Юный техник, 2003 № 06 - Журнал «Юный техник»

Она захватывала цель на расстоянии 3 км, однако была медлительной, недостаточно чувствительной и точной. На подходе могла терять цель. После войны появились более совершенные и гораздо более сложные механические устройства.

Но в конце 60-х годов возникла микроэлектроника и механические системы самонаведения заменили электронными. Вообще-то они были гораздо сложнее механических, но зато в сотни раз легче и дешевле в производстве.

В основе их мозаичные фотоэлементы. Это крохотная пластинка германия или кремния, на которой размещено несколько сотен чувствительных к тепловому излучению фотоэлементов. На этой пластинке объектив головки самонаведения создает изображение цели. Где бы оно ни оказалось, логическая система легко определит, как нужно повернуть рули ракеты.

Такое устройство положено в основу советской ракеты «Стрела» и американского «Стингера». Их запускает солдат с плеча при помощи легкой безоткатной пушки.

Для этого он включает электронику ракеты и начинает ловить цель, например, вертолет, в перекрестье прицела. В то же время начинает «смотреть во все глаза» и головка самонаведения. Заметив тепловое излучение двигателя вертолета, она подает сигнал. Остается лишь нажать курок. Взрыв порохового заряда сообщает ракете первоначальный импульс, а далее на безопасном для стрелка расстоянии включается ее двигатель. Ракеты «Стрела» широко применялись при освобождении Юга Вьетнама.

Для головок теплового самонаведения происхождение теплового излучения безразлично. Они могут наводиться и на излучение двигателей танков. На этой основе созданы кассетные снаряды и авиабомбы, начиненные крохотными самонаводящимися сегментами с кумулятивными зарядами. Снаряд взрывается на небольшой высоте, и каждый вылетающий из него сегмент начинает искать свой танк. Он поражает его сверху, где броня наименее крепка. Тяжелая авиабомба может содержать сотни таких сегментов. Ее одной было бы достаточно, чтобы выиграть сражение на Курской дуге…

Но мы, если помните, начали разговор с того, что война во все времена была соревнованием средств нападения и защиты. Еще до появления самонаводящихся ракет инженерам пришлось задуматься, как теперь защищать самолеты, вертолеты и танки. Что они изобрели — тема очередной статьи.

А.ИЛЬИН

Рисунки автора

УДИВИТЕЛЬНО, НО ФАКТ!

Рыбий «телефон»…

…позволяет транслировать звуки за тысячи километров

«Нем как рыба», — говорили когда-то. Теперь известно, что океан полон звуков. Свистят и хрюкают дельфины, «поют» киты-полосатики, ворчат рыбы, щелкают клешнями креветки и омары… А время от времени исследователям удается услыхать и вообще какие-то неведомые звуки…

Впервые о «звуках моря» заговорили всерьез во время Второй мировой войны. Громкий треск, похожий на стрельбу, издаваемый раками-щелкунами, сильно затруднял работу «слухачей гидроакустиков, выслеживавших в морских глубинах субмарины противника. Пришлось специально разбираться, какие звуки издают обитатели моря, а какие — созданная человеком техника. Это оказалось не так уж просто, поскольку, например, японцы сконструировали мини-подлодку-торпеду с таким расчетом, чтобы шум ее винтов как можно больше походил на звуки, издаваемые косяком рыб.

После войны специалисты противоборствующих флотов, в первую очередь СССР и США, продолжали совершенствовать устройства, позволявшие за многие десятки, а то и сотни миль расслышать шум винтов атомных субмарин или надводных кораблей потенциального противника.

Нашим исследователям под руководством академика Леонида Бреховских удалось даже обнаружить подводные каналы-волноводы, по которым звук может распространяться от берега до берега через весь океан, за многие тысячи километров.

Обычно такие каналы находятся на глубине от нескольких сот метров до километра с небольшим. Природные волноводы образуются между слоями воды с различной соленостью, а значит, и плотностью. Звук последовательно отражается от «пола» и «потолка» такого волновода и распространяется очень далеко.

Этим обстоятельством стали пользоваться командиры атомных субмарин для переговоров между собой или с берегом. А чтобы прослушать переговоры вероятного противника, проследить маршруты передвижений его подлодок, в воде было размещено множество станций-гидролокаторов.

Со временем гидролокаторами-сонарами системы SOSUS (Sound Surveillance System — «система слежения за звуками») стали пользоваться и ученые-океанологи. И оказалось, что время от времени из морских глубин доносятся совершенно невероятные, загадочные звуки, источника которых никто не знает.

Чтобы хоть как-то различать их между собой, звукам этим стали давать своеобразные обозначения-клички: Carpenter («плотник» — он был похож на стук молотка или топора), Boeing (звук авиационных двигателей), Whistle («свист») и т. д.

По словам главного научного сотрудника Института океанологии РАН Кира Несиса, часть этих звуков со временем удалось идентифицировать. Так, в середине 90-х годов прошлого века американцы совместно с французами и таитянами установили, что источником звука Upsweep («подъем») был подводный вулкан, в конце конце приведший к образованию нового острова. Затем американец Э.Окап обнаружил, что звук Slowdown («торможение») исходил от гигантского антарктического айсберга, раздвигавшего воду с шумом авианосца, идущего полным ходом.

Тем не менее, далеко не все звуки еще разгаданы. Как сообщил журнал New Scientist, последнее время исследователей больше всего донимает звук Bloop. Таким термином диск-жокеи обозначают щелчки, доносящиеся из динамика, когда звукоснимающая головка магнитофона попадает на место склейки магнитной ленты.

Однако судя по интенсивности звука, океанский «магнитофон» должен быть размерами с небоскреб средних размеров. Ведь в 1997 году, например, звук этот удалось зафиксировать на расстоянии в 3000 миль от его возможного источника.

Перебрав всевозможные причины, могущие привести к появлению такого звука, зарубежные океанологи пришли к выводу, что, возможно, эти щелчки издают своими клювами супергигантские кальмары. Говорят, в морских глубинах водятся такие громадины, которые в Средние века могли утопить целый галеон. Да и ныне эхолоты время от времени ловят в глубине отметки от каких-то объектов размерами с атомную субмарину. Хотя точно известно, что никаких подлодок в данном районе нет. Да и редко какая из них может нырять глубже километра. Неведомый же объект перемещался на глубинах в несколько тысяч метров.

Впрочем, наши специалисты относятся к подобной версии с недоверием, считая, что даже кальмары-громадины вряд ли способны щелкать клювами столь громко. Так что источник загадочного звука остается неопознанным. Может, вы предложите свою гипотезу?

В.ЧЕРНОВ

Не слышно шума городского…

На это открытие испанского физика Франциско Месегуэра из Мадридского института материаловедения натолкнул случай. Прогуливаясь как-то после работы по улицам испанской столицы, он обратил внимание на скульптуры Эусебио Семпере. Не то чтобы творения авангардиста ему уж очень понравились. Исследователь заметил, что поблизости от них городской шум заметно стихает. Почему?

Пытаясь ответить на этот вопрос, ученый обратился к научной литературе. И обратил внимание, что городские скульптуры внешне несколько напоминают так называемые фотонные кристаллы, созданные в 80-е годы XX века для управления светом. Самый простой такой кристалл: микроскопические бусинки стекла, выстроенные в некое подобие кристаллической решетки.

«А что, если скульптор случайно создал нечто вроде акустического кристалла?» Этой догадкой Месегуэр поделился со своим коллегой, экспертом по акустике из Политехнического университета Валенсии Хайме Линаресом. И исследователи вскоре пришли к заключению: если фотонные структуры увеличить до сантиметровых размеров — а именно такую длину волны имеет звук, — можно действительно получить акустический аналог светового кристалла. Внутри его, предположили ученые, звуковые волны должны взаимодействовать друг с другом и затухать.

Однако экспериментальная проверка с участием одной из скульптур, состоявшей из набора полых металлических цилиндров разной длины, поначалу не увенчалась успехом. Лишь когда экспериментаторы попросили у скульптора разрешения поэкспериментировать с самой большой из его композиций — из трехметровых труб, — им удалось обнаружить, что композиция действительно блокирует звук.