О работах ФИАН по военным приложениям акустики в период войны

Ученые Акустической лаборатории и Лаборатории атомного ядра ФИАН, эвакуированные в июле 1941 г.  в Казань вместе с рядом других учреждений АН, с первых дней эвакуации начали искать приложения своих знаний в решении задач акустики, которые могли быть полезными фронту (интерес к акустике у ядерщиков вызывался ее известностью до войны как области физики, имеющей многочисленные военные приложения, а о военном значении ядерной проблемы в то время еще мало кто думал даже из ядерщиков).

Осенью 1941 г. группой сотрудников Акустической лаборатории, возглавляемой Н.Н. Андреевым, была начата подготовка к работам в области минной гидроакустики, поддержанная прибывшими в Казань представителями ВМФ. 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 Черное море в районе г. Поти, в которой принимали участие Л.М. Бреховских, Б.Д. Тартаковский и другие сотрудники Лаборатории.

По результатам экспедиционных работ и теоретических разработок Л.М. Бреховских группой был создан буксируемый гидроакустический излучатель–трал большой шумовой мощности на основе пневматического молотка, возбуждающего стальную пластину, который успешно прошел натурные испытания. Последовали и научные публикации Л. М. Бреховских по теории излучателей такого рода и по теории распространения звука в мелком море. В 1943–44 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».

Академик Н.Н. Андреев, заведующий Акустической лабораторией. Весной 1942 г. группой, руководимой автором, в которую входили сотрудники Акустической лаборатории И.П. Жуков и И.И. Славин и сотрудник Лаборатории атомного ядра Д.И. Блохинцев (впоследствии – строитель первой в мире атомной электростанции) были проведены на Западном участке кольца противовоздушной обороны Москвы в районе ст. Кубинка работы по изучению и усовершенствованию звукоулавливателей шума самолетов. В частности, изучалась помехоустойчивость приемных рупоров звукоулавливателей к ветровым помехам, приводившим к значительному снижению дальности обнаружения целей.

По результатам изучения этих помех в натурных условиях, продувки рупоров звукоулавливателей в аэродинамической трубе ЦАГИ и теоретических разработок Д.И. Блохинцева и автора было создано ветрозащитное устройство для штатных звукоулавливателей в виде многослойных сетчатых обтекателей, защищающих устье рупоров, которое обеспечило существенное снижение помех и было принято на вооружение. За эту работу приказом Командующего войсками ПВО автору была объявлена благодарность. Последовали и теоретические публикации Д.И. Блохинцева по акустике движущейся среды и автора по акустике приемного рупора.

В области военных приложений акустики весьма плодотворной оказалась высказанная в 1941 г. В.И. Векслером (в то время заместителем руководителя Лаборатории атомного ядра) 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 пеленгование целей как в звукоулавливании шума самолетов, так и в подводном гидроакустическом наблюдении осуществлялось субъективно, на слух). Осенью 1941 г. В.И. Векслером была организована фронтовая бригада из сотрудников Лаборатории атомного ядра при участии автора для реализации этой идеи. В первоначальном варианте разработанное В.И. Векслером и инженером Хволесом электронное устройство пеленгатора с двумя микрофонами предполагалось установить на самолете-истребителе с задачей акустического обнаружения и пеленгования воздушных целей. Но после произведенных автором в полете на истребителе измерений его собственного шума, показавших даже при кратковременном выключении мотора непреодолимый уровень помехи, работы по созданию объективного акустического пеленгатора продолжались в варианте его сочетания с помехозащищенным звукоулавливателем шума самолетов при установке микрофонов в горле рупоров звукоулавливателя. На этом этапе работ схема совпадений в качестве акустического пеленгатора получила лабораторную экспериментальную апробацию и к теоретическому обоснованию действия схемы в таком качестве был привлечен сотрудник Теоретического отдела Е.Л. Фейнберг. Натурные испытания штатного звукоулавливателя с объективным пеленгатором были произведены летом 1942 года .На упомянутом Западном участке кольца противовоздушной обороны Москвы группой в составе В.И. Векслера, П.А. Черенкова и Л.В. Грошева. Испытания показали, что по дальности обнаружения целей звукоулавливатель с объективным пеленгатором не уступает штатному вооружению, а по точности пеленгования превосходит его.

В 1943 г. с внедрением в системах зенитного огня радиолокационных средств обнаружения и пеленгования самолетов, вытеснивших звукоулавливатели, и получением Акустической лабораторией новых заданий по гидроакустике, в частности, гидролокационного направления, работы группы автора были ориентированы в этом направлении.

  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 морских целей, в том числе впервые гидроакустического поля воздушных целей, 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 по 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 году 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 1953-54 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. Получила  практическую реализацию в гидроакустике и идея объективного акустического пеленгатора на основе счетчика совпадений. В 1946 г. В.И. Векслер (в то время уже изобретатель и строитель первого в мире синхрофазотрона), сохраняя верность этой идее, предложил использовать объективный пеленгатор в гидроакустике. Соответствующая разработка была произведена сотрудницей Акустической лаборатории С.Г. Гершман при научном руководстве Е.Л. Фейнберга. Проведенные ею натурные испытания пеленгатора на Балтийском флоте дали положительные результаты, что дало основание для его использования в серийных гидроакустических системах. Последовала их совместная публикация по теории объективного пеленгатора, который в современной терминологии представляет собой коррелометр на знакосовпадениях с ограничением и явился родоначальником систем корреляционной обработки информации, широко используемых как в гидроакустике, так и в радиолокации, связи, метрологии и других областях.

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

Москва 1995 г. (Ю. М. Сухаревский, главный научный сотрудник Акустического института)