Страница 8 из 23
Основателем и президентом Bell Labs был Франк Джеветт. У него, бывшего инструктора по электротехнике в МТИ, имелся свой целостный взгляд на коммуникации. Еще в 1935 году на лекции в Национальной академии наук он сказал: «Мы склонны думать и, что еще хуже, действовать так, как будто телеграфия, телефония, радиопередачи, телефонография и телевидение – это какие-то отдельные понятия»[34].
Джеветт считал электрический сигнал единым универсальным элементом. Буш высоко оценил идеи Джеветта и поставил его во главе подразделения С – коммуникаций и передачи – только что созданного Научно-исследовательского совета национальной обороны. Уоррен Уивер, бывший директор отделения естественных наук Рокфеллеровского фонда, возглавил отделение D‐2, которое вело огромное количество проектов NDRC в области автоматического контроля, включая разработку устройств наведения и радаров. Джеветт еще во время работы в Bell хорошо представлял важность проекта по модернизации устройств наведения и рассматривал задачу как коммуникационную проблему. Уивер был согласен с такой остановкой вопроса: «Есть потрясающее количество близких и точных сходств между проблемой разработки устройства наведения и задачами, стоящими в области коммуникационной инженерии», – писал он позже. Шестого ноября 1940 года при поддержке войск связи новый цех D‐2 Уивера и Bell Labs подписали контракт.
Уивер оценил опыт сотрудников компании Bell в области электроники. Новое оборудование оказалось настолько удачнее механических систем наведения, что в это было трудно поверить. Электрические системы наведения требовали меньше навыков от операторов, меньше времени и денег для производства, а в работе позволяли получить большую точность, скорость и гибкость. Компьютер Bell позволял устройству наведения рассчитывать простые математические функции, такие как синус и косинус, а с помощью резисторов, потенциометров, серводвигателей и усилителей оно могло управлять тяжелой 90-миллиметровой установкой противовоздушной обороны.
Однако даже автоматическое радиолокационное отслеживание не сделало устройства наведения идеальными. Как только снаряд со взрывателем вылетал из жерла ствола, он становился неуправляем. Так как снаряды, как и самолеты, летали все быстрее и выше, настройка временного взрывателя становилась все более сложной задачей. Наведение было незамкнутым контуром: не было никакого механизма обратной связи со снарядом. Если бы только был способ сообщить снаряду, чтобы он взорвался немного позже или немного раньше, в зависимости от реальной ситуации!
Университет Джонса Хопкинса, тоже финансируемый NDRC, предложил использовать бесконтактный взрыватель, также известный как «плавкий взрыватель с переменным временем», или просто «VT-взрыватель», для замыкания этой обратной связи. Оставалось его немного улучшить. Снаряд срабатывал бы намного лучше, если бы мог распознавать приближение к немецкому бомбардировщику. Разница была небольшой, но значительной. Временные взрыватели устанавливались до выстрела, время детонации бесконтактных взрывателей определялось в полете. Механизм взрывателя должен был быть чувствительным, но в то же время прочным, чтобы выдержать сам момент выстрела из мощного 5,8-тонного орудия M‐114. Сила, в 20 тысяч раз превосходящая гравитацию, запросто могла разорвать снаряд внутри орудия. Вскоре решение было найдено.
Новый американский взрыватель представлял собой радиостанцию в миниатюре, с передатчиком, антенной и приемником внутри головки артиллерийского снаряда. Когда 155-миллиметровый снаряд покидает орудие со скоростью, примерно вдвое превышающей скорость звука, его маленькая радиостанция включается и начинает испускать волну. При приближении к немецкому бомбардировщику или крылатой ракете радиоволны отражаются от цели, как свет в зеркале. Снаряд ловит отраженную волну, усиливает ее и передает на маленький приборчик тиратрон, который детонирует заряд. Это была сложная инженерная задача. Десятилетием ранее лучшие умы Германии напрасно трудились над радиовзрывателями[35].
Чтобы замкнуть цепь обратной связи для орудия противовоздушной обороны, нужно было сделать несколько новых изобретений. Первая проблема состояла в крошечной стеклянной вакуумной трубке, похожей на ту, что раньше использовалась в слуховых аппаратах. Хрупкое стекло должно было выдержать момент выстрела. Испытания были жесткими: сначала академики из Джона Хопкинса укрепляли трубки методами, почерпнутыми у строителей мостов и небоскребов, а затем трясли их в стальных контейнерах, швыряли в свинцовые блоки, вертели, стреляли в них из самодельного гладкоствольного оружия. В ходе испытаний обнаружилось, что стеклянные трубки нужно просто упаковать в резиновые чаши и натереть воском, и тогда они выдержат нагрузку.
Крошечной радиостанции нужна была крошечная электростанция, также способная выдержать сильнейшее давление. Инженеры из Университета Джона Хопкинса сумели обратить себе на пользу удар от выстрела и вращение снаряда в полете. Они разработали аккумулятор, в котором два электролита были разделены стеклянной ампулой. Когда орудие стреляло, стекло лопалось, и батарея заряжалась.
Для безопасности нужно было ввести небольшую отсрочку, чтобы радиовзрыватель снаряда во время выхода из ствола не принял свою собственную артиллерийскую батарею за цель. Гениальная идея заключалась в том, чтобы использовать вращение снаряда в ртутном переключателе: когда снаряд покидает ствол и еще какое-то время вращается, ртуть выталкивается через пористую диафрагму из контактной камеры, включая систему. К тому времени, как ртуть вытолкнута, снаряд уже свистит в воздухе, самостоятельно приближаясь к вражескому самолету и ожидая, когда сработает механизм обратной связи, распознав ничего не подозревающего врага.
Мы увидели начало первой битвы роботов. Человеческий фактор был значительно сокращен, в будущем машины исключат его совсем.
Радиоуправляемые снаряды были огромным шагом вперед. «Как секретное оружие, они уступали по важности лишь атомным бомбам», – сообщалось в The Baltimore Sun уже после войны[36]. Нацисты стремились завладеть этим взрывателем. В июне 1942-го агенты ФБР схватили восемь немецких шпионов, которые пытались узнать подробности проекта, но массовое производство снарядов хранилось в секрете даже от тех десяти тысяч работников завода, которые за четыре года произвели 130 миллионов миниатюрных вакуумных трубок. Улучшенное конвейерное производство началось в сентябре 1942 года. К концу 1944 года 118 заводов, управляемых 87 компаниями, производили более четырех тысяч взрывателей в день. Только высшее руководство половины этих компаний знало, что на самом деле они производят. Рабочим, которые производили вакуумные трубки, сообщили, что они делают слуховые аппараты. Взрыватель использовали только над открытой водой по крайней мере до конца 1944 года, и это помогло сохранить его секрет. Над морем врагу было труднее обнаружить орудие противовоздушной обороны, а с земли невозможно было понять, как работает это устройство. Океан хранил секрет.
Командование армии было в восторге от новой технологии. Джордж Паттон, командир Третьей армии США, был настолько восхищен устройством, что посчитал, будто теперь изменится сама природа войны: «Я думаю, когда все армии получат такие снаряды, мы откроем некоторые новые методы военного дела»[37].
III
С 1940 по 1945 год NDRC финансировало 8 проектов по разработке системы управления огнем. Заключенные контракты фактически отражали положение дел в мире систем управления. D‐2 заключили 51 контракт с частными компаниями и лабораториями, 25 контрактов – с академическими исследовательскими институтами. Более 60 проектов были посвящены проблемам наземного огня из орудий противовоздушной обороны. Средняя сумма финансирования составляла 145 000 долларов. Самым крупным и успешным контрактом Уивера на сумму 1,5 миллиона долларов была система наведения, разработанная в Bell, M‐9. Самый маленький и несущественный контракт, на сумму чуть более 2000 долларов, был связан с работой Норберта Винера, который исследовал методы предсказания будущей криволинейной траектории полета самолета[38].
34
Mindell, Between Human and Machine, 136.
35
James Phi
36
Lee McCardell, «Now It Can Be Told: How Hopkins Kept Secret Fuse Secret», Baltimore Sun, November 25, 1945, A1.
37
Там же.
38
Pesi Masani, Norbert Wiener, 1894–1964 (Basel: Burkhäuser, 1990), 182.