看不见的指挥员——无线电操纵

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无人驾驶的飞机,受着无线电的操纵,它和有人的飞机一样上升、飞行和降落,青年的无线电爱好者们,你们一定很想知道这些关于无线电操纵的知识;那么,我们来谈谈吧。

先从打自动电话谈起

无线电操纵的过程和打自动电话的过程根相似。我们使用自动电话,实际上就是进行一种远距离的有线操纵。从你拿起话筒,听到不断的“嗡”声,并按号码拨动机号盘到听见对方铃响止。这一系列的程序里,自动电话局已经做了很多的工作。你的“拨号盘”就是个瞬间接触或切断的开关。它能够断续地向自动电话局发出脉冲信号,控制着自动电话局的自动交换机进行工作。

图1
图1 🔍原图 (803×677)

自动交换机是代替话务员工作的机件,可以用图1来说明它的工作过程。我们注意那些继电器(包括线圈、线圈的铁心和衔铁)带着弧刷(也就是活动的接触片)旋转的棘齿轮和接点等。当绕在铁心上的线圈里有一次脉冲信号的电流通过时,衔铁被吸下,让棘齿轮转过一个齿,弧刷也跟着转动,和第一号的接点相接。拨不同的号码,发出不同的脉冲信号来,弧刷便接通不同号数的接点,那一号的电话铃就响起来。图1就是2号的电话用户拨号叫4号,经交换机使4号的铃响,4号用户答话的情形。

所以打自动电话简单的说起来就是利用“拨号盘”所发生的“脉冲电流”,指挥“继电器”进行一次电的“选择”来完成看不见的有线操纵。

无线电操纵的简单原理

自动电话用脉冲电流操纵机械的原理,同样可以用来做无线电操纵。苏联的设计家姆佐夫在卫国战争前就曾做过一次试验,他在莫斯科郊外飞驶的汽车里,拨动特制的发出脉冲无线电信号的转盘,叫通了列宁格勒的朋友谈话(图2)。

图2
图2 🔍原图 (514×315)

我们都知道无线电收音机里能够放出广播台播送的美妙的歌声,如果广播电台改播瞬间的无线电脉冲电波,收音机喇叭换用像图1的继电器。那么收音机也会按着脉冲电波的数目,接通不同的电路,控制几种机械的开关。这就是无线电操纵的最基本原理(图3)。

图3
图3 🔍原图 (805×495)

无线电操纵过程里,有一个基本困难。就是其他无线电波的干扰,可能同样会使“继电器”有所动作,但这个行动的命令却不是指挥者所发出的。

苏联的无线电工程师们用了“调频”载波的发射和接收方法,把普通收音的干扰,减低到百分之一的程度。因此就解决了受无线电操纵的机件,可能有不听命令而乱动作的问题。

无线电怎样操纵船只和飞机的航行

用无线电操纵远方固定的机械动作还比较容易,若操纵像船只、飞机这样庞大的迅速运动着的交通工具,的确是件很复杂的事情。由于航海和航空技术的发达,和无线电操纵技术的进步,目前已经没有什么困难了。一只用无线电操纵的船只,没有船长和海员,能在波涛汹涌的海上自由航行。一架用无线电操纵的巨型飞机,无需飞行员的驾驶,可以顺利的飞到目的地。

用无线电操纵船只和飞机是通过许多的自动仪器来完成的,其中最主要的仪器就是“自动驾驶仪”,“自动驾驶仪”可以保证正确航向。它的构造虽不简单(图4),但它的工作原理和孩子们玩的“陀螺”一样。

图4
图4 🔍原图 (313×287)

如果把一个“陀螺”放在一块平板上旋转,将板面倾斜,可是旋转着的“陀螺”的旋轴所指的方向,能保持不变,一直到不能转动为止(图5)。

图5
图5 🔍原图 (272×277)

“陀螺”的特性被用来做成了“自动驾驶仪”,使船只在航行中由于受了海上的风浪和潮流,影响了舵的位置所引起的方向的偏差,能自动的纠正过来。按着一定的方向航行。如果要改变船的航行方向,需要能够调整一下“自动驾驶仪”上的某部分机件,这种调整都是利用电动机来转动舵的方向,并用“继电器”来控制几种电动机的开关。只要利用无线电脉冲电波从远方来操纵“继电器”的动作,船只就可由无线电操纵着左、右转弯,开快车或慢车。近代被无线电操纵的船只,可以接受数十种动作,甚至还可以有规律的发出海上灯光信号的动作。

同样道理,“自动驾驶仪”也可以被应用来控制飞机。但飞机比船只的运动更复杂,船只在海上航行是平面运动。而飞机在空中是立体运动,要有极大的稳定性才行。因此在飞机上有两种“自动驾驶仪”,一种是控制航行方向的,另一种是上、下、左、右转动的。这就构成了飞机的自动操纵体系(图6)。使飞机在一定的高度稳定的向着固定的方向飞去。

图6
图6 🔍原图 (855×621)

有驾驶员的飞机,驾驶员按下一个电钮,就可改变航行的方向。同样道理,把这个按钮联接在可以遥控的继电器上,航行的方向也可以从远方用无线电来控制。无线电操纵远方飞机的方式是多种多样的,可以在地面,在船只上,也可以在其他飞机上(图7)。

图7
图7 🔍原图 (393×314)

用无线电操纵船只和飞机有很大的军事价值。如果在无线电操纵的飞机上装有电视或传真设备,可进行最准确的空中侦察并同时传送到军事指挥部里,在那里从巨幅电视幕上会看出敌人的动态和火力布置的全景(图8)。

图8
图8 🔍原图 (613×488)

利用无线电操纵的飞机、船只可以做高射炮学习的射击目标。 

在和平建设中无线电操纵的飞机和船只,也可以用于测量、科学试验、传递邮件、探险……等许多有利于人民的活动。随着科学技术的发展,将来甚至可以用无线电操纵无人的火箭到同温层进行电离探测,或做宇宙的探险航行。(王铁生)