Борис Фомин - Радиоэлектроника в нашей жизни
Мы рассказали о самом простом и распространенном типе радиомаяков. Есть и другие, более сложные радионавигационные устройства. Они позволяют более точно определять направление полета и находить свой аэродром. Созданы приборы, позволяющие совершать «слепую» посадку самолета в условиях тумана или снегопада.
Для рыболовных судов очень важно по окончании лова найти наиболее короткий путь в порт. Для них в портах устанавливаются особые «приводные» радиомаяки. Маяки такого типа ценны тем, что для приема их сигналов и ориентировки достаточно иметь на судне небольшой радиоприемник.
Широко применяются в навигации радиопеленгаторы.
Радиопеленгатор — это приемное устройство, антенна которого может принимать радиосигналы только с какого-либо одного направления. По форме антенна пеленгатора напоминает прямоугольную рамку, поэтому такую антенну называют рамочной.
Действие рамочной антенны показано на рис. 7.
Рис. 7. Действие приемной рамки радиопеленгатора.
Стрелками дано направление, откуда приходит радиоволна передатчика, который нужно запеленговать.
Если плоскость рамки находится под прямым углом к направлению приходящей радиоволны, то в вертикальных участках рамочной антенны будут возникать электрические токи. Как видно из рисунка, эти токи, изображенные стрелками, равны по величине и направлены друг другу навстречу. Поэтому они взаимно уничтожаются, и радиосигнал не будет услышан.
Но повернем рамку так, чтобы она встала ребром в приходящей волне. Теперь радиоволна подойдет к левой стороне рамки чуть-чуть раньше, чем к правой, поэтому токи, возникшие в обеих половинках рамки, окажутся уже не одинаковы по величине и не уничтожат друг друга. В результате сигнал будет принят приемником.
Оператор, работающий на радиопеленгаторе, устанавливает рамочную антенну так, чтобы громкость принятого сигнала была наименьшей, и этим определяет направление, в котором находится передатчик пеленгатора.
Радиопеленгаторы располагаются в разных местах побережья. На запросы с кораблей их операторы сообщают по радио необходимые данные. Штурман корабля, пользуясь этими данными, проводит на карте несколько прямых линий, пересечение которых дает местоположение корабля.
На больших кораблях устанавливаются свои радиопеленгаторы. С их помощью определяется направление на береговые передатчики, расположенные в заранее известных пунктах. Это также позволяет установить место, где находится корабль.
Радиомаяки и радиопеленгаторы сыграли большую роль в налаживании бесперебойной работы морского и воздушного транспорта. Героические перелеты Чкалова, Громова, Коккинаки и других отважных летчиков были бы невозможны без четкой радионавигационной службы.
Дальние рейсы морских кораблей обслуживаются теперь целой системой радиомаяков и пеленгаторов. При этом точность, с которой определяется местоположение корабля, исключительно велика. При расстоянии в 2000 километров от берега ошибка в определении места не превышает сотни метров!
В морском порту и на аэродроме
В современном морском порту жизнь не прекращается ни на минуту. Один за другим к причалам подходят огромные океанские корабли, начинается выгрузка привезенных грузов. Другие корабли, наоборот, медленно отваливают от причалов, уходя в рейс. Непрерывно в разных направлениях снуют моторные лодки, катеры, глиссеры. Медленно проплывают огромные баржи.
Руководить жизнью порта — дело нелегкое. Особенно это трудно в темные туманные ночи, когда даже мощный луч прожектора оказывается бессильным пробить густую пелену тумана.
В такой сложной обстановке на помощь снова приходят радиоприборы. Их немало на диспетчерском пункте. Отсюда ведется непрерывная радиосвязь с подходящими к порту кораблями. Радиолокационная станция «кругового обзора» позволяет видеть на экране взаимное расположение движущихся кораблей. Короткие радиокоманды указывают каждому кораблю, куда ему надлежит двигаться.
Большие корабли имеют свои радиолокаторы кругового обзора. На их экранах отчетливо видны очертания берегов, бухты, встречные корабли, буи (рис. 8).
Рис. 8. Изображение на экране судовой радиолокационной станции.
Благодаря этому корабль может в любую погоду выбрать правильный путь, не рискуя столкнуться с другими судами.
Не меньшую роль играет радио и в организации бесперебойной работы аэропортов. Диспетчер аэропорта, наблюдая за экраном локационной станции, видит самолеты, направляющиеся к аэродрому. Он дает им по радио различные указания, в результате чего пропускная способность аэропорта увеличивается в несколько раз.
На стальных магистралях
Вы сели в вагон поезда дальнего следования. Впереди несколько дней дороги. Но вы не оторваны от окружающего мира. Радио позволит вам быть в курсе всех событий, происходящих в стране.
Сейчас почти все поезда дальнего следования радиофицированы. Они снабжены радиоустановками, позволяющими на ходу поезда принимать станции центрального и местного вещания, транслировать лекции, передавать объявления и музыку.
Но это не единственное применение радио на железнодорожном транспорте.
Крупный железнодорожный узел живет не менее бурной жизнью, чем морской порт или аэродром. В течение суток через него проходят десятки пассажирских и грузовых составов, формируются новые поезда.
Движением поездов через железнодорожный узел руководит диспетчер. Теперь существуют такие узлы и станции, где диспетчеры управляют движением паровозов и поездов, не выходя из помещения.
Перед диспетчером находится светящаяся разноцветными линиями схема всех путей и перегонов станции. На ней видно, какие пути заняты, какие свободны, где движутся поезда. Нажимая кнопки управления, диспетчер переводит стрелки, зажигает светофоры. Сотни приборов, среди которых немало радиоэлектронных, выполняют эти команды. Пропускная способность узла или станции значительно повышается, увеличивается безопасность движения поездов, намного сокращается количество обслуживающего персонала.
Широко используются радиоустановки как средство внутристанционной связи. Особенно большую помощь оказывают они на сортировочных горках — при составлении поездов. Этой работой руководит маневровый диспетчер. Он связывается по радио с машинистами паровозов и отдает им необходимые распоряжения. Машинисты тоже в любой момент могут вызвать диспетчера.
В последние годы железнодорожные радиостанции успешно используются и для связи с паровозами, находящимися в рейсе и удаленными от станции на десятки километров.
Широкое распространение на железнодорожном транспорте получил электронный «автостоп», самостоятельно останавливающий состав в том случае, если машинист по какой-либо причине не замечает красного огня на светофоре. Как он устроен?
На пути движения поезда перед светофором устанавливается специальный прибор, начинающий генерировать электромагнитные колебания сразу, как только включается красный сигнал светофора. А на паровозе есть приемное устройство, которое при сближении с генератором принимает сигнал и автоматически включает тормозную систему. Это позволяет предотвращать аварии, особенно в снежную или туманную погоду.
На автострадах и проселочных дорогах
По широкому асфальтированному шоссе стремительно мчатся нарядно окрашенные автобусы, сверкающие на солнце обтекаемые легковые автомобили, тяжело рокочущие грузовики, юркие мотоциклы и мотороллеры. С раннего утра до позднего вечера не прекращается этот живой поток…
Автомобили, особенно легковые, очень удобны для поездок. В случае холодной погоды можно включить отопление, в жаркую погоду — вентиляцию. Во время движения и на стоянках можно слушать радио. Многодиапазонный приемник широко распространен на легковых автомашинах. Созданы первые образцы автомашин, снабженных… телевизорами. Они позволяют принимать телевизионные программы на ходу автомобиля в радиусе нескольких десятков километров от телецентра. Антенной телевизора служит антенна обычного автомобильного приемника.
Проведены успешные опыты по установке в автомобиль… телефонного аппарата. Последний подключен к ультракоротковолновому приемо-передатчику, который и обеспечивает связь с автоматической телефонной станцией города. Во время движения машины пассажир может позвонить куда угодно и, еще находясь в пути, разрешать многие дела. Экономия времени получается огромная.
Но роль радиоэлектроники в автомобильном транспорте этим не ограничивается. Регулировщики уличного движения раньше определяли скорость машин на глазок и, естественно, часто ошибались. Сейчас создан радиолокационный измеритель скорости автомобилей.
