Почему потребовались два десятилетия, чтобы реализовать патенты на радары? Решающую роль здесь играли размеры осцилляторов1. В самом деле, по мере того как уменьшается длина волны электромагнитного излучения, в той же пропорции должны уменьшаться размеры анодного и сеточного контуров в классических осцилляторах. Только изобретение магнетрона сделало возможной реализацию радиолокатора. К созданию магнетрона привело стремление сгруппировать все нужные свойства в одной камере.
Так как в наши дни самолеты летают слишком быстро и на слишком большой высоте, чтобы их можно было обнаружить по звуку, кроме радара, остается одно —определять самолеты при помощи оптических устройств по следам от конденсации выхлопных газов. Можно ли уничтожить эти разоблачительные следы? На каждый грамм сожженного жидкого топлива приходится 12 2 выхлопного газа, содержащего 1,42 2 водяного пара. Капельки, конденсирующиеся из выхлопного газа, быстро замерзают и след становится видимым лишь при соблюдении следующих условий:
1. Благоприятная температура и влажность воздуха.
Чтобы представить, насколько сложно вести воздушное наблюдение во время военных действий и особенно в наиболее критический момент — при внезапном нападении, приведем некоторые цифры.
Радиус действия обычного радиолокатора для объектов с поверхностью отражения 10 М2 равен 250 Км. Поверхность полусферы такого радиуса равна 785 000 Км2. Антенна локатора сможет наблюдать лишь часть этой огромной поверхности.
Если ее возвышение равно 9° , а азимут — 2,5°, то луч радара за несколько десятков миллисекунд покроет менее 1/2000 поверхности полусферы. В действительности он обследует гораздо большую часть, так как наблюдаемая плоскость не перпендикулярна радиусу-вектору.
Когда свистящий локомотив проходит мимо станции, все находящиеся на перроне чувствуют, что во время приближения локомотива звук становится более высоким. Пока поезд проходит небольшой отрезок пути мимо вокзала, частота звука почти не меняется, но во время удаления поезда звук становится более низким.
Радар прямого видения ограничен горизонтом. Из-за огромных размеров радиуса земли чертеж дан не в масштабе. Рассматривая прямоугольный треугольник, в вершине прямого угла С которого помещается радиопередатчик, имеем
AB2 = (R + К)2 =^AC2 + CF2 = R2 + h2 + 2 Rh = Г2 + R2, откуда Г2 = H2 + 2Rh. Величина Ti2 очень мала по сравнению с 2Rh, пренебрегаем ею и получаем АС = г = (2Rh) 2 = 3550 H 2 (М).
С Эйфелевой башни (h = 300 М) в ясную погоду горизонт виден вплоть до 61,5 Км. Вследствие небольшого искривления радарных волн электромагнитный горизонт несколько шире, чем оптический. Можно сказать, что радиолокатор, установленный на земле на расстоянии 62 Км От Парижа, теоретически может запеленговать вершину Эйфелевой башни.
Обычно объект, подлежащий уничтожению, освещается лучом радара. Часть отраженного луча перехватывается самонаводящейся головкой ракеты, заранее направленной на него. Очевидно, если самолет окружен многочисленными ложными объектами — активными или пассивными, —ракеты с таким же успехом направятся и на них. Таким образом, самолет получит больше шансов выполнить свою задачу.
Существует простая, но дорогостоящая контрмера: снабдить самонаводящуюся головку инфракрасным фотоэлементом, который наведет ракету прямо на горячие выхлопные газы самолета.
Бесспорно, контрмеры существуют. Чтобы показать это, обратимся снова к чаффу. Отраженные сигналы чаффа можно отличить от отраженных сигналов самолета. Очевидно, что скорости перемещения этих двух объектов значительно отличаются одна от другой.
Рассмотрим радиолокационную станцию наблюдения радиусом R о = 360 Км, следящую за самолетом-бомбардировщиком, который снабжен радиолокатором с радиусом действия 25 Км. Допустим, что этот самолет снабжен одним или многими средствами маскировки, состоящими в том, что он искусственно ослабляет сигнал на 20 <36, иначе говоря, он отражает лишь сотую часть той энергии, которую способен послать без маскировки.
Из таблицы на стр. 106 видим, что радиус обнаружения падает с R0 до 0,32• 0 = 120 Км. Таким образом, самолет может безнаказанно приблизиться на расстояние 120 Км От радиолокатора и бомбардировать при помощи бортового локатора объект внутри круга, который находится под защитой радиолокационного поста наблюдения, как показано на рис. 5.2.
Если ко всему этому прибавить, что самолет имеет возможность послать снаряд «воздух — земля» задолго до того, как он приблизится к цели, то совершенно ясно, что описанный способ противовоздушной обороны в данном случае будет неэффективным.
Как только Королевский воздушный флот смог перейти в наступление, перед Великобританией встала новая задача — научиться обманывать радиолокационное наблюдение. Первое противорадарное средство было скорее тактического характера: самолеты летали очень низко, с риском зацепиться за колокольню или потерпеть аварию из-за нехватки горючего, так как его потребление на малой высоте очень велико.
Слово «радар» образовано из начальных букв следующих слов: Radio Detecting and Ranning — метод, который позволяет обнаружить объект и определить расстояние до него при помощи электромагнитного эха. Заметим сразу, что эхо может порождаться предметом, один из размеров которого не меньше длины падающей волны.
Так как электромагнитные волны распространяются со скоростью света, т. е. 300 000 Км/сек, длина волны равна частному от деления этой скорости на частоту. Например, частота 300 Мгц соответствует длине волны 1 М. Следовательно, она непригодна для обнаружения перископов погруженных подводных лодок.