Борис Фомин - Радиоэлектроника в нашей жизни
НЕМНОГО О БУДУЩЕМ
Передача энергии без проводов
Передача радиосигналов — это в то же время и передача энергии на большое расстояние без проводов. Однако с точки зрения экономической целесообразности такая передача невыгодна: приемник «улавливает» из окружающего пространства лишь ничтожную долю той энергии, которую излучает передающая антенна. Но нельзя ли увеличить эту долю существенным образом?
Это можно осуществить в том случае, если электромагнитные волны, излучаемые антенной передатчика, будут сконцентрированы, собраны в узкий пучок. В настоящее время уже созданы такие образцы передающих антенн, которые обеспечивают строгую направленность радиоизлучения. Эти антенны широко применяются в радиолокации, радиорелейной связи, в радионавигации.
Большое значение для передачи энергии на расстояние без проводов имеет выбор длины волны. Очевидно, для этой цели будут использованы самые короткие радиоволны. Они распространяются, как уже указывалось, прямолинейно, подобно солнечному лучу. Сейчас в этом направлении ведутся исследования с радиоволнами длиной в несколько сантиметров и даже миллиметров.
В каких случаях будет нужна передача энергии без проводов?
Например тогда, когда строить линию электропередачи экономически невыгодно или технически сложно. Предположим, нужно обеспечить электроэнергией населенный пункт, находящийся по другую сторону ущелья или на островке, отделенном от материка проливом. Портативные установки, расположенные на возвышенных местах, смогут полученную электромагнитную энергию превращать в электрический ток. Передатчики этой энергии будут устанавливаться вблизи мощных электростанций.
Рис. 14. Энергетическая станция будущего.
Ракетные снаряды, управляемые по радио
В ноябре 1953 года на сессии Всемирного Совета Мира президент Академии наук СССР А. Н. Несмеянов сказал: «Наука достигла такого состояния, когда реальна посылка стратоплана на Луну». Ученые многих стран настойчиво работают над осуществлением этой задачи.
До того как первые космические ракеты с людьми начнут совершать полеты за пределы земной атмосферы, неизбежен период пробных полетов автоматических ракет без людей. Эти ракеты будут управляться по радио.
Радиоволны принесут первые сведения о физических условиях, существующих на Луне, они расскажут о свойствах космического пространства. На Луну отправятся управляемые по радио космические лаборатории, снабженные телевизионными камерами. Благодаря им с Земли удастся рассмотреть рельеф лунной поверхности. Совершенные радиоэлектронные приборы измерят температуру лунной поверхности и определят другие данные, которые с помощью радиоволн будут передаваться на Землю.
Космические ракеты во время полета на Луну несколько раз будут заправляться топливом специальными ракетами-заправщиками, управляемыми с земли по радио. Радиоприборы позволят осуществить постоянный контроль за полетом ракеты от взлета до посадки[15].
Для получения необходимых данных о свойствах космического пространства, для проведения огромного количества научных исследований за пределами земной атмосферы ученые предлагают создать искусственные спутники Земли. Они, как и Луна, будут вращаться вокруг Земли. Первые такие спутники должны быть запущены уже в 1957 году. Без радиоэлектроники справиться с этой задачей нельзя.
Ракетные снаряды, управляемые по радио, можно использовать также для исследования стратосферы и космических лучей, фотографирования поверхности Земли с огромной высоты, переброски почты и других грузов между городами, отстоящими друг от друга на десятки тысяч километров.
Создание ракетных снарядов для космических полетов — задача очень трудная и сложная. Однако уровень развития современной радиоэлектроники и реактивной техники настолько высок, что позволяет уверенно предполагать скорое осуществление этих задач.
Радиоэлектронная аппаратура будущего
Развитие современной науки и техники уже позволило воплотить в жизнь самые смелые мечтания людей. Еще до открытия радио знаменитый французский романист Жюль Верн в романе «Замок в Карпатах» писал о громкоговорящем телефоне, а в романе «Остров-винт» — о передаче изображений на расстояние. Потребовалось немного более полувека настойчивых трудов ученых, чтобы оставить фантазию писателя далеко позади. Какой же станет радиоэлектронная аппаратура в будущем? Какие «поручения» людей она будет выполнять?
Откройте заднюю крышку радиоприемника и загляните внутрь. Вы увидите самые разнообразные детали: стеклянные или металлические радиолампы, трансформаторы и дроссели, конденсаторы и сопротивления. Соединенные в одну общую схему, эти детали занимают довольно значительный объем. Еще более громоздки детали передающих устройств.
Но вскоре громоздких радиоприемников и радиопередатчиков, которые мы встречаем сегодня, не будет. Их заменит портативная, безотказно действующая радиоэлектронная аппаратура.
Использование деталей, радиоламп и полупроводниковых элементов исключительно малых размеров позволит создать приемник размером не более спичечной коробки. Такой приемник сможет легко уместиться в кармане настанет такой же привычной принадлежностью, как, например, часы.
Питание радиоэлектронных устройств будет осуществляться от атомных батарей. Такие батареи могут работать непрерывно несколько лет. Первые их образцы уже созданы.
Радиопередающие устройства будущего также будут непохожи на современные. Вместо громоздких электронных генераторных ламп, катушек индуктивности, трансформаторов, дросселей появится компактный преобразователь атомной энергии в энергию электромагнитных волн.
Будет осуществлена идея видеотелефона. Разговаривая по телефону с абонентом, находящимся от вас в десятках и сотнях километров, вы сможете не только слышать его, но и видеть. Одновременно вы увидите предметы, окружающие вашего собеседника, чертежи, схемы, документы, которые он вам будет демонстрировать.
Для связи между предприятиями и учреждениями будут созданы портативные, простые в обращении телефонно-телеграфные аппараты. Они позволят осуществлять буквопечатание по проводам и облегчат переписку и обмен информацией между корреспондентами. Любой работник может соединиться по телефону с нужной организацией, сесть за этот аппарат и отпечатать текст, который сразу же окажется на столе у адресата.
Но это далеко не самые важные применения радиоэлектроники будущего. Радиоэлектронные приборы станут управлять целыми цехами, контролировать подачу материалов, следить за качеством продукции, за ходом химических реакций и т. д. Наступит эпоха невиданного по масштабам применения математических машин. Ими будут пользоваться инженеры при выборе наилучшей технологии производства, создании новых образцов продукции, при изучении новых способов обработки материалов и во многих других случаях. По воле человека, под его контролем радиоэлектронные приборы будут выполнять все самые трудоемкие операции в современном массовом производстве.
Примечания
1
Подробнее о том, как генерируются и принимаются радиоволны, рассказывается в брошюре «Научно-популярной библиотеки» Гостехиздата: А. Ф. Плонский, Радио.
2
О фотоэлементах рассказывается в брошюре «Научно-популярной библиотеки» Гостехиздата: В. А. Мезенцев, Электрический глаз.
3
Подробно о телевидении см. брошюру «Научно-популярной библиотеки» Гостехиздата: К. А. Гладков, Дальновидение.
4
Подробнее об этом читайте в брошюре «Научно-популярной библиотеки» Гостехиздата: Ф. И. Честнов, Радиолокация.
5
О метеорах и метеорных потоках см. брошюру «Научно-просветительной библиотеки» Гостехиздата: Е. А. Кринов, Небесные камни.
6
О спектральном анализе рассказывается в брошюре «Научно-популярной библиотеки» Гостехиздата: С. Г. Суворов, О чем говорит луч света.
7
Об электронном микроскопе читайте брошюры «Научно-популярной библиотеки» Гостехиздата: Ю. М. Кушнир, Окно в невидимое и С. Д. Клементьев, Электронный микроскоп.
8
О том, как устроены такие часы, рассказывается подробнее в книжке «Научно-популярной библиотеки» Гостехиздата: А. Ф. Плонский, Пьезоэлектричество.
9
Ультразвуками называют неслышимые звуки с частотами выше 16 000 — 20 000 колебаний в секунду.
