Поэтому заужали диаграмму направленности как только можно. Пока с дециметровыми волнами не ладилось, размер антенн рос невообразимо. Ведь чем больше директоров у волнового канала, тем острее ее направленность — каждый директор добавлял не только 500 % к коэффициенту усиления, но и где-то 10 % к остроте диаграммы направленности. А при длинах волн и соответственно расстояниях между директорами в полволны при волнах длиной, скажем, четыре метра… Поэтому-то и получались монстры под десять метров длиной, поднятые на высоту до двадцати метров.
Почему так высоко задирали? А это еще и мало. Ведь на диаграмму направленности в метровом диапазоне очень влияет земная поверхность. Она очень хорошо отражает метровые волны (в отличие от дециметровых и тем более сантиметровых), и эти отраженные волны создают сложные эффекты интерференции, дифракции, наложения с основными волнами. Грубо говоря, в точку пространства приходит волна не только непосредственно от антенны, но и отраженная от земли. И пока она отражалась, она могла поменять фазу, это помимо того, что и по пути в интересуемую точку волны проходят разное расстояние — напрямую и с отражением, то есть под углом, соответственно, как там сложится фаза этих волн — известно одному богу. А он известный шутник. Вот только эти шутки нам не всегда нравились. Вроде бы обнаруженные самолеты, с известной дальностью и направлением, вдруг пропадали. А потом появлялись. Или это появлялись другие…? Неизвестно… — сигнал возникал вдруг, неожиданно, и вроде бы его положение совпадало с положением "пропавшего" ранее самолета, но почему тогда самолет пропадал?
Проблему решил один студент. Все дело в этой чертовой интерференции. Прямой и отраженный лучи пересекаются в точках пространства и накладываются друг на друга. Совпадут по фазе — сигнал усиливается, не совпадут — уменьшается вплоть до полного пропадания. И отраженных лучей на пути прямого луча может быть много — отражаются-то они от всей земной поверхности, со всеми ее неровностями и строениями. Поэтому картинка радиопокрытия оказалась вовсе не однородной. Она была рисунком импрессиониста. Причем как по дальности, так и по объему облучаемого пространства.
По дальности образовывались "пальцы" и провалы — при удачном наложении волн дальность обнаружения по некоторым углам вырастала чуть ли не вдвое, а снизу и сверху этого направления могла упасть до нуля — ну не сложилось… а сверху снова вдаль глядел дальнобойный "палец". То есть вдаль смотрела не одна плотная "сосиска", а "пятерня", причем количество пальцев в ней зависело от длины волны, местности, и еще бог знает каких факторов. И вот какой-нибудь самолет, залетев в один из пальцев, давал отличный сигнал, а потом, залетев в нулевую зону — просто пропадал — как будто его и не было.
Сами "пальцы" тоже были с изъянами. Они могли тянуться непрерывным пространством покрытия, а могли иметь прорехи от сотни метров до нескольких километров — смотря как наложатся прямая и отраженная волны в конкретном облучаемом объеме. Упадут на самолет в противофазе — и "нет" самолета, даже если он "наблюдается визуальными средствами наблюдения", как любят говорить военные, да и я пристрастился вслед за ними.
Так в дополнение ко всем этим бедам, интерференция могла отжать пальцы от поверхности, они были направлены под углом к горизонту, как бы тянулись из локатора все выше и выше, никак не желая идти непосредственно вдоль поверхности — они отжимались от земли этой интерференцией, так что низколетящие самолеты были "не видны" вплоть до самых близких дистанций. Фрицы какое-то время пользовались этой особенностью наших РЛС — просто подныривали под лучи и шпарили к целям. Мы же, получив первое радиолокационное покрытие, расслабились под его "защитой", отчего получили несколько чувствительных ударов — два аэродрома и колонна с грузами были расчехвосчены немцами почти под ноль. Правда, сами фрицы не ушли, так как были все-таки связаны нашими дежурными эскадрильями и затем хорошо так потрепаны налетевшими на подмогу истребителями с соседних аэродромов, но потери были… обидными, да. Я столько надежд возлагал на РЛС, а тут такая подлянка. Хорошо, тот студент быстро нашел причину проблем. Мы его тут же засадили за исследования в этой области, и ему с командой пришлось нехило так покататься по нашим позициям радиолокаторщиков, полетать вокруг них, прежде чем нам удалось как-то наладить проектирование плотного радиолокационного покрытия нашей территории.
Глава 11
Ну, проектирование — это, конечно, несколько сильно сказано. Назначали на определенное направление частоту, разворачивали РЛС, включали облучение и на самолете исследовали его диаграмму — и по дальности, и по объему. Если получалась плохая — переводили на другую частоту, и снова делали облет. А перевод на другую частоту — не так уж и просто. Это не в приемнике покрутить рукоятку. Антенны-то сконструированы в расчете на волну определенной длины, ну или совсем короткого диапазона. И поменяешь длину — получишь другую картинку излучения, изменится диаграмма направленности. Если вообще получишь что-то разумное — при изменениях более пяти процентов проще было поставить другую антенну, чем пытаться выжать хоть что-то из этой, для другой волны.
Но антенны мы не переставляли — инженеры внесли в их конструкции элементы для настройки под другую частоту. Собственно — выдвинуть или задвинуть стрежни из трубой излучателей, передвинуть сами излучатели вперед или назад, поменять согласующие элементы в подводе радиосигнала к антенне — и вот она "легким" движением рук чуть более десятка человек начинала работать на другой частоте. И все очень радовались, если при этом не требовалось перенастраивать антенну соседнего участка, а то были случаи, когда на каком-то направлении диаграмма ну никак не получалась на тех диапазонах, что еще были свободны от соседей. И тогда приходилось залезать в их диапазон, двигать тех на другие частоты, а там уже как повезет — у них ведь тоже на тех частотах могло что-то не высвечиваться… но бог миловал — "падения домино" не случилось ни разу.
Иногда удавалось решить проблему "простым" поднятием антенны по-выше — ведь чем больше соотношение высоты антенны к длине волны, тем более узкие пальцы и тем больше их в диаграмме — повышается плотность облучаемого пространства, а пустоты, наоборот, уменьшаются. Мы разработали секции для ферменных держателей, которые могли поднять антенну на высоту до тридцати метров на одной стойке, а на четырех — до семидесяти. Но на семьдесят, к счастью, забираться не пришлось, хотя общая высота одной из антенн над окружающей местностью была под сотню метров — просто стояла на удачно высоком холме. Подъем на другую высоту менял картину облучения поверхности, соответственно, менялась картина отражения и, как результат — интерференционная картина в облучаемом объеме. Дополнительным бонусом оказалось "прижатие" диаграммы направленности к земле — самолеты начинали обнаруживаться на меньших высотах, на чем уже фрицы, разбалованные нашей слепотой на низких высотах, пару раз обожглись, попав прямо в лапы загодя расставленной засаде.