Первое российское радиопредприятие — кузница отечественных мощных и сверхмощных радиовещательных передатчиков
Т.Г. Хвиливицкий
В ноябре 1911 г. в Гребном порту Васильевского острова Санкт-Петербурга, в здании бывшего Пироксилинового завода начало работать первое российское радиопредприятие — Радиотелеграфное депо Морского ведомства (с 1922 г. — Радиотелеграфный завод им. Коминтерна), которое стало в дальнейшем единственным в стране научно-производственным центром уникальной и весьма специфической ветви отечественной радиотехники — мощного радиостроения. За без малого 100 лет многократно менялись организационная структура и названия этого предприятия, ныне Российского института мощного радиостроения (РИМР), но в течение этого времени неизменным оставалось его техническое кредо — разработка и производство мощных и сверхмощных радиотехнических устройств различного назначения.
Настоящий исторический обзор посвящен техническому развитию в первом российском радиопредприятии главной в прошлом ветви мощного радиостроения — радиовещательных передатчиков длинных (ДВ), средних (СВ) и коротких ( KB ) волн. Обзор охватывает 60 лет прошлого века — с конца 20-х по 80-е. Первый в мире радиопередатчик звуковых, а не телеграфных сигналов был сооружен в 1915 г. Однако лишь в начале 1920-х передача звука по радио стала использоваться не только для беспроволочной телефонной связи между двумя пунктами, но и для радиовещания, т. е. передачи звуковой информации одновременно многочисленным слушателям на обширной территории. Слушатели располагали сравнительно примитивными радиоприёмниками и антеннами, в сравнении с профессиональными устройствами, поэтому для качественного приёма вещательных программ требовалось постоянно увеличивать излучаемую мощность радиовещательных станций. В Советском Союзе это было особенно актуально из-за необходимости трансляции государственных программ из центра страны на всю её огромную территорию. Решение научно-технических проблем создания мощных и сверхмощных ДВ, СВ и КВ-радиовещательных передатчиков стало приоритетной задачей нескольких поколений специалистов первого российского радиопредприятия.
ДВ-СВ-передатчики
В конце 1920-х в первом российском радиопредприятии под руководством А.Л. Минца был разработан, изготовлен и задействован на радиостанции под Москвой сверхмощный для своего времени 100 кВт ДВ-радиовещательный передатчик (сверхмощными здесь и далее условно называются такие передатчики, мощность которых в два и более раз превышала достигнутый ранее мировой уровень). Важнейшим фактором, позволившим скачком увеличить мощность, было создание в Нижегородской радиолаборатории, руководимой М.А. Бонч-Бруевичем, значительно более мощных генераторных триодов новой, революционной конструкции — с наружным охлаждаемым водой анодом. Оконечный каскад этого 100 кВт передатчика был построен на 18 таких триодах (для сравнения: в упомянутом выше первом телефонном радиопередатчике мощностью всего 3 кВт в параллель были соединены 300 маломощных триодов приёмного типа с внутренним анодом). Важной новинкой, также позволившей увеличить мощность и улучшить другие показатели передатчика, было его построение по новому для того времени принципу усиления модулированных колебаний (УМК) в нескольких последовательно соединенных ламповых ВЧ-каскадах.
При создании нового передатчика разработчикам пришлось решить специфические научно-технические проблемы, обусловленные возросшей мощностью. Виднейшие отечественные радиоспециалисты того периода, многие из которых были сотрудниками предприятия — М.А. Бонч-Бруевич, М.В. Шулейкин, А.Л. Минц, А.И. Берг, 3.И. Модель, И.Г. Кляцкин и другие — разработали не только схемы и конструкции, но также методику инженерного расчёта различных систем ламповых передатчиков большой мощности. Эти научно-технические результаты стали в дальнейшем базой для подготовки нескольких поколений молодых специалистов отечественного мощного радиостроения.
Вслед за первым 100 кВт передатчиком на его основе по схеме УМК была разработана следующая 100 кВт модель на новых, более мощных триодах, созданных ведущим предприятием отечественной электронной промышленности — заводом “Светлана” (позднее НПО “Светлана”). Благодаря этому число ламп в оконечном каскаде удалось сократить с 18, как в прототипе, до 12 — по шесть в каждом плече двухтактной схемы. Максимальная глубина модуляции была увеличена с 50% до 80%, соответственно выросла пиковая мощность и, как результат, громкость приема. Первый такой передатчик был установлен на радиовещательной станции вблизи Ленинграда, а последующие — возле других крупных городов страны.
Однако революционные изменения в 20-е годы в технике и технологии производства генераторных ламп, позволившие в десятки раз увеличить их мощность в единице, сменились постепенной эволюцией. Рост мощности ламп уже не успевал за требованиями к увеличению мощности радиовещательных передатчиков. Простейший путь решения этой задачи — включение в параллель ещё большего числа ламп — был тупиковым, так как по ряду причин при этом катастрофически снижалась надежность передатчика. А.Л. Минц и 3.И. Модель в конце 20-х — начале 30-х разработали новую идею: складывать мощности не ламп, а генераторных блоков. Для практической реализации этой идеи потребовалось предварительно разобраться с возникшими научными и конструкторскими проблемами такого необычного построения, что успешно сделали специалисты предприятия. В 1933 г. под Москвой начала работу ДВ-радиовещательная станция с построенным по новому принципу 500 кВт передатчиком, мощность которого в пять раз превышала достигнутый ранее уровень.
В качестве элементарной единицы для сложения был использован хорошо зарекомендовавший себя на практике 100 кВт передатчик, построенный по схеме УМК, но в слегка облегченном режиме — для надёжности. Совместно работали шесть таких блоков (ещё один был предусмотрен как горячий резерв). В результате необходимые 500 кВт обеспечивались одновременной работой 72 мощных ламп в шести блоках. При параллельном соединении такого числа мощных ламп надёжная работа станции была бы неосуществима. В дальнейшем принцип сложения мощностей блоков — в различных схемно-конструктивных модификациях — стал фирменной особенностью наиболее мощных ДВ-СВ радиовещательных передатчиков первого российского радиопредприятия, поскольку единичная мощность ламп постоянно отставала от требований к мощности передатчиков.
В США 500 кВт СВ радиовещательный передатчик был задействован на год позднее, чем у нас, а европейские фирмы достигли этого уровня мощности лишь после Второй мировой войны (в Англии во время войны была построена радиостанция с 600 кВт СВ-передатчиком, изготовленным в США на базе упомянутой 500 кВт модели — английские производители с этой задачей тогда справиться не могли). Отечественное радиостроение стало и оставалось затем многие годы мировым лидером по мощности радиовещательных станций в единице, а первое российское радиопредприятие — поставщиком мощных и сверхмощных передатчиков для них.
З. И. Модель
Основной технической задачей последующих предвоенных лет было освоение анодной модуляции на высоком уровне, внедрение которой позволило существенно улучшить энергетические и качественные показатели радиовещательных передатчиков в сравнении с УМК, а главное — увеличить их мощность. С.В. Персон первым разобрался в физическом механизме анодной модуляции на высоком уровне, что позволило разработать методику инженерного расчёта модулируемого на анод каскада. Благодаря удвоенному анодному напряжению в пиковой точке, средняя ВЧ-мощность, отдаваемая лампой при такой модуляции, также удваивалась в сравнении с той, которую та же лампа могла обеспечить при УМК. Существенно увеличился и КПД анодной цепи. В условиях, когда увеличение мощности передатчиков было приоритетной задачей, а возможности повышения единичной мощности генераторных ламп ограничены, анодная модуляция на высоком уровне стала “палочкой-выручалочкой”, позволившей тогда и впоследствии создавать самые мощные ДВ, СВ и KB радиовещательные передатчики.
Для анодной модуляции на высоком уровне требовался модулятор — усилитель низкой частоты (УНЧ) большой мощности. Наилучшим образом этому требованию соответствовал двухтактный трансформаторный УНЧ, лампы выходного каскада которого работали в сравнительно экономичном режиме класса В. В других областях радиотехники — радиоприемниках, звуковом кино, проводном радиовещании — использовались такие УНЧ мощностью не более сотен Вт, тогда как для радиовещательных передатчиков были необходимы модуляторы мощностью в десятки, а впоследствии — и сотни киловатт. При их сооружении возникли специфические проблемы, обусловленные огромной НЧ-мощностью. Среди специалистов первого российского радиопредприятия, внесших наибольший вклад в решение этих проблем, были, наряду с З.И. Моделем, А.М. Писаревский, А.И. Лебедев-Карманов, С.В. Персон, А.И. Эйленкриг, а позднее К.В. Рыжков, К.П. Калачик, В.И. Сергучев, Ю.А. Осипов, Э.П. Соколов, Л.Н. Тихонов и другие. Модуляторы класса В, впервые появившиеся в 1930-е годы, стали долгожителями — использовались в мощных и сверхмощных отечественных радиовещательных передатчиках в течение полувека.
Во второй половине 30-х гг. в стенах первого российского радиопредприятия были разработаны несколько моделей передатчиков с анодной модуляцией мощностью до 200 кВт в блоке, но главная задача была впереди: создание ДВ-СВ-радиовещательного передатчика уникальной мощности — 1200 кВт. К его проектированию приступили в 1939 г. В основу была положена хорошо зарекомендовавшая себя идея сложения мощностей передающих блоков, но в ином, новом варианте. Мощности трёх 200 кВт передающих блоков складывались в общем контуре, образуя полукомплект мощностью 600 кВт. Два таких полукомплекта могли работать или раздельно, или совместно в режиме сложения, обеспечивая в этом случае уникальные 1200 кВт. Выходной ВЧ-каскад каждого блока был построен по двухтактной схеме на шести наиболее мощных тогда 100 кВт триодах, а модулятор класса В — на четырёх таких же триодах. Новая система сложения позволила обеспечить надёжную совместную работу 60 100 кВт ламп, что было бы невозможно при использовании такого количества самых мощных тогда ламп при построении столь мощного передатчика в виде одного блока — без сложения.
А. М. Писаревский
К началу войны первое российское радиопредприятие — при участии других ленинградских заводов — изготовило оборудование для 1200 кВт передатчика. Местом сооружения радиостанции первоначально был выбран район Курска, но драматические события начального периода войны привели к тому, что радиостанцию стали строить вдали от фронта — вблизи Куйбышева (ныне Самара), причём передатчик разместили не в обычном здании, а в двухэтажном подземном бункере, защищённом от бомбежек толстыми бетонными плитами. В труднейших условиях военного времени специалисты первого российского радиопредприятия: 3.И. Модель — научно-технический руководитель работ, Н.Н. Пальмов, М.А. Соболев, С.В. Персон, А.И. Лебедев-Карманов, A . M . Писаревский, Б.В. Брауде, М.И. Войчинский и десятки других, совместно со специалистами предприятий Наркомата связи, выполнили в короткие сроки огромный объём строительно-монтажных и регулировочно-настроечных работ. В 1943 г. 1200 кВт станция начала вещание. Любопытно, что в это же время в Англии была запущена радиовещательная станция с упомянутым выше 600 кВт СВ-передатчиком, которую её создатели считали самой мощной в мире, не зная о вдвое более мощной нашей станции — во время войны и в СССР, и в Англии радиостанции сооружались в обстановке глубочайшей секретности. За участие в создании самой мощной в мире ДВ-СВ-радиовещательной станции группе специалистов первого российского радиопредприятия была присуждена Государственная премия.
Вскоре после войны первое российское радиопредприятие значительно расширилось: для разработки новых мощных радиоустройств различного назначения в составе завода было организовано Центральное конструкторское бюро (ЦКБ), впоследствии отделившееся от завода и реорганизованное во Всесоюзный научно-исследовательский институт мощного радиостроения (ВНИИМР). Следующей организационной перестройкой было объединение ВНИИМР с заводом в Гребном порту и ещё одним заводом близкого профиля — в научно-производственное объединение (НПО), ВНИИМР, численность персонала которого выросла многократно, разместился в новых корпусах, выстроенных на Васильевском острове Ленинграда в нескольких километрах от завода, находившегося в Гребном порту.
В начале 1950-х по заказу ЦКБ на заводе “Светлана” было разработано семейство новых генераторных триодов различной мощности вплоть до 250 кВт (наиболее мощной довоенной лампой был 100 кВт триод). Это позволило довести мощность ДВ-СВ-радиовещательных передатчиков до 500 кВт в блоке, а для получения ещё большей мощности использовать новый принцип сложения мощностей — двух блоков в мостовом устройстве. Благодаря этому, создав в дальнейшем одноблочные ДВ-СВ-передатчики мощностью 75, 250 и 500 кВт, ЦКБ-ВНИИМР обеспечили ещё три номинала мощности путем сложения: 150, 500 и 1000 кВт (после разработки на “Светлане” 500 кВт триода, к этому семейству добавились 1000 кВт в блоке и 2000 кВт после сложения). Все эти передатчики были построены по единому принципу анодной модуляции на высоком уровне, что способствовало унификации их оборудования.
Н. Н. Пальмов
ВЧ-тракты и модуляторы послевоенных ДВ-СВ-радиовещательных передатчиков непрерывно совершенствовались. Создание новых, более мощных триодов позволило в этих диапазонах перейти от двухтактного построения ВЧ-тракта к однотактному, что существенно упростило конструкцию выходных контурных систем (ВКС). Типовым стало построение однотактного выходного ВЧ-ка-скада на трёх триодах в параллель, а двухтактного модулятора класса В -на двух триодах такого же типа. Этим достигалось наилучшее использование ламп по мощности как в ВЧ-тракте, так и в модуляторе, а также важная с эксплуатационной точки зрения однотипность используемых ламп. Следующим усовершенствованием было внедрение экономичного бигармонического режима в выходные ВЧ-каскады, благодаря чему их анодный КПД приблизился к наивысшему, достигаемому в импульсном ключевом режиме. В модуляционных устройствах были внедрены подмодуляторы, построенные по схеме катодного повторителя, и внутреннее кольцо отрицательной обратной связи (ООС) вдобавок к внедренному ранее наружному кольцу ООС, в результате чего нелинейные искажения во всем спектре модулирующих звуковых частот были снижены до минимума. Внедрение модуляции ВЧ-возбуждения выходных ВЧ-каска-дов, помимо их модуляции на анод, способствовало как улучшению качественных показателей, так и повышению надежности и долговечности работы ламп этих каскадов. Важнейшую роль в реализации указанных и других усовершенствований сыграли Н.Н. Пальмов, A . M . Писаревский, К.В. Рыжков, К.П. Калачик, В.И. Сергучев, А.А. Судариков, Ю.А. Осипов, Э.П. Соколов, Л.Н. Тихонов, К.В. Хирхасов и другие специалисты ЦКБ-ВНИИМР. В разные периоды с 20-х по 80-е годы подразделениями, осуществлявшими разработку ДВ-СВ радиовещательных передатчиков, руководили А.Л. Минц, 3.И. Модель, А.М. Писаревский, К.В. Рыжков, А.А. Воробьев, Г.С. Цеханович, А.А. Судариков.
ДВ-СВ радиовещательные передатчики, созданные первым российским радиопредприятием, достигли совершенства в классе ламповых устройств. В 70-е — 80-е годы открылись новые перспективы и возможности в технике ДВ-СВ-передатчиков — на основе полупроводниковых усилительных приборов вместо ламп. Преимуществами полупроводников, в сравнении с лампами, являлись значительно больший срок службы, высокая надежность и низкие рабочие напряжения. Первоначально мощность полупроводниковых усилителей не превышала десятков ватт, и они использовались лишь для предварительного усиления в ВЧ- и НЧ-трактах. Сооружение мощных полупроводниковых ДВ-СВ-радиовещательных передатчиков — с использованием разнообразных систем сложения мощностей большого числа маломощных полупроводниковых усилительных блоков — началось позднее, за рамками периода времени, рассматриваемого в настоящем обзоре.
Передатчики
В 1920-е гг. КВ-диапазон считался непригодным для профессиональной радиосвязи и радиовещания. Позднее, когда радиолюбители доказали на практике возможность связи на KB на огромные расстояния при мощности их передатчиков всего лишь десятки ватт, на КВ-диапазон обратили внимание и профессионалы. В начале 30-х в первом российском радиопредприятии были разработаны передатчики КВ-радиосвязи мощностью до 15 кВт, а во второй половине этого десятилетия — сверхмощный для того времени 60 кВт КВ-радиовещательный передатчик, построенный по хорошо уже освоенной схеме анодной модуляции на высоком уровне. В его выходном ВЧ-каскаде были включены по двухтактной схеме два самых мощных в то время 100 кВт триода, тогда как в 200 кВт ДВ-СВ аналоге — шесть таких ламп, по три в параллель в каждом плече двухтактной схемы. Дело в том, что в ВЧ-трактах как ДВ-СВ, так и КВ-передатчиков, мощные триоды включались тогда по схеме с общим катодом (ОК). В ВЧ-каскадах ДВ-СВ-передатчиков нейтрализация проходной емкости анод-сетка триодов с целью предупреждения самовозбуждения не составляла труда даже при нескольких лампах, включенных в параллель в каждом плече двухтактной схемы. Иной была ситуация с ВЧ-каскадами КВ-передатчиков.
В отличие от ДВ-СВ-передатчиков, их КВ-собратья должны работать с частыми перестройками в широком диапазоне рабочих частот (3, 95-26, 1 МГц у менее мощных, 5, 9-22, 1 МГц у самых мощных), что объясняется меняющимися условиями распространения радиоволн КВ-диапазона в зависимости от частоты, времени суток и направления вещания. Далее, ВЧ-нагрузка КВ-передатчиков — входное сопротивление фидерных линий широкодиапазонных КВ-антенн — меняется по ряду причин в широких пределах. И, самое главное, паразитные параметры контурных элементов и мощных ламп, неизбежно крупногабаритных из-за высоких напряжений и токов, на частотах КВ-диапазона становятся соизмеримыми с рабочими параметрами ВЧ-цепей. Из-за всех перечисленных особенностей проблемы построения ВЧ-трактов КВ-передатчиков, в том числе нейтрализация проходной ёмкости мощных триодов в схеме с ОК, существенно осложняются. Г. А. Зейтленок предложил в середине 30-х балансную схему нейтрализации на KB , позволившую в какой-то мере расширить диапазон рабочих частот, на которых мощный ВЧ-каскад мог бы работать без сложной и трудоемкой перестройки цепей нейтрализации, но только при двух лампах в двухтактной схеме. Такое число ламп определило максимальную мощность передатчика в единице в тот период — 60 кВт. И.Х. Невяжский предложил тогда же с целью удвоения мощности использовать сложение, но не по принципу 500 кВт ДВ-передатчика, для KB не пригодному, а в эфире с помощью двух антенн, ориентированных в одном направлении, каждая из которых питалась от своего 60 кВт блока. 120 кВт KB радиовещательная станция, построенная на такой основе под Москвой во второй половине 30-х, длительное время оставалась самой мощной в мире в этом диапазоне. Отечественное радиостроение подтвердило на KB свой мировой приоритет по мощности радиовещательных станций, как ранее в ДВ-СВ-диапазонах.
С началом “холодной войны” между Советским Союзом и Западом наступил “золотой век” КВ-радиовещания. Обе стороны понимали, что именно KB обеспечивают возможность радиопропаганды на огромные расстояния, легко преодолевающей государственные границы. К разработке и производству мощных КВ-радиовещательных передатчиков подключились многие зарубежные фирмы. В Советском Союзе основной груз соревнования с Западом в этой области первое российское радиопредприятие.
Решение важнейшей проблемы — увеличения мощности KB радиовещательных передатчиков в блоке — лимитировалось в то время двумя факторами: максимальной мощностью существующих ламп в единице и тем, что в схеме с ОК на KB удавалось обеспечить устойчивую совместную работу не более двух ламп, включенных по двухтактной схеме.
Еще в 1930 г. М.А. Бонч-Бруевич опубликовал статью о новом принципе построения лампового усилительного каскада — по схеме с общей сеткой (ОС). В этой схеме устойчивость определяется проходной ёмкостью анод-катод триода, в десятки раз меньшей проходной емкости анод-сетка в схеме с ОК. Благодаря этому многократно расширяется диапазон частот, в сравнении со схемой с ОК, в котором каскад может устойчиво работать без внешних устройств нейтрализации. Первоначально схема с ОС использовалась лишь в относительно маломощных усилителях ультракоротких волн (УКВ). Американцы первыми применили схему с ОС в мощном КВ-передатчике, несколько экземпляров которого были поставлены в Советский Союз по ленд-лизу во время войны. Наши специалисты с энтузиазмом встретили новинку.
В 1947 г. в ЦКБ была начата разработка нового КВ-радиовещательного передатчика мощностью 120 кВт в блоке (240 кВт при сложении мощностей двух блоков в эфире). Было решено строить мощные ВЧ-каскады по схеме с ОС, что позволило удвоить число ламп в выходном ВЧ-каскаде, в сравнении с построенным по схеме с ОК довоенным 60 кВт передатчиком, включив в каждом плече двухтактной схемы по два довоенных 100 кВт триода в параллель. Это был первый в мире успешный опыт построения мощного ВЧ-каскада КВ-диапазона на четырёх лампах. Приобретенные навыки сыграли в дальнейшем решающую роль при создании ещё более мощных КВ-передатчиков, выходные ВЧ-каскады которых также строились на четырёх наиболее мощных лампах, имевшихся в наличии.
ВЧ — контуры ДВ — передатчика мощностью 100 кВт , 1934 г.
“Ахиллесовой пятой” довоенных мощных триодов — с точки зрения их включения по схеме с ОС — была большая геометрическая длина вывода управляющей сетки и, как следствие, значительная индуктивность этого вывода, препятствующая на высоких частотах нормальной работе лампы в схеме с ОС. По просьбе ЦКБ поставщик ламп — завод “Светлана” -снабдил 100 кВт триоды вторым выводом сетки, что уменьшило индуктивность, но недостаточно. Выход нашел А. А. Леонов, предложивший включить между выводами сеток ламп противоположных плеч двухтактной схемы конденсатор, емкостное сопротивление которого компенсировало индуктивное сопротивление выводов сеток ламп. Кардинальное решение этой проблемы позднее обеспечили сами разработчики ламп: в семействе мощных триодов, созданных в начале 50-х, во всей номенклатуре мощностей использовалась новая конструкция сетки с кольцевым безындукционным её выводом.
Техническая новизна 120 кВт КВ-передатчика не ограничивалась только схемой с ОС. Контурная система его выходного ВЧ-каскада была построена с использованием катушки переменной индуктивности новой конструкции — со скользящими контактами и автоматическим закорачиванием нерабочих витков, позволявшей быстро перестраивать контур с одной рабочей частоты на другую в значительно более широком диапазоне, чем это удавалось сделать ранее. Успешно была также решена проблема регулировки связи с нагрузкой -входным сопротивлением антенного фидера, меняющимся в значительных пределах в зависимости от рабочей частоты и конкретной антенны — с помощью дифференциального воздушного конденсатора переменной емкости. Благодаря всем этим усовершенствованиям диапазон рабочих частот 120 кВт КВ-передатчика был значительно расширен, в сравнении с 60 кВт довоенным образцом, а время перестройки с одной частоты на другую существенно сокращено. Заметим для сравнения, что во многих зарубежных мощных КВ-передатчиках того периода применялись сменные катушки индуктивности, замена которых при перестройке с одной рабочей частоты на другую занимала значительное время. Из-за этого некоторые зарубежные мощные КВ-передатчики снабжались двумя ВЧ-трактами при одном модуляторе. Пока один ВЧ-тракт совместно с модулятором работал на вещание, второй ВЧ-тракт подготавливался для предстоящей работы на новой частоте. В нашем самом мощном тогда в мире КВ-передатчике такой проблемы не было. Основными разработчиками принципиально нового ВЧ-тракта были Ю.А. Нефедьев, 3.И. Модель, Б.Г. Дворкин, А.А. Леонов. Группа сотрудников ЦКБ была удостоена Государственной премии за создание передатчика для новой сверхмощной КВ-радиостанции. 120 кВт КВ-передатчики поставлялись на экспорт в социалистические страны, а в КНР в начале 50-х была передана техническая документация, и там построены заводы по производству таких передатчиков и мощных ламп для них.
Ламповый модулятор 500 кВт блока СВ — передатчика “Вихрь” мощностью 1000 кВт (2в500), 1975 г.
Два фактора — планируемое создание на “Светлане” триода мощностью 250 кВт новой конструкции (с безындукционным кольцевым выводом сетки для работы в схеме с ОС) и подтвержденная успешным опытом 120 кВт передатчика возможность совместной работы в ВЧ-каскаде, построенном по схеме с ОС, четырех мощных ламп — послужили базой для разработки уникального 500 кВт КВ-передатчика. Технические аспекты создания в ЦКБ-ВНИИМР под общим руководством Ю.А. Нефедьева в 50-е и 60-е гг. прошлого столетия двух моделей 500 кВт передатчика — “Боб” и “Боб- 2” — освещены автором настоящего обзора в очерке “Сверхмощные коротковолновые передатчики — детали истории”, опубликованном в № 1 “ЭИС”, в 2007 г. Для сравнения: в США первый 500 кВт КВ-передатчик был задействован на семь лет позже, чем в Советском Союзе, а европейские фирмы вышли на этот уровень мощности лишь через 15 лет. За создание передатчика для самой мощной в мире КВ-радиовещательной станции Ю.А. Нефедьеву и конструктору Г.Ф. Никольскому в 1959 г. была присуждена Ленинская премия.
Общий вид СВ — передатчика “Прилив” мощностью 2000 кВт (2 в 1000), 1978 г.
В решении сложнейших технических проблем, возникших в ходе проектирования и регулировки 500 кВт КВ-передатчиков “Боб” на радиоцентрах под Москвой и Николаевым, принимали участие многие специалисты ЦКБ: 3.И. Модель, Д.Б. Каган, В.И. Ермолаев, Б.В. Брауде, В.Ф. Родионов, Л.Н. Гончар, Г.С. Цеханович, Г.Г. Шехтер и другие. Новые проблемы, возникшие при проектировании и регулировке усовершенствованного 500 кВт КВ-передатчика “Боб- 2” (два опытных образца были установлены на Кубанском радиоцентре) решали: В.И. Ермолаев, Т.Г. Хвиливицкий, Г.С. Цеханович, А.А. Леонов, И.В. Шостак, В.А. Игнатьев, М.Н. Новиков и другие специалисты ЦКБ-ВНИИМР.
Помимо уникальных 120 и 500 кВт КВ-передатчиков, в первые послевоенные десятилетия в ЦКБ-ВНИИМР разрабатывались менее мощные. Вначале это были несколько модификаций многоцелевого телефонно-телеграфного передатчика “Урал” мощностью 15/25 кВт, затем “Снег” мощностью 50/80 кВт, который выпускался промышленностью более десяти лет (всего было изготовлено 400 экземпляров как для различных внутрисоюзных ведомств, так и для экспорта). В 60-е годы были разработаны и затем выпускались серийно, в том числе для экспорта, две модификации 100 кВт КВ-радиовещательного передатчика “Гром” и 250 кВт КВ-радиовещательный передатчик “Вьюга”. По всем показателям эти передатчики соответствовали передовому мировому техническому уровню того периода. В разработку перечисленных передатчиков внесли свой вклад многие специалисты ЦКБ-ВНИИМР: Б.Г. Дворкин, Д.Б. Каган, А.В. Михайлова, Г.Г. Шехтер, Т.Г. Хвиливицкий, В.Л. Туров, Л.Н. Гончар, В.Ф. Родионов и ряд других.
Дальнейшее увеличение мощности КВ-передатчиков — до 1000 кВт в блоке — было достигнуто в начале 1970-х специалистами Министерства связи СССР во главе с В.Г. Буряком путем умощнения 500 кВт передатчика “Боб- 2” . Позднее на такой же основе, но уже совместно с ВНИИМР-НПО был сооружен самый мощный в мире за всю историю КВ-вещания экспериментальный 2000 кВт КВ-радиовещательный передатчик. На его базе во ВНИИМР-НПО был затем разработан и серийно выпускался унифицированный 1000/2000 кВт КВ-радиовещательный передатчик “Кондор”. Технические аспекты этих уникальных работ освещены в статье В.Г. Буряка “Создание сверхмощных радиовещательных станций”, опубликованной в № 3 “ЭИС” в 2005 г., а также в упомянутом выше очерке автора настоящего обзора. В работах по сооружению экспериментального 2000 кВт передатчика и проектировании унифицированного серийного 1000/ 2000 кВт КВ-передатчика “Кондор” принимали участие специалисты ВНИИМР-НПО: Т.Г. Хвиливицкий, М.М. Глушко, В.А. Игнатьев, Л.Я. Харютин, Л.Н. Гончар, В.В. Сергеев, Л.Н. Тихонов и многие другие. Подразделениями предприятия, ведущими разработку КВ-радиовещательных передатчиков, в разные периоды руководили Г.А. Зейтленок, Ю.А. Нефедьев, В.И. Ермолаев, В.Л. Туров, А.А. Воробьев, Г.С. Цеханович, М.М. Глушко.
Заключение
Первое российское радиопредприятие в течение 60 лет, рассматриваемых в настоящем обзоре, было мировым лидером по мощности радиовещательных передатчиков в единице — показателю, который из-за специфических условий организации радиовещания в стране всегда был важнейшим. Технические трудности создания такой аппаратуры пропорциональны мощности, и то обстоятельство, что на предприятии сформировался коллектив специалистов, способных решать новые ультрасложные задачи, было обусловлено в первую очередь, тем, что научно-техническое руководство этой отраслью радиотехники осуществляли выдающиеся отечественные инженеры и ученые: А.Л. Минц, 3.И. Модель, Н.Н. Пальмов, А.М. Писаревский, Ю.А. Нефедьев.
Мощные и сверхмощные радиовещательные передатчики — это сложнейшие комплексы. Помимо их “сердца” — ВЧ-генераторов и НЧ-модуляторов, техническое развитие которых освещено в настоящем обзоре — они содержат также маломощные, но весьма сложные по устройству возбудители и аппаратуру формирования управляющих сигналов, разнообразные устройства электропитания постоянным и переменным током большой и малой мощности, устройства охлаждения, аппаратуру управления, контроля и защиты. В течение периода, рассматриваемого в данной статье, эта разнообразнейшая аппаратура постоянно технически совершенствовалась. О подробностях такого развития должны рассказать соответствующие специалисты.
Особую роль в сооружении мощных и сверхмощных радиоустройств играет компоновка аппаратуры и конструкция отдельных её радиотехнических и энергетических элементов. Высокие напряжения и большие токи имеют следствием значительные габариты мощных ВЧ-устройств передатчиков, в результате чего, особенно в КВ-диапазоне, паразитные емкость и индуктивность элементов становятся соизмеримыми с их рабочими параметрами. Создание рациональных работоспособных конструкций в этих условиях требует специфического мастерства и опыта. Несколько поколений конструкторов высочайшего класса были причастны к разработке в первом российском радиопредприятии радиовещательных передатчиков, в их числе М.И. Шавыкин, Г.Ф. Никольский, А.В. Доенин, Г.Н. Трясунов, В.Г. Янушко и ряд других
Бесценную информацию о мощных и сверхмощных радиовещательных передатчиках, созданных в стенах первого российского радиопредприятия с конца 20-х до начала 50-х, автор настоящего обзора подчерпнул в вспоминаниях патриарха отечественного мощного радиостроения, учителя нескольких поколений специалистов в этой области, заслуженного деятеля науки и техники, профессора, доктора технических наук Зиновия Иосифовича Моделя, работавшего на предприятии на руководящих должностях с 1928 по 1953 гг. Автор данного обзора трудился в первом российском радиопредприятии с 1950 по 1952 гг. и затем, с 1960 по 1993 гг., зная поэтому о происходившем в его стенах в эти годы не понаслышке. Сведения о развитии техники радиовещательных передатчиков на Западе в разные периоды, позволившие сравнивать наш технический уровень с мировым, автор обзора подчерпнул в двухтомнике англичанина Джеймса Вуда “История международного радиовещания”.
Приятный долг автора — поблагодарить коллег, ныне работающих в РИМРе, за большую помощь в подготовке настоящего обзора.
Статья опубликована в журнале “Электросвязь: история и современность” № 3, 2007 г.
Перепечатывается с разрешения редакции.
Статья помещена в музей 04.05.2008
