Техника - молодёжи 1971-05, страница 19

РАДАР-

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ДЖИН И „ВОЛШЕБНАЯ В ПОИСКАХ СКАЗОЧНОЙ СТРАНЫ 03 •

(Окончание статьи «На старте — «Богатырь»)

всей стране в уборке кукурузы участвуют десятки тысяч комбайнов. Секунды работы впустую оборачиваются в итоге миллионами недобранных тонн, десятками миллионов рублей убытков. Такова цена «мелочи». Как же сделать, чтобы «Богатырь» работал безостановочно и без потерь?

За трудовой день приходится сотни раз заполнять кузова автомашин. Каждый раз останавливать комбайн нельзя. Кроме того, сотни остановок и последующих троганий с места заметно сказались бы на износе всех узлов «Богатыря». Висхомовцы нашли совсем простое решение — автоматическое рычажное приспособление, соединенное с механизмом включения транспортера.

Вот автомашина подъезжает на погрузку. Кронштейном, закрепленным на кабине водителя, она задевает за рычаг, свешивающийся с комбайна. Срабатывает автоматика, транспортер включается и начинает подавать зеленую массу в кузов. Машина полна. Шофер дает газ, грузовик выезжает из-под силосопровода и по пути снова касается рычага своим вторым кронштейном, прикрепленным к задней стенке кузова. Снова срабатывает автоматика: транспортер останавливается.

Куда же складывается силосная масса в те секунды, когда меняются автомашины? Ведь комбайн не останавливается, он продолжает срезать стебли, измельчать их и подавать силос наверх.

В те пять-семь секунд, когда транспортер не включен, зеленая масса скапливается в специальном бункере — копильнике, рассчитанном на 200 кг. Если же очередная автомашина не успела вовремя подойти к транспортеру и «копильник» наполнился доверху, то срабатывает особый датчик. Тракторист, оповещенный световым или звуковым сигналом о возможном засорении силосопровода, останавливает трактор вместе с комбайном.

«Богатырь» уже прошел все испытания. Но доводка его конструкции будет продолжаться. И свое слово скажут труженики полей. Таков стиль работы висхомовцев. Недаром молодые специалисты-комсомольцы этого института выступили с ценным почином о двустороннем творческом контакте молодежи, создающей новую сельскохозяйственную технику, и молодых сельских механизаторов (ТМ, 1970, № 6, 11; 1971, № 2).

Пожелаем же «Богатырю» богатырского разбега, доброго и долгого пути!

БОРЬБА ЗА ЭФИР

Современный радиолокатор без труда обнаруживает бабочку на расстоянии в десять километров. Кроме того, он может определить ее координаты и скорость полета, но только если поблизости от насекомого нет посторонних предметов. В исключительных случаях радар может отличить бабочку от пчелы — по частоте взмахов крыльев, форме тельца и другим признакам, определяющим характер отраженных электромагнитных сигналов.

Основные задачи, стоящие перед современной радиолокацией, в приложении, скажем, к энтомологии могут быть сформулированы очень просто. Во-первых, нужно видеть бабочку на еще большем расстоянии. Во-вторых, нужно всегда отличать бабочку от пчелы, а пчелу, в свою очередь, — от шмеля или осы.

Чем мощнее и продолжительнее импульсы, посылаемые радиолокатором в эфир, чем они чаще следуют один за другим, тем увереннее прием отраженных от объекта сигналов. Или на языке радиоинженеров: дальность действия радиолокатора определяется средней мощностью передатчика, прямо пропорциональной мощности и длительности импульсов, а также частоте их повторения.

Но ни одну из трех «составляющих» средней мощности, как правило, оказывается, невозможно увеличить. Более частое повторение импульсов (и значит, уменьшение разрыва между ними) приводит к наложению сигналов от далеких и близких объектов на одни и те же. циклы развертки. Стоит растянуть импульсы —и сигналы от двух соседних целей частично перекрываются. Прибор перестает различать их — теряется разрешающая способность. Мощность импульсов также можно наращивать лишь до вполне определенного предела (обычно не более десяти мегаватт).

И все же путь к увеличению средней мощности излучения был найден.

Электромагнитный сигнал сильного радара напоминает могучего джина, выпущенного из тесной бутылки. Горлышко этой бутылки — фильтр, во много раз увеличивающий длительность импульса, растягивающий его. Длинный, растянутый импульс (при тех же исходных условиях) обладает

гораздо большей энергией, чем узкий. Его-то и посылает антенна в эфир. Отразившись от объекта, сигнал поступает на другой фильтр, сжимающий его. Такой метод позволяет отчетливо различать цели, даже если отраженные от них длинные сигналы накладываются друг на друга.

Как же устроена «волшебная бутылка»?

Электрический сигнал состоит из множества гармоник — элементарных колебаний с различными частотами. «Горлышко» бутылки — фильтр пропускает все гармоники, но сдвигает их по фазе, причем эти сдвиги различны. Происходит «распоЛзание» импульса (вспомним, что фаза определяет время задержки элементарного колебания). Встречно включенный сжимающий фильтр снова «собирает» фазы гармоник, так как он вызывает те же по абсолютной величине, но противоположные по знаку фазовые сдвиги. На выходе этого фильтра восстанавливаются первоначальные узкие импульсы, от каждой цели свой, не накладывающийся на соседние.

Другой путь увеличения энергии, облучающей цель, — создание антенных решеток. Мощность импульса распределяется между отдельными электрическими вибраторами-излучателями. И в этом случае помогает знакомый уже нам принцип изменения фазы. Колебания, возбуждающие вибраторы, сдвигаются по фазе. Изменения фаз рассчитаны так, что вся решетка вибраторов формирует в пространстве один узкий луч. Такой способ позволяет использовать одновременно большое число сравнительно слабых источников энергии: излучения отдельных вибраторов суммируются в пространстве.

Электромагнитные сигналы, отраженные от холмов, леса, травы, мор-^ ских волн, дождевых облаков, иногда в десятки раз сильнее, чем сигналы от небольшого самолета. Кажется, самолет при этом так надежно спрятан, что никакими способами его не обнаружить. Кроме того, в современной радиовойне возможно применение маскирующих помех — «облаков» из тысяч маленьких металлических отражателей.

Бесполезно увеличивать мощность передатчика, чтобы избавиться от такого рода помех. Ведь интенсивность сигналов, отраженных от самолета и, например, от холма, возраста-

16