История философии. реферат_ИФН. Научные споры о сущности материи восходят к древним временам, досократическим временам иприписывают ионийской философии, Милейской школе философии (Фалес, Анаксимандр, Анаксимен) и философии Демокрита

• Название: Научные споры о сущности материи восходят к древним временам, досократическим временам иприписывают ионийской философии, Милейской школе философии (Фалес, Анаксимандр, Анаксимен) и философии Демокрита
• Анкор: История философии
• Дата: 01.12.2021
• Размер: 49.6 Kb.
• Имя файла: реферат_ИФН.docx
• Тип: Документы; #287650
• страница: 5 из 6

Выводы к разделу 1

История зарождения и развития радиосвязи XX века представляет собой череду нередко случайных открытий и методичных экспериментов для получения нового знания эмпирическим путем. В последствии, практически все эти данные легли в основу электромагнитной теории Максвелла, сумевшего сформулировать и формализовать полученные результаты экспериментов, теории, заметки и публикации – знания, на языке математики. Вклад Максвелла в развитие радиофизики неоспорим, и его труды востребованы и используются по сей день.

2. Развитие радиолокации и систем связи в XX-XXI веке

Стремительно развитие радиотехники в ХХ веке можно охарактеризовать, как «уникальное явление», сложившееся в свете многих факторов, но прежде всего с учетом невероятного спроса на практические результаты применения.

В воспоминаниях знаменитого американского инженера Х.С. Блэка, изобретателя усилителей с обратной связью и разработчика многоканальных систем связи, упоминается, что в 40-х годах специалисты лаборатории Белла ему «советовали не тратить время на разработку девятиканальных систем, поскольку максимум того, что когда-либо потребуют эксплуатационники, - это три канала». Время не оправдало прогнозов практиков, и сегодня созданы системы для передачи десятков и сотен тысяч высокоскоростных каналов [3].

В 1945 году, когда только начиналось освоение диапазона частот до 10 ГГц, академик Б.А. Введенский писал: «Емкость диапазона УКВ огромна. Действительно, если во всем диапазоне длинных, средних и коротких волн могут быть размещены 3000 телефонных каналов, то в диапазоне УКВ от 10 м до 3 см можно разместить 1 000 000 телефонных и 1500 телевизионных каналов! Появляется возможность организации в диапазоне УКВ практически неограниченного количества каналов связи». Академик Б.А. Введенский в 1945 году не мог предположить, что открывающиеся возможности развития радиосистем всего через полвека окажутся почти полностью исчерпанными. Сегодня диапазон частот ниже 10 ГГц весьма сильно перегружен действующими радиосистемами, и сейчас активно осваивается диапазон частот до 60 ГГц [3].

В начале века только в некоторых крупных городах существовал телеграф, и поэтому возможности установления связи между корреспондентами были весьма ограничены. Сегодня уже сотни миллионов людей на Земле имеют возможность пользоваться сотовой связью, передавая речь и данные; за последнее десятилетие появились сотни миллионов пользователей сети Интернет, и их число продолжает очень быстро увеличиваться; миллиарды людей пользуются услугами сетей звукового и телевизионного вещания.

Однако поражают не только результаты этого прогресса, но и тот колоссальный объем творческой и созидательной работы, который за прошедшие сто лет был выполнен десятками и, возможно, сотнями тысяч ученых и инженеров разных стран мира. То, что создано ими за прошедшее столетие, стало возможно только в результате совместных согласованных усилий. История развития человеческой культуры, частью которой является история техники, ясно показывает, что у живущих на Земле людей есть общая цель и смотрят они в будущее в одном направлении.

Прогнозы показывают, что в начале XXI века значительная часть жителей Земли получит возможность, используя современную технику связи, мгновенно связываться друг с другом, получать, используя всемирную сеть Интернет, интересующую информацию из многочисленных банков данных, формируемых в разных странах, решать возникающие деловые проблемы, создавать локальные компьютерные и производственные сети связи. Вновь возникнет утраченная тысячи лет тому назад глобальная возможность общения всех живущих на Земле людей. В XXI веке возникнет Глобальное Информационное Общество, которое будет создаваться при активной государственной поддержке всех стран в кооперации с такими международными организациями, как Международный союз электросвязи, Международная организация стандартизации и Всемирная торговая организация. В Информационном Обществе будут приняты во внимание интересы и потребности всего человеческого сообщества.

Подобно тому, как в результате открытия в XVI веке книгопечатания произошло широкое распространение новых гуманистических идей и научных знаний, вызвавших глубочайшие изменения в жизни нашей цивилизации, создание Глобального Информационного Общества окажет огромное стимулирующее влияние на развитие экономики, культуры, социальных и политических институтов во всех странах нашей планеты.

1. Радиолокация первой половины XX века

Как упоминалось ранее, в данный период истории, область радиотехники получила огромный рывок и укрепила свои позиции как независимая область науки и техники. Способствовали этому, в первую Мировые Войны, в ходе которых стали активно использовать флот и авиацию, обнаружение и противодействие, которым стало одной из ключевых тактических задача. Использование радаров для обнаружения целей с большой с большими габаритами в эфире, чистом от шумов и побочных помех не представляло сложной задачи даже на больших (для того времени) скоростях движения цели. Подобные системы быстро встали на вооружение у всех стран мира, и со временем сформировали свои роды войск.

Становления радара с активным прикладным внедрением произошло в годы после Первой Мировой Войны, опираясь на теоретические исследования ученых-изобретателей вроде А.С. Попова и Кристиана Хюльсмаера, ученые всего мира принялись конструировать и совершенствовать свои концепции радарных систем. Так, например в сентябре 1922 г. В США два экспериментатора, служившие в ВМФ, - Хойт Э. Тейлор и Лео К. Янг проводили опыты по радиосвязи на декаметровых волнах (3-30 МГц) через реку Потомак. В это время по реке прошел корабль, что натолкнуло их на мысль об обнаружении движущихся объектов, при помощи радиоволн. Это стало возможным благодаря изобретению, ранее А.У. Хэллом в 1921 г. Магнетрона, послужившего основой для генерации сигналов в радарных системах. В июне 1930 г. моряк ВМФ США Лоренс Э. Хайленд, проводя эксперименты по определению направления с помощью декаметровых волн, обнаружил, что когда над передающей антенной пролетает самолет, поле радиосигнала сильно искажается, и в результате чего, Хайленд предложил использовать декаметровые волны для предупреждения о приближении вражеских самолетов. В 1932 г. большой объем работ по изучению интерференции при отражении радиоволн от самолета выполнили американские инженеры Б. Тревор и П. Картер. В 1935 г. шотландский физик Роберт Уотсон-Уатт первый построил радарную установку, способную обнаружить самолеты на расстоянии 64 км. Эта система сыграла огромную роль в защите Англии от налетов во время второй мировой войны.

В СССР первые опыты по радиообнаружению самолетов были проведены в 1934. Разработкой радиотехнических средств оборонного назначения руководили М. А. БончБруевич и А. И. Берг. В январе 1934 г. инженеры Центральной радиолаборатории Ю. К. Коровин, С. Н. Савин и В. А. Тропилло впервые в СССР экспериментально доказали практическую возможность радиообнаружения самолета с помощью, отраженной от него электромагнитной волны. Первые успехи дали толчок к резкому ускорению исследований. Если в январе 1934 г. дальность обнаружения составляла всего 700 м, то к лету того же года она возросла до 5 км, а к началу 1935 г. – до 15 км. Промышленный выпуск первый РЛС, принятых на вооружение, был начат в 1939г. (Ю.Б. Кобзарев). В июле 1940 г. было начато серийное производство импульсной радиолокационной станции й станции дальнего обнаружения самолетов РУС-2, в 1941 г. усовершенствованная станция получила название «Редут». Разработкой РУС-2 руководил Ю.Б. Кобзарев (рис. 13), в группу разработчиков входили А. А. Малеев, П. А. Погорелко, Н. Я. Чернецов. Усовершенствованная РЛС «Редут» имела вращающуюся приемо-передающую антенну на крыше неподвижной кабины, максимальная дальность обнаружения целей была увеличена до 200 км. В 1941 году, станция, несмотря на ряд технических недостатков хорошо зарекомендовала себя при обороны Москвы в годы Второй Мировой войны.

На севере, применение РЛС «Редут» сорвало все попытки внезапного нападения немецкой авиации на Кронштадт с целью уничтожения скопившихся там кораблей Балтийского флота, защищавших Ленинград с моря. Наиболее массированные налеты, в которых принимало участие до 400 немецких самолетов, происходили 21, 22 и 23 сентября 1941 г. Каждый раз операторы «Редута» своевременно выдавали предупреждение о предстоящем налете вражеской авиации, что позволяло приводить в полную боеготовность расчеты у орудий и зенитных пулеметов на берегу и всех кораблях флота. Натолкнувшись на непроходимую стену сплошного заградительного огня, самолеты противника несли потери, разворачивались, сбрасывая бомбы куда попало. В результате при налетах на Кронштадт противник потерял за три дня более трех десятков самолетов, в то время как существенного ущерба флоту нанесено не было. Сохранение огневой мощи кораблей флота имело важное значение для судьбы Ленинграда [4, 5].

В 30х годах XX века Германия имела наиболее совершенную и развитую промышленность, в том числе и радиотехническую. Под руководством Ханса Хольмана (Hans Erich Hollmann) были разработаны и уже в 1937 г. поставлены на вооружение РЛС «Freya» и «Seetakt». В качестве антенн использовались синфазные решетки вибраторных антенн (одно из первых примеров использования распределенных антенных структур – излучающих решеток). Перед началом Второй мировой войны Хольман эмигрировал в США и во многом способствовал развитию американских РЛС. Помимо этого, в числе нововведений были впервые разработаны и применены параболические зеркальные антенны (1942 г.). И наконец, в том же 1942 г. была построена первая радиолокационная станция на основе фазированной антенной решетки с электронным сканирование. РЛС ФАР получила название «Mammut» [6] («мамонт») благодаря своим габаритам, полотно антенны достигало 30 м в длину, при 18 м в высоту. РЛС работала на частотах 187-220 МГц, мощность передатчика в импульсе составляла 200 кВт. Дальность обнаружения цели до 300 км. Ширина ДН 3,5 градуса. Электрическое сканирование ДН в вертикальной плоскости от 5 до 15 градусов, в горизонтальной плоскости ± 50 градусов. В дальнейшем это изобретение определило облик всех подобных систем на десятки лет вперед.

В Великобритании программой разработки РЛС руководил Роберт Ватсон-Ватт. К 1940 году было завершено строительство сети оборонительных РЛС «Chain Home», на основе вибраторных антенн на мачтах высотой 110 м. Позднее сеть РЛС была расширена дополнительными системами «Chain Home Low», для обнаружения низколетящих целей.

В США разработку в области радиолокационных станций вели Б. Тревор, П. Картер и Р. Пейдж. C 1936 г. в США строятся несколько макетных образцов РЛС, среди которых корабельная РЛС под названием «RADAR» – аббревиатура слов «Radio Detection And Ranging». Это короткое и звучное название настолько всем понравилось, что спустя несколько лет так стали называть все американские РЛС. В конце 30-х гг. было освоено серийное производство ряда РЛС с синфазными вибраторными антенными решетками, в том числе SCR-268, SCR-270, и SCR-271 (использовавшаяся в обороне на базе Pearl Harbor на Гавайях).

Вместе с развитием радиолокационных систем в годы войны ученые разрабатывали устройства и методы противодействия раннему обнаружению, на основе тех же физических принципов. В 1943 г. в ходе налета английской авиации на Гамбург для снижения немецких РЛС ПВО, англичане сбрасывали с самолетов алюминиевые листы (дипольные отражатели). В результате этого маневра вражеские ПВО видели множество фальшивых целей и были попросту дезориентированы. С 1944 г. вместе с фальшивыми мишенями стали применятся специально разработанные для этого передатчики помех для РЛС. С подобных простейших систем, начинается история систем РЭБ (систем радиоэлектронной борьбы).

В конце Второй мировой войны в Германии и Великобритании были созданы первые образцы самолетных РЛС, впоследствии ставших непременным компонентом военной и гражданской авиации.