Матвей Львовский - Воспоминания инженера-2. Уроки жизни

Аэромагнитометр АЭМ

–

49

Ещё несколько лет после окончания Второй мировой войны в рамках поставок по Lend Lease в СССР из США поступало различное оборудование, в том числе новые приборы. Среди них оказался магнитометр А-10, предназначенный для измерения напряжённости магнитного поля Земли (НМПЗ). Изучение приложенных к прибору документов показало, что он предназначен для установки на самолете, а его чувствительная измерительная головка помещалась в специальную гондолу, которая транспортировалась с помощью прочного электрического кабеля, армированного стальным тросом, на расстоянии около 30 метров от фюзеляжа самолёта. Тем самым устранялось влияние переменного (мягкого) и постоянного магнитного поля самолёта на результаты измерений величины вектора напряжённости магнитного поля Земли. Для регистрации текущих измерений в комплекте прибора имелся бортовой самописец. Помимо чувствительной головки и самописца в комплект магнитометра входили: рама, на которой были размещены электронные блоки и блок питания, а также устройство с механическим и электрическим приводом для сматывания и наматывания кабеля. Последнее было предназначено для выпуска гондолы на требуемое удаление от фюзеляжа самолёта и возврата её в исходное положение. В то же время, в составе полученного прибора отсутствовала сама гондола. В дальнейшем, это обстоятельство дало повод для привлечения к работам по созданию гондолы Ленинградскую Военно-Воздушную Академию им. Можайского. Полученные Академией результаты аэродина-мических и прочностных исследований были положены в основу конструирования гондолы. Общение с Академией и разработка соответствующих разделов эскизно-технического проекта АЭМ-49 была возложена на aвтора.

Сам факт создания такого сложного и высокоточного прибора подтверждал мнение учёных, в том числе советских, о том, что с помощью магнитного картографирования Земной поверхности можно обнаружить крупные запасы нефти и газа, а также залежи некоторых других полезных ископаемых. Установка магнитометра на самолёте практически неограниченно расширяет область применения этого метода для геологической разведки. При этом, вероятность обнаружения, особенно, крупных залежей полезных ископаемых достаточна высока, что подтвердилось в дальнейшем. Более того, авиамагнитометрированию доступны любые географические области, в том числе и те, где суровые условия резко ограничивают или исключают наземную разведку. Этот метод позволяет произвести геологическую разведку больших территорий в короткие сроки при минимальных затратах.

Принимая во внимание эти очевидные преимущества, Министерство Геологии и Охраны Недр сочло разработку отечественного аэромагнитометра сверхактуальной. В 1948 г. Решением Правительства разработка этого важного для экономики страны прибора была возложена на ОКБ. Ответственность за разработку АЭМ-49 П. А. Ефимов возложил на А. Л. Этингофа и Е. С. Липина. Для понимания сложности поставленной перед ОКБ задачи, необходимо кратко изложить принцип действия магнитометра и некоторые особенности технической реализации. Напомним, что измеряемым магнитометром параметром является напряжённость магнитного поля Земли, имеющая векторную форму. Поэтому, для измерения полной величины вектора НМПЗ необходимо измерительый элемент строго ориентировать по его направлению. Эту задачу осуществляет ориентирующая система чувствительной головки, размещённая в гондоле. Головка была разработана выдающимися конструкторами А. А. Прозорoвым и С. И. Сновским. Ориентирующая система с помощью двух слeдящих приводов автоматически устанавливает площадку, на которой вертикально с высокой точностью закреплён измерительный элемент, в эквипотенциальную плоскость, нормальную к вектору НМПЗ. Система одинаково реагирует как на изменение направления вектора, так и на продольные и поперечные колебания гондолы в полёте.

Сам измерительный элемент, помещённый в немагнитный корпус, представляет собой тонкую полоску из магнитомягкого металла пермаллоя, на которой размещены три обмотки: первичная, вторичная (намотанная сверху первичной) и компенсационная. На первичную обмотку подаётся напряжение переменного тока частотой 400 гц заданной амплитуды. Под воздействием магнитного поля Земли полоска пермаллоя намагничивается и во вторичной обмотке трансформируется сигнал переменного тока, который поступает на вход регулируемого стабилизатора постоянного тока, подающего ток определённого знака в компенсационную обмотку, внутри которой образуется магнитное поле, компенсирующее магнитное поле Земли. Величина этого тока, строго пропорциональная напряжённости магнитного поля Земли, непрерывно в процессе измерений регистрируется бортовым самописцем. Управление ориентирующей и компенсационной системами осуществляется при помощи сложных электронных систем. По тем временам прибор относился к числу прецизионных. Например, дрейф прибора за 6 часов не должен превышать 10 гамм (одна гамма составляет одну стотысячную Эрстеда), то есть 0.1–0.2 % от измеряемой величины напряжённости, лежащей в диапазоне 50.00080.000 гамм.