Звукоулавливатели и зенитные прожектора

Первой попыткой создать устройство усиливающие слух человека был топофон профессора Майера и оно было изготовлено в 1880 году. Конструкция его отличалась от обычных слуховых рожков тем, что крепилась на плечи, оставляя свободными руки оператора. Кроме того, двойные «уши» обеспечивали еще больше усиления и объемное звучание. Такая система позволяла не просто расслышать удаленный объект, но и примерно определить направление на него – отвернешься от источника шума, и звук пропадает.

Следующая мысль в развитие этой технологии заключалась в попытках расслышать летящие воздушные шары с помощью больших слуховых труб. С появлением в небе самолетов, подобные слуховые системы тут же встали на вооружение всех армий, ведь это был единственный способ заметить вражеские самолеты на большом расстоянии. Без радио и радаров это можно было сделать лишь визуально или «на слух». Использование слуховых труб в военных целях, для обнаружения вражеских самолетов и дало им название «акустические локаторы». Их было множество разновидностей, и применялись они по всему миру. Самым  масштабным проектом использования акустических локаторов, было строительство Великобританией по всему южному побережью акустические зеркал в 1916-1930 гг.

Конструкция локаторов, как правило,  состояла из четырех рупоров, расположенных так, что линии, соединяющие центры каждой из пары рупоров, взаимно перпендикулярны. В узких концах рупоров располагались звукоулавливающие аппараты, с помощью которых  определялось совпадение фаз звуковых волн, попадающих в оба рупора. Слухач вращал звукоулавливатель до тех пор, пока он не получал ощущения, что звук слышен прямо спереди. Второй слухач работал со второй парой рупоров. Оба слухача работали независимо и устанавливали направление — один, в горизонтальной, а другой в вертикальной плоскости. Вместе эти оба показания давали возможность определять не только  направление на источник звука но и точку, в которой расположен звучащий предмет. Звукоулавливатель связывался с зенитным прожектором при помощи особого компаратора (уравнителя), работающего по принципу электрических компенсационных приборов. Он позволял устанавливать прожектор как раз в том направлении, которое определено звукоулавливателем.

В 20-х и первой половине 30-х годов акустическая локация в армиях основных европейских стран развивалась достаточно интенсивно, но быстро дошла до предела своих возможностей, как по дальности, так и по точности определения местоположения цели. Кроме того, акустическая локация обладала непреодолимым недостатком — низкой помехозащищенностью. Вместе с тем, акустические локаторы достаточно широко применялись в начальной стадии войны, как правило, совместно с зенитными прожекторами, которые представляли собой осветительный прибор дальнего действия.

Зенитные прожектора уже активно применялись в период Первой мировой войны в армиях ряда стран (Великобритания, Германия, Россия, Франция) для освещения воздушных целей в ночное время. Во Второй мировой прожектора, как правило,  использовались в составе подразделений ПВО  совместно с акустическими локаторами либо радарами и зенитными орудиями при управлении с одного центра. Иногда  формировались  отдельные воинские формирования – прожекторные роты, батальоны, дивизионы. Изредка, зенитные прожектора использовались не по прямому назначению, для освещения наземных операций. Так, Вермахт использовал прожектора при ночном форсировании Днепра, а Красная Армия – при обороне  Москвы, Тулы, Сталинграда, а также в начале Берлинской операции.

Основными элементами зенитного прожектора являлись: светооптическая система, источник излучения света, и корпус с поворотными механизмами. Светооптическая система включала в себя зеркала (отражатель) и линзы. В ее фокусе помещается источник света – специальные лампы накаливания, газовые лампы или электрическая дуга между угольными электродами. Охлаждение внутренних частей кожуха осуществлялось естественным путем или принудительной вентиляцией. По подвижности различали возимые, буксируемые или самоходные  прожекторные установки.

Прожектора дальнего действия давали круглоконические световые пучки, формируемые стеклянными параболическими отражателями диаметром до 3 м. Наиболее мощные потоки света  давали дуговые угольные лампы высокой интенсивности. В них разряд происходил на открытом воздухе между двумя угольными стержнями. Часто в электрод добавлялись соли редкоземельных металлов, что позволяло увеличить яркость дуги. Зажигалась дуга обычно кратковременным соприкосновением концов электродов. В процессе работы стержни постепенно сгорали, поэтому необходимо было поддерживать постоянное расстояние между ними.  Дальность луча могла достигать 5-12 км. Для управления прожектором на расстоянии, некоторые из них оснащались электроприводом. Источником энергии, как правило, служили передвижные электрогенераторы. Известны прожектора с диаметром рефлектора 60, 90, 120, 150, 200 и 230 см. Как правило, поиск самолета осуществлялся наиболее мощным прожектором, оснащенным или связанным с акустическим локатором либо радаром. После обнаружения самолета, его захватывали и сопровождали два-три менее мощных прожектора. Поисковый прожектор выключался до обнаружения следующей цели. При обороне крупных городов или объектов, могли создаваться целые световые поля в несколько десятков квадратных километров, путем применения большого количества прожекторов.

Количество, как акустических локаторов, так и зенитных прожекторов, использовавшихся в период войны, по сравнению с другими видами военной техники незначительное, и исчислялось в различных армиях сотнями или тысячами. Например, вся ПВО Великобритании насчитывала 6,6 тыс. зенитных прожекторов. Германией использовалось 13,7 тыс. прожекторов (в т.ч. – 230 в ПВО Берлина) и 2 тыс. локаторов. ПВО СССР использовала 15,6 тыс. прожекторов, в т.ч. в ПВО Москвы  —  600 прожекторов, а в ПВО Ленинграда – 480.