Вадим Охотников - В мире исканий

— Очень интересно, — вставил Миша.

— Это еще не все, — продолжал механик, чуть-чуть улыбнувшись, что, вероятно, говорило о большом удовлетворении, которое он получил от оценки, данной его рассказу. — А как устроены гидрофоны — приемники звука в воде? Гидрофоны разные, конечно, бывают, но наиболее чувствительны те, которые работают на принципе пьезоэффекта. Тут уже играет роль закон обратимости… Пьезоэлемент, если к нему подводить электрическое напряжение, сжимается или расширяется. А если его самого сжимать и расширять, то на его проводящих поверхностях появится электрическое напряжение. Представьте себе мембрану. Она, конечно, как и всякая мембрана — круглая пластинка из упругого материала: железа, дюралюминия или слюды, — всегда колеблется, незаметно на глаз, от звука — волнообразных колебаний в воздухе или в воде. Значит, если к мембране прочно прикрепить пьезоэлемент, то колебания мембраны передадутся пьезоэлементу. А последний под влиянием этих самых колебаний начнет чуть-чуть сжиматься и расширяться. На поверхности кристалла образуется благодаря этому переменное электрическое напряжение. Таким образом, все это устройство будет принимать звук и превращать его в электрические колебания, что и полагается делать любому гидрофону. Вам ясно?

— Совершенно ясно. Спасибо, — ответил Миша, прилагая все усилия, чтобы не улыбнуться.

— А теперь я вам расскажу, как у нас решается задача направленности в приеме звука: это значит, чтобы гидрофон принимал хорошо только звук, поступающий из определенной точки. Вот слушайте…

Однако объяснить студенту принципы аппаратуры для направленного приема звука механику так и не удалось. Его лицо неожиданно стало еще более сосредоточенным и даже испуганным.

— А лак-то, — наверно, уже просох… — проговорил он глухо. — Значит, мы с вами можем наматывать катушку дальше! А мы сидим и болтаем… Давайте-ка примемся за работу.

В комнату вошел Владимир Иванович. Он попросил студента подсесть к письменному столу:

— Можете ли вы рассчитать напряжение на обкладках пьезоэлемента вот этой конфигурации? Посмотрите чертеж. Задача довольно трудная. Без трех-четырех интегральных и диференциальных выкладок тут не обойтись. Учтите также особенность пьезоэлемента этого вида. Он несколько необычен.

— Могу, — тихо ответил Миша и невольно посмотрел в сторону, где сидел Женя.

Ведь сейчас молодой механик поймет, что Миша притворялся, будто бы не знает, что такое пьезоэлемент. Но Миша еще не до конца знал натуру нового товарища по работе. Женя принадлежал к числу тех немногочисленных людей, которые, сосредоточившись на чем-нибудь одном, теряют на время способность слышать и видеть все, что не имеет непосредственного отношения к работе, которой они заняты.

Во время разговора Миши с инженером механик как раз укладывал в узкий прорез катушки витки тончайшей проволоки, диаметром всего в пять сотых миллиметра. Эта работа требовала крайней осторожности, чтобы не оборвать проволоку и распределить ее ровным слоем. И он не обратил внимания, вернее — не услышал того, что говорилось рядом.

После обеденного перерыва Владимир Иванович напомнил, что, по плану сегодняшнего дня, необходимо произвести маленькое испытание в море. Захватив с собой гидрофрон какой-то сложной конструкции, чемодан с портативным усилителем, измерительные приборы, телефонные наушники, Женя и Миша вышли из здания и направились к морю по широкой аллее парка. Владимир Иванович обещал подойти через несколько минут, так как ему необходимо было о чем-то договориться с диспетчером института.

— Вы плаваете? — строго спросил механик, когда они уже подходили к пристани, таким тоном, словно предупреждал: «Смотрите! Плохо вам будет, если не умеете плавать. Сегодняшний выход в море — вещь опасная; может кончиться скверно…»

— А вы? — ответил Миша вопросом.

— Очень неважно. Не более десяти метров без отдыха, — пробормотал Женя смущенно.

— Я люблю нырять, — заметил Миша.

Когда уселись в моторную шлюпку и принялись ждать Владимира Ивановича, на механика снова напал зуд популяризаторства.

— Мы будем измерять направленность гидрофона, — начал он покровительственно и немного таинственно. — А что это значит? Это значит, что будет проверяться, насколько хорошо гидрофон принимает звук в воде с одной стороны, и насколько он, как говорится, отстраивается от звука, идущего с другой стороны.

Предположим, плывет корабль. Излучатель посылает в воду звуковой сигнал. Если звуку по пути встретится подводная скала или льдина, то звук, конечно, от нее отразится и вернется обратно к кораблю. А откуда он вернулся? С какой стороны? Где находится подводная скала или льдина? Впереди корабля, сбоку или сзади? Надо же определить! Опасно ли, так сказать, следовать по курсу и нужно ли его изменить, чтобы не произошло столкновения? Вот для этого и применяются гидрофоны направленного действия. Их устанавливают под ватерлинией корабля сразу несколько штук. Из них один принимает отраженный звук только с одного направления, другой — с другого, третий — с третьего. А бывает гидрофон такой конструкции, что один справляется с этой задачей, — на специальном приборе, вроде как на компасе, стрелка сразу укажет, откуда пришел отраженный звук.