На службе у войны: негласный союз астрофизики и армии - Тайсон Нил Деграсс

В июле 1935 года британский радар мог засечь самолет на расстоянии сорока миль; к марту 1936 года это расстояние увеличилось до семидесяти пяти миль. К концу 1937 года действовали три радарные станции раннего предупреждения, а к сентябрю 1939-го вдоль всего побережья Британии была развернута сеть Chain Home из двадцати таких станций. Спустя еще год, 15 сентября 1940 года, в разгар Битвы за Англию, операторы Chain Home помогли сбить столько немецких самолетов, что в Luftwaffe решили перейти от тактики массированных дневных налетов к ночному «блицкригу», оставив дневные вылеты только для атак на особые цели. Германии пришлось отказаться от плана вторжения в Британию.

Хотя у немцев и американцев в начале войны было более совершенное оборудование, англичане своевременно и грамотно провели оценку воздушных угроз: они выбрали оборонительную систему, которая могла быть быстро развернута, частично реорганизовали структуру вооруженных сил с упором на обеспечение безопасности своей территории сетью радаров и сумели обеспечить мобилизацию и подготовку большего числа операторов радарных установок (в том числе сотен женщин), чем все остальные оснащенные радарами страны, вместе взятые. Главным фактором успеха оказалась быстродействующая и четкая система связи. Как пишет Браун, Британии «хватило мудрости понять, что информационное преимущество, которое дает радар, будет бесполезным, если не соединить его с быстротой интерпретации и ответных действий»[279].

Но, разумеется, технические параметры оборудования тоже имели значение. Залогом эффективности работы сети Chain Home был метод, разработанный в середине 1920-х годов американскими учеными: для измерения высоты отражающего слоя ионосферы в нее посылались радиоимпульсы продолжительностью в несколько миллисекунд, и время их прихода обратно измерялось с высокой точностью. Британский Научно-исследовательский комитет по радиотехнике, который с начала 1935 года и до самого окончания войны был подчинен Комитету по научным исследованиям в области противовоздушной обороны, адаптировал эту методику для оборонных целей[280]. Одной из многочисленных проблем, возникавших при эксплуатации сети Chain Home, была необходимость отличить «свой» самолет от вражеского: после того как радары регистрировали вблизи побережья низколетящий самолет, надо было, если он шел на посадку, снабдить его пилота точной информацией о высоте его полета, а если он летел бомбить, выдать на него точное целеуказание средствам ПВО. Система Chain Home в одиночку не могла справиться с этой задачей. Нужны были партнеры: системы радиопеленгаторов, хорошие радиотелефоны и гражданские операторы радаров.

Установить на земле радар, работающий на длине волны полтора метра и передающий информацию в виде коротких и четких кодовых слов пилоту истребителя, кабина которого оборудована радиотелефоном, может все-таки оказаться недостаточно, чтобы летчик смог разбомбить немецкий завод, потопить подводную лодку или сбить немецкий бомбардировщик, под покровом ночи летящий к Лондону. В дополнение к информации, полученной с земли, этому летчику необходимо на борту мощное и легкое высокочастотное устройство, которое, подобно прожектору, помогло бы ему отыскать цель в темноте или в тумане. Это новое устройство не могло быть низкочастотным радаром, столь эффективным, когда надо обнаружить с земли цель, находящуюся в небе. Дело в том, что, когда посылаешь радиосигнал с воздуха в направлении к земле, его энергия, отраженная от земной поверхности, так велика, что не позволяет различить на ее фоне слабое радиоэхо, отраженное от вражеского самолета. К тому же радары слишком громоздки, а наше устройство должно быть портативным. Решением проблемы оказался микроволновой радар, так называемый магнетрон с объемным резонатором. Произведенный в Британии образец такого устройства был доставлен в Соединенные Штаты сверхсекретной миссией в сентябре 1940 года. Президент Франклин Рузвельт назвал это событие «доставкой самого важного груза, когда-либо достигавшего американских берегов», а Э. П. Роу, директор британского Научно-исследовательского центра средств дальней связи, – «поворотным пунктом войны».

Эти высказывания оказались правдой лишь наполовину. Да, в 1930-е годы была выполнена огромная работа по созданию микроволнового радара, но к этому времени уже существовали магнетроны других видов. В России многорезонаторный магнетрон запатентовали в 1920-х, и об этом уже знали в Германии. К концу 1930-х появились они и в Японии. Дело было просто в том, что англичане о них не знали, а немцам приказывали отложить над ними работу, чтобы сконцентрироваться на более длинноволновых радарах.

Так и вышло, что британские ученые переизобрели эти устройства независимо, а американские немедленно приступили к их усовершенствованию. К весне 1941 года, меньше чем через год после миссии, окруженной бесполезной секретностью, в новообразованной Радиационной лаборатории MIT в Бостоне уже был готов объемно-резонансный магнетрон с длиной волны 3 сантиметра. Вскоре базирующаяся в Кембридже компания Raytheon начала массовое производство магнетронов. Они и составили большинство устройств такого типа, использовавшихся в ходе войны как Соединенными Штатами, так и Великобританией. Попутно рэйтеоновский инженер Перси Спенсер изобрел так необходимую нам сейчас на кухне микроволновку – он как-то заметил, что шоколадка у него в кармане расплавилась под воздействием микроволнового излучения работающего магнетрона, рядом с которым он случайно стоял.

Попутно в военно-морском флоте и войсках связи США шла работа над более длинноволновым радаром. 7 декабря 1941 года один из новых мобильных радаров системы предупреждения о воздушных нападениях, принятой на вооружение американской армией, почти за час до нападения обнаружил японские самолеты, приближающиеся к Пёрл-Харбору. Предупреждение было проигнорировано: источником радиоэхо сочли американские бомбардировщики В-17, прибытия которых из Калифорнии в этот день ожидали[281].

В ходе «радарной войны» происходили и недоразумения из разряда «неизвестное известное». Иногда одна сторона просто не знала о том, что другая располагает эффективным радаром. Например, летом 1943 года японцы решили поспешно эвакуироваться с находившегося в кольце американской морской блокады острова Киска в Алеутском архипелаге. Эвакуация прошла под прикрытием густого тумана; один решительный японский адмирал провел ее при помощи нового микроволнового радара, о присутствии которого Соединенные Штаты не догадывались.

При всех неудачах и ограничениях идея радара, воплощенная в широком диапазоне различных устройств, оказала очень заметное влияние на ведение военных действий как странами антигитлеровской коалиции, так и державами «оси». У союзников была популярна фраза о том, что атомная бомба лишь закончила войну, которую выиграл радар: ведь именно благодаря радарам удавалось нащупывать и уничтожать вражеские бомбардировщики в темноте, повышать точность наведения зенитной артиллерии. Своим бомбардировщикам радары позволяли поражать цели «вслепую», картографировать расположенную под крылом местность и, конечно, уменьшить навигационные трудности полета в тумане и в темноте. Правда, в начале войны точное попадание при «слепой» бомбардировке было все же недостижимо и поэтому о «точечных» поражениях немецких промышленных целей – например, заводских цехов – не могло быть и речи. Приходилось бомбить «по площадям». «Практически это означало, – пишет Луи Браун, демонстрируя, к чему могут вынудить военных технические ограничения, – что целью становилась вся территория города». Таким образом, воздушная война с Германией обернулась полным разрушением ее городов, хотя изначально в рамках стратегии союзников планировалось только вывести из строя предприятия по производству синтетического горючего.