Тут-то на помощь приходит сверхмедленная кинематография.
Представим себе, что мы хотим снять кинофильм о развитии какого-либо растения. Для этого горшок, в который высажен молодой побег или даже высеяно семя, устанавливают перед автоматической камерой, делающей, к примеру, десять снимков в сутки. Для того чтобы условия освещения при фотографировании не менялись, растение в момент съемки освещается вспышкой яркой лампы. Если вести такое кинонаблюдение за растением в течение двух месяцев, получим 600 кадров. На них будут запечатлены малейшие изменения в развитии растения на протяжении 60 суток. Мы же с помощью обычного кинопроектора увидим, как тянулся к свету стебель, как развивались листья, наливались бутоны и распускались цветы, за 25–30 секунд.
Последовательные снимки падения тела в жидкость, снятые с помощью скоростной кинокамеры.
Современная скоростная кинокамера.
Кинематографическая пушка
Вот по взлетно-посадочной полосе, замедляя скорость, прокатился совершивший посадку самолет. Это машина нового типа, только что вернувшаяся из своего первого испытательного полета. Самолет остановился, затем развернулся и через несколько минут подрулил к ангару. Стих гул двигателей, и пилот опустился из кабины на землю. И тут же, не дав ему опомниться и передохнуть, его обступают взволнованные люди. Это конструкторы. За их плечами многие месяцы, а то и годы работы над только что приземлившейся машиной. Каждому не терпится узнать, как она вела себя в воздухе: послушна ли в управлении, быстро ли набирает высоту, не произошло ли чего-либо непредвиденного. Каждый из конструкторов знает, что за поведением самолета в воздухе следили десятки и даже сотни различных регистрирующих приборов, показания которых расскажут им почти обо всем. Но самое важное, самое ценное может сказать только летчик-испытатель, бесстрашный друг и советчик авиационного конструктора.
Сейчас все чаще и чаще в воздух поднимаются различные беспилотные летательные аппараты. Это ракеты и управляемые по радио беспилотные самолеты-разведчики, самолеты-снаряды. У них на борту уже нет летчика-испытателя. Их полет контролируется и регистрируется только приборами. Приборов много, и они дают конструкторам чрезвычайно важные сведения. Но этого мало. Нужно увидеть, как ведут себя в воздухе ракета или беспилотный самолет. И не только видеть, но и зарегистрировать увиденное и проследить, с какой точностью они выдерживают заданную траекторию или выполняют заданный маневр.
Как же все это можно увидеть? Ведь ракета или самолет не стоят на месте, а уносятся от наблюдателей на десятки и даже сотни километров. И все-таки, хотя это и необыкновенно трудная задача, ее решила современная прикладная кинематография. Правда, киносъемочные камеры, применяемые для таких целей, совсем не похожи на обычные. Взглянув на снимок одной из них, не сразу даже догадаешься, что это за устройство.
Киноаппарат, показанный на снимке, является одним из самых совершенных. В ясную погоду с его помощью удается фотографировать объекты, находящиеся на расстоянии сотен километров. Недаром же у него такой огромный, похожий на осадную мортиру большого калибра объектив. Конструкция таких киносъемочных аппаратов была описана в иностранных журналах и она очень интересна. Они напоминают орудие не только «стволами» огромных объективов. Еще большее сходство с зенитной пушкой придает им вся механическая часть установки.
Для того чтобы непрерывно следить за перемещающейся в небе ракетой или самолетом, аппарат установлен на мощном стальном поворотном лафете. Направление объектива можно менять на 360° в горизонтальной плоскости и на 90° в вертикальной. Поэтому, как бы ни перемещался объект, на него всегда можно навести объектив. Наводка осуществляется через две зрительные трубы двумя операторами. Один оператор наводит камеру в горизонтальной плоскости. Его задача удерживать изображение объекта точно в перекрестье зрительной трубы, так, чтобы оно не отклонялось ни влево, ни вправо. Второй оператор, наблюдая в свою трубу, тоже удерживает цель в перекрестье, не давая ей отклониться ни вверх, ни вниз.
Каждый оператор управляет вращением установки с помощью штурвала, так же как это делалось при наводке зенитного орудия. Но для управления тяжелой и громоздкой установкой не требуется никаких усилий. Она приводится в движение не мускулами, а электрическими двигателями. Штурвалы же только подают управляющие команды на специальные электронные схемы, которые, в свою очередь, заставляют двигатель вращаться с большей или меньшей скоростью, менять направление вращения. Стоит чуть отклонить штурвал управления «по горизонту» от нейтрали, и вся очень тяжелая и громоздкая установка начнет медленно и необыкновенно плавно вращаться. Чем больше поворот штурвала, тем вращение быстрее. То же самое происходит при повороте штурвала управления по «высоте». В этом случае вращается не вся установка, а только сама камера с объективом и зрительными трубами.