Творчество инженера

   

     Вот уже третий час к ряду я пялился в монитор рабочего компьютера, не предпринимая никаких действий. То опускал подбородок в сложенные ладошки рук, упёртых локтями в  крышку рабочего стола и медленно покачивал головой, то, развернув стул  спинкой в угол помещения лаборатории,  принимал позу аристократа. Откинувшись назад и вытянув ноги, упирался темечком в прохладный угол и напряжённо тер лоб. Как, каким прибором можно с большой высоты, на большой скорости обнаружить в камышовых плавнях браконьера?  Где же моя хвалёная фантазия, которая с семилетнего возраста поглощала научную фантастику с описанием невероятных технических решений будущего?

- Надо взять много-много чувствительных микрофонов, сделать из них большую антенну и в общем шуме выискивать треск камыша под ногами... - мысль явно легковесная, не внушающая особого доверия.

- Ладно, такой умный? Как ты один шум от другого отличишь, если их природа почти одинакова? - сознание разделилось на две части, которые активно спорили между собой.

- Хорошо, давай радиолокатор ставить! Электромагнитное поле поразному отразится от растений и от человека, на этом и можно сыграть!

- Да ну, куда там! Слишком уж быстро эти волны "бегают"! Отражение от человека будет таким коротким, что его и заметить-то в фоновых помехах не получится!

- Может видеокамеру поставить?

- Камыш и человек сольются на изображении! Если бы наблюдать подольше, можно бы было уловить малые отличия, но скорость носителя не позволит... Если даже уменьшить его скорость, но пространство будет открытым, браконьер нырнет в традиционно мутную воду Азовского моря и тю-тю...

- Звук, звук хорошо в воду проходит!

- Ага, снова-здорова.... Сейчас дырка во лбу образуется то ли  от интенсивного трения наморщенного лба руками, то ли движения мысли по кругу! Главное - рот не раскрывать, а то разорвет мозг!

   Когда давление "пара" на стенки черепной коробки от интенсивного "круговорота мысли " превысило все разумные пределы, только кружка горячего чая спасла душевное здоровье инженера. Пока дымящаяся терпкая жидкость обжигала губы, возникла иллюзия расслабления, хотя в недрах "серого вещества" продолжалось брожение.

   Снова и снова мысли обрастали разными деталями в попытке отыскать хоть какую-нибудь зацепочку в формулах, хоть полунамек на то, как обнаружить браконьера в плавнях.

- Вячеслав Юрьевич, Вы ломаете голову над проблемой обнаружения? - Георгий Михайлович,  зашедший в лабораторию, оказался, как всегда, вовремя!   - правильно делаете! Я тоже всю ночь думал. Предлагаю Вам всё-таки использовать радиолокацию. Прежде чем Вы начнёте возражать, скажу, что антенны, излучающие очень короткий сигнал, сделать можно! Я утром на своих полках отыскал статью. Вот, смотрите!

- Так затухнет же в воде!...

- Нам-то неглубоко надо! В пресной воде, а в Таганрогском заливе именно такая, ее соленость порядка трех - четырех промилле, сверхширокополосный сигнал может и до шести метров "добраться", я выполнил необходимую прикидку...

   Что я почувствовал в этот момент? Наверное то же, что и горячая скороварка, у которой внезапно открыли клапан. Или раскаленная сковорода, на которую плеснули долгожданную воду. Вот же он - выход! Все подходит по параметрам! Какая простая и эффективная конструкция антенны! Гениально! Вперед, работать! Даешь к вечеру нужные модели!

- Только подождите радоваться. У нас - очень жесткая отражающая граница раздела воздуха и воды. Мощность большую надо...

- А давайте мы ещё  акустическую систему туда поставим!

- Все было бы хорошо, если бы не было так плохо. Как сделать мощную акустическую антенну? Да еще, чтобы она хорошо фокусировала звук именно в нужном направлении?

- А в радиолокации отражение...

- Да, Вы правы, отражение будет очень большим, но не забывайте, что мы можем много раз делать зондирование и накапливать принятые посылки. Скорость-то у электромагнитных волн высокая. Помаленьку, помаленьку, глядишь, накопим энергию, достаточную для выделения сигнала над помехами!

  Опыт - величайшая сила! Так использовать радиолокацию мог догадаться только такой опытный человек, как Георгий Михайлович. Закрутился процесс разработки. На моем столе выросла гора книг. Физика распространения волн, поглощение, затухание, ионная проводимость... Модели, модели, модели... Каждый новый проект, как маленький ребенок, рождается в муках инженерной мысли, а затем постепенно обрастает математическими моделями. Инженер как переводчик пересказывает собственные мысли на математический язык, чтобы устранить "химеры" заблуждений, отсеять несущественное и по крупицам сложить единственно верную логику изделия.
   Сложно придумать алгоритм обработки. Но это лишь часть работы. Следующий шаг - воплощение идей в приборе.

- Георгий Михайлович, они не справились с антенной!
- Почему?
- Тип антенн, которые они умеют делать подходит для связи, но для локации - нет. У них нет точки, относительно которой можно измерить запаздывание отраженной посылки, а, значит,  расстояние. Проблема в том, что больше никто из антенщиков за приемлемые деньги не способен сделать то, что нам нужно.
- М-м-м-да-а-а... Плохо дело! Так, а измерить и учесть текущую задержку в каждой посылке мы как-нибудь можем? Скажем, прямое прохождение с излучателя на приемник...
- У нас же одна приемно-передающая антенна...
- Ах, да... Забыл. Слушайте, а может мы что-нибудь готовое сможем купить? Раз опытный экземпляр сделать не получается, давайте подберем что-то серийно выпускаемое!

  Вот уж не думал, что при разработке сложной, высокотехнологичной техники буду напоминать себе капризную восьмиклассницу, выбирающую наряд для школьного бала в магазине одежды. Сколько оказывается во мне вредности! У этого локатора частота не та, тут - дальность действия не подходит, а у этого - все хорошо,  только нет доступа к нужным сигналам, здесь - размер и форма антенны "не нравятся"... Гугл, покажите еще! О, вот оно - то, что нужно! Припрятано "напоследок". Параметры, конечно, не совсем те, что требуются, но "кинуть, плюнуть, чертыхнуться" и простить самому себе погрешность, которая появится из-за несоответствий. После "маленькой доработки" и "несложных преобразований" - все получится!

  Теперь - все сначала. Нет, не все, а почти все. Параметры купленного локатора подставляются во все формулы и программы. Снова рассчитываются необходимые показатели и графики. Это сродни шаманству. По каким-то "обещаниям" в паспорте на локатор я должен предсказать, увидим ли мы негодяя на экране локатора или нет. Да еще никто всерьез не гарантирует точность указанных в паспорте цифр. Дескать: "Производитель оставляет за собой право...". Вот уж точно, прыгать с бубном вокруг костра под завывания  и дикие вопли намного проще, чем справиться с неумолимыми формулами физических законов и инженерных соотношений. Монополию шамана на общение с духами никто пошатнуть не может, а у нас - все, кому не лень, за карандаш и калькулятор хватаются. Иногда "пляски и завывания" вокруг стола с ошибочными расчетами случаются. Тут уж вопрос самосохранения - от разъяренного главного конструктора надо вовремя уклоняться! Шучу, конечно...

  Самый важный этап разработки - экспериментальная проверка возможности технической реализации. Чтобы окончательно ответить на простой вопрос: "А будет ли правильно работать локатор", необходимо провести большую работу. Прежде всего, создать какой-то эквивалент человеку - объект, отражающий сигналы почти также. Такую штуку обычно называют "эквивалент цели". Нам потребовалось аж две: один - для измерений в воздухе, другой - для погружения под воду. Первый - тот, что побольше, мы сделали из пенопласта и оклеили обычной пищевой фольгой, чтобы отражал волны так, как надо. В качестве второго эквивалента отлично подошел сосуд Дъюара, который мы выпросили у соседей - электронщиков. Так  сказать, используй то, что под рукою и не ищи себе другое. Если не знать, что это, то фотографии с испытаний покажутся угрожающими.

  Мы долго продумывали ход этих испытаний. В этом вопросе нет мелочей. Одно неверное действие - и весь многомесячный труд коллектива можно выбросить. Для поддержания антенны на весу мы разработали специальную конструкцию, не дающую мешающих отражений. Веревки и карабины для крепления макетов "спрятали под воду", чтобы их тоже не было видно. Приготовили надувные лодки.

    Место испытаний - Голубое озеро в Ростове на Дону встретило нас золотом листвы, шелестящей под ногами, Хмурым ноябрьским небом и моросящим дождичком. Что и говорить, осень в наших краях невероятно красива. Буксируя по озеру эквиваленты цели к месту установки, я никак не мог налюбоваться огненно-золотым пейзажем. Невысокие вязы над водой, уточненные березки, красный "дикий" виноград и скумпия...
   Команда испытателей - четыре человека, включая меня. Все продумано и сотню раз оговорено. Установка локатора, буксировка макетов, регистрация записи... Четко, слажено, как часы. Даже легкий моросящий дождик не испугал. Когда находишься в процессе записи, результата не видишь. От этого немного страшно. Работаешь по программе, а проверить все сможешь, только когда закончишь.   А вдруг что-то не так, несмотря на все принятые меры? Жизнь ведь полна сюрпризов! Эта мысль заставляет контролировать каждый свой шаг, еще и еще проверять каждую запись.
     Испытания - длительный процесс. Но и он окончился спустя почти четырнадцать часов. Какова же была наша радость, когда мы обработали результаты. Видно! Нашего "браконьера" в виде сосуда Дьюара, погруженного на два с лишним метра под воду видно! И дно тоже видно! Почти до трех метров! Вот оно - счастье инженера. Мало кто верил, что нам удастся решить задачу так, как мы ее поставили. Адреналин в кровь - мы сделали это! Ради этих счастливых минут были все эти месяцы напряженной работы.  Мы смогли, а значит, можно осмелеть и браться за новый, еще более сложный проект, открывая новые возможности не только техники, которую разрабатываем, но и свои собственные. Не говорите, что может инженер, он и сам еще не знает до конца своих возможностей. Верьте, все возможно, вопрос только в глубине познания природы, упорства и помощи коллег!