Люди, корабли, океаны. 6000-летняя авантюра мореплавания

Секстан — угломерный инструмент, изготовленный из металла и снабженный подвижными зеркалами, зрительными трубами и т. д. Совмещая в поле зрения трубы одновременно линии горизонта и светила, можно определить высоту светила, а затем вычислить по ней географическую широту. По измеренным высотам нескольких светил можно вычислить обе координаты судна — широту и долготу.

Среднее гринвичское время отсчитывается на судне по хронометру — часам с особенно точным ходом. В наши дни суда определяют свое место преимущественно с помощью радионавигационных систем, в которые могут быть включены и искусственные спутники Земли. Ветры, волны и течения постоянно стремятся сбить судно с курса. Поэтому при плавании в открытом море обнаружить отклонение от курса и вовремя внести необходимые поправки можно только путем частых определений своего места.

Географическую долготу и широту для определения места судна в открытом море можно получить либо с помощью радиопеленгов, либо с помощью традиционной прокладки. В последнем случае курс судна определяют по компасу, а его скорость измеряют с помощью лага; затем вычисляют расстояние, которое прошло судно этим курсом. Нанося полученные в результате этих расчетов отрезки пройденного пути (о учетом расстояния и направления) на морскую карту, получают каждый раз текущее место судна.

Скорость судна давно уже измеряется не ручным лагом, с узлами на лаглине, а гидравлическим или электромагнитным, представляющим собой подводную трубку.

Встречная вода, протекая внутри трубки, вращает колесико, замыкающее при этом контакты электрической цепи, в которую включен стрелочный прибор. Если, например, на одну милю приходится 400 замыканий, то путем суммирования можно автоматически определить число пройденных морских миль в час (скорость в узлах).

Весьма важным вспомогательным прибором для навигатора является эхолот, позволяющий точно измерить глубину моря под килем. Физик А. Бем, который изобрел в 1913 г. эхолот, воспользовался тем обстоятельством, что в воде звук распространяется со скоростью—1500 м/сек, а от морского дна — отражается. Следовательно, измерив время между моментами излучения и прихода отраженного звука, можно определить глубину моря. Сейчас на днище любого нового судна смонтированы ультразвуковые передатчик и приемник, соединенные е самописцем, размещенным на ходовом мостике; самописец непрерывно вычерчивает на бумажной ленте профиль морского дна под килем.

Телемобилоскоп, отец радара

В 1902 г. в Кельне на набережной Рейна стоял средних лет господин в сюртуке, сорочке с высоким стоячим воротником и черным галстуком. К воде он подошел столь близко, что одна нога штатива, который он пристроил перед собой, погрузилась уже в прибрежную тину. На штативе покоилось какое-то непонятное сооружение цилиндрической формы. Через открытую торцевую сторону цилиндра виднелось хитросплетение проводов и какие-то блестящие детали. За исключением нескольких ребятишек с любопытством и почтением взиравших на «дядю фотографа», никто не обращал на незнакомца ни малейшего внимания. Дети совсем уже было собирались податься прочь, как вдруг внутри цилиндра зазвенел звонок. Гордились ли они впоследствии, что были главными свидетелями рождения радиолокации? Едва ли. Они скорее всего даже и внимания не обратили на то, что звонок раздавался только тогда, когда мимо проплывал пароход или баржа. Судну требовалось лишь пройти через зону, облучаемую радиоволнами передатчика[41].

Хюльсмейер — так звали человека со штативом — был весьма удовлетворен результатами своего эксперимента и немедленно запросил патент на свой «телемобилоскоп». В 1904 г. он получил патентное свидетельство на «Способ сигнализации об отдаленных объектах при помощи электрических волн».

Хюльсмейер хорошо представлял себе возможности практического применения этого изобретения. К заявке на патент он приложил рисунок, изображающий два судна. Из рисунка явствовало, что одно из судов закрыто полосой тумана и невидимо для другого. Несмотря на это, столкновения не происходило, поскольку встречное судно излучало радиоволны, которые отражались от невидимого судна в обратном направлении и превращались по выходе с приемника в звуковые или зрительные сигналы.

По существу, этим самым был уже сформулирован основной принцип радиолокации, которая впоследствии сыграла столь решающую роль в судоходстве и авиации. Своих денежных средств у Хюльсмейера не было, а мецената он не нашел. Транспортное и морское ведомства дружно отпихивались от изобретателя. Так и получилось, что дальнейшее развитие радиолокационной техники задержалось еще на целых три десятиления.

В начале 30-х годов интенсивные работы по созданию радиосистем для обнаружения кораблей и самолетов в условиях плохой видимости велись во всех развитых странах мира. Особенно больших успехов добились ученые Советского Союза и Англии. К 1938 г. первая английская радиолокационная станция приступила к своей службе по охране устья Темзы.