Текст книги "Незримые пути"
Автор книги: Владимир Немцов
сообщить о нарушении
Текущая страница: 17 (всего у книги 17 страниц)
«Открытие» Маркони
В 30-х годах сотни советских коротковолновиков на своих маленьких радиостанциях устанавливали связи со всеми континентами. Уже тогда каждый школьник знал, что такое радио и каковы его возможности. И вдруг весь мир облетело сенсационное сообщение.
"Знаменитый Маркони продемонстрирует способ передачи энергии на расстояние", – писали американские газеты.
Маркони обещал, что, находясь на своей яхте возле берегов Италии, он зажжет свет на выставке в Сиднее, в Австралии.
С волнением ожидали доверчивые люди этого дня. Как же, наступает новая эра – передача энергии на расстояние! Да еще какое расстояние – тысячи километров!
Действительно, в назначенный срок, гордо подняв трясущуюся голову, Маркони подошел к передатчику, нажал кнопку, и в Сиднее вспыхнули лампы на открывающейся по этому сигналу выставке.
Когда выяснились технические подробности этого "величайшего открытия", советские коротковолновики долго смеялись. Я, помню, как-то зашел к ним в радиоклуб на собрание. Там из рук в руки переходил журнал с описанием опыта Маркони.
Радиолюбители хохотали до слез. Еще бы, такие опыты они могут делать ежедневно, даже не пользуясь мощными радиоустановками "великого Маркони".
В Сидней с яхты Маркони долетела лишь ничтожная капля энергии, какие-то микровольты, конечно неспособные зажечь даже крохотную лампочку от карманного фонаря, а не только все мощные лампы выставки.
Микровольты были приняты обыкновенным приемником, соединенным с реле. В реле под действием сигнала с маркониевской яхты замкнулись контакты,как им и полагалось. Они включили через другое, более мощнее реле сеть местной, сиднейской, электростанции, и лампы загорелись.
Таким образом, вместо опыта передачи энергии на расстояние Маркони просто повернул выключатель, правда издалека, за несколько тысяч километров. Вот и всё!
Я слышал, как на собрании коротковолновиков москвич говорил своему другу, приехавшему в командировку из Владивостока: "Хочешь, по системе Маркони я буду через свой передатчик каждый вечер включать и выключать у тебя лампы в квартире, а по утрам даже и электрический чайник? Прими по-дружески эту заботу".
В те времена юные радиолюбители из Дома пионеров тоже вспоминали «грандиозный опыт Маркони». На выставке радиокружка включали по радио игрушечные моторчики.
Ну, а если оставить в стороне эти детские фокусы, модели, управляемые по радио, и даже позабыть, что существуют настоящие радиоуправляемые самолеты, как можно было бы представить себе радиотелемеханику завтрашнего дня в других отраслях техники?
В научно-фантастической повести "Золотое дно" я рассказывал о поисках нефти в недрах Каспийского моря. Предположим, что совсем скоро нефть будет найдена в самых далеких глубинах Каспия. Организованы новые морские промыслы.
Теперь посмотрим, как нам поможет радиотелемеханика в этом деле.
Совершим небольшое путешествие на гидросамолете. Под нами море.
«Каспийский архипелаг»
Проплывает белый, словно покрытый снегом остров.
Он кажется странным на этом море, где с берега спускаются виноградники. Наверху плоского, круглого острова, похожего на гигантскую консервную коробку, стоит блестящий цилиндр. Он медленно вращается.
Всюду разбросаны эти белые острова. Целый архипелаг посреди Каспийского моря. Он никогда не был нанесен на карты, и только совсем недавно в лоциях Каспия появились точки новых островов, причем с каждым месяцем их становится все больше и больше.
Посмотрим, как работают люди на плавучих островах. Вероятно, они надолго остаются здесь одни: трудно предположить, что дежурные каждый день летают на работу. Им будет приятно встретиться с нами – они так давно не разговаривали ни с кем. Но у них должно быть радио. В данном случае радио здесь совершенно незаменимо.
Самолет мчится к воде, словно стараясь нырнуть в глубину.
Тишина. Выключен мотор. Скользнули поплавки по верхушкам робких волн, легкий всплеск – и гидросамолет подруливает к острову.
Нас никто не встречает. Неужели для обитателей этого острова совершенно безразлично, что к ним прилетели гости?
Самолет уже пришвартован к стальному борту плавучего острова. Мы поднимаемся по короткой лесенке наверх.
Ну, что же здесь смотреть? Перед нами открывается довольно скучный ландшафт.
Круглая площадка диаметром примерно в сорок метров, от которой так и пышет жаром. Стальная коробка уже успела нагреться от солнца. Кроме зеркального вращающегося цилиндра, расположенного посередине, ничего нет.
Это ветряной двигатель. Он работает от самых слабых ветров. А так как на Каспийском море постоянно дуют ветры, и далеко не слабые, то именно здесь наиболее рационально использование этого вида энергии, чтобы выкачивать нефть из морских глубин.
Внизу, под ветряком, – люк. Там находятся приборы.
Ну конечно, около них и должны быть дежурные.
Небольшая камера. Здесь только приборы, а все остальное пространство стальной коробки острова представляет собой огромный резервуар нефти.
Под водой – гибкая труба; она идет к стальной полусфере, где находятся насосы.
Если бы мы сейчас посмотрели на подводный промысел, то увидели бы много труб, поднимающихся вверх; они колышутся от глубинных течений, как стебли водяных лилий.
Мы уже обошли все помещения, где расположены контрольные механизмы. А где же люди? Кто следит за всеми этими приборами?
На стальных островах нет людей.
Они никогда здесь и не бывают, кроме тех случаев, когда нужно перекачать нефть из стальной коробки в пустые трюмы гигантских танкеров.
Но откуда люди на берегу знают, что сегодня необходимо послать танкеры к острову номер шестнадцать, для того чтобы освободить его от нефти? Как следить за сотней таких островов?
Радиостанция, работающая на миллиметровых волнах, автоматически передает все показания приборов на берег.
На всех островах торчат гребенки антенн; они направлены в одно место на берегу, где высится новое куполообразное здание со сложной системой сверкающих на солнце антенн. Сюда сходятся незримые нити радиоволн от каждого острова.
На медленно ползущих лентах автоматически записываются все показания приборов.
Дежурный инженер ходит около аппаратов и следит за тем, как работает самый огромный промысел в мире.
Инженер должен пройти практику на всех участках телеавтоматики. От него требуется не только следить за приборами, но и в некоторых случаях принимать самостоятельные решения. Инженер должен знать, когда следует остановить насос или закрыть тот или иной кран. Это можно сделать, не отходя от пульта управления,– надо только повернуть нужный переключатель.
Под прозрачным колпаком из пластмассы щелкают и жужжат механизмы. Они сами регулируют все процессы, необходимые для того, чтобы выкачивать из морского дна тысячи тонн нефти.
Поднимаемся из железной коробки на воздух, на простор. Пусть остаются внизу бессменные мастера – созданные нами приборы, привычные к любой температуре и любым условиям. Человеку здесь не место.
Свежий ветер забирается за воротник рубашки. Скользит у стенок белого острова откуда-то прибежавшая высокая волна. Кажется, что она с разбегу хочет подпрыгнуть сюда. Вот она откатилась назад и снова с веселым шипением ринулась к острову.
Везде, на всех островах, разгоняя по морю солнечные зайчики, вращаются блестящие цилиндрические ветродвигатели. Неравномерно, чуть слышно щелкают реле, гудят моторы.
И ходит сейчас в светлом зале дежурный инженер, изредка поглядывая на мерцающие зеленые лампочки записывающих приборов. Он работает один за тысячу человек – мастеров, мотористов, смазчиков, контролеров, техников. Один за всех! Через четыре часа его сменит другой.
Ходит инженер по диспетчерской. Смотрит на огромную, во всю стену, светящуюся карту, где в кружках островов мелькают цифры добычи каждой из скважин.
Он знает, что люди, когда-то работавшие на вышках, в шахтах, в цехах, на полях, в лабораториях, школах, на маленьких и больших участках великих созидательных работ, сейчас уже подошли к тем дням, ради которых им приходилось так упорно трудиться.
Можно ли сделать «радиосамолет»?
Пример радиотелемеханического управления, взятый мною из научно-фантастической повести, – дело ближайшего будущего. Все это можно построить, если подобная система будет целесообразной и наши ученые не придумают что-либо более значительное.
Если можно управлять по радио, то почему пока еще нельзя передавать радиоэнергию, чтобы на больших расстояниях она питала лампы и моторы?
А вот почему. Ты знаешь, как ничтожна мощность радиоволны, которая долетает до приемника. Ее даже трудно измерить. Правда, если жить в доме под антенной мощной радиостанции, то можно реально ощутить эту радиоэнергию: во время передачи будет гореть лампочка, включенная в антенну, или вращаться крохотный, игрушечный моторчик. Основная же часть энергии уходит в пространство, как бы растворяется в нем, и на расстоянии в сотню километров ее ощущают только чувствительные приборы, то есть приемники.
Значит, нечего и говорить о создании мощного электромагнитного поля на более или менее значительном расстоянии от передатчика.
Некоторые писатели еще совсем недавно фантазировали на эту тему. Они считали, что в будущем вполне возможно делать самолеты, которые принимали бы на свои антенны радиоэнергию как бы из воздуха.
Даже гигантская радиостанция, для питания которой потребовалась бы энергия целой Куйбышевской ГЭС, не создаст вокруг себя столь могучее электромагнитное поле, чтобы привести в движение мотор самолета в радиусе хотя бы нескольких километров.
Эта затея равносильна тому, как если бы ты захотел сделать сладким Ладожское озеро, бросив в него щепотку сахару.
Оставим фантазию и постараемся найти другой выход.
Нецелесообразно, как говорится, пускать на воздух дорогую радиоэнергию: нельзя сыпать сахар в озеро для того, чтобы потом выпить из него стакан сладкой воды.
Энергию надо концентрировать. Об этом ты уже читал в главе о радиолокации.
Мы умеем строить направленные антенны, которые дают узкий пучок радиоволн. Может быть, в этом пучке радиоэнергии, как по трассе, и полетит завтрашний "радиосамолет"? Подумай над этим.
Опять ты встретишься с непреодолимым препятствием – быстрым затуханием энергии.
Если возле радиостанции самолет и получит нужную мощность, то дальше по трассе она будет все падать и падать.
Когда мы говорим по междугородному телефону, то для того, чтобы слышимость не ослабевала, через определенные сотни километров ставятся усилители.
Может быть, и в нашем случае потребуется целая цепочка из передатчиков энергии.
Нельзя осветить одним, пусть даже самым мощным, прожектором дорогу от Москвы до Ленинграда, и не только потому, что мешает кривизна земной поверхности. Для хорошего освещения нужны многие сотни прожекторов. Видимо, это положение применимо и для нашей радиотрассы.
Представляешь себе, как все это сложно? А нельзя ли найти другой выход, для того чтобы практически осуществить передачу энергии без проводов?
Возьмем более простую задачу: используем для наших опытов не самолет, а автомобиль. Что из этого получится?
«ВЧ-транспорт»
Перед тобой стоит машина. Ее мотор питается не бензином, а радиоэнергией. Такая идея нашла свое реальное воплощение в работах советских инженеров.
Инженер Г. И. Бабат построил высокочастотную автомашину. Ему удалось добиться очень высокого коэффициента в использовании электроэнергии, примерно такого же, как в троллейбусах.
Разрабатывая свою высокочастотную автомашину, конструктор пошел по совершенно правильному пути. Энергия не должна распространяться в разные стороны, она должна попадать только на рамки движущихся машин.
Конечно, понятие о приемной рамке здесь совсем другое. Мы привыкли к рамочным антеннам, которые часто используются радиолюбителями.
Между рамкой высокочастотного автомобиля и источником электромагнитной энергии должно быть маленькое расстояние, чтобы эта энергия целиком попадала в машину, а не расходовалась даром. Поэтому изобретатель предложил прокладывать под дорогами, где будут ездить созданные им машины, специальные провода; они должны служить как бы первичной обмоткой трансформатора, а виток (рамка) на автомобиле – вторичной обмоткой. В этом случае почти вся энергия будет переходить в приемный виток.
Для того чтобы путь был короче, изобретатель поместил виток совсем близко от земли, закрепив его на шасси своего автомобиля.
Посмотри на рисунок, здесь показана такая машина. Видишь, какой огромной должна быть рамка, чтобы принять возможно больше высокочастотной энергии от передатчика.
Как же представить себе городской транспорт, если будет применено это изобретение? Исчезнет густая паутина троллейбусных и трамвайных проводов. Воздух станет чистым, свободным от запаха отработанного бензина.
Бесшумно побегут по улицам высокочастотные автомобили.
Вероятно, тогда будут ВЧ-подстанции с ламповыми генераторами, питающими скрытые под землей сети.
Для экономии энергии они могут включаться только при движении ВЧ-машин. Водитель нажмет кнопку – заработает маленький радиогенератор и обычным телемеханическим способом включит подземную сеть.
Можно придумать много способов, чтобы экономично расходовать электроэнергию, но это уже дело будущего.
Есть и другой серьезный вопрос: как же переезжать с одной улицы на другую?
Неужели подземные сети пойдут по всем переулкам? Как быть с перекрестками?
Изобретатель предлагает следующее: надо как-то аккумулировать энергию "ВЧ-мобиля", чтобы он без питания подземной линией мог проехать несколько километров, для чего применить оригинальный аккумулятор в виде вращающегося маховика со специальной электромашиной.
Идет "ВЧ-мобиль" по магистрали, где проложены подземные сети, – машина работает как мотор и раскручивает маховик до огромной скорости. Свернул "ВЧ-мобиль" в переулок – машина работает как генератор, – его по инерции все еще крутит маховик. Электроэнергия, которую вырабатывает генератор, подается на тяговый мотор.
Таким образом действует "механический аккумулятор".
Электротрактор без кабеля
Можно представить себе передачу энергии без подземной сети, но пока еще в плане научно-фантастического предвидения.
Речь идет о высокочастотных сельскохозяйственных машинах.
Всем известны тракторы, которые работают не на горючем, а питаются от электросети. Тянется за такой машиной толстый, длинный кабель. Трактор выпускает его из себя, как паук паутину.
Инженеры думают о том, как бы освободиться от этой помехи. Нельзя ли сделать электротрактор без кабеля?
Вероятно, если будет когда-нибудь решена практически проблема передачи высокочастотной энергии без подземной сети, то эти первые опыты инженеры проведут с электротракторами, передавая им высокую частоту для питания моторов.
В научно-фантастическом романе "Семь цветов радуги" я рассказывал о таком изобретении.
Представим себе следующую картину.
У самого склона холма идут в ряд удивительные машины с решетчатыми антеннами.
Золотом сверкают они на солнце. Машины похожи на гусеничные тракторы. За ними тянутся многолемешные плуги. Отваливается черная, жирная земля, обнажая блестящую сталь. На тракторах нет ни кабин, ни сидений. Машины без человека плывут по полю.
Рядом стоит белый фургон с высокой решеткой на крыше. Решетка выгнута по форме параболоида и представляет собой целую систему направленных антенн. Они соединяются в несколько рядов и кажутся запутанным лабиринтом, сквозь который не пролезет и кошка.
Однако при более тщательном осмотре можно определить форму известных направленных антенн, обычно применяемых в радиолокационных устройствах.
Блестящий параболоид ярко выделяется на фоне голубого неба. Трубки, из которых сделаны антенны, будто наполнены жидким солнцем.
Возле машины – невысокая ажурная башенка с креслом наверху, вроде тех, какие можно встретить на теннисных кортах.
В кресле, поддерживаемом металлической решетчатой фермой, сидит человек. Перед ним блестит сложный пульт с кнопками, рычажками и лампочками.
Тракторы ползут по полю. Внизу, под решетками антенны, вспыхивают разноцветные фары. Они защищены козырьками от солнца, такими же, как светофоры.
По этим сигналам человек, который управляет тракторной колонной, может судить о работе машин: правильно ли они держат курс, какова глубина вспашки, и так далее.
Пользуясь кодом цветных сигналов, опытный глаз сразу определит, идет ли трактор по ровному месту или на пути попался небольшой холм. Нажатием соответствующей кнопки на пульте можно изменить наклон лемехов, повернуть машину или возвратить ее обратно.
Почему первые опыты передачи радиоэнергии могут быть практически осуществлены на полях? Почему первой машиной, питаемой этой энергией, вероятно будет трактор?
Все дело в расстоянии. Ведь трактор ходит на ограниченном участке, а это самое главное.
Может быть, через несколько лет ты будешь свидетелем подобных испытаний, пока описанных только в фантастическом романе.
Несколько строк в заключение
Многое еще хотелось рассказать о «незримых путях» радио и творческой мысли, но пора поставить точку.
Нельзя беспредельно мечтать и тем самым доказывать, что нет более увлекательной профессии, чем у радистов, и что будущее нашей техники определяется только могуществом радиоволн.
Люди любых профессий могут также считать, что нет прекраснее и интереснее тех дел, которыми они занимаются.
Так и должно быть в нашей стране, где труд-творчество.
