Реферат: 117036 Москва, ул. Шверника, 4 Поступила в редакцию 25. 04. 95 г

ИЗ ИСТОРИИ ОТЕЧЕСТВЕННОЙ АКУСТИКИ

О РАБОТАХ УЧЕНЫХ АКУСТИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРИИ ФИЗИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА АКАДЕМИИ НАУК СССР (ФИАН) В ПЕРИОД ВЕЛИКОЙ ОТЕЧЕСТВЕННОЙ ВОЙНЫ


© 1996 г. Ю. М. Сухаревский


Акустический институт им. Н.И. Андреева *' 117036 Москва, ул. Шверника, 4 Поступила в редакцию 25.04.95 г.


С начала Великой Отечественной войны Аку­стическая лаборатория ФИАН, впоследствии (в 1954 г.) преобразованная в Акустический ин­ститут АН СССР, была в составе ФИАН эвакуи­рована в город Казань, где ФИАН вместе с рядом других институтов Академии был размещен в тесных помещениях Казанского университета.

Ученые Акустической лаборатории с первых дней эвакуации начали искать приложения своих знаний в решении задач акустики, которые могли бы быть полезными фронту. Интерес к этим задачам проявляли ученые и других подразделе­ний ФИАН, в частности его Лаборатории атом­ного ядра, а также Теоретического отдела.

Осенью 1941 г. группой сотрудников Акустиче­ской лаборатории, возглавляемой руководителем Лаборатории Н.Н. Андреевым, была начата под­готовка к работам в области гидроакустики, под­держанная прибывшими в Казань представителя­ми Военно-Морского Флота. Была поставлена задача создания гидроакустического трала для траления акустических мин противника, затруд­нявших действия наших кораблей. Летом 1942 г. по тематике, связанной с этой задачей. Н.Н. Андрее­вым и Л.Д. Розенбергом была организована и про­ведена экспедиция на Черном море в районе города Поти, в которой принимали участие Л.М. Бреховских, Б.Д. Тартаковский и другие сотрудники ла­боратории.

С использованием результатов экспедицион­ных работ и теоретических разработок Л.М. Бреховских группой был создан макет буксируемого гидроакустического излучателя-трала большой шумовой мощности на основе пневматического молотка, возбуждающего стальную пластину, ко­торый успешно прошел натурные морские испы­тания. Последователи публикации Л.М. Бреховских теории ударных излучателей и теории рас­пространения звука в мелком море.

1943 -1944 гг. Б.Д. Тартаковским были проведе­ны работы по внедрению серийных образцов трала на кораблях Каспийской и Волжской флотилий и Балтийского Военно-морского Флота, получив­шие высокую оценку командования. В связи с этими работами Б.Д. Тартаковский в 1945 г. был награжден медалью "За оборону Ленинграда".

Весной 1942 г. группой, руководимой автором, в которую входили сотрудник Теоретического отдела Д.И. Блохинцев (впоследствии - строи­тель первой в мире атомной электростанции) и сотрудники Акустической лаборатории И.П. Жу­ков и И.И. Савин, были проведены на Западном участке кольца противовоздушной обороны Москвы в районе станции Кубинка работы по изучению характеристик звукоулавливателей шума самолетов, используемых в системах зенит­ного огня, и по их усовершенствованию. В частно­сти изучалась устойчивость приемных акустичес­ких рупоров звукоулавливателей к воздействию ветровых помех, приводивших к значительному снижению дальности обнаружения целей. С ис­пользованием результатов изучения в натурных условиях этих помех, данных проведенной продув­ки рупоров звукоулавливателей в аэродинамичес­кой трубе Центрального аэрогидродинамического института в Москве, а также теоретических разра­боток Д.И. Блохинцева и автора было создано ве­трозащитное устройство для штатных звукоулав­ливателей в виде многослойных сетчатых обтека­телей, защищающих устье рупора, которое обеспечивало существенное снижение уровня вет­ровых помех. За эту работу приказом командую­щего войсками противовоздушной обороны стра­ны автору была объявлена благодарность. Прове­денные группой в 1943 г. дальнейшие работы по усовершенствованию звукоулавливателей приве­ли к созданию макета звукоулавливателя с ком­пактными (свернутыми) рупорами. Последовате­ли публикации Д.И. Блохинцева (его известной книги "Акустика движущейся среды") и автора по акустике приемного рупора.

В области военных приложений акустики весьма плодотворной оказалась высказанная осе­нью 1941 г. сотрудником Лаборатории ядра В.И. Векслером (впоследствии изобретате­лем и строителем первого в мире синхрофазотрона) идея о возможности создания объективного акус­тического пеленгатора на основе известного в фи­зике частиц счетчика совпадений Гейгера-Мюл­лера, соединенного с двумя приемниками сигна­лов (в те времена обнаружение и пеленгований как воздушных так и подводных целей осуществ­лялось субъективно, на слух). В 1941 г. В.И. Век­слером была организована группа, в состав кото­рой входили сотрудники Лаборатории атомного ядра П.А. Черенков (впоследствии нобелевский лауреат) и Л.В. Грошев, сотрудник Теоретическо­го отдела Е.Л. Фейнберг и автор. В первоначаль­ном варианте объективный акустический пеленга­тор, состоящий из двух микрофонов и электронно­го устройства на основе схемы совпадений, был испытан в лабораторных условиях, а к 1943 г. был подготовлен макет пеленгатора для его полевых испытаний в сочетании с звукоулавливателем при установке микрофонов в горле рупоров. Сравне­ние штатных звукоулавливателей с объективным пеленгатором и со слуховым приемом по дально­сти обнаружения целей показали их эквивалент­ность, однако электронное устройство объектив­ного пеленгатора оказалось чувствительным к шумовым, в частности ветровым помехам.

В процессе совершенствования этого устрой­ства Е.Л. Фейнбергом впервые был предложен корреляционный принцип обработки информации и разработана теория помехоустойчивости кор­реляционного обнаружителя-пеленгатора как в двухканальном, так и в многоканальном его вари­антах. На этой основе был создан второй, более помехоустойчивый макет объективного пеленга­тора для звукоулавливателей с корреляционной обработкой информации, который явился прооб­разом современных устройств корреляционной обработки широко используемых как в акустике, так и в радиолокации, связи, метрологии и других областях.

К концу 1943 г. с внедрением в системы зенит­ного огня войск противовоздушной обороны радиолокационных станций орудийной наводки, вытеснивших звукоулавливатели, и с поручением Акустической лаборатории новых заданий по гид­роакустической тематике, в частности по тематике гидролокационного направления, работы группы автора были соответственно переориентированы.

Осенью 1944 г. группой в составе автора, В.С. Григорьева и И.П. Жукова были проведены экспедиционные работы на Тихоокеанском фло­те по изучению и усовершенствованию гидроло­кационных систем. Изучались характеристики отечественного и полученного флотом иностран­ного гидролокационного вооружения надводных кораблей и подводных лодок в натурных усло­виях с параллельными физическими исследова­ниями распространения звука в водной среде,

абсолютных уровней и спектров шумовых полей и полей отражения подводных и надводных це­лей, а также помех приему сигналов на движу­щемся корабле. В качестве помехи гидролокаци­онному обнаружению изучалось и явление под­водной реверберации, связанной с рассеянием водной среды и границ. Последовала публикация автора теории подводной реверберации.

По докладу автора о проведенных экспедици­онных работах директором ФИАН С.И. Вавило­вым было принято решение о развитии работ этого направления и о создании для их обеспече­ния экспериментальной базы Акустической ла­боратории на Черном море. В исполнении этого решения в 1945 г. были проведены изыскания по месту ее расположения и начата разработка под­водных сооружений и метрологического оборудо­вания базы. В 1948 г. во временных помещениях в районе Сухумского маяка уже работала руково­димая автором постоянная морская гидроакусти­ческая экспедиция Акустической лаборатории, располагавшая собственным научно-исследова­тельским судном, а в 1953 - 1954 гг. было произве­дено капитальное строительство зданий и подвод­ных сооружений экспедиции и она была преобра­зована в Сухумскую научную морскую станцию Акустической лаборатории, сотрудниками кото­рой совместно с молодым научным коллективом станции впоследствии был выполнен ряд осново­полагающих гидроакустических исследований и разработок.

Выполненная в связи с задачей усовершенст­вования звукоулавливателей работа по созданию объективного акустического пеленгатора полу­чила практическую реализацию в гидроакустиче­ских системах подводного наблюдения. В 1945 г. по предложению В.И. Векслера Акустическая лаборатория начала разработку корреляционной приставки к штатной корабельной шумопеленгаторной системе. Работа была выполнена сотруд­ницей лаборатории С.Г. Гершман при научном руководстве Е.Л. Фейнберга. Последовала их сов­местная публикация помехоустойчивости и пеленгационных характеристик корреляционного обнаружителя-пеленгатора.

Натурные морские испытания созданного ма­кета объективного корреляционного гидроакус­тического пеленгатора, проведенные С. Гершман {(Щ[ на Балтийском флоте, дали положительные результаты, что впоследствии явилось основани­ем для использования С.Г. Гершман и автором аналогичного устройства в многоканальном варианте в разработке первого серийного кора­бельного гидроакустического комплекса боль­шого радиуса действия.

В 1945 г. работа на нужды обороны в период Великой Отечественной войны ряда ученых Ака­демии Наук СССР и в их числе автора, была отме­чена правительственными наградами.