РЛС в артиллерии
Ночная темнота, высокая облачность и туманы были раньше препятствием для артиллеристов. Точные оптические приборы в непогоду оказывались бесполезными. Поэтому радиолокационныестанции (РЛС), как только они появились, сразу же заинтересовали артиллеристов. Выполняя их задания, радиоконструкторы создали станции орудийной наводки.
Вообразим, что мы с вами наблюдаем работу одной из станций сантиметрового диапазона, обслуживающей зенитную батарею. Размещенная в небольшом фургоне, она легко перевозится, быстро приводится в боевую готовность. Ее антенна — круглый рефлектор сравнительно небольших размеров (порядка 2 м в диаметре), облучаемый вибратором, который укреплен (в фокусе) на вращающейся механической оси. Антенна имеет очень узкую диаграмму направленности.
Такая станция может выполнять два совершенно различных задания. Сначала она ищет цель — работает в режиме поиска. Антенная система совершает сложное движение — вращаясь, она постепенно все выше поднимает свой луч. Затем возвращается в начальное положение и снова повторяет движение. Так, по спирали «осматривает» иглообразный луч зону наблюдения. Но вот цель нащупана. Станция переходит во второй режим — режим автоматического сопровождения цели. В этом режиме антенна направлена прямо на обнаруженную цель. Ее вибратор начинает вращаться. Поскольку механическая ось вибратора не совпадает с электрической осью рефлектора, луч радиолокатора также начинает вращаться вокруг этой оси, описывая конус.
На грубой кольцеобразной развертке видно изображение цели. С помощью импульса-указателя из нее выделяют маленький участок дистанции на точную развертку. Теперь расстояние может быть измерено. Но все это уже известно читателю. Особенность станции заключается не в этом, а в автоматическом сохранении направления на «пойманный» самолет. Этого достигают следующим образом.
Смещаясь относительно электрической оси антенны, луч описывает довольно узкий конус вокруг направления на цель. Пусть самолет находится точно на оси антенны. Тогда, сколько бы ни вращался луч, отраженные от самолета сигналы будут постоянными. Но стоит цели сместиться, как в одном положении луча отражения будут сильнее, в другом — слабее. Величина эхо-сигнала станет меняться в соответствии со скоростью вращения вибратора.
Принятые антенной отраженные сигналы поступают в приемник. Здесь их ждут две «дороги», два канала. Первый из них всегда открыт. По нему сигналы попадают в индикатор. Второй обычно заперт. Он отпирается лишь импульсом-указателем на время его действия. Если этот импульс выделил на точную развертку какую-то определенную цель, то второй канал он отпирает лишь для эхо-сигналов, приходящих от этой цели.
С помощью импульсов, прошедших через второй канал, создается специальное напряжение, его называют «сигналом ошибки». Если цель находится в точности на оси антенны, «сигнал ошибки» равен нулю. Но стоит цели сместиться, как этот сигнал, управляя положением антенны, стремится установить ее так, чтобы цель снова оказалась на оси. Так, без помощи оператора автоматически «удерживается на мушке» самолет противника. Координаты выбранной цепи беспрерывно и автоматически передаются на специальный прибор управления артиллерийским зенитным огнем. Стволы орудий вместе с антенной радиолокатора следят за невидимым врагом, и, как только наступит соответствующий момент, открывается прицельный огонь.
Артиллеристы использовали свои станции не только для автоматической наводки орудий. Незадолго до конца второй мировой войны накопленный опыт позволил применить эти станции для обнаружения и стрельбы по наземным целям. Станции орудийной наводки служили для наблюдения за передвижениями танков, автомашин. Большую роль сыграли они в определении местоположения вражеских огневых позиций. Удавалось определять закрытые позиции минометных батарей, следя за траекторией полета мин. Все эти сведения использовались для ведения прицельного артиллерийского огня.