Поэтому при всякой к тому возможности артиллеристы не ограничиваются измерением дальности на-глаз, а применяют специальные приборы и способы.
Одним из таких приборов является оптический дальномер (рис. 182).
Рис. 183. Зная длину одного катета (базы) и величину «параллакса», вы мотете определить длину другого катета (дальность)
Измерение расстояний дальномером основано на тригонометрическом решении прямоугольного треугольника АВС (рис. 183) по одной его стороне и углу (параллаксу).
В этом треугольнике сторона АС называется «базой». База находится в самом дальномере. На концах базы, в точках А и С расположены призмы, направляющие лучи света от точки В, то-есть от цели, внутрь дальномера.
Угол, под которым из точки В видна база, – параллакс, – можно измерить; его и измеряет дальномер. Величина самой базы известна: она для данного дальномера постоянна. Требуется по этим данным определить сторону АВ, то-есть расстояние до цели. Задача эта решается весьма просто с помощью тригонометрии. Но вам ее даже не придется решать, за вас ее решит сам дальномер, и решит ее таким наглядным способом. Рассматривая цель через дальномер, вы увидите не одно изображение цели, а два – одно прямое и одно перевернутое (рис. 184). Сначала эти изображения не будут находиться на одной вертикальной линии. Не смущайтесь этим и начинайте вращать измерительный валик дальномера до тех пор, пока оба изображения цели не окажутся точно одно над другим (рис. 184). Как только вы этого достигли, посмотрите на дальномерную шкалу, находящуюся тут же, в поле зрения дальномера, и вы прочтете на ней расстояние до цели.
Дальномер значительно уточняет определение расстояний: ошибки при определении расстояний дальномером с базой в 1,25 метра не превышают 4% измеренного расстояния.
Но у дальномера есть и очень крупные недостатки. Чтобы ошибки дальномера не превышали 4%, нужна база в 1,25 метра, – это значит, что дальномер должен иметь трубу в 1,25 метра длиной. А чтобы еще уменьшить ошибки, пришлось бы еще увеличить и базу. На войне в поле работать с таким громоздким прибором нелегко. Трудно и спрятать его в окоп, так как дальномер не перископичен, в него нельзя наблюдать из-за укрытия.
Рис. 184. Дальномер сам показывает расстояние до цели
Чтобы дальномер не давал больших ошибок, приходится часто его выверять.
Все это приводит к тому, что дальномерами снабжают далеко не все батареи, а лишь те, которым он особо необходим и которые могут с успехом использовать его.
Так или иначе, расстояние до цели вы определили.
Заметим, что расстояние это можно выражать с одинаковым правом как в метрах, так и в делениях прицела. Прицелы большинства наших орудий имеют шкалу с делениями, каждое из которых равно 50 метрам. Поэтому, скажете ли вы, что дальность до цели равна, например, 2 000 метров или что она равна 40 делениям прицела, – артиллеристу это будет одинаково понятно.
Рис. 185. «Ориентир 3, вправо 60, больше 4, стреляющий пулемет»
Теперь мы знаем, как нужно определять углы и расстояния; попробуем использовать наши знания на деле.
Допустим, что вы обнаружили стреляющий пулемет (рис. 185). Ближайший к нему ориентир – ориентир № 3 (указатель дорог). Расстояние до этого ориентира известно-28 делений прицела. Надо сообщить командиру, находящемуся недалеко от вас, положение пулемета на местности.
Поступайте так, как мы говорили. Измерьте прежде всего угол между целью и ориентиром № 3. Оказалось, что пулемет влево от ориентира на 120 делений угломер а. Прикиньте на-глаз, насколько пулемет находится дальше или ближе этого ориентира. Допустим, что пулемет дальше ориентира № 3 на 6 делений прицела (300 метров). Тогда вам следует передать так: «Ориентир 3, влево один двадцать, больше 6, стреляющий пулемет».
Обратите внимание на приведенную формулировку целеуказания, на порядок расположения в ней слов. Этот порядок установлен не спроста. Он облегчает розыск цели тому, кому вы указываете ее положение. Действительно, посмотрите, что будет делать начальник, получив от вас это целеуказание. Он отыщет сперва на местности ориентир № 3, отложит от него влево угол в 120 делений угломера и в этом направлении на указанной вами дальности (больше 6) станет разыскивать цель.
Итак, цель обнаружена, положение ее на местности определено. Что делать дальше?
Каждую найденную цель, каждое наблюдение вы должны тотчас же занести в «журнал разведки», имеющийся на любом наблюдательном пункте. В соответствующих графах журнала вы запишете положение цели на местности, время ее обнаружения и ваши соображения о том, насколько достоверно то, что вы обнаружили.
Все эти данные необходимы потому, что разведку целей ведете не вы один. Одновременно с вами ведут ее и другие наши наблюдатели, с других наблюдательных пунктов. То, что не подмечено вами, может быть дополнено, уточнено, исправлено другими. Все данные разведки впоследствии поступят в штаб, там их систематизируют по месту и по времени и точно установят, что из добытого всей разведкой в целом можно считать достоверным и что – сомнительным.
Теперь остается только нанести обнаруженную цель на карту. Это поможет батарее быстрее и точнее рассчитать по карте все данные для стрельбы по цели.
Рисунок 186 показывает, как наносят обычно цель на карту.
Рис. 186. Пользуясь артиллерийским целлулоидным кругом и циркулем или линейкой, вы нанесете цель на карту
Измеренный вами на местности угол между ориентиром и целью вы отложите на карте с помощью прибора, без которого не может обойтись в бою ни один командир-артиллерист. Прибор этот – целлулоидный круг. Окружность его разделена на 600 частей, и, следовательно, точность измерения и построения углов равна 10 «тысячным».
Расстояние же от наблюдательного пункта до цели вы отложите с помощью циркуля или обыкновенной миллиметровой линейки. Понятно, что способ этот даст достаточную точность только при условии, если дальность до цели определена точно и ориентир, относительно которого вы определяете положение цели, точно обозначен на карте.
Другие способы разведки
Даст ли тот способ наблюдения, который мы только что описали, совершенно точное определение местоположения цели? Нужна признаться, что, к сожалению, способ этот не дает вполне точных результатов.
Углы, правда, удается вычислить с очень большой точностью: тут помогает нам такой совершенный оптический прибор, как стереотруба. Зато с определением дальности до цели дело обстоит не совсем благополучно: определение это приходится большей частью производить на-глаз. А такое определение всегда может быть только приблизительным.
Можно, конечно, и для определения дальности воспользоваться оптическим прибором – дальномером. Но вы уже знаете, что в боевых условиях он не очень удобен и далеко не всегда будет в распоряжении артиллеристов.
По всем этим причинам ни один из ранее изложенных способов определения дальности цели нас не может вполне удовлетворить. Поэтому нам надо познакомиться еще с одним способом, самым точным из всех.
Известно, что мы обладаем способностью на небольших расстояниях чувствовать удаленность предметов от наших глаз по усилию мышц, поворачивающих глаза в стороны. Чем сильнее приходится нам сводить глаза, тем, очевидно, ближе к нам находится предмет. По тому, на какой угол повернуты глаза, мы можем определить, на каком расстоянии от нас находится рассматриваемый предмет.
Очевидно, такое определение дальности, основанное не на математическом вычислении, а на ощущении, не отличается особой точностью. Но если бы мы даже и могли при взгляде на предмет измерять углы поворота глаз с точностью до одной «тысячной», все равно, при определении дальности у нас получались бы значительные ошибки: слишком уж мало расстояние между глазами, оно равно всего-навсего 6-7 сантиметрам.
Другое дело, если бы мы могли раздвинуть наши глаза на метры или даже на километры: тогда точность определения этим приемом расстояний повысилась бы во много раз.
Этого именно и достигают при «сопряженном» наблюдении… Роль пары глаз тут берут на себя два наблюдательных пункта. Они располагаются на точно отмеренном расстоянии в 1-2 километра друг от друга. Наведя стереотрубы друг на друга, наблюдатели обоих пунктов определяют точно направление «базы», на которой они расположены. Затем оба «глаза», и правый и левый, то-есть оба наблюдателя, начинают смотреть через свои стереотрубы на цель. При этом каждый записывает, на какой угол пришлось ему повернуть трубу от базы, чтобы увидеть цель. Все эти данные изображают затем на чертеже (на «планшете»). Получается: схема, показанная на рисунке 187.
Рис. 187. «Сопряженное» наблюдение
Ясно, что цель окажется в точке пересечения обеих линий, показывающих направление «взгляда» того и другого наблюдателя.
Таким образом, местоположение цели определено на планшете. Остается теперь по этим данным вычислить дальность до цели в метрах. Это уже совсем не трудно, так как на планшете артиллеристы наносят, конечно, не только базу сопряженного наблюдения и засеченную им цель, но и точку, где стоит орудие (батарея). Все вычерчивается в одном масштабе. Значит, достаточно лишь приложить масштабную линейку к точкам цели и орудия, чтобы узнать дальность до цели.
Сопряженное наблюдение дает возможность нанести на планшет (на карту) большое количество целей, но все же не все. Оно не может обнаружить цели, не видимые с наземных наблюдательных пунктов, то-есть главным образом батареи противника. Здесь-то нам и приходит на помощь упоминавшийся уже способ разведки – звуковая разведка, или «звукометрия».
В сводке о действии 1-й французской армии имеется указание, что за время с 7 апреля по 8 августа 1916 года звукометрической разведкой было определено местоположение 974 германских батарей, при этом большинство из них было определено с ошибкой, не превышающей 50 метров. Этим французская артиллерия была обязана профессору Эсклангону, поставившему на службу артиллерии разработанную им теорию акустики орудий и снарядов.
Надо, однако, сказать, что впервые вопрос об определении местоположения стреляющих батарей по звуку их выстрелов был поставлен и разработан русскими еще в 1909 году. Но командование царской армии не сумело реализовать это ценное начинание. Так заглохло это дело в России, для того чтобы возродиться через пять лет на полях Франции.
В чем состоит основной принцип работы звукоразведки?
Всем вам, конечно, приходилось слышать когда-нибудь выстрел из артиллерийского орудия, но немногие знают, что выстрел порождает обычно не один, а целых три звука.
Самый выстрел – взрыв пороха – порождает так называемую дульную волну.
Летящий снаряд, уплотняя перед собой частицы воздуха, создает, – в том случае, если скорость его полета больше скорости звука, – другую, известную уже вам, волну – балистическую, или снарядную.
Наконец, при падении или разрыве снаряд посылает еще одну звуковую волну – волну разрыва.
На рисунке 188 показан снаряд, только что вылетевший из орудия; на рисунке видны дульная и снарядная волны. Волны этого рода отличаются от обычных звуковых волн тем, что сопровождаются резким изменением давления – таким резким, что в окнах домов, расположенных невдалеке от стреляющего орудия, зачастую начинают дрожать стекла, а иногда стекла даже совсем вылетают из окон.
Рис. 188. Звуковые волны, порождаемые орудием и снарядом, и их запись на ленте звукометрической станции
Вот это изменение давления воздуха, порожденное дульной волной, и можно уловить особым прибором. Прибор этот устроен так, что он не только вычерчивает под влиянием изменения давления кривую черту на подвижной ленте (рис. 188), но и отмечает с точностью до тысячной доли секунды, когда именно произошло колебание давления.
Современная звукометрическая станция (рис. 189) – очень сложный и точный механизм. Главными ее частями являются звукоприемники и регистрирующий прибор, связанные между собой проводниками тока.
Звукоприемник (рис. 189) – это жестяной бак с узким горлышком, в которое вставлен тепловой микрофон, состоящий из тонких раскаленных электрическим током проволочек
Рис. 189. Схема звукометрической станции
Назначение звукоприемника состоит в том, чтобы передать энергию дошедшей до него дульной волны специальному перу, которое укреплено над подвижной бумажной лентой. Под влиянием переданной ему энергии перо начинает двигаться и чертить линию на ленте. Чем сильнее волна, тем больше энергии дойдет до пера и тем сильнее отклонится оно от первоначального положения: это значит, что перо выведет на ленте кривую большего размаха.
Передать энергию дульной волны перу, однако, нелегко. Приходится делать это не непосредственно, а через ряд промежуточных звеньев.
Вот далеко не полное перечисление тех, лишь основных, явлений, которые происходят в звукоприемнике и в регистрирующем приборе.
Под влиянием дошедшей до звукоприемника дульной волны давление внутри бака меняется, воздух в нем начинает словно пульсировать: он то сжимается, то расширяется.
Это вызывает движение воздуха в горлышке бака: в горлышке возникает как бы ветерок.
Из-за этого ветерка раскаленные проволочки теплового микрофона слегка охлаждаются.
Это сразу отзывается на их электрическом сопротивлении: сила тока в цепи меняется: ток начинает пульсировать подобно воздуху в звукоприемнике.
Поскольку сила электрического тока периодически меняется, постольку можно постоянный ток преобразовать трансформатором в переменный.
А переменный ток, пройдя по обмотке катушки, подвешенной между полюсами сильного электромагнита, заставит эту катушку повернуться на тот или иной угол.
Наконец, с катушкой скреплено то самое перо, которое чертит кривую на ленте.
Представьте себе теперь, что один из звукоприемников поставлен на поле боя. В момент прихода к нему звуковой волны перо регистрирующего прибора начинает чертить кривую. По началу записи вы можете легко определить момент прихода волны к этому звукоприемнику. Если же на некотором расстоянии от этого звукоприемника поставлен еще второй звукоприемник, то к нему звуковая волна придет или одновременно, или раньше, или позже, чем к первому.
Предположим, что источник звука и наши звукоприемники расположены так, как показано на рисунке 190. Расстояния от источника звука до обоих звукоприемников одинаковы; очевидно, и звук до них дойдет одновременно, но тогда, как видно из чертежа, источник звука должен находиться обязательно на перпендикуляре, восставленном в середине звуковой (акустической) базы (рис. 190). Во всех других случаях (рис. 191 и 192), когда расстояния от источника звука до звукоприемников не равны, очевидно, и звук дойдет до них не одновременно. Прибор позволит учесть эту «разность времен» и покажет, к какому – правому или левому – звукоприемнику звук пришел раньше, а к какому позже. Тогда, пользуясь специальными таблицами или счетной линейкой, звукометристы смогут уже построить направления на источник звука (рис. 191 и 192).
Рис. 190. Звук выстрела дошел до обоих звукоприемников в одно и то же время; значит, стреляющая батарея находится на одинаковом расстоянии от обоих звукоприемников, то-есть на перпендикуляре к середине «звуковой базы»
Рис. 191. Звук выстрела достиг прежде левого звукоприемника; значит, стреляющая батарея ближе к этому звукоприемнику, то-есть находится влево от перпендикуляра к середине «звуковой базы», угол ОБР пропорционален «разности времен»
Рис. 192. Звук выстрела, достиг прежде правого звукоприемника; значит, стреляющая батарея находится вправо от перпендикуляра к середине «звуковой базы»; «разность времен» больше, чем на рис. 191, больше и угол ОБГ
Чтобы определить, где же именно в этом направлении находится цель, надо взять еще одну пару звукоприемников и так же построить второе направление на звучащую цель. В точке пересечения обоих направлений и будет находиться неприятельская батарея.
Для контроля работы берут еще и третью пару звукоприемников. Пересечение всех трех направлений в одной точке (рис. 193
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
Одним из таких приборов является оптический дальномер (рис. 182).
Рис. 183. Зная длину одного катета (базы) и величину «параллакса», вы мотете определить длину другого катета (дальность)
Измерение расстояний дальномером основано на тригонометрическом решении прямоугольного треугольника АВС (рис. 183) по одной его стороне и углу (параллаксу).
В этом треугольнике сторона АС называется «базой». База находится в самом дальномере. На концах базы, в точках А и С расположены призмы, направляющие лучи света от точки В, то-есть от цели, внутрь дальномера.
Угол, под которым из точки В видна база, – параллакс, – можно измерить; его и измеряет дальномер. Величина самой базы известна: она для данного дальномера постоянна. Требуется по этим данным определить сторону АВ, то-есть расстояние до цели. Задача эта решается весьма просто с помощью тригонометрии. Но вам ее даже не придется решать, за вас ее решит сам дальномер, и решит ее таким наглядным способом. Рассматривая цель через дальномер, вы увидите не одно изображение цели, а два – одно прямое и одно перевернутое (рис. 184). Сначала эти изображения не будут находиться на одной вертикальной линии. Не смущайтесь этим и начинайте вращать измерительный валик дальномера до тех пор, пока оба изображения цели не окажутся точно одно над другим (рис. 184). Как только вы этого достигли, посмотрите на дальномерную шкалу, находящуюся тут же, в поле зрения дальномера, и вы прочтете на ней расстояние до цели.
Дальномер значительно уточняет определение расстояний: ошибки при определении расстояний дальномером с базой в 1,25 метра не превышают 4% измеренного расстояния.
Но у дальномера есть и очень крупные недостатки. Чтобы ошибки дальномера не превышали 4%, нужна база в 1,25 метра, – это значит, что дальномер должен иметь трубу в 1,25 метра длиной. А чтобы еще уменьшить ошибки, пришлось бы еще увеличить и базу. На войне в поле работать с таким громоздким прибором нелегко. Трудно и спрятать его в окоп, так как дальномер не перископичен, в него нельзя наблюдать из-за укрытия.
Рис. 184. Дальномер сам показывает расстояние до цели
Чтобы дальномер не давал больших ошибок, приходится часто его выверять.
Все это приводит к тому, что дальномерами снабжают далеко не все батареи, а лишь те, которым он особо необходим и которые могут с успехом использовать его.
Так или иначе, расстояние до цели вы определили.
Заметим, что расстояние это можно выражать с одинаковым правом как в метрах, так и в делениях прицела. Прицелы большинства наших орудий имеют шкалу с делениями, каждое из которых равно 50 метрам. Поэтому, скажете ли вы, что дальность до цели равна, например, 2 000 метров или что она равна 40 делениям прицела, – артиллеристу это будет одинаково понятно.
Рис. 185. «Ориентир 3, вправо 60, больше 4, стреляющий пулемет»
Теперь мы знаем, как нужно определять углы и расстояния; попробуем использовать наши знания на деле.
Допустим, что вы обнаружили стреляющий пулемет (рис. 185). Ближайший к нему ориентир – ориентир № 3 (указатель дорог). Расстояние до этого ориентира известно-28 делений прицела. Надо сообщить командиру, находящемуся недалеко от вас, положение пулемета на местности.
Поступайте так, как мы говорили. Измерьте прежде всего угол между целью и ориентиром № 3. Оказалось, что пулемет влево от ориентира на 120 делений угломер а. Прикиньте на-глаз, насколько пулемет находится дальше или ближе этого ориентира. Допустим, что пулемет дальше ориентира № 3 на 6 делений прицела (300 метров). Тогда вам следует передать так: «Ориентир 3, влево один двадцать, больше 6, стреляющий пулемет».
Обратите внимание на приведенную формулировку целеуказания, на порядок расположения в ней слов. Этот порядок установлен не спроста. Он облегчает розыск цели тому, кому вы указываете ее положение. Действительно, посмотрите, что будет делать начальник, получив от вас это целеуказание. Он отыщет сперва на местности ориентир № 3, отложит от него влево угол в 120 делений угломера и в этом направлении на указанной вами дальности (больше 6) станет разыскивать цель.
Итак, цель обнаружена, положение ее на местности определено. Что делать дальше?
Каждую найденную цель, каждое наблюдение вы должны тотчас же занести в «журнал разведки», имеющийся на любом наблюдательном пункте. В соответствующих графах журнала вы запишете положение цели на местности, время ее обнаружения и ваши соображения о том, насколько достоверно то, что вы обнаружили.
Все эти данные необходимы потому, что разведку целей ведете не вы один. Одновременно с вами ведут ее и другие наши наблюдатели, с других наблюдательных пунктов. То, что не подмечено вами, может быть дополнено, уточнено, исправлено другими. Все данные разведки впоследствии поступят в штаб, там их систематизируют по месту и по времени и точно установят, что из добытого всей разведкой в целом можно считать достоверным и что – сомнительным.
Теперь остается только нанести обнаруженную цель на карту. Это поможет батарее быстрее и точнее рассчитать по карте все данные для стрельбы по цели.
Рисунок 186 показывает, как наносят обычно цель на карту.
Рис. 186. Пользуясь артиллерийским целлулоидным кругом и циркулем или линейкой, вы нанесете цель на карту
Измеренный вами на местности угол между ориентиром и целью вы отложите на карте с помощью прибора, без которого не может обойтись в бою ни один командир-артиллерист. Прибор этот – целлулоидный круг. Окружность его разделена на 600 частей, и, следовательно, точность измерения и построения углов равна 10 «тысячным».
Расстояние же от наблюдательного пункта до цели вы отложите с помощью циркуля или обыкновенной миллиметровой линейки. Понятно, что способ этот даст достаточную точность только при условии, если дальность до цели определена точно и ориентир, относительно которого вы определяете положение цели, точно обозначен на карте.
Другие способы разведки
Даст ли тот способ наблюдения, который мы только что описали, совершенно точное определение местоположения цели? Нужна признаться, что, к сожалению, способ этот не дает вполне точных результатов.
Углы, правда, удается вычислить с очень большой точностью: тут помогает нам такой совершенный оптический прибор, как стереотруба. Зато с определением дальности до цели дело обстоит не совсем благополучно: определение это приходится большей частью производить на-глаз. А такое определение всегда может быть только приблизительным.
Можно, конечно, и для определения дальности воспользоваться оптическим прибором – дальномером. Но вы уже знаете, что в боевых условиях он не очень удобен и далеко не всегда будет в распоряжении артиллеристов.
По всем этим причинам ни один из ранее изложенных способов определения дальности цели нас не может вполне удовлетворить. Поэтому нам надо познакомиться еще с одним способом, самым точным из всех.
Известно, что мы обладаем способностью на небольших расстояниях чувствовать удаленность предметов от наших глаз по усилию мышц, поворачивающих глаза в стороны. Чем сильнее приходится нам сводить глаза, тем, очевидно, ближе к нам находится предмет. По тому, на какой угол повернуты глаза, мы можем определить, на каком расстоянии от нас находится рассматриваемый предмет.
Очевидно, такое определение дальности, основанное не на математическом вычислении, а на ощущении, не отличается особой точностью. Но если бы мы даже и могли при взгляде на предмет измерять углы поворота глаз с точностью до одной «тысячной», все равно, при определении дальности у нас получались бы значительные ошибки: слишком уж мало расстояние между глазами, оно равно всего-навсего 6-7 сантиметрам.
Другое дело, если бы мы могли раздвинуть наши глаза на метры или даже на километры: тогда точность определения этим приемом расстояний повысилась бы во много раз.
Этого именно и достигают при «сопряженном» наблюдении… Роль пары глаз тут берут на себя два наблюдательных пункта. Они располагаются на точно отмеренном расстоянии в 1-2 километра друг от друга. Наведя стереотрубы друг на друга, наблюдатели обоих пунктов определяют точно направление «базы», на которой они расположены. Затем оба «глаза», и правый и левый, то-есть оба наблюдателя, начинают смотреть через свои стереотрубы на цель. При этом каждый записывает, на какой угол пришлось ему повернуть трубу от базы, чтобы увидеть цель. Все эти данные изображают затем на чертеже (на «планшете»). Получается: схема, показанная на рисунке 187.
Рис. 187. «Сопряженное» наблюдение
Ясно, что цель окажется в точке пересечения обеих линий, показывающих направление «взгляда» того и другого наблюдателя.
Таким образом, местоположение цели определено на планшете. Остается теперь по этим данным вычислить дальность до цели в метрах. Это уже совсем не трудно, так как на планшете артиллеристы наносят, конечно, не только базу сопряженного наблюдения и засеченную им цель, но и точку, где стоит орудие (батарея). Все вычерчивается в одном масштабе. Значит, достаточно лишь приложить масштабную линейку к точкам цели и орудия, чтобы узнать дальность до цели.
Сопряженное наблюдение дает возможность нанести на планшет (на карту) большое количество целей, но все же не все. Оно не может обнаружить цели, не видимые с наземных наблюдательных пунктов, то-есть главным образом батареи противника. Здесь-то нам и приходит на помощь упоминавшийся уже способ разведки – звуковая разведка, или «звукометрия».
В сводке о действии 1-й французской армии имеется указание, что за время с 7 апреля по 8 августа 1916 года звукометрической разведкой было определено местоположение 974 германских батарей, при этом большинство из них было определено с ошибкой, не превышающей 50 метров. Этим французская артиллерия была обязана профессору Эсклангону, поставившему на службу артиллерии разработанную им теорию акустики орудий и снарядов.
Надо, однако, сказать, что впервые вопрос об определении местоположения стреляющих батарей по звуку их выстрелов был поставлен и разработан русскими еще в 1909 году. Но командование царской армии не сумело реализовать это ценное начинание. Так заглохло это дело в России, для того чтобы возродиться через пять лет на полях Франции.
В чем состоит основной принцип работы звукоразведки?
Всем вам, конечно, приходилось слышать когда-нибудь выстрел из артиллерийского орудия, но немногие знают, что выстрел порождает обычно не один, а целых три звука.
Самый выстрел – взрыв пороха – порождает так называемую дульную волну.
Летящий снаряд, уплотняя перед собой частицы воздуха, создает, – в том случае, если скорость его полета больше скорости звука, – другую, известную уже вам, волну – балистическую, или снарядную.
Наконец, при падении или разрыве снаряд посылает еще одну звуковую волну – волну разрыва.
На рисунке 188 показан снаряд, только что вылетевший из орудия; на рисунке видны дульная и снарядная волны. Волны этого рода отличаются от обычных звуковых волн тем, что сопровождаются резким изменением давления – таким резким, что в окнах домов, расположенных невдалеке от стреляющего орудия, зачастую начинают дрожать стекла, а иногда стекла даже совсем вылетают из окон.
Рис. 188. Звуковые волны, порождаемые орудием и снарядом, и их запись на ленте звукометрической станции
Вот это изменение давления воздуха, порожденное дульной волной, и можно уловить особым прибором. Прибор этот устроен так, что он не только вычерчивает под влиянием изменения давления кривую черту на подвижной ленте (рис. 188), но и отмечает с точностью до тысячной доли секунды, когда именно произошло колебание давления.
Современная звукометрическая станция (рис. 189) – очень сложный и точный механизм. Главными ее частями являются звукоприемники и регистрирующий прибор, связанные между собой проводниками тока.
Звукоприемник (рис. 189) – это жестяной бак с узким горлышком, в которое вставлен тепловой микрофон, состоящий из тонких раскаленных электрическим током проволочек
Рис. 189. Схема звукометрической станции
Назначение звукоприемника состоит в том, чтобы передать энергию дошедшей до него дульной волны специальному перу, которое укреплено над подвижной бумажной лентой. Под влиянием переданной ему энергии перо начинает двигаться и чертить линию на ленте. Чем сильнее волна, тем больше энергии дойдет до пера и тем сильнее отклонится оно от первоначального положения: это значит, что перо выведет на ленте кривую большего размаха.
Передать энергию дульной волны перу, однако, нелегко. Приходится делать это не непосредственно, а через ряд промежуточных звеньев.
Вот далеко не полное перечисление тех, лишь основных, явлений, которые происходят в звукоприемнике и в регистрирующем приборе.
Под влиянием дошедшей до звукоприемника дульной волны давление внутри бака меняется, воздух в нем начинает словно пульсировать: он то сжимается, то расширяется.
Это вызывает движение воздуха в горлышке бака: в горлышке возникает как бы ветерок.
Из-за этого ветерка раскаленные проволочки теплового микрофона слегка охлаждаются.
Это сразу отзывается на их электрическом сопротивлении: сила тока в цепи меняется: ток начинает пульсировать подобно воздуху в звукоприемнике.
Поскольку сила электрического тока периодически меняется, постольку можно постоянный ток преобразовать трансформатором в переменный.
А переменный ток, пройдя по обмотке катушки, подвешенной между полюсами сильного электромагнита, заставит эту катушку повернуться на тот или иной угол.
Наконец, с катушкой скреплено то самое перо, которое чертит кривую на ленте.
Представьте себе теперь, что один из звукоприемников поставлен на поле боя. В момент прихода к нему звуковой волны перо регистрирующего прибора начинает чертить кривую. По началу записи вы можете легко определить момент прихода волны к этому звукоприемнику. Если же на некотором расстоянии от этого звукоприемника поставлен еще второй звукоприемник, то к нему звуковая волна придет или одновременно, или раньше, или позже, чем к первому.
Предположим, что источник звука и наши звукоприемники расположены так, как показано на рисунке 190. Расстояния от источника звука до обоих звукоприемников одинаковы; очевидно, и звук до них дойдет одновременно, но тогда, как видно из чертежа, источник звука должен находиться обязательно на перпендикуляре, восставленном в середине звуковой (акустической) базы (рис. 190). Во всех других случаях (рис. 191 и 192), когда расстояния от источника звука до звукоприемников не равны, очевидно, и звук дойдет до них не одновременно. Прибор позволит учесть эту «разность времен» и покажет, к какому – правому или левому – звукоприемнику звук пришел раньше, а к какому позже. Тогда, пользуясь специальными таблицами или счетной линейкой, звукометристы смогут уже построить направления на источник звука (рис. 191 и 192).
Рис. 190. Звук выстрела дошел до обоих звукоприемников в одно и то же время; значит, стреляющая батарея находится на одинаковом расстоянии от обоих звукоприемников, то-есть на перпендикуляре к середине «звуковой базы»
Рис. 191. Звук выстрела достиг прежде левого звукоприемника; значит, стреляющая батарея ближе к этому звукоприемнику, то-есть находится влево от перпендикуляра к середине «звуковой базы», угол ОБР пропорционален «разности времен»
Рис. 192. Звук выстрела, достиг прежде правого звукоприемника; значит, стреляющая батарея находится вправо от перпендикуляра к середине «звуковой базы»; «разность времен» больше, чем на рис. 191, больше и угол ОБГ
Чтобы определить, где же именно в этом направлении находится цель, надо взять еще одну пару звукоприемников и так же построить второе направление на звучащую цель. В точке пересечения обоих направлений и будет находиться неприятельская батарея.
Для контроля работы берут еще и третью пару звукоприемников. Пересечение всех трех направлений в одной точке (рис. 193
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16