Рация Сталинской премии

Радиостанция А-7 — один из узнаваемых символов Победы, наравне с автоматом ППШ (пистолет-пулемет Шпагина) и танком Т-34. А-7 стала первой советской военной рацией с частотной модуляцией, за которую коллектив инженеров был награжден сталинской премией!

По поводу оснащенности Красной армии средствами радиосвязи в Великую Отечественную войну существуют различные мнения. Часто всплывает фраза Ивана Шокина, бывшего министра электронной промышленности СССР с 1965 по 1985 год, авторитетного специалиста, небезосновательно считающегося создателем всей отечественной микроэлектронной индустрии: «В Московском военном округе на 1 января 1940 года радиостанции стояли на 43 самолетах-истребителях из 583. 75% вылетов советской авиации делается без использования радиостанций».

Однако проблема скорее была в массовости серийного выпуска, нежели в отсутствии необходимых исходных разработок. Моделей радиостанций с самыми разнообразными характеристиками, оптимизированных для флота, авиации, артиллерии, танковых войск, пехоты, различные НИИ предоставляли даже больше, чем требовалось. Сложнее было снабдить войска в должном объеме. И тем не менее ко второй половине войны ситуация начала резко выправляться — в Сталинградской битве уже было задействовано более девяти тысяч радиостанций различного назначения, при проведении операции «Багратион» в Белоруссии в августе 1944-го — несколько десятков тысяч. Число радиостанций в типовой стрелковой дивизии увеличилось с двух десятков на начало войны до значительно превышающих сотню — к концу.

Мало — плохо, и много — плохо!

Впрочем, насыщение войск связной техникой породило иную проблему — электромагнитной совместимости. Работающие на передачу радиостанции создавали друг другу взаимные помехи как в рамках одних воинских соединений, так и между разными родами войск.

Традиционно радиосвязь велась на коротких волнах, в частотных участках приблизительно от 1,5 до 8 мегагерц. Работа велась телефоном (голосовой связью в амплитудной модуляции) и телеграфом (морзянкой, с ключа). Особенность диапазона коротких волн в достаточно высокой «дальнобойности» при относительно небольшой мощности, но она же является и проблемой. Радиоволны, отражаясь от ионосферы Земли, способны распространяться существенно дальше, чем это зачастую нужно в практических условиях.

На эффекте ионосферного прохождения держится любительская КВ-радиосвязь, но в профессиональном сегменте, а тем более в армии, эффект сверхдальнего распространения часто вреден. На вашей частоте вдруг включается совершено посторонняя радиостанция, забивая канал, а вы даже не можете потребовать у нее освободить частоту, во-первых, она тоже может находиться в своем праве, а во-вторых, из-за специфики прохождения радиоволн вы ее порой слышите идеально, а она вас вообще не слышит! И уйти по диапазону некуда — фиксированные частоты у многих родов войск располагались очень близко по шкале, а то и совпадали.

Проблему усиливал так называемый «11-летний цикл», пришедшийся на период войны. Это природная цикличность, известная всем радистам, характеризует резкое усиление ионосферного прохождения с периодом 11 лет…

Особенно от такого расклада страдало тактическое звено управления в армии, обеспечивающее взаимодействие сил в боевой обстановке. Для этого звена были характерны невысокая мощность радиостанций, недостаточная помехозащищенность и невысокое качество связи с амплитудной модуляцией.

Требовалось более жесткое упорядочивание распределения частотного спектра, но потенциал его фактически был исчерпан. И выходом из этой ситуации стал переход части средств связи на частоты УКВ-диапазонов (от 30 мегагерц и выше), а также на частотную модуляцию (ЧМ) вместо амплитудной (АМ). Такая связь почти не страдала от проявлений ионосферного распространения коротких волн, была мало подвержена зависимости от времени суток, сезона года и атмосферных помех. Да и качество передачи голоса в ЧМ заметно стабильнее.

Первая советская «УКВ-ЧМ»

Георгий Трофимович Шитиков, именем которого и по сей день называется микрорайон в Мытищах, где он закончил свою жизнь в 1978 году, выдающийся советский конструктор связного оборудования, дважды лауреат Сталинской премии. До войны он учился на приборостроительном факультете МВТУ и одновременно работал лаборантом в Научно-испытательном институте связи Красной Армии (НИИС КА, позже 16-й Центральный научно-исследовательский испытательный ордена Красной Звезды институт имени маршала войск связи А.И.Белова). Будучи инженером-конструктором, в НИИС КА он и начал службу по призыву в 1941 году, став начальником лаборатории.

Еще до начала войны, в конце 1930-х, Георгий Шитиков занимался исследованиями радиосвязи в УКВ-диапазонах, понимая их перспективность для связи низового звена Вооруженных сил. Разработанная им радиостанция А-4 работала в частотном участке 28–32 мГц, но первой УКВ-станцией не стала, в Красной армии на то время уже тестировалось несколько УКВ-моделей других конструкторов. А-4 так и осталась малосерийной экспериментальной моделью, но в работе над ней группа Шитикова пришла к пониманию, что нужно уходить от повсеместно используемой амплитудной модуляции в сторону куда более помехозащищенной частотной, когда радиосигнал не скачет по уровню синхронно с речью радиста, а лишь чуть-чуть «колеблется» (на 2–3 кГц) по частоте в такт с ней.

Первая опытная партия А-7 поступила в войска в ноябре 1942 года, так что если вы увидите эту радиостанцию в фильме Александра Котта «Брестская крепость» 2010 года, то знайте, что это типичный киноляп… Летом 1941 года, когда происходили события, показанные в ленте, А-7 в войсках еще не было.

В марте же 1943 года за разработку А-7 коллективу Шитикова была присуждена Сталинская премия. Но и в дальнейшем Георгий Трофимович непрерывно улучшал и модифицировал свое детище, так что А-7 — это лишь общее название семейства УКВ-станций.

Наиболее массовыми были модели А-7-А и А-7-Б. В модифицированных рациях уменьшалось количество радиоламп, что способствовало увеличению времени автономной работы и общей надежности. Но главной работой инженера стало налаживание серийного выпуска А-7 на различных заводах страны — в Ленинграде, Барнауле, Сарапуле, Новосибирске. Благодаря его самоотверженному труду А-7 стала одной из самых массовых и узнаваемых средств связи Великой Отечественной наравне со знаменитым «Северком»!

Конструктивно А-7 представляла собой фанерный ящик-ранец с габаритами 420×260×265 мм, поделенный на два отсека, закрываемых отдельными распашными крышками. В верхнем отсеке размещался блок приемопередатчика и тангенты, а нижний служил батарейным отделением. На крышке нижнего отсека крепились стыкуемые друг с другом на резьбе десять алюминиевых прутков, из которых собиралась штыревая антенна длиной чуть более двух метров.

Тангентой была карболитовая телефонная трубка, содержавшая в себе динамик, микрофон и кнопку перехода с приема на передачу. Масса радиостанции составляла 15,5 кг, масса комплекта батарей 6 кг. Транспортировка осуществлялась силами одного радиста.

Характеристики радиостанции А-7:

• Время развертывания не более 5 мин.
• Диапазон частот — 24…28 МГц.
• Выходная мощность передатчика — около 1 Вт.
• Антенна — штыревая высотой 2,3 метра и лучевая длиной 31 метр.
• Дальность действия — 10 км и более на равнине; 7–8 км на пересеченной местности; 3–4 км в городских условиях.

Шкала настройки А-7 размечена в цифрах от 240 до 280, что является фактически мегагерцами — от 24 до 28 мГц. Шкала плавная, но имеет отметки через каждые 50 кГц, что дает 80 фиксированных рабочих каналов.

Батарейный отсек был рассчитан на четыре батареи — две для накала радиоламп и две для анодного напряжения ламп. Накал давал 2,5-вольтовый аккумулятор 2НКН-10 емкостью 10 ампер-часов. В отсеке их было два — рабочий и запасной. Эти никель-кадмиевые батареи можно было многократно заряжать. А вот аноды ламп питали две высоковольтные батареи БАС-80, по 80 вольт каждая, соединенные последовательно для получения напряжения 160 вольт. Эти батареи уже были одноразовыми и после разрядки выбрасывались.

Один комплект заряженных батарей и аккумуляторов обеспечивал время непрерывной работы радиостанции до 30 часов, в соотношении прием/передача примерно 10 к 1.

В комплекте наиболее поздней модифицированной версии станции под названием А-7-Б помимо штыревой антенны появилась и так называемая антенна «бегущей волны». В некоторых «научпоп статьях» по этой радиостанции авторы, не разобравшись, придавали ей какое-то «особое» значение. Когда-то мне даже встречалась статья про А-7 под названием «Бегущая волна докатилась до Берлина», где автор, видимо, посчитал антенну чем-то «инновационно-революционным», не разобравшись в деталях.

Антенна «бегущей волны», известная как «антенна Бевереджа», действительно весьма эффективна и при этом проста. С ее помощью можно было увеличить дальность связи в два-три раза по сравнению с короткой и жесткой штыревой антенной. И радиостанция А-7-Б, к слову, не стала первой рацией с такой антенной — антеннами Бевереджа комплектовались многие станции и до нее, и после. Но нужно понимать, что антенна бегущей волны имеет смысл для УКВ-радиостанции лишь в редких случаях.

Антенна бегущей волны для А-7-Б представляла собой провод длиной 31 метр, который вытягивался от радиостанции в прямую линию на высоте 1,5–3 метра над землей и на дальнем конце заземлялся через резистор на вбитый в землю колышек.

Такая антенна была узконаправленной, максимум ее излучения и эффективности приема лежал в том направлении, в котором провод был вытянут. Очевидно, что такая антенна оптимальна лишь для стационарного использования рации, когда есть время и возможность на ее развертывание.

Ключевой же смысл УКВ-радиостанций заключался в первую очередь в обеспечении оперативной и мобильной связи того самого тактического низового звена войск, и для этой цели оптимальной была именно штыревая антенна, пусть и менее «дальнобойная», но зато с круговой диаграммой направленности (а не узконаправленная, как Бевереджа!), легкая и компактная, с которой можно было выходить в эфир сразу, без подготовки, не зная, с какой стороны от вас находится корреспондент.

Исследования перспектив развития техники радиосвязи в направлении УКВ-диапазонов и ЧМ-модуляции велись в те годы и нашими и американскими радиоинженерами параллельно, и небезынтересным может быть сравнение характеристик схожих радиостанций разных стран.

Например, А-7 иногда сравнивают с пробно поставлявшимися по ленд-лизу американскими станциями SCR-610. Оба аппарата представляли ранцевые коробки сопоставимых габаритов, использовали УКВ-диапазон и частотную модуляцию. «Американец» был симпатичнее советского аппарата в ящике из фанеры благодаря цельнометаллическому корпусу, однако американскую станцию упрекали в том, что она работала лишь на двух фиксированных частотах, тогда как на отечественной была полноценная плавная перестройка по всему диапазону.

Правда, не все упоминают нюанс. Диапазон «американца» не был более узким, чем у А-7, у него просто использовался иной принцип настройки на частоту. Гетеродин (генератор настройки) А-7 менял частоту через изменение емкости переменного конденсатора, вращаемого ручкой настройки, а гетеродин SCR-610 работал на кварцевых резонаторах и ручки настройки не имел.

В контактные гнезда внутри станции вставлялись два кварца, что позволяло простым переключателем даже вслепую в темноте выбирать одну из двух частот. И в комплекте станции шла коробочка с кварцами, всего 120 штук, позволявшая выбирать рабочие частоты в широком диапазоне. Это не давало возможности быстро сменить частоту за пределами двух заранее предустановленных каналов, но частота держалась более стабильно, не уплывала и не требовала подстройки.

А-7, в свою очередь, могла легко менять частоты в рамках своих 80 каналов без «жонглирования» кварцами и без риска их потери в боевой обстановке, но имела некоторую температурную нестабильность. Например, две станции, настроившись на один и тот же канал, могли по факту расходиться по частоте в полтора канала, если одна из них находилась на улице на морозе, а вторая – в теплом помещении. Это не считалось неисправностью и оговаривалось в руководстве по станциям семейства А-7.

P.S.

Радиостанция А-7 — одна из самых массовых и узнаваемых радиостанций Великой Отечественной. К концу войны советские заводы выпускали более четырех тысяч А-7 всех модификаций в месяц. Славно поработала эта радиостанция и после победы, на гражданке, еще пару десятков лет А-7 успешно служили в пожарной охране, устанавливаясь в варианте без фанерного короба в автомобили и работая в качестве стационарного диспетчерского радиоузла. В армии же в 1952 году на смену семейству А-7 пришли УКВ-ЧМ-радиостанции Р-105Д, Р-108Д и Р-109Д.