они и пилотов, так как, представляя значительное сопротив

ление потоку воздуха» эти антенны создавали ряд неудобств при полете (невозможность пользования антенной при взлете, посадке м бреющем полете и опасность выполнения фигур высшего пилотажа). Поэтому свисающие антенны должны были

уступить место другим типам антенн. Сохранились они только в качестве резервных антенн для ряда машин тяжелого типа, оборудованных рациями средневолнового диапазона.

Для связи самолетов тяжелого типа с базой в случае вынужденной посадки применялись телескопические выдвижные антенны. Пользоваться ими во время полета, принимая во внимание сильное сопротивление встречного потока воздуха, изгибавшего и ломавшего гибкий стержень антенны, было, конечно, невозможно.

С ростом скоростей самолетов свисающие антенны перестали удовлетворять не только аэродинамиков, но и радистов. Происходили постоянные обрывы антенных тросиков, и самолеты оставались без связи с базой. Надо было искать какие-то новые формы антенны, которые бы были удобны в эксплуатации, обеспечивали хорошую связь и не имели большого аэродинамического сопротивления. Аэродинамическое сопротивление встречного потока воздуха, как показали опыты и расчеты, растет пропорционально квадрату скорости самолета. Мощность же, необходимая для компенсации этого сопротивления, возрастает в третьей степени. Например, если при скорости самолета в 250 км/час антенна имеет лобовое сопротивление в 20 кг, что требует добавочного расхода в 24 л. е., то при 500 км/час сопротивление достигнет 80 кг, а добавочная мощность 100—110 л. с.

В начале тридцатых годов делаются попытки установить на самолетах, оборудованных коротковолновыми радиостанциями, жесткие антенны, закрепленные вдоль крыльев самолета, но создаваемое ими со

противление было слишком велико. Кроме того, они часто рвались.

Несколько позже появляются фюзеляжные антенны, располагаемые вдоль фюзеляжа между килем и специальной стойкой.

Такие антенны, с точки зрения аэродинамики, явились шагом вперед по сравнению со свисающими и поперечными антеннами, но и они обладают рядом существенных недостатков. Они излучают энергию главным образом вниз и в стороны от продольной оси самолета, поэтому сравнительно недалеко от самолета появляются зоны плохой сльПпимости. Кроме того, при больших скоростях эти антенны создают также значительное сопротивление встречному потоку воздуха и рвутся.

Делались попытки установить антенны на скоростных самолетах внутри крыла, пробовали расположить излучающие вибраторы на передней кромке крыла, вдоль фюзеляжа. Это, конечно, резко снижало воздушное сопротивление, но... вследствие значительных электрических потерь, объясняемых близостью антенны к металлическим

частям самолета, такие антенны обладали низким коэфициентом полезного действия и для связи с аэродромными станциями на значительных расстояниях были непригодны.

Тогда конструкторы заставили выполнять роль антенны какую-нибудь деталь самолета по совместительству.

Для связи в диапазоне коротких волн в качестве антенной системы был испытан метод возбуждения

изолированных друг от друга крыла и фюзеляжа. Это осуществляется с помощью малогабаритных катушек индуктивности, утопленных под обшивкой. Оказалось, что этот метод дает положительные результаты, когда размах крыла составляет не менее 0,2 от длины волны рабочего диапазона. Характеристика направленности такой системы близка к окружности, а дальность связи примерно такая же. как и у жесткой натяжной фюзеляжной антенны.

Есть и еще один способ размещения антенн, особенно рамочных антенн радионавигационных приборов, так, чтобы они не ухудшали аэродинамических свойств обтекаемой формы скоростного самолета. При этом способе антенны закрываются кожухом-обтекателем из диэлектрического материала (не задерживающего электромагнитной энергии излучения) и не выступают за пределы обшивки. Указанные обтекатели должны обладать достаточной механической прочностью и быть стойкими по отношению к атмосферным влияниям. Следует отметить сравнительно небольшие размеры таких обтекателей. Для антенн, работающих в диапазоне 1,5—3 метра, высота диэлектрического кожуха не превышает 60 сантиметров.

Последние два типа антенн обладают той особенностью, что их характеристики зависят от типа самолета. Как показал опыт, форма ко-жуха-обтекателя, кривизна металлической обшивки крыла, используемой в качестве излучателя, — все влияет на дальность передачи и длину волны. Поэтому для каждого типа самолета требуется предвари

тельная экспериментальная разработка.

Таковы основные этапы биографии самолетной антенны от ее рождения до наших дней.

34