Создание сверхмощных радиовещательных станций

часть 2

В.Г. Буряк

Умощнение действующих радиовещательных станций

Созданию сверхмощных радиовещательных КВ-передатчиков предшествовали работы по умощнению1 СВ- и ДВ-радиовещательных передатчиков "Буран", начавшиеся по инициативе специалистов эксплуатационных радиопредприятий.

В процессе умощнения происходила модернизация оборудования, и на производственных площадях каждого 500-киловаттного блока передатчика "Буран" создавался сверхмощный радиовещательный передатчик СВ- или ДВ-диапазона с улучшенными характеристиками удвоенной мощности. В случаях двухблочного построения удваивалось количество СВ-ДВ-передатчиков мощностью 1000 кВт каждый.

В умощнении СВ-ДВ-передатчиков особых успехов достигло Ленинградское (ныне С.-Петербургское) эксплуатационное радиопредприятие (под руководством П.П. Галюка). Его специалисты одними из первых в 1968 г . увеличили мощность передатчика "Буран" до 1000 кВт в одном блоке. В 1975 г . группа специалистов этого предприятия, возглавляемая М.В. Сергеевым, разработала на базе передатчика "Буран" радиовещательный СВ-ДВ-передатчик мощностью 2000 кВт в одном блоке с применением бигармонического режима и пароиспарительной системы охлаждения анодов ламп, что в два раза превышало уровень мощности в одном блоке передатчика ПСВ-2000 [7], разработанного в то же время в НПО им. Коминтерна.

Следует отметить, что умощнение передатчика с достижением сверхвысоких уровней мощности является сложной научно-технической задачей, так как при этом, как правило, возникают серьезные проблемы во всех системах, становятся наукоемкими любые вопросы построения сверхмощной радиостанции.

Например, даже в такой простой, не зависящей от диапазона частот и хорошо отработанной системе, как двухконтурное водяное охлаждение анодов ламп, с ростом мощности появились труднопреодолимые проблемы, потребовавшие многочисленных исследований с привлечением ВНИИ ВОДГЕО [8]. В результате удалось значительно ослабить агрессивность дистиллированной охлаждающей воды путем применения ионообменной ее очистки (Б.А Москвитин, А.Д. Авферонок). Вторым важным шагом явился переход на систему водо-воздушного охлаждения [9], в которой вместо внешнего водяного контура охлаждения, подверженного серьезным процессам карбонатных отложений, применена высокоэффективная установка воздушного охлаждения жидкостей, разработанная для химической промышленности (Л.Д. Лебедев, Л.М. Логинов).

Пути решения научно-технических проблем, возникающих с ростом мощности передатчиков, частично освещены в [10].

Работы по умощнению выполнялись, в основном, силами эксплуатационных предприятий и требовали значительно меньших капиталовложений, чем при новом строительстве. В результате улучшалось качество приема радиовещания, расширялись зоны покрытия, увеличивалось количество радиовещательных станций. Существенно улучшались экономические показатели этих предприятий, возрастали доходы, прибыль, производительность труда, рентабельность.

Успехи эксплуатационных предприятий по созданию сверхмощных СВ-ДВ-передатчиков позволили руководству Министерства связи СССР поставить задачу по разработке своими силами 1000- и 2000-киловаттных КВ-передатчиков на базе 500-киловаттного радиовещательного передатчика "Боб-2" (ПКВ-500). Сложность решаемых задач потребовала создания для этих целей специализированного подразделения, укомплектованного высококвалифицированными специалистами.

Специализированнное подразделение по разработке сверхмощных радиовещательных передатчиков –Группа умощнения

В 1970 г . при Московском эксплуатационном радио­предприятии по решению Министерства связи СССР было создано специализированное подразделение, названное Группой умощнения. Первоначально планировалось силами специалистов этого подразделения обобщить опыт предприятий отрасли по умощнению радио­передающих устройств, обеспечить разработку документации в объеме, позволяющем осуществлять умощнение радиовещательных станций на предприятиях отрасли по типовым проектам с привлечением специализированных проектных и строительных организаций. Однако кроме названного объема работ главной задачей Группы умощнения стало создание образцов сверхмощных радиовещательных передатчиков.

Специалисты Группы умощнения (И.И. Шнитман, Г.С. Горшков, Е.И. Буряк и др.) внесли существенный вклад в развитие радиопередающих устройств.

Первой крупной работой явилась разработка в 1971-1972 гг. радиовещательного КВ-передатчика мощностью 1000 кВт, в два раза превысившего по мощности уровень, достигнутый в отечественной и зарубежной практике создания КВ-радиопередающих устройств. Затем в 1974-1976 гг. был создан уникальный по своим характеристикам сверхмощный радиовещательный КВ-передатчик "Кондор-1", мощностью 2000 кВт.

Впоследствии силами Группы умощнения осуществлена большая исследовательская [11] и опытно-конструкторская работы по подготовке к разработке одно-тактных сверхмощных радиовещательных КВ-передатчиков нового поколения, завершившаяся совместным (с НПО им. Коминтерна и НПО "Светлана") созданием 1000-киловатного однотактного КВ-передатчика "Гриф".

Кроме сверхмощных КВ-передатчиков разработан ряд типовых проектов по умощнению СВ-ДВ-передатчиков "Бор" ("Борей"), "Буран", внедрявшихся на предприятиях отрасли с привлечением специализированных проектных и строительных организаций. Максимальная мощность, достигнутая в одном блоке этого диапазона, - 2500 кВт (радиовещательная ДВ-станция РВ-99, введенная в эксплуатацию в 1984 г. ).

В 1971-1988 гг. научно-техническое и организационное руководство работами по созданию сверхмощных передающих устройств осуществлял автор настоящей статьи.

История создания радиовещательного КВ-передатчика мощностью 1000 кВт

Техническое задание на разработку 1000-киловаттного радиовещательного КВ-передатчика, названного впоследствии ПКВ-1000, было утверждено в августе 1971 г . Одним из его требований являлось обеспечение возможности внедрения разработки на типовых 500-киловаттных КВ-передатчиках ПКВ-500 и "Боб-2", что позволило бы удвоить мощности действующих КВ-радиостанций.

Поэтому технические решения по созданию передатчика ПКВ-1000 принимались с учетом конструкции передатчика ПКВ-500. Количество ламп в выходном в.ч. каскаде было удвоено, а устойчивости его работы способствовало применение гальванического заземления управляющей сетки ламп [12].

За основу конструкции выходной контурной системы (ВКС) передатчика ПКВ-1000 взяты конструктивные принципы построения ВКС передатчика ПКВ-500 [4]. Однако традиционный способ регулировки связи оказался при уровне мощности 1000 кВт неработоспособным. Впервые применен способ регулировки связи с нагрузкой с помощью П-контура. Принятию такого решения предшествовали теоретические [13] и экспериментальные исследования.

Экспериментальные исследования были проведены на передатчике "Боб-2" Львовского радиоцентра в декабре 1971 г . Активное участие в экспериментах принимали специалисты этого радиоцентра (Э.С. Вахлиовский и др.). В экспериментально созданных условиях, эквивалентных режиму 1000 кВт, были апробированы принятые технические решения по способу регулировки связи, уточнены конструкция и параметры ВКС, методика настройки такой системы.

Было принято решение построить передатчик ПКВ-1000 в Талдомском радиоцентре Московского эксплуатационного радиопредприятия - объекте, созданном в 50-е годы для радиовещания на большие расстояния, где сложился коллектив опытных специалистов, многие годы работавших с большими мощностями в КВ-диапазоне.

Интересно отметить, что воплощение в жизнь первого в истории радиостроения 1000-киловаттного КВ-передатчика осуществлялось в том же техническом здании и на том же месте, где 20 лет назад создавался первый 500-киловаттный КВ-передатчик.

При реализации передатчика ПКВ-1000 планировалось использовать производственные площади и часть оборудования от существующего 500-киловаттного КВ-передатчика "Боб". Потребовалось установить на передатчике "Боб" выходной каскад и ВКС от передатчика ПКВ-500, предварительно видоизменив их по чертежам, разработанным для нового уровня мощности. Такой подход к решению задачи в конечном счете после успешного завершения разработки позволил осуществить внедрение ее на всех модификациях отечественных 500-киловаттных радиовещательных КВ-передатчиков: "Боб", "Боб-2" и ПКВ-500.

Осуществление проекта началось весной 1972 г . В относительно короткий срок силами специалистов радио-центра (под руководством Е.А. Иванова, А.Г. Чертенкова) был выполнен большой объем строительно-монтажных работ. Одновременно были умощнены уникальные антенные системы до вмещаемой мощности 1000 кВт (И.И. Рыжов).

Регулировочные работы начались в мае 1972 г . и продолжались в интенсивном режиме в течение шести месяцев. Особое внимание было уделено повышению надежности работы столь мощного КВ-передатчика. Шаг за шагом выявлялись, исследовались и устранялись причины, осложняющие работу.

Высокая надежность созданного передатчика ПКВ-1000 и соответствие всех его параметров требованиям технического задания на разработку подтвердили испытания, проведенные в ноябре 1972 г . государственной приемочной комиссией под председательством И.И. Домбровского. Испытания были весьма жесткими. Так, во время суточного прогона, который обычно проводится при модуляции реальным радиовещательным сигналом, значительную часть времени испытания проводились в режиме непрерывной 100% -ной амплитудной модуляции тоном, при котором оборудование находилось в максимальном энергетическом и тепловом режиме. Передатчик был принят в качестве образца и нашел широкое внедрение на других предприятиях отрасли.

При внедрении проект умощнения радиостанции выпускался специализированным проектным институтом на основе документации разработчиков - Группы умощенения. Как правило, строительно-монтажные и регулировочные работы выполнялись трестом "Радиострой" совместно с эксплуатационными радиопредприятиями.

Разработку новых КВ-антенно-фидерных систем на вмещаемую мощность 1000 кВт (а впоследствии и 2000 кВт), поиск решений по умощнению до названных уровней мощности ранее построенных 500-киловаттных КВ антенно-фидерных устройств осуществлял коллектив ученых (под руководством В.Д. Кузнецова, СП. Белоу-сова) НИИРадио совместно со специалистами проектного института ГСПИ. В ряду успешных разработок этого периода следует отметить поворотную КВ-антенную систему мощностью 1000 кВт, введенную в эксплуатацию на Григориопольском объекте, позволяющую оперативно менять азимут излучения в горизонтальной плоскости в пределах 360°.

Следует отметить, что в период строительства на Талдомском радиоцентре передатчика ПКВ-1000 проводились опытные работы по увеличению до 1000 кВт мощности КВ-передатчика "Боб-2" на Кубанском эксплуатационном радиопредприятии коллективом специалистов, возглавляемым М.Я. Барышевым. Удалось достигнуть мощности модулируемого выходного каскада, близкой к требуемой в ограниченном диапазоне частот. При этом ВКС была отключена, а регулировка связи с нагрузкой осуществлялась изменением согласования с антенной. Вместе с тем этот эксперимент был полезным, он дал возможность уточнить ряд аспектов построения выходного каскада. В дальнейшем передатчик реконструировали по чертежам ПКВ-1000.

Важную роль в создании сверхмощных КВ-передатчиков сыграл коллектив работников Радиоцентра.

Иркутского эксплуатационного радиопредприятия, расположенного вблизи г. Ангарска Иркутской области. Сразу же после принятия опытного образца передатчика ПКВ-1000 специалисты ангарского объекта, оценив полученные результаты, своими силами осуществили реконструкцию передатчика "Боб-2", удвоив его мощность (под руководством Л.М. Логинова и А.С. Батюшкина - впоследствии заместителя министра связи РФ). Это было первое повторение образца по чертежам разработчиков. Работы выполнялись качественно и в точном соответствии с чертежами, так что на настройку передатчика потребовалось всего 10 дней. При этом в.ч. тракт был введен в эксплуатацию без каких-либо изменений. Квалификация специалистов, производственные возможности объекта, энтузиазм и организаторские способности его руководителя Л.М. Логинова сделали впоследствии Ангарский радиоцентр местом создания опытного образца КВ-передатчика мощностью 2000 кВт "Кондор-1" и ряда других разработок Группы умощнения.

Примечания

1. Умощнение - это увеличение мощности действующей радио­станции (передатчика) путем реконструкции, модернизации существующего оборудования или его замены на более мощное.

Литература

• 7. Воробьев А.А., Сергучев В.И., Судариков А.А. Мощный СВ радиовещательный передатчик ПСВ-2000// Электросвязь. - 1978.-№8.
• 8. Москвитин Б.А. Проблемы охлаждения мощных генераторных ламп передатчиков радиостанций// Вестник Ассоциации "Радио". - 1991. - № 1(3) и 2(4).
• 9. Лебедев Л.Д. Водо-воздушная система охлаждения ламп мощных радиопередающих устройств// Вестник Ассоциации "Радио".- 1991.-№ 1(3).
• 10. Буряк В.Г. Умощнение радиовещательных передатчиков. Доклады всесоюзного совещания по радиовещанию и радиосвязи, 1977 г. - ГКРУ Минсвязи СССР, Москва, 1979.
• 11. Отчет по НИР "Разработка в.ч. тракта однотактного радио-вещательного КВ передатчика большой мощности. Предварительные решения по построению в.ч. тракта. Выходная контурная система". - Союзный узел радиовещания и радио-связи 1, 1979.
• 12. АС 326695 (СССР). Нефедьев Ю.А., Хвиливицкий Т.Г., Цеханович Г.С Усилитель высокочастотных сигналов с комбинированной анодной модуляцией. Опубл. в бюлл. "Открытия. Изобретения. Пром. образцы. Товарные знаки". - 1972, № 4.
• 13. Буряк В.Г. Регулировка связи с нагрузкой КВ передатчиков большой мощности// Электросвязь. - 1974. - № 6.

часть 3

Статья помещена в музей 11-15 октября 2006 года