Из истории развития артиллерийской акустики. Ч. 3
Препятствия, стоявшие на пути развития звуковой разведки, были велики. Но они не умаляли роли звуковой разведки. Некоторые лица ставили под сомнение работу звуковой разведки при условии стрельбы с применением пламегасителей, а также в условиях боя, насыщенного большим количеством артиллерийских звуков.
Посмотрим, как обстояло дело в первом случае.
Источниками звука при выстреле из орудия являются следующие причины:
1) вырывающиеся под большим давлением газы из канала орудия;
2) взрыв продуктов неполного сгорания, выбрасываемых из орудия;
3) вылетающий с большой скоростью снаряд;
4) колебания ствола орудия.
Мы насчитали четыре причины образования звука. При стрельбе без пламени (с глушителями) ликвидируется лишь одна из этих причин — взрыв продуктов неполного сгорания. Остальные причины существовать будут, так как уничтожить их нельзя. Следовательно, при стрельбе звук или, вернее, звуковые колебания будут возникать и распространяться в атмосфере.
Что же касается второго вопроса (возможности ведения разведки в условиях боя, насыщенного артиллерией), то в этом отношении можно ограничиться словами одного германского офицера — участника Первой мировой войны, утверждающего, что его звуковая команда успешно работала во время Большого наступления в 1918 г.
На фронте находилось следующее количество артиллерии:
2 полка легкой артиллерии (72 орудия), один полк тяжелой артиллерии (17 орудий), один батальон тяжелой артиллерии (12 орудий).
Противник, говорит автор, едва ли был слабее (т. е. имел не менее 101 орудия).
Звуковая разведка в этих условиях работала успешно, несмотря на сильный шум боя.
Этот же германский офицер приводит данные о работе и в иных условиях.
Была воссоздана обстановка, приближающая к боевой. В этой обстановке было израсходовано за 5 часов: 15000 выстрелов, 12600 холостых зарядов, 21000 подрывных шашек, 1700 взрывпакетов, 135000 холостых патронов.
В этих условиях звуковая разведка также работала успешно.
В Красной армии вопросами звукометрии начали заниматься с 1922 г., когда при Артиллерийском управлении была создана группа звукометристов. В это же время были созданы первые звукометрические части, снабженные хронографическими станциями. Позднее, приблизительно с 1923 г., вопросами звукометрии начали заниматься в Артиллерийской Академии — с которой связано дальнейшее развитие звукометрии.
Первоначально в последней был создан небольшой ознакомительный курс в 10 учебных часов — он знакомил слушателей Академии с основными возможными методами работы определения координат орудия при помощи использования звуковых явлений, сопутствующих выстрелу из орудия. Летом обычно проводилась небольшая практика.
Роль Артиллерийской Академии сводилась не только к ознакомлению артиллеристов Красной армии с методами звуковой артиллерийской разведки, но и, в значительной мере — к разработке новых, более рациональных методов работы звукометрии, к разработке более совершенных приборов, входящих в комплект звукометрической станции. Специалисты по звукометрии не ограничивались лишь отечественным опытом в области использования звуковых явлений — они переводили с иностранных языков наиболее серьезные книги и статьи и знакомили с ними широкий круг советских артиллеристов.
В 1926 г. в Академии была создана Лаборатория метеорологии и вспомогательных артиллерийских служб, причем ее идейным руководителем стал профессор Оболенский. В отношении звукометрии лаборатория была снабжена лишь хронографической станцией системы Н. А. Бенуа. Слушатели артиллерийского факультета (называемого тогда командным) в это время проходили летнюю звукометрическую практику в Луге и при артиллерийском полке АККУКС. Позже, в 1927 г., в лабораторию прибыл миллисекундометр системы Ширского — который стал некоторым усовершенствованием в технике звукометрии.
В 1928 г. появляется первый академический курс по звукометрии — «Основы звукометрии».
Книга сыграла большую роль в систематизации имеющихся в то время знаний по звукометрии. Большую помощь в работе звукометристы получили после появления перевода книги французского академика Эсклангона в 1929 г.
Основными вопросами звукометрии того времени стали вопросы внедрения наиболее простых и, по возможности, наиболее быстрых способов работы в частях — с одной стороны, и вопросы конструирования хотя бы и не совсем совершенной, но все же удовлетворительной материальной части звукометрии — с другой.
В 1931 г. выходит «Сборник звукометрических таблиц», оказавший большую помощь звукометрическим частям в практической работе. Эта книга продержалась в частях вплоть до 1938 г., когда ей на смену пришли более совершенные пособия и книги.
Но кадры были немногочисленными и, в связи со слабым развитием техники звукометрии, недостаточно обученными. С другой стороны, к этому времени выявились некоторые организационные непорядки в процессе обучения звукометристов. И в 1930 г. создается лаборатория ТАСИР (тактики артиллерии, стрельбы и инструментального разведывания) с отделами: стрельбы, тактики артиллерии, метеорологическим, звукоулавливателей и звукометрии. В 1930 г. была разработана звукометрическая станция с тепловыми звукоприемниками, а в 1931 г. эта станция уже находилась на вооружении Красной армии. Как уже указывалось выше, Артиллерийская Академия сыграла в этом вопросе большую роль.
Второй областью, в которой, начиная с Первой мировой войны, стали широко применяться акустические артиллерийские приборы, стала противовоздушная оборона.
До изобретения специальных акустических приборов — звукоулавливателей определение направления на самолет производилось с помощью ушей человека (слухового аппарата человека). Однако это определение направления было чрезвычайно грубым и лишь в очень малой степени могло использоваться для работы с прожекторами или с зенитной артиллерией. Поэтому перед техникой встал вопрос о разработке специального прибора-звукоулавливателя.
Лейтенантом французской армии Вьелем и позднее — капитаном Лабрустом (Колмачевский. Основы воздушной обороны. Ленинград, 1924. С. 5.) были сконструированы первые приспособления для возможности определения направления на самолет. Затем почти одновременно во Франции и Англии стали разрабатываться акустические пеленгаторы.
Германская армия, также во время Первой мировой войны, получила в качестве акустического пеленгатора остроумный и оригинальный прибор, разработанный фирмой Герца. Во Франции и Германии к разработке звукоулавливателей были привлечены крупные ученые – среди которых следует упомянуть академиков Ланжевена и Перрена (Франция) и доктора Раабер (Германия). К концу Первой мировой войны в этих странах имелись свои акустические пеленгаторы, выполнявшие исключительно серьезную роль в обеспечении непрерывности противовоздушной обороны при ночных полетах и в условиях плохой видимости.
В большинстве случаев они применялись при обороне крупных стратегических целей: административных центров, центров военной промышленности и т. д. В Качестве примера можно привести организацию противовоздушной обороны Лондона — которую обеспечивали около 250 звукоулавливателей.
В русской армии акустических пеленгаторов не имелось – в приципе это понятно, учитывая сколь мало внимания уделялось зенитной артиллерии. Да и стрельба по аэроплану считалась в то время недействительной (см. Кирей. Артиллерия обороны. 1917. Приложение 5. С. 51 — 54). Не было и соответствующих кадров – т. к. созданная в конце 1917 г. в г. Евпатории специальная зенитная школа не успела оказать необходимую помощь русской зенитной артиллерии.
Т. о., в области артиллерийской разведки для зенитной артиллерии Красная армия в наследство от русской армии ничего не получила. До 1930 г. Красная армия в основном питалась заграничными разработками в области звукоулавливания — и ничего своего по существу не создала.
Вместе с тем исключительное по своим размерам и качеству развитие воздушного флота потребовало создания мощных противовоздушных средств обороны и нападения.
И в Артиллерийской Академии в 1931 г. создается специальное отделение военного приборостроения. Базой для обучения командиров должна была служить лаборатория тактики артиллерии, стрельбы и инструментального разведывания (ТАСИР), реорганизованная впоследствии в несколько отдельных лабораторий — в одной из них и появилась группа военных акустиков. Первые годы коллектив военных акустиков посвятил разработке целого ряда опытных отечественных акустических приборов: пеленгаторов, корректоров к ним, акустических высотомеров, звукометрических приборов, аппаратуры для обработки и дешифрирования звукометрических лент и т. п. Одновременно с этим коллектив упорно учился, переводя на русский язык и изучая классические труды по акустике (Рейли, Гельмгольц, Дюгем, Калене и др.). На основе теоретического изучения и практического освоения современных приборов акустической разведки в Артиллерийской академии в 1934 г. создается курс «Акустические артиллерийские приборы».
Это курс стал курсом академическим и, поэтому, недостаточно доступным для младшего и среднего начсостава Красной армии. С другой стороны, был необходим упрощенный курс. В связи с этим коллективом преподавателей Академии и АККУКС было подготовлено пособие по звукометрии для артиллерийских училищ. Красная армия получила хороший учебник по звукометрии.
Из наиболее важных работ, проведенных во вновь созданной лаборатории, следует отметить: создание опытного образца объективного акустического пеленгатора, послужившего прототипом для многих дальнейших разработок по подобным приборам не только в СССР, но и за границей; создание корректора пространственного построения (запатентован бригинженером Н. Я. Головиным уже в 1929 г. и в дальнейшем разрабатывался заграничными фирмами); создание проекта акустического высотомера; разработка приборов дешифрирования; разработка целого ряда приборов для звукометрии и звукоулавливания.
В области теории было создано еще большее число работ. Такие разработки, как вопрос о распространении акустического луча в реальной атмосфере, вопрос о методах и принципах работы приборов акустической разведки, вопрос об интерференционных системах, об основах конструирования звукометрических приборов, звукоулавливателей, корректоров и акустических приборов и т. д. — прочно легли в основу курса «Акустические артиллерийские приборы». Профессором, доктором технических наук, бригинженером Н. Я. Головиным был написан и издан академический курс «Акустические артиллерийские приборы» (в 4-х томах).
Область военной акустики не исчерпывается перечисленными выше вопросами. Но мы попытались вкратце затронуть основные тенденции в этой сфере в 1-й трети 20-го века.