Разведчики погоды

В январе 1930 г. в г. Павловске под Ленинградом поднялся в воздух радиозонд (рис. 383)—автоматический разведчик погоды, изобретенный со­ветским ученым-метеорологом П. А. Молчановым. С тех пор метеорологи используют радиозонды для «прощупывания» (слово «зонд» — французского происхождения, означающее «щуп») атмосферы.

Радиозонд представляет собой комплекс приборов, позволяющих на расстоя­нии при помощи радиоволн получать основные сведения о состоянии атмо­сферы на различных высотах. Это своеобразная гондола, привязанная к шару из тонкой резины, наполненному легким газом. Внутри гондолы размещены очень простой радиопередатчик, датчики — измерители температуры, давления и влажности воздуха и коммутирующее устройство, управляющее работой передатчика. Поднявшись на высоту в несколько десятков километров, передатчик радиозонда сигнализирует условным кодом данные, зарегистрированные метео­рологическими приборами при полете.

Антенной передатчика радиозонда служит провод длиной в несколько метров, которым прибор соединен с шаром, а противовесом — такой же длины провод, свободно свисающий вниз. Датчиком температуры служит согнутая в неполный цилиндр биметаллическая пластинка 7, состоящая из двух металлических поло­сок с различными температурными коэффициентами расширения. При изменении температуры пластинка стремится согнуться еще больше или, наоборот, разо­гнуться. Роль датчика давления выполняет барометр-анероид 4 — полая металли­ческая коробочка, из которой откачан воздух. Давление окружающего воздуха сжимает эту коробочку, а когда давление уменьшается, коробочка расширяется. Датчиком влажности служит пучок обезжиренных волос 2, обладающих свой­ством удлиняться с увеличением и, наоборот, укорачиваться с уменьшением влажности воздуха. Эти датчики, являющиеся широко распространенными метео­рологическими приборами, связаны шарнирно со своими стрелками-указателями. Скользя свободными концами по контактам гребенок, указатели, как ползунки переключателей, включают электрические цепи датчиков.

Коммутирующее устройство состоит из металлических звездочек с раз­личным числом зубцов насаженных на ось ветрянки 5. Вращаясь вместе с осью, звездочки коммутатора подключают к передатчику контакты гребенок и, замыкая цепь питания высокочастотного задающего генератора, управляют работой пе­редатчика 3. Радиопередатчик в эти моменты излучает высокочастотные им­пульсы, подобные сигналам телеграфной азбуки.

В лаборатории, запустившей шар, радисты принимают сигналы радио­зонда. А затем по характеру сигналов определяют температуру, давление и влаж­ность тех слоев атмосферы, через которые пролетает радиозонд. Кроме того, по полету радиозонда определяют скорость движения воздуха.

Как же следят за радиозондами, когда они поднимаются на большие высоты над земной поверхностью, к тому же при сильной облачности или ночью? С помощью радиолокаторов.

Вскоре после Великой Отечественной войны советские ученые предложили радиозонд без передатчика. Такой разведчик атмосферы работает в сочетании с радиолокационной станцией.

Рис. 383. Радиозонд П. А. Молчанова.

На нем имеются четыре взаимно перпендику­лярных проводника, равных по длине четверти волны радиолокатора. Через контактные реле, включающие датчики, они могут соединяться попарно, по-разному отражая радиоволны. Специальная приставка к радиолокатору преобра­зует кратковременные отраженные импульсы радиоволн в сигналы, аналогич­ные сигналам обычного радиозонда, и автоматически записывает их.

У нас много островков, вершин гор, где есть метеостанции, но люди там не живут. Люди там появляются очень редко — лишь для того, чтобы осмот­реть, исправить, подрегулировать приборы. Постоянную же работу там ведет радиоаппаратура. Радиопередатчики сообщают метеорологам о всех изменениях температуры и давления атмосферы, об осадках, направлении и скорости ветра. Они облегчают задачу предсказания погоды, что имеет важнейшее значение для народного хозяйства страны.

Радиозонд — один из многочисленных примеров использования средств радиоэлектроники для различных измерений на расстоянии, контроля за физи­ческими и химическими явлениями, техническими процессами. Эту область радио­электроники называют радиотелеметрией.

В. Г. Борисов. Юный Радиолюбитель