В статье описывается история развития и становления научного направления параметрических приемных и излучающих систем. В настоящее время широкое распространение и коммерческий спрос получили параметрические профилографы, используемые для гидрологических исследований морского дна при прокладке донных коммуникаций, поиске заиленных объектов.
По материалам Островский Д.Б — О параметрических антеннах, «Из истории отечественной гидроакустики: Сборник статей, очерков, воспоминаний» Санкт-Петербург, 1998, 691 с.
В 1978 г. научный руководитель НИР «Хинган» Г.В.Яковлев предложил разработчикам акустических антенн рассмотреть возможность применения параметрических антенн в доплеровских лагах. Предполагаю, что его интерес был стимулирован информацией, содержавшейся в докладе на конференции OCEAN-76. Из доклада следовало, что фирма Sperry (США) разработала глубоководный, до 6000 м, доплеровский лаг с параметрической антенной. С этого времени в ЦНИИ «Морфизприбор» начинаются регулярные исследования по нелинейной акустике в се приложении к гидроакустике.
Хотя конкретным исполнителям, в частности — В.Б.Жукову, Д.Б.Островскому, практически ничего не было известно о параметрических антеннах, в ЦНИИ «Морфизприбор» кое-кто уже был знаком с этим направлением. Как впоследствии вспоминал Б.И.Леоненок, после знакомства с известной статьей Вестервельта (1963) и статьей Х.Берктея в книге «Подводная акустика» (1970) он выполнил расчеты характеристики направленности, давления и коэффициента концентрации параметрической антенны. Э.В.Лабецкий был неплохо знаком с работами Таганрогского радиотехнического института (ТРТИ) по измерительным параметрическим излучателям, побывал на всесоюзных совещаниях «Нелинейная гидроакустика-74/76». Кроме того, в 1976 г. в журнале «Судостроение за рубежом» на эту тему появилась обзорная статья А.В.Богородского. В дальнейшем, когда мы начали усиленно искать информацию, обнаружилось даже авторское свидетельство (кстати, среди отечественных — одно из самых ранних) на эхоледомер с параметрическими излучающей и приемной антеннами (авторы Ю.П.Паллей, Ю.П.Пелевин, С.А.Смирнов, приоритет 1975 г.).
Несмотря на все это, можно утверждать, что в ЦНИИ «Морфизприбор» работы по параметрике не велись. В то же время и в Советском Союзе, и за рубежом это направление достаточно интенсивно разрабатывалось уже в течение почти двух десятков лет.
Работы советских ученых опирались на обширный теоретический фундамент по нелинейной акустике. В 60-70-е годы сформировались, по мнению автора, две ведущие группы физиков, работающих в области нелинейной акустики. Первая из этих групп, которую можно условно назвать школой МГУ, состояла из ученых Московского университета, Акустического института (АКИН), Института общей физики АН (ИОФАН), Института океанологии АН, Московского института народного хозяйства им. Плеханова (МИНХ).
Вторая группа, горьковчане, начала формироваться в 50-е годы из учеников известного радиофизика А.Г.Горелика и состояла из выпускников Горьковского университета (ГГУ). Основная группа этих ученых работала в Научно-исследовательском радиофизическом институте Минвуза (НИРФИ), затем большая их часть перешла в Институт прикладной физики АН (ИПФ), остальные остались работать в НИРФИ или ГГУ. Лидерами групп были Р.В.Хохлов (МГУ) и В.А.Зверев (ИПФ), которые работали как в нелинейной акустике, так и в нелинейной оптике (а также и в других областях физики), так что имело место взаимное идейное обогащение.
Обе группы, в полном смысле, могут быть названы школами, т.к. в них имелась преемственность и одновременно работали ученые нескольких поколений: «отцы», «дети», «внуки» и «правнуки». К старшему поколению школы МГУ автор отнес бы Р.В.Хохлова, Л.К.Зарембо, В.А.Красильникова. Следующее поколение — К.А.Наугольных, А.Л.Полякова, Е.А.Заболотская, С.И.Солуян, В.II.Кузнецов; далее О.В.Руденко, Б.К.Новиков, И.Б.Есипов и другие. К старшему поколению ученых школы ГГУ, работавших в области приложений нелинейной акустики к параметрическим антеннам, можно, видимо, отнести В.А.Зверева и А.И.Калачева, за ними следуют Л.А.Островский, Е.Н.Пелиновский, А.М.Сутин, В.Е.Фридман, С.Н.Гурбатов, К.М.Заславский, Ю.А.Кобелев, И.А.Соустова, затем более молодые Д.М.Донской, В.Е.Назаров, В.Ю.Зайцев. О школе В.И.Тимошенко в ТРТИ будет сказано ниже.
Итак, к концу 70-х гг., когда мы только приступили к работам по параметрике, «научно-технический задел» (как принято говорить) уже существовал. В 1979 г. нами был выпущен первый библиографический указатель литературы по параметрическим системам (БУЛ), хотя и далеко не полный, но там уже было 386 названий открытых работ. Как это было характерно для советской науки послевоенных лет, теоретические работы значительно опережали прикладные и, тем более, их практические применения.
В 60-е годы была создана современная теория параметрических излучающих антенн, основанная на решении нелинейного уравнения акустики, предложенном Е.А.Заболотской и Р.В.Хохловым и в дальнейшем существенно дополненном В.П.Кузнецовым. Уравнение, получившее название «уравнение ХЗК» (в английской аббревиатуре KZK), явилось предметом многочисленных исследований, модификаций и сейчас признано учеными по нелинейной акустике всею мира. В уравнении ХЗК авторами были использованы идеи из нелинейной оптики, но в целом работы по параметрическим излучающим антеннам школы МГУ базировались на фундаментальных исследованиях отечественных ученых по нелинейной акустике, обобщенных ранее в книге Л.К.Зарембо, В.А.Красильникова «Основы нелинейной акустики» (1966). Книга не имела зарубежных аналогов. Работы в этой области были развиты, уже с учетом уравнения ХЗК, в книге О.В.Руденко, С.И.Солуяна «Теоретические основы нелинейной акустики» (1975; в дальнейшем переведена на английский язык).
В отличие от многих устройств, широко используемых в науке и технике, но не имеющих конкретных создателей и дат создания, для параметрических антенн можно установить и то, и другое.
Следует отметить, что параметрические антенны делятся на излучающие и приемные, в обоих типах используются принципы нелинейного взаимодействия акустических волн в пространстве. По этой причине у параметрических излучающих антенн (ПИА) и параметрических приемных антенн (ППА) много общего: «раскрыв» антенны формируется в пространстве, поэтому антенны еще называются виртуальными; размер «физического» раскрыва значительно меньше «акустического»; имеется возможность формировать узкую характеристику направленности на низкой частоте малым физическим раскрывом; характеристика направленности не зависит от частоты (в области НЧ). В то же время по технической реализации ПИА и ППА различны и принципиально необратимы, как это имеет место в случае приемно-излучающих антенн традиционного типа.
Официальный год рождения ПИА — 1960, а их «отец» — американский физик П.Вестервельт (P.J.Westervelt), который доложил основные принципы теории ПИА на 59 конференции Американского акустического общества (JASA, 1960, v.32, i.7, р.934А); на этой же конференции П.Вестервельт, Дж.Беллин и Р.Бейер (J.L.S.Bellin, R.T.Beyer) доложили результаты экспериментальных исследований ПИА. В 1962 г. была опубликована статья по экспериментам, а в 1963 г. — основополагающая работа П.Вестервельта (JASA, 1963, v.35, i.4, р.535-537), где был описан принцип действия ПИА, приведены аналитические выражения для акустического давления, характеристики направленности, проанализированы их свойства. Статья была написана настолько технически прозрачно и полно, что не давала никому возможности патентовать ПИА. Оставалась только возможность дополнений и уточнений, что и делалось впоследствии. Первый из известных патентов получил У.Кларк (Clark W.T., III, 1967, США).
Более запутанная ситуация сложилась с параметрическими приемными антеннами. Советские ученые В.А.Зверев и А.И.Калачев получили авторское свидетельство на ППА с приоритетом от 31.03.61, а в 1965 г. была опубликована их статья в ведомственном журнале «Военная радиоэлектроника». Как впоследствии рассказывал А.И.Калачев, их открытая статья на эту же тему в течение пяти лет «мариновалась» в редакции и была опубликована лишь в 1970 г. (Акустический журнал. 1970, i.2). В указанной статье была дана теория ППА, приведены выражения для чувствительности и характеристики направленности, описаны и проанализированы основные свойства.
Отметим, что теория ППА Зверева-Калачева, хотя и была впоследствии развита для иных сред распространения (помимо водной), но в основе осталась неизменной. В то же время теория ПИА П.Вестервельта претерпела значительные изменения; здесь остался неизменным только принцип — взаимодействие в пространстве сигналов двух высоких частот с выделением разностной частоты. Кроме упомянутого уравнения ХЗК, к концу 80-х гг. появилось до десятка теорий ПИА, большинство из которых проанализировано в НИР «Весы» (1988 г.), но об этом дальше.
Прикладное значение работы П.Вестервельта было быстро оценено. Вслед за первыми экспериментами автора появились работы по экспериментальным исследованиям и прикладным аспектам ПИА Х.Берктея (H.O.Berktay, Великобритания, Бирмингамский университет), В.Конрада (W.L.Konrad, NUSC — Центр подводных исследовании ВМС США), Т.Мьюира (T.G.Muir, Техасский университет) и других. Появились также сообщения о мощных источниках излучения параметрических сигналов, экспериментах в полигонных условиях.
Советские ученые ставили эксперименты в лабораторных условиях, а теоретики рассматривали приближенные методы решения уравнения ХЗК. В 1971 г. В.И.Псавко, С.И.Снесарев, В.И.Тимошенко представили на VII Всесоюзной акустической конференции доклад по экспериментальным исследованиям ПИА; работа была выполнена в не столь известном для нелинейных акустиков Таганрогском радиотехническом институте. Статья на ту же тему появилась также в 1971 г. в сборнике ТРТИ «Прикладная акустика». С начала 70-х гг. ТРТИ становится лидером исследований прикладных аспектов параметрических излучающих антенн.
Работы по параметрическим антеннам постепенно становятся основными в тематике научных исследований кафедры электрогидроакустики ТРТИ. Руководителем этих работ стал заведующий кафедрой В.И.Тимошенко, который за несколько лет сумел их сделать приоритетными и создать коллектив научных работников, состоящий в основном из недавних молодых специалистов — выпускников ТРТИ. За несколько лет была изготовлена аппаратура для экспериментов, построен небольшой акустический бассейн, оборудована плавлаборатория. В 1974 и в 1976 гг. кафедрой были организованы всесоюзные совещания «Нелинейная гидроакустика — 74/76», ежегодно стали выпускаться сборники «Прикладная акустика».
В совещаниях участвовали все ученые, имевшие наработки по параметрическим антеннам. По словам В.И.Тимошенко и его сотрудников, имела место дискуссия представителей московской и горьковской школ, завязывались полезные знакомства. Устроители проводили некоторые заседания не только в академической обстановке аудиторий. Демонстрировались также эксперименты на плавсредствах. Участники совещаний увидели в действии многочисленные макеты разработки кафедры.
На совещании 1974 г. присутствовал Р.В.Хохлов (ректор МГУ), поддержавший работы по параметрике. В середине 70-х Тимошенко привлек к совместной работе Б.К.Новикова, который в это время работал на кафедре физики Московского института народного хозяйства им.Плеханова, и его кандидатская диссертация и научные интересы были связаны с параметрическими антеннами. Новиков становится основным теоретиком кафедры, формально не являясь ее сотрудником. Большинство теоретических работ, обзоров по ПИА, выполненных на кафедре до конца 80-х гг., имеют в качестве соавтора Б.К.Новикова, который в 1988 г. защитил докторскую диссертацию по параметрическим антеннам.
Тематика работ кафедры по параметрическим антеннам была разделена на ряд направлений. Непосредственную работу выполняли аспиранты, для которых эти работы были основой диссертации. Таким образом, в течение 10-15 лет аспиранты Тимошенко регулярно выходили на защиту, а тематика их диссертаций охватила значительный круг вопросов по разработке и использованию параметрических антенн (в основном — излучающих). Вот темы некоторых защищенных диссертаций: измерительные параметрические излучатели (М.С.Рыбачек, 1978), приемно-излучающий комплекс (В.А.Воронин, 1979), учет границ в зоне взаимодействия (С.П.Тарасов, 1982), фазовые характеристики ПИА (А.А.Гривцов, 1983), излучение широкополосных сигналов (В.В.Гурский. 1984), режим самодемодуляции (И.Э.Гринберг, 1984), работа по льду (А.М.Гаврилов, 1988), комплекс широконаправленных измерительных излучателей (А.С.Казаковский, НИИ «Штиль», 1989), ПИА на суммарной частоте (В.Ю.Волощенко, 1993). Теоретической основой всех работ было уравнение ХЗК.
С конца 70-х гг. сам В.И.Тимошенко и его сотрудники начинают проводить экспериментальные исследования разработанных параметрических приборов различного назначения на научно-исследовательских судах в морях и океанах, активно ведут работы по договорам с организациями промышленности и АН. Результаты исследований публиковались в ежегодно выходящих сборниках «Прикладная акустика» (вышло 13 выпусков), занимая большую часть их объема, а также в тематических сборниках НТО судостроения им. А.Н.Крылова под редакцией В.И.Тимошенко. С 1976 г. с наиболее значимыми работами кафедра выступает на международных конференциях, регулярно публикуются статьи в «Акустическом журнале», различных сборниках, сотрудники кафедры выступают на всех отечественных конференциях.
Этапом исследований по параметрическим антеннам стал выход монографии Б.К.Новикова, О.В.Руденко, В.И.Тимошенко «Нелинейная гидроакустика» (Л.Судостроение, 1981; переведена в США в 1987 г.). В книге подробно освещены аспекты решения уравнения ХЗК применительно к ПИА, а также, на основе выполненных кафедрой исследований, рассмотрены особенности работы и приведены технические данные аппаратуры, использующей параметрические режимы излучения и приема.
Несколько раньше, в 1980 г., ИПФ АН был выпущен сборник статей «Нелинейная акустика. Теоретические и экспериментальные исследования» (под ред. В.А.Зверева и Л.А.Островского). Помимо обзорной статьи авторов книги «Нелинейная гидроакустика», в сборнике были помещены интересные для практического использования статьи К.А. Наугольных (АКИН), Л.А.Островского и А.М.Сутина (ИПФ), где были, в частности, опубликованы полученные простые оценки предельного КПД ПИА и представлены рекомендации по реализации режимов повышенной мощности. Летом того же 1980 г. в Пярну (Эстония) состоялось заседание Совета АН по физической и технической акустике (председатель Совета — Л.М.Лямшев), где большая часть докладов была посвящена нелинейной акустике и ее приложениям. С докладами выступали А.М.Сутин (о пузырьках), В.И.Тимошенко (по работам ТРТИ), О.В.Руденко и Я.М.Жилейкин (особенности решения уравнения ХЗК, МГУ) и др. Присутствовали А.И.Калачев, К.А.Наугольных, А.Л.Полякова, Л.К.Зарембо и другие ведущие ученые по нелинейной акустике.
Из этого краткого обзора видно, что к концу 70-х гг. отечественная наука имела значительные наработки по параметрическим антеннам как в теории их построения, так и в экспериментальных исследованиях. Но эти работы были сосредоточены целиком в академических и учебных организациях.
Вернемся к началу работ в ЦНИИ «Морфизприбор». После предложения Г.В.Яковлева по НИР «Хинган» автор этих строк был командирован в Горький в недавно организованный Институт прикладной физики АН. К этому времени уже существовали давние контакты по различным областям теоретической гидроакустики с В.А.Зверевым и сотрудниками возглавляемого им отделения гидрофизики ИПФ. Представителя ЦНИИ «Морфизприбор» принимали «отцы» отечественных параметрических антенн В.А.Зверев и А.И.Калачев, которые познакомили с текущими работами по параметрике, особенностями экспериментов; быстро был решен вопрос о проведении совместных экспериментальных работ на Ладожском полигоне ЦНИИ «Морфизприбор».
В начале 1979 г. был подготовлен источник сигнала накачки — плоско-поршневой излучатель на 100 кГц. От ИПФ для методической помощи был командирован А.В.Богатенков, имевший к тому времени опыт экспериментов с параметрическими антеннами в лабораторных условиях; в экспериментах на полигоне участвовали Д. Б.Островский и В.А.Новиков. Работы продолжались до тех пор, пока позволяла ледовая обстановка. Удалось получить «безлепестковую» ДН до уровня ниже -50 дБ (в литературе такие экспериментальные данные отсутствовали), было подтверждено постоянство ширины главного максимума в диапазоне 2,5 октавы. Кроме того, удалось сформировать двухлучевую ДН на разностных частотах. Эти работы в дальнейшем послужили основой для проектирования доплеровского лага в НИИ «Риф» (Бельцы, Молдавия).
Полученные новые результаты и подтвержденные известные данные о характеристиках ПИА получили высокую оценку как со стороны заказчика, так и у коллег (теперь — уже коллег), занимавшихся нелинейной акустикой. Было опубликовано несколько статей (авторы В.Б.Жуков, А.И.Калачев, Д.Б.Островский, Г.В.Яковлев), завязались контакты, оформившиеся в бывшие тогда модными нефинансовые договоры о творческом содружестве: с МГУ (Л.К.Зарембо, в дальнейшем О.В.Руденко), АКИН (АЛ.Полякова), ИПФ (А.И.Калачев, затем присоединился А.М.Сутин), НИИ «Риф» (А.Е.Коноплин) и др.
В середине 1980 г. в ЦНИИ «Морфизприбор» началась небольшая специализированная НИР «Памир» (научный руководитель Д.Б.Островский) по ПИА применительно к режимам навигации, дополненных в процессе выполнения еще режимом связи. К выполнению этой НИР, кроме антенщиков (И.И.Беляков), были привлечены разработчики генераторного устройства (В.А.Майоров), а также некоторые комплексники. Летом 1980 г. в институт по распределению поступил выпускник кафедры «Радиофизика» ЛГУ В.Б.Железный, и была образована минигруппа по параметрическим антеннам Островский-Железный.
В теоретическом плане в НИР «Памир» мы попытались разобраться со спецификой нелинейного преобразования при излучении разностной частоты: уровнем давления, формированием ДН, влиянием зоны формирования, повышением КПД. Были сопоставлены известные к тому времени модели Вестервельта, ХЗК и Моффетта-Меллена.
Зимой 1980-81 гг. на Ладожском полигоне опять был поставлен обширный эксперимент, на этот раз — с антенной длиной полтора метра, работавшей на частоте 11 кГц. Возбуждение преобразователей антенны производилось от генератора доплеровского лага «Самшит». В эксперименте участвовали Д.Б.Островский, В.Б.Железный и В.А.Новиков. Качественно были повторены результаты НИР «Хинган» (узкая ДН, низкий уровень бокового поля, постоянство ширины главного максимума); но в области низких частот удалось получить узкую ДН с малым уровнем боковых лепестков в диапазоне 26 Гц-3 кГц, т.е. шириной почти 7 октав. В этом же частотном диапазоне удалось измерить частотную характеристику, что дало возможность сопоставить данные эксперимента с расчетами по различным методам, в частности ХЗК, Моффетта-Меллена, Вестервельта и других авторов. Оказалось, что метод Моффетта-Меллена для определения уровня развиваемого на разностной частоте давления в диапазоне отношения частот разностной к частоте накачки от 5 до 20 предпочтительнее других. При больших снижениях по частоте все методы давали меньшие результаты, чем в эксперименте, а при малых снижениях методы ХЗК и Моффетта-Меллена сближались. Все методы не в полной мере соответствовали экспериментальным данным по боковому полю. Метод ХЗК определял зависимость от расстояния, что важно при измерениях на сравнительно близких расстояниях от источника и что не определял метод Моффетта-Меллена. Отметим, что расчеты по методу Вестервельта не соответствовали экспериментальным данным ни по ширине ДН, ни по частотной характеристике давления.
В процессе проведения экспериментов удалось выявить специфические требования, предъявляемые к аппаратной части. На вход источника сигнала не должны поступать из усилителя мощности сигналы комбинационных частот, в том числе разностной, т.к. собственное слабонаправленное излучение на этих частотах создает «юбку» на ДН, поднимая уровень бокового поля. Оказалось, что усилители мощности обычного типа, в том числе ламповые и полупроводниковые, не говоря уже о тиристорных, не в состоянии передать в антенну «чистый» двухчастотный сигнал (в теоретическом плане на это обратил внимание В.А.Майоров). В приемном тракте при измерениях на сравнительно небольших расстояниях сильный сигнал накачки перегружает предварительный усилитель, а возникающие нелинейные искажения невозможно отделить от сигнала разностной частоты, связанного с нелинейностью среды. Также затруднительно оказалось согласовать пассивный фильтр в широком диапазоне частот с акустическим приемником. Для входных цепей измерительного приемника требовался динамический диапазон порядка 100 дБ в широкой полосе частот.
В НИР «Памир» были сформулированы комплексные требования по использованию параметрического режима излучения для эхолота, доплеровского лага, эхоледомера, системы связи, исходя из ТТХ этих гидроакустических систем, а также рассмотрены возможности реализации узконаправленного излучения. В.А.Майоров, исследовавший работу передающего тракта в режиме излучения двухчастотного сигнала, необходимого для возбуждения источника, впервые (публикаций на эту тему не было) получил результаты по особенностям построения генераторного устройства.
Результаты НИР «Памир», как теоретические, так и экспериментальные, вызвали интерес не только у заказчиков (НИИ РЭ ВМФ и НИИ океанографии и гидрографии), но и у комплексников ЦНИИ «Морфизприбор» — разработчиков активных гидроакустических средств (И.В.Емельянснко, И.Г.Астров, Г.М.Осмоловский).
В процессе выполнения и после завершения НИР «Памир» «нелинейщики» ЦНИИ «Морфизприбор» полностью адаптировались среди ученых и разработчиков параметрических антенн. Их стали приглашать на все мероприятия научно-технического характера, были перезаключены договоры о творческом сотрудничестве с МГУ, АКИН, ИПФ, НИИ «Риф», заключены новые договоры с МИНХ (Б.К.Новиков), Тихоокеанским океанологическим институтом (ТОИ ДВНЦ АН — В.А.Буланов), ЛЭТИ (С.В.Ивлиев); в командировках и личных встречах были установлены рабочие контакты, осуществлялся взаимный обмен информацией с Е.А.Заболотской, В.И.Тимошенко и его сотрудниками. В.П.Кузнецовым. К нам стали присылать на отзыв диссертации по нелинейной акустике.
С начала 80-х гг. интенсивно развиваются отечественные прикладные исследования и разработки систем, использующих параметрические антенны, а также идет дальнейшая разработка физико-математических аспектов параметрики. В НИИ «Риф» (А.Е.Коноплин) в серии полигонных экспериментов установлена возможность сканирования ДН ПИА на разностной частоте в произвольном диапазоне углов (а не в пределах луча ДН, как это утверждалось в известной работе Х.Берктея, 1970); обоснование такой возможности было сделано еще в НИР «Хинган» (1979). Там же, в НИИ «Риф», была изготовлена серия макетов с ПИА для профилирования и поиска заиленных объектов (НИР «Шельф», научный руководитель А.К.Должиков), для доплеровского лага (ОКР «Бокал-2», главный конструктор С.Т.Барась). В ТОИ (В.А.Акуличев, В.А.Буланов) ПИА используется для оценок характеристик пузырьков в приповерхностном слое. На X Всесоюзной акустической конференции В.П.Кузнецов (Институт океанологии АН) выступает с докладом об использовании параметрических антенн и нелинейных эффектов в геофизике, Л.А.Островский с сотрудниками (ИПФ) публикует ряд статей по нелинейному распространению в твердых телах, что послужило научным заделом для нелинейной диагностики (Д.М.Донской. А.М.Сутин и др.). В.В.Гущин и Ю.М.Заславский (НИРФИ) предложили метод сканирования ДН ППА. В экспедиционном рейсе на НИС «Академик Лебедев» (АКИН) выполняются исследования по параметрическому излучению с помощью штатных средств судна (К.А.Наугольных), А.Л.Полякова и И.Л.Базанов проводят серию экспериментов по повышению КПД ПИА с помощью пузырьков. В 1982 г. выходит монография Н.С.Бахвалова, Я.М.Жилейкина и Е.А.Заболотской «Нелинейная теория звуковых пучков», где подробно описаны методы и особенности решения уравнения ХЗК.
Публикуется ряд статей по обращению волновых фронтов (Ф.В.Бункин с сотрудниками — Институт общей физики АН, К.А.Наугольных с сотрудниками). В ТРТИ изготовлены макеты параметрических излучателей и параметрических приемников различного назначения: для геофизических и океанографических работ, подводного буксируемого аппарата (совместно с ЦНИИ «Гидроприбор»), эхолотирования. создан параметрический измерительный приемник, для контроля рыбных скоплений и др. Аппаратура выставляется на ВДНХ, по телевидению несколько раз показывают сюжет о поисках в Симлевском озере с помощью параметрического профилографа ТРТИ затонувшей кареты Наполеона; сотрудники кафедры, при активной роли В.П.Кузнецова, участвуют в океанических экспедициях на НИС Института океанологии. НИИ «Бриз» при участии ТРТИ разрабатывает параметрические тракты для рыбопоисковых ГАС «Пескарь» и «Сарган». Отметим также обзор зарубежных патентов по системам, использующим параметрические методы излучения и приема — автор В.И.Телятников («Зарубежная радиоэлектроника», 1980, i 3).
В 1983 г. в ЦНИИ «Морфизприбор» началась крупная поисковая НИР «Орбита-ПЛ» (научный руководитель Н.А.Князев). С предложением рассмотреть параметрический режим излучения для гидролокационных систем к нам обратился заместитель научного руководителя НИР Г.М.Осмоловский, с которым ранее мы начинали эти исследования по НИР «Аган».
Круг задач был, по сути, комплексным, а не антенным, что соответствовало существу проблемы, т.к. параметрические антенны не являются только акустическим антеннами, а представляют собой совокупность акустической антенны, участка среды распространения, тракта излучения и первичной обработки. Необходимо было решать задачи комплексников: определять дистанцию обнаружения, учитывать различные помехи, формулировать требования к акустическим антеннам, аппаратуре трактов и т.п.
Поскольку параметрические антенны являлись новым средством для активных режимов, встал вопрос об их сопоставлении с антеннами традиционного типа. Известно, что КПД ПИА весьма низок, и сравнение по обычному для антенн критерию мощности (давления) сразу же делало эти антенны неконкурентоспособными. В то же время от системы требуется не мощность, а дальность, точность, скрытность работы, помехоустойчивость. К системе предъявляются также требования по энергопотреблению, массогабаритным характеристикам и т.д. Ясно, что от методики сопоставления зависит и результат.
В качестве основного критерия решили взять дальность обнаружения цели при одинаковых с обычной антенной площадях раскрыла, потребляемой генераторным устройством электрической мощности; остальные характеристики обнаружения (условия распространения, параметры цели, параметры приемного тракта и др.) оставались одинаковыми. Расчеты, сделанные по общепринятым методикам расчета дальности, показали, что при чисто шумовой помехе тракт с ПИА имеет дистанцию обнаружения 30-70% от этого показателя тракта с обычной антенной. В случае реверберационной помехи ПИА превосходит обычную антенну в разы. При этом сохраняется узкая малолепестковая ДН на НЧ, т.с. обеспечивается точность и скрытность.
Предполагая расширение возможных областей использования ПИА и необходимость подтверждения проработок в натурных условиях, исполнителями НИР были рассмотрены возможности работы в режиме параметрического излучения излучающих трактов основных гидроакустических систем ПЛ и НК (всего было рассмотрено восемь систем). Оказалось, что близким к оптимальному с точки зрения параметрики является только один из частотных диапазонов МГК-100.
Князев и Осмоловский предложили подготовить программу и методику натурного эксперимента на тракте измерения дальности МГК-100. Консультативную помощь оказывал опытный комплексник, бывший главный конструктор одного из изделий И.М.Серебряков, в подготовке участвовал сотрудник отдела антенных устройств НИИ РЭ ВМФ О.В.Торопов. К концу 1983 г. документы были переданы в НИИ РЭ, где их дополнили В.И.Фомичев и его сотрудники, которые, оказывается, уже в течение нескольких лет проводили поисковые работы по параметрическим излучающим системам (у них уже было по крайней мере два авторских свидетельства с приоритетом 1978 г.), а в это время участвовали в НИР «Орбита» и в собственном НИР «Апертура-84» (научный руководитель А.П.Прошин). В 1 кв. 1984 г. из Москвы сообщили, что эксперименты по НИР «Орбита» включены в план первого полугодия и выделяется корабельное обеспечение на Северном флоте.
В дальнейшем организацию работ по натурным экспериментам взял на себя А.П.Прошин, который еще в течение нескольких лет руководил работами по параметрическим системам в НИИ РЭ ВМФ. В середине лета группа во главе с Прошиным прибыла в Ура-губу. В группу входили О.В.Торопов и С.А.Михайлычев (НИИ РЭ ВМФ), И.Л.Базанов (АКИН), Д.Б.Островский, а также приглашенные Прошиным сотрудники ТРТИ С.А.Борисов и В.В.Гурский. Таганрогцы привезли два блока формирователей сигнала в экспедиционном исполнении, а мы с Тороповым — 12 ящиков с аппаратурой и несколько измерительных приборов на руках. Началось долгое сидение, т.к. корабельное обеспечение, несмотря на соответствующие директивы, не выделялось. Прошин звонил и требовал, а потом стал перемешаться по треугольнику Североморск-Москва-Ленинград. Группа в это время получала расходные материалы (кабели, провода, разъемы, спирт и др.), проверяла аппаратуру и, используя белые ночи и доброжелательное отношение командиров ПЛ и командования соединения, подбирала места для подключения и установки. Михайлычеву полулегально удалось сходить в краткосрочное плавание.
Наконец, была выделена конкретная ПЛ и назначен срок выхода. Но до того ПЛ должна была выполнить другое задание. Естественно, мы встречали «свою» ПЛ уже на пирсе. Командир радостно сообщил, что наша работа отменяется, т.к. обнаружена неисправность в двигательной установке. Через несколько дней Прошин по телефону дал команду собираться, флот переносил эксперимент на II полугодие.
Полтора месяца обогатили нас знаниями организации работ на флоте, быта в закрытом городке, удалось познакомиться с МГК-100, который участникам работ ранее был известен только по технической документации.
Следующий этап начался в середине ноября, группа в том же составе и с теми же приборами прибыла на старое место. Предположение, что все документы готовы, не оправдалось: все кальки маневрирования, таблицы переговоров и прочее пришлось готовить заново. Прошин опять большую часть времени проводил в «инстанциях» и иногда общался по телефону с Тороповым. Но в середине декабря Прошин появился лично, на одну из машин загрузили аппаратуру для «ПЛ-цели» для организации приема сигналов прямого излучения. и Торопов с Базановым отправились в Западную Лицу. Остальные загрузились в грузовик и переехали в Гаджиево. Оказалось, что из Гаджиево выделяется ПЛ с МГК-100, на которой необходимо установить тракт параметрического излучения.
Молодой и очень ироничный командир ПЛ лично руководил разгрузкой наших ящиков, на ПЛ уже работала бригада гарантийного цеха завода «Водтрансприбор». Выход был назначен на следующий день и состоялся в назначенный срок, в нужном месте встретили «ПЛ-цель». Погрузились на малую глубину и начали работу. Таганрогцы находились в генераторной, обеспечивая работу приставки-формирователя, командир отслеживал эхоконтакты по своему терминалу, остальные участники эксперимента втиснулись в рубку гидроакустиков. Пошли первые посылки. Запоминающий осциллограф был включен в режим медленной развертки в качестве индикатора эхо-сигналов разностной частоты. Никакая обработка не применялась. Приемный тракт ГАК работал в штатном режиме.
При появлении эхо-сигналов на осциллографе раздались возгласы, т.к. никто из гидроакустической группы еще ни разу не видел такой четкой отметки эхо при работе в режиме ИД. В рубку пришел командир, эхосигналы на осциллографе продолжали появляться, а в штатном режиме наблюдалась только реверберация. Таганрогцы переключали формирователь с одной разностной частоты на другую — так проработали час. Затем ламповый усилитель мощности отказал. На работу нам были выделены сутки, и все оставшееся время, вместе с персоналом, мы пытались реанимировать тракт. Безуспешно…
Возвратились на берег, перегрузили магнитофон и осциллограф в оборудованную при мастерской лабораторию. Прошин дал команду провести экспресс-анализ пленок, т.к. через трое суток планировался второй выход. Первичная обработка показала, что получено от 30 до 65 % эхоконтактов от числа посылок. Командир соединения посчитал это рекордом, т.к. за весь год на флоте было всего 6 эхоконтактов в режиме ИД. Об этом Прошин сообщил в «верхи». К сожалению, не было информации от наших товарищей, которые должны были записать сигналы прямого излучения: их ПЛ последующие после эксперимента трое суток выполняла свое задание и не возвращалась на базу.
Разрешили повторный выход. Главным было — заставить работать излучающий тракт, чем занялись гарантийщики. К назначенному сроку они сообщили о готовности, но Прошин опасался возможного отказа во время работы и хотел взять на борт кого-либо из ремонтной бригады. Они отказывались: такая работа дополнительно не оплачивалась. Распоряжение главного инженера ЦНИИ «Морфизприбор», к которому дозвонился Прошин, гарантийщики не восприняли, ведь зарплату им начислял начальник их цеха.
Настройка и отладка продолжались до самого выхода. Только когда ПЛ отошла от пирса, оставшегося на борту последнего из ремонтной бригады предупредили об отплытии. Он выскочил наверх, но между бортом и пирсом уже было более десятка метров. Рабочий, мягко говоря, возмутился, с берега ему махали успевшие вовремя сойти товарищи. Разрядить обстановку вызвался начальник РТС, он пригласил рассвирепевшего рабочего к себе в каюту, откуда они вскоре вышли, вполне довольные друг другом. Конфликт был исчерпан, а техника во время эксперимента работала без сбоев.
На втором выходе решили повторить программу первого: излучение в параметрическом режиме сначала антенной тракта ИД, а затем широконаправленной антенной тракта ближней обстановки. Плавание осуществлялось на глубинах больших, чем в первый раз. Вскоре наша шумная ПЛ потеряла более «тихую» ПЛ-цель, по связи ее положение установить можно было лишь приблизительно. Поэтому излучали, руководствуясь согласованной схемой маневрирования. Эхо-контактов в этот раз было меньше, но с высокочастотной антенной удалось поработать в более широком диапазоне разностных частот. Формирователь ТРТИ позволял вести излучение не только на одной разностной частоте, но и в режиме ЛЧМ с изменяемой полосой, а также обеспечивал излучение многокомпонентного сигнала, который, по оценкам ученых ТРТИ, должен был увеличить КПД.
По возвращении в Гаджиево к нам присоединились Торопов и Базанов. Они успешно записали все типы сигналов прямого излучения, в том числе — широкополосные, а также сигналы накачки, что впоследствии помогло оценить количественно КПД параметрического излучения.
После краткой предварительной обработки всех данных в базе составили несколько протоколов, которые с удовольствием подписал командир ПЛ. Прошин отправил несколько шифровок в военно-морские «верха», наиболее частым словом в них было «впервые…». Действительно, мы впервые реализовали тракт параметрического излучения на штатном средстве отечественной ПЛ с помощью несложной приставки, показали его успешную работу, излучили ЛЧМ-сигнал с полосой более двух октав. Но хотя прямых данных о зарубежных работах аналогичного содержания у нас до сих пор нет, известно, что еше в середине 70-х гг. в NUSC (США) был разработан и испытан самый мощный параметрический излучатель на 40 кВт, Конрад (автор многих статей и отчетов) был начальником отдела NUSC, а Моффетт и Меллен — его гражданскими сотрудниками. В ARL Техасского университета под руководством Мьюира также был разработан и испытан мощный параметрический источник. Кроме того, большинство статей по параметрическим системам, опубликованных в JASA, написаны на основании работ, выполнявшихся по контрактам с различными организациями ВМС США (исключая, пожалуй, статьи самого П.Вестервельта).
Итак, первый натурный эксперимент оказался весьма удачным. В НИИ РЭ ВМФ смонтировали стенд анализа и в течение нескольких месяцев занимались обработкой магнитофонных записей. В этой работе участвовали Железный, Михайлычев, Островский, Торопов. Все делалось вручную, персональных компьютеров тогда не было, главными инструментами были запоминающий осциллограф и спектроанализатор, использовали транспонирование с помощью магнитофона, анализ с помощью кольцевой магнитной ленты. Выпустили совместный отчет (НИИ РЭ ВМФ и ЦНИИ «Морфизприбор»), а материалы эксперимента вошли во все итоговые отчеты по НИР «Орбита», докладывались на защите темы — других натурных экспериментов никто в этой НИР не проводил.
Во второй половине 80-х гг. увеличивается количество работ прикладной направленности по параметрическим антеннам и продолжаются теоретические и экспериментальные исследования их свойств. В.Б.Железный предложил новый метод расчета характеристик ПИА (Прикладная акустика, 1985, вып.11), впоследствии развитый и названный методом волновых фронтов. Предложенный метод базировался на интегральных характеристиках взаимодействующих волн и был развит для сферических и цилиндрических волновых фронтов. Так же, как и в методе ХЗК, можно было рассчитывать зависимость давления от расстояния. В инженерном плане новый метод был проще, чем метод ХЗК, при расчетах мощных излучателей и, самое главное, был ближе к экспериментальным результатам, чем методы ХЗК и Моффетта-Меллена. К этому времени различными авторами уже была показана ограниченность расчетных соотношений Вестервельта, и его метод не использовался.
В ИПФ А.М.Сутин и В.Е.Назаров провели исследования характеристик ПИА в пузырьковом слое, показав возможности существенного повышения КПД; аналогичные работы выполнялись А.Л.Поляковой. В.Ю.Зайцев и А.М.Сутин начали исследования распространения сигналов разностной частоты при многомодовой структуре, впоследствии перешедшие в работы по нелинейной томографии океана.
В.А.Акуличев и В.А.Буланов (ТОИ, затем группа Акуличева перешла в Институт проблем морских технологий ДВО АН) создали измерительный цифровой комплекс для обработки данных при зондировании океана. ПИА здесь был инструментом широкополосного излучения. Начинаются работы по параметрическим антеннам в Новосибирском электротехническом институте (А.Н.Яковлев), продолжаются в Дальневосточном политехническом институте (В.И.Короченцев с сотрудниками). В НИИ «Риф» приступают к работам по эхоледомеру (ОКР «Нилас», главный конструктор Г.Н.Андриевский), к разработке аппаратуры для подводных пловцов, к созданию эхолота (OKР «Вазомоторы», главный конструктор Б.М.Манулис). НИИ «Риф» и ЦНИИ «Морфизприбор» провели совместный эксперимент на Ладожском полигоне (методическое обеспечение и организация были выполнены Железным). Здесь удалось измерить боковое поле параметрического излучателя до -75 дБ, что было весьма актуально для разработки доплеровского лага. В ЛЭТИ С.В.Ивлиев проводит исследования параметрического приемника Зверева-Калачева, и совместно с В.Б.Железным занимается измерениями нелинейного параметра среды. На заводе им. Ленинского комсомола (Комсомольск-на-Амуре) Г.Ф.Вильдяйкин выполняет серию экспериментов по излучению широкополосных сигналов инфранизких частот в параметрическом режиме (доложено на 11 Международном симпозиуме по нелинейной акустике, Новосибирск). Отметим также работы МИНХ по экономическому обоснованию использования параметрических антенн, обзоры О.В.Руденко по нелинейным взаимодействиям в журнале «Природа» и С.В.Ивлиева — по параметрическим приемникам («Судостроение за рубежом», 1984). Разделы по параметрическим антеннам включены в учебные пособия (ТРТИ, Ленинградский кораблестроительный институт, МГУ, Горьковский университет, ДВПИ, Военно-морская академия и др. вузы).
Справедливым будет утверждение, что, исключая Киевский НИИ гидроприборов, во всех НИИ, имеющих отношение к гидроакустике, в той или иной степени велись разработки по параметрическим антеннам, по большей части — излучающим.
За рубежом к середине 80-х гг. параметрические антенны имеются уже в виде промышленных образцов. Наиболее ярким событием было испытание в 1984 г. в Атлантическом и Индийском океанах глубоководного параметрического эхолота-профилографа Atlas Parasound, разработанного фирмой Krupp Atlas Elektronik (ФРГ). По инициативе В.П.Кузнецова, строящиеся в Финляндии для Института океанологии два научно-исследовательских судна были оснащены эхолотами Atlas Parasound.
Хотя все эти события значительно повысили потенциал внедренческой готовности гидроакустических средств с параметрическими антеннами, ни они, ни успешные натурные эксперименты по НИР «Орбита» не заинтересовали ВМФ и ведущий институт по гидроакустике — ЦНИИ «Морфизприбор» в использовании методов нелинейной акустики. Однако, прорыв все-таки произошел.
В марте 1985 г. главный инженер ЦНИИ «Морфизприбор» Г.Е.Смирнов собрал совещание, на котором присутствовали сотрудники, хотя и знакомые между собой, но в последние годы не работавшие по общей тематике. Г.Е.Смирнов дал команду незамедлительно лететь во Владивосток для участия в работе межведомственной комиссии по опенке эффекта параметрического приема, обнаруженного специалистами Дальневосточного полигона ВМФ. О существе эффекта он ничего сообщить не мог кроме того, что с помощью простой приставки к МГК-100 и МГ-10 удалось существенно повысить потенциал и во время учений обнаружить цель, которую штатными средствами «не слышали».
Участникам эксперимента по НИР «Орбита» за несколько дней до совещания С.А.Михайлычев сообщил, что на Восточном полигоне реализован параметрический приемник с базой 1,5 м. Это противоречило теории Зверева-Калачева, все посмеялись над «очередной выдумкой военных», предположив, что дело связано с нелинейностью тракта, а с этой типичной ошибкой начинающих хорошо знакомы все экспериментаторы.
Через два дня вручили авиабилеты, все необходимые документы, а деньги пообещали выслать телеграфом (выслали!). В самолете встретили других ленинградцев, в аэропорту «Артем» уже были москвичи, всех посадили в автобус и отвезли в гостиницу, а утром, также на автобусе — на полигон, накормили завтраком и собрали в кабинете начальника. Оказалось, что председателем комиссии является А.П.Прошин (в дальнейшем уровень комиссии повысили и председателем назначили начальника штаба ТОФ Г.А.Хватова). Членами комиссии были Ж.Д.Петровский (НИИ РЭ ВМФ), И.Б.Есипов и Л.В.Седов (АКИН), Ю.А.Михайлов, Д.Б.Островский, Б.В.Тесляров, В.М.Хрусталев, В.В.Яковлев (все — ЦНИИ «Морфизприбор»), представители Военно-морской академии, ТОИ, Дальневосточного полигона и других войсковых частей. Всего 16 человек.
Эффект, который авторами был назван параметрическим приемом, был обнаружен экспериментально А.С.Кравченко и Д.Д.Кашубой. Он выражался в появлении модуляции высокочастотного сигнала, если этот сигнал попадал в поле низкочастотного сигнала, т.е. действительно, по модели взаимодействия сигналов, соответствовал параметрическому приему. Один из авторов, А.С.Кравченко, рассказывал, что он обращался в ИПФ по истолкованию «параметрического приема» с базой 1 — 2 м, но А.И.Калачев разъяснил, что по теории такого быть не может, и предложил искать нелинейность в аппаратуре. Авторы с сотрудниками провели серию экспериментов в бассейне, изготовили приставки к штатным гидроакустическим средствам; приставки могли выделять модуляционные составляющие.
Провели натурные эксперименты и испытания, в том числе — во время учений. Командующий ТОФ В.В.Сидоров постоянно интересовался проводимыми работами и после ряда успешных обнаружений инициировал создание межведомственной комиссии.
В составе комиссии, довольно многочисленной, с параметрическими антеннами на уровне разработчиков были знакомы только двое: Есипов и Островский, возможно, и Седов. Остальные, по-видимому, имели лишь общие представления о специфике параметрических антенн, хотя в традиционной гидроакустике, конечно, разбирались и могли квалифицированно сопоставить новое средство с имеющимися. Авторы, представившие комиссии доклад и ряд отчетных материалов, не претендовали на обоснование теории эффекта и его физического механизма, а предложили рассмотреть большое количество экспериментальных данных, в основном, — по дальности обнаружения и длительности контактов. Через несколько дней комиссия в полном составе была доставлена на базу ПЛ, где Д.Д.Кашуба и его сотрудники В.В.Кравченко и Г.И.Лямин подсоединили приставку к МГК-100. После небольших проверок работоспособности вышли в море.
Работали независимо в двух режимах: в штатном и с приставкой. Во всех случаях, когда цель обнаруживалась штатным режимом, ее фиксировали с помощью приставки; кроме того, приставка «слышала» («видела») даже в тех случаях, когда штатный режим терял или не обнаруживал цель. Плавание продолжалось много часов. Кашуба и его сотрудники охотно отвечали на все вопросы, по желанию членов комиссии меняли режимы работы приставки, каждый мог прослушивать сигнал или увидеть его на экране спектроанализатора. То, что эффект есть, согласились все, но отчего — объяснить никто не мог.
По возвращении во Владивосток развернулись дискуссии. Д.Д.Кашуба. А.С.Кравченко, В.В.Кравченко, Г.И.Лямин рассказывали об экспериментах. Более информированные члены комиссии разъяснили остальным принцип действия параметрического приемника Зверева-Калачева и невозможность его реализации так, как это делалось в проверяемой аппаратуре. Вспомнили старые американские патенты Тернера (W.R.Turner, заявл. 1969, опубл. 1975) и Робинсона (Th.М.Robinson, заявл. 1971, опубл. 1975), где параметрический прием был построен на реверберационном эффекте и взаимодействии с шумами, но в этих патентах не было данных о количественных соотношениях и параметрах аппаратуры; была только идея и структурная схема возможной реализации.
На втором выходе, где присутствовал Есипов (АКИН), уже не было двух из трех адмиралов, участвовавших в первом выходе. Результаты, в основном, повторились: малошумную «Варшавянку» оба тракта «не видели», но все-таки тракт с приставкой, как выяснили при сопоставлении схем маневрирования, «держал» ее несколько минут.
Все члены комиссии признали наличие эффекта и скрепили своими подписями соответствующие протоколы. Военные были настроены немедленно начать массовое производство приставок; разработчики (ЦНИИ «Морфизприбор», АКИН) и сами авторы считали, что отсутствие знания природы эффекта, требований к параметрам аппаратуры не дает возможности начать разработку, необходимы дополнительные исследования. Руководство ЦНИИ «Морфизприбор» к результатам работы комиссии отнеслось спокойно: в это время на Востоке сдавали МГК-540, поэтому надо было удовлетворять любые просьбы командующего ТОФ разобраться с новыми гидроакустическими средствами. Другое дело — их разрабатывать…
Однако адмирал Сидоров сумел добиться постановки НИР с прямым финансированием по линии ВМФ (случай весьма редкий в те годы). Головным исполнителем назначили АКИН, соисполнителями ЦНИИ «Морфизприбор», ИПФ, НИИ РЭ ВМФ, Дальневосточный полигон. ТЗ на НИР, как мне представляется, формировали Кашуба, Прошин и Наугольных, люди с различными взглядами и научно-техническими интересами в области нелинейной гидроакустики. Поэтому, кроме параметрического приема, в ТЗ значительное место заняли вопросы фундаментально-прикладного характера по нелинейной акустике и по параметрическим излучателям, что, видимо, сделало возможным участие в НИР Института прикладной физики. В середине лета ТЗ на НИР «Авача» пришло в ЦНИИ «Морфизприбор».
С середины 70-х гг. основные усилия разработчиков ЦНИИ «Морфизприбор» и практически полностью — руководства института были сосредоточены на режиме приема. Активные средства были вынесены на обочину научных исследований и разработок. Случайно получилось, что летом 1985 г. в ЦНИИ «Морфизприбор» пришли две работы, которые потенциально давали возможность существенно повысить характеристики приемных систем. Одной из этих работ была НИР по параметрическому приему («Авача»), постановка которой явилась следствием работы Межведомственной комиссии, другая НИР, стимулированная АКИН, также была посвящена нетрадиционным методам приема. Д.Д.Миронов, который в то время являлся заместителем директора по научной работе, решил организовать в комплексном отделении специализированное подразделение по нетрадиционным методам в гидроакустике.
В это подразделение вошли известный ученый-гидроакустик В.И.Клячкин со своими давними сотрудниками В.В.Яковлевым и В.В.Чернышом, опытные комплексники Ю.И.Флеер и Г.Н.Морозова. Группа Островского к тому времени насчитывала пять человек и также перешла в новое подразделение. Руководителем группы (в дальнейшем преобразованной в научно-исследовательский сектор) стал Яковлев, научным руководителем — Клячкин; группа имела сильный научный потенциал: доктор наук и два кандидата, пять научных сотрудников. Чувствуя поддержку Миронова, начальник отдела К.И.Полканов пополнял группу, в которой вскоре стало 14 человек. Так, благодаря Д.Д.Миронову, в прикладном институте Минсудпрома появилось специализированное подразделение по нетрадиционным методам, ориентированное на перспективные работы.
НИР «Авача» попала в разряд приоритетных работ, что очень хорошо подтверждается уровнем ее научного руководства: научный руководитель головного исполнителя АКИН — заместитель директора, профессор Л.М.Лямшев, первый заместитель научного руководителя — профессор К.И.Наугольных; в НИИ РЭ ВМФ — научный руководитель заместитель начальника НИИ Е.Я.Бузов, его заместитель — начальник отдела А.П.Прошин; на Дальневосточном полигоне — научный руководитель начальник полигона Д.Д.Кашуба; в ИПФ — научный руководитель заместитель директора член-корреспондент АН В.А.Зверев; в ЦНИИ «Морфизприбор» — научный руководитель с.н.с. В.В.Яковлев, заместитель — м.н.с. Д. Б.Островский.
Для МФП основным в ТЗ была разработка и изготовление малой серии приставок к ГАК для реализации параметрического приема по методу полигона (реверберационный параметрический прием; приемник Зверева-Калачева стали называть классическим) и параметрического излучения. Приставки были предназначены для испытаний в натурных условиях на трех флотах, а также на Ладожском полигоне. При изготовлении приставок, что необходимо было сделать в очень короткие, по меркам ЦНИИ «Морфизприбор», сроки, большую помощь оказывал Миронов, который взял на себя курирование этой темы, чего ни в дальнейших работах, ни до того не наблюдалось со стороны руководства института в отношении параметрических антенн.
Для выяснения физической сущности и измерения в контролируемых условиях эффекта реверберационного параметрического приема главными были эксперименты на Ладожском полигоне. Однако, не дожидаясь работ на Ладожском полигоне, С.А.Михайлычев провел эксперимент на Севере с МГК-500, используя только штатную аппаратуру и записывая сигнал на магнитофон. Обработка результатов совместно с В.Б.Железным выявила достаточный уровень модуляции, что свидетельствовало о наличии эффекта при работе в натурных условиях.
Хотя НИР началась в ЦНИИ «Морфизприбор» только в конце года, уже в начале 1986 г., под руководством Ю.И.Флеера, на плавлаборатории была смонтирована и настроена ГАС МГ-10М, а в марте начались эксперименты с приставкой полигона, т.к. приставки ЦНИИ «Морфизприбор» еще не были готовы. Научное руководство экспериментами осуществляли К.А.Наугольных и В.В.Яковлев, участвовали А.И.Калачев, В.В.Кравченко. С.В.Ивлиев (НИИ РЭ ВМФ) и др. Экспериментаторы проверили все варианты работы, которые только позволяла аппаратура, но эффекта обнаружения цели не было… Опыт был повторен летом Железным, Михайлычевым и Островским в значительно меньшем объеме с высокочастотной накачкой (100 и 200 кГц), но… с тем же отсутствием эффекта.
В следующем году эксперимент повторили в ледовой обстановке, работали уже с приставкой ЦНИИ «Морфизприбор», которая давала более широкие возможности контроля и варьирования параметров. Безрезультатно… Одновременно Калачев на акустической базе 23,5 метра показал работу параметрического приемника Зверева-Калачева, полностью подтвердив предыдущие эксперименты и теорию этого типа приемника. Отсутствие положительных результатов по реверберационному приему и безусловный успех эксперимента Калачева в тех же условиях зародили сомнения в наличии эффекта вообще у ученых АКИН и, частично, — ЦНИИ «Морфизприбор». ИПФ же утвердился в своем отрицательном мнении.
Попутно с экспериментами по параметрическому приему на Ладожском полигоне провели измерение характеристик параметрического излучателя на дистанциях до 800 м, т.е. вышли в дальнюю зону.
Осенью 1986 г. были готовы приставки, которые разослали по флотам. На Северном и Тихоокеанском флотах испытания начались практически одновременно — в декабре. Хотя испытания на Севере и Востоке должны были выполняться по сходным программам, по не зависящим от экспериментаторов причинам на Северном флоте работали, в основном, в режиме параметрического излучения, а на Тихоокеанском флоте — реверберационного приема. Сразу же следует сказать, что на Черноморском флоте эксперименты провести не удалось.
От ЦНИИ «Морфизприбор» на Тихоокеанском флоте были Ю.И.Флеер, В.В.Яковлев, А.Н.Коровин, участвовали представители АКИН, НИИ РЭ ВМФ; ИПФ отказался от участия в этих экспериментах (при этом А.И.Калачев говорил: «Пусть убедятся в наличии эффекта, вызовут, мы приедем. На Ладоге мы уже все исследовали…»). В режиме приема работали уже не только по реальной цели, но и по тональному низкочастотному источнику. В тех экспериментах, где участвовали не только авторы эффекта, эффект или отсутствовал, или его наличие можно было истолковать вне рамок физического взаимодействия волн в среде. Следует отметить, что в экспериментах с реальными целями были и удачные: цель обнаруживалась приставкой и повторялись результаты, показанные Межведомственной комиссии.
На Северном флоте от ЦНИИ «Морфизприбор» прибыли Д.Б.Островский и Е.А.Степанов, от ИПФ — А.И.Калачев, А.М.Сутин, В.Е.Назаров, группу АКИН возглавлял Л.В.Седов. Организационное руководство взял на себя А.П.Прошин, научное — Седов. После уже привычного «сидения» первый эксперимент состоялся под самый Новый год. На ПЛ с приставкой к МГК-100 работали В.М.Грицай (НИИ РЭ ВМФ), С.А.Михайлычев, Д.Б.Островский (предполагалось организовать параметрический прием и параметрическое излучение); на ПЛ с МГК-500 был Е.А.Степанов с группой АКИН; на НК А.И.Калачев с сотрудниками ИПФ и своей аппаратурой.
Эксперименте МГК-100 по параметрическому излучению, в целом, повторил результаты НИР «Орбита». В прямом излучении дополнительно фиксировали вторую гармонику разностной частоты и суммарную частоту. С МГК-500 оказалось сложнее: тиристорный генератор допускал только двухканальный режим излучения, которое и было успешно реализовано Степановым. Однако попытка «заставить» тиристорный генератор излучать сигнал типа биений привела к отказу генератора, т.к. для него это было аварийным режимом.
Реализовать параметрический прием на Северном флоте не удалось, т.к. командир НК («цель») под предлогом штормовой погоды отказался выходить из Кольского залива. Об этих микроклиматических аномалиях мы узнали после прихода в базу, т.к. при всплытии наблюдали штиль. В базу вернулись в ночь с 30 на 31 декабря, но все-таки Новый год встречали в Ленинграде.
В апреле натурный эксперимент на Северном флоте повторился, но только с МГК-100 и в режиме параметрического излучения. Одновременно Грицай и Калачев реализовали параметрическое излучение с МГК-335, причем излучали широкополосный сигнал.
Лабораторная обработка результатов эксперимента по параметрическому излучению, которую в основном вел В.Б.Железный, показала хорошее совпадение с расчетами по методу волновых фронтов. Так же, как в НИР «Орбита», в сигналах разностной частоты не было реверберационного затягивания. Была подтверждена актуальность решения задачи согласования цепи генераторное устройство — акустическая антенна, но такие «технические» проработки в НИР «Авача» не предусматривались.
НИР «Авача» имела в своем названии слова «создание научных основ использования методов нелинейной акустики в гидроакустике», в теоретическом плане по ней работали ученые АКИН, ИПФ, ЦНИИ «Морфизприбор». Как раз в 1985 г. за работы по нелинейной акустике была присуждена Государственная премия в области физики. В этой группе подавляющее большинство лауреатов имели отношение к параметрическим антеннам и упоминаются в данном обзоре: Л.К.Зарембо, В.А.Красильников, Р.В.Хохлов (МГУ), Е.А.Заболотская (ИОФАН), В.А.Зверев, А.И.Калачев, Л.А.Островский (ИПФАН), Л.М.Лямшев, К.А.Наугольных (АКИН), В.И.Тимошенко (ТРТИ).
В ИПФ, как уже было сказано, проигнорировали новый эффект параметрического приема, сосредоточившись на исследованиях, не противоречащих уже известным теоретическим основам нелинейного взаимодействия применительно к параметрическим излучателям. Были рассмотрены мощные ПИА, работа на «просвет», нелинейные взаимодействия в волноводе.
В АКИНе Ю.С.Степанов и К.А.Наугольных, используя тонкие методы, решали нелинейное уравнение акустики в четвертом приближении, рассматривали задачу взаимодействия на встречных волнах, но величина полезного физического эффекта по их расчетам была очень мала и не могла давать таких результатов, которые наблюдали при экспериментах на Тихоокеанском флоте.
В МФП В.И.Клячкин предложил гипотезу резонансного взаимодействия и в общем виде показал его возможность при отношении сигнал/помеха, сравнимом с экспериментальными данными. Правда, были сделаны некоторые предположения относительно характеристик среды, которые еще надо искать. Кроме того, В.В.Черныш предложил еще один тип параметрического приемника с импульсной накачкой и фазовой синхронизацией (впоследствии он получил авторское свидетельство, но эксперимент поставить не удалось).
В целом, выводы по новому типу приема в НИР «Авача» были сделаны неоднозначные: в ИПФ считали, что нет никакого эффекта; в ЦНИИ «Морфизприбор» часть специалистов склонялась к тому, что эффект появления модуляции связан с какими-либо нелинейными искажениями в тракте, другие считали, что принципиально эффект модуляции той величины, которая наблюдалась в экспериментах, возможен, но связан с неизвестным физическим механизмом. В АКИНе аккуратно показали невозможность эффекта в рамках известных представлений, но рекомендовали продолжить эксперименты для набора данных; специалисты ВМФ, особенно полигона, однозначно верили в наличие эффекта и предлагали определить условия и характеристики среды, в которых эффект наблюдается. Параметрическое излучение, которое было как бы побочным в этой НИР, единогласно поддерживалось всеми исполнителями, а в решении по теме было много сказано по внедрению режима параметрического излучения и по конкретным направлениям продолжения работы в этом направлении.
В период проведения НИР сформировался неформальный коллектив ученых и разработчиков из соисполнителей темы. Организационные вопросы взяли на себя А.И.Прошин и К.А.Наугольных. Систематически проводились совещания, семинары, на которых регулярно участвовали В.И.Тимошенко и сотрудники его кафедры. По инициативе НИИ РЭ ВМФ и АКИН была разработана комплексная программа развития гидроакустических средств с использованием методов нелинейной акустики на десятилетний период. Программу согласовали со всеми заинтересованными организациями и представили на утверждение в ВМФ, Минсудпром и Академию наук.
В начале 1987 г. впервые в ЦНИИ «Морфизприбор» режим параметрического излучения был представлен в опытно-конструкторской работе в рамках технических предложений по ОКР «Прожектор» (заместитель главного конструктора Г.М.Осмоловский). Предложения касались комплексирования активных режимов на базе единого излучающего тракта, включающего генераторное устройство и акустическую антенну. С помощью антенны размером 2,5 х 1 метров предполагалось обеспечить излучение сигналов в соответствующих частотных диапазонах режимов ИД, связи, ОБО, при этом предполагалось использовать одновременно сигналы накачки, разностной и суммарной частот.
Неформальные научно-технические контакты, начатые по НИР «Орбита» и продолженные в НИР «Авача», имели нетривиальное развитие. В 1987 г., еще в период выполнения НИР «Авача», группа молодых ученых ЦНИИ «Морфизприбор» и НИИ РЭ ВМФ (В.М.Грицай, В.Б.Железный, С.В.Ивлиев, С.А.Михайлычев) выступила с предложением провести на общественных началах НИР по параметрическим излучающим системам. Инициатива была поддержана руководством обеих организаций, составлено ТЗ и НИР («Весы») выполнялась в обычном порядке, только без калькуляции.
Авторы выполнили большой объем работы, проанализировав большинство известных физико-математических моделей параметрических излучателей (Вестервельта, ХЗК, Фенлона, Моффетта-Меллена, метод волновых фронтов и др.), а также обобщили все известные экспериментальные данные, полученные в различных частотных диапазонах, при наличии нелинейного поглощения в зоне формирования и вне ее. Основной сделанный вывод по моделям: в наиболее используемых в прикладной гидроакустике диапазоне частот и направленности излучателей более всего соответствует экспериментальным данным метод волновых фронтов (автор В.Б.Железный). Кроме того, в НИР «Весы» были найдены оптимальные частоты для параметрического излучателя; в теоретическом плане рассмотрены вопросы синтеза широкополосного сигнала в диапазоне разностной частоты; разработан новый метод обнаружения гидроакустических сигналов, связанный с нелинейным взаимодействием в среде (получено авторское свидетельство). Впоследствии часть результатов НИР «Весы» была использована С.А.Михайлычевым при разработке параметрического эхоледо- мера «Нилас» (НИИ «Риф», главный конструктор Г.Н.Андреевский).
НИР «Весы» была закончена в 1988 г., результаты заслушаны на заседании Научно- технического совета и получили высокую оценку. Работу представили на соискание премии Ленинского комсомола, она прошла ряд этапов экспертизы и, по мнению соответствующих экспертов, должна была получить премию. Однако на последнем этапе в ЦК ВЛКСМ НИР «Весы» сняли с рассмотрения по формальным признакам: недостаточно полно оформлены заявочные документы и нарушены сроки заявки. В дальнейшем документы по работе, представленной к награждению Почетным знаком ЦК ВЛКСМ, были затеряны в структурах ЦК. Отметим, что годом раньше за работы по нелинейной акустике группе молодых ученых АКИН, ИПФАН и ИОФАН была присуждена премия Ленинского комсомола.
Хотя в НИР «Авача» и не удалось построить физико-математическую модель реверберационного приемника, а участники НИР разошлись как в научно-техническом обосновании «эффекта», так и вообще в его существовании, Д.Д.Кашуба, который к тому времени стал начальником НИИ РЭ ВМФ, сумел добиться продолжения исследований. Так появилась НИР «Микрометр». Головным исполнителем был определен ЦНИИ «Морфизприбор», а соисполнителями — все участники НИР «Авача». Руководство МФП посчитало, что НИР, в названии которого фигурирует слово «антенна», целесообразнее вести в акустическом подразделении. Научным руководителем стал И.И.Беляков, заместителем Д.Б.Островский. Уровень руководства НИР у соисполнителей стал ниже, за исключением НИИ РЭ, где научным руководителем был Д.Д.Кашуба, заместителем С.В.Ивлиев. В ИПФ научным руководителем стал А.М.Сутин, в АКИНе — К.А.Наугольных, на полигоне — В.В.Кравченко.
Тематика НИР «Микрометр» охватывала тот же круг проблем, что и НИР «Авача»: параметрический прием и параметрическое излучение. Эта НИР уже не была «приоритетной», но не было и сумятицы, связанной с одновременными испытаниями на всех флотах и Ладожском полигоне, необходимости срочного изготовления аппаратуры, настойчивого стремления доказать «есть эффект!». Исполнители почувствовали себя раскованнее и смогли сосредоточиться не на конъюнктурных проблемах, а на проблемах, представляющих научно-технический интерес, и на приложениях. В частности, Л.А.Островским с сотрудниками (ИПФ) была разработана теория, объясняющая большую нелинейность в твердых средах, где параметр нелинейнности на несколько порядков выше, чем в воде. Впоследствии эти работы были развиты для приложений в нелинейной диагностике твердых тел, обнаружению трещин в ледовом покрове, для профилирования и томографии при использовании параметрических режимов излучения и приема.
В ЦНИИ «Морфизприбор» работа по параметрическому излучению имела явно прикладной характер. К этой НИР удалось (после большого перерыва) привлечь весьма квалифицированных и инициативных разработчиков передающего тракта, неформальным руководителем которых стал В.А.Александров. Он предложил новое построение передающего тракта, обеспечивающего довольно жесткие требования к нелинейным искажениям. Были изготовлены и испытаны в бассейне макеты генераторного устройства большой мощности (на ряд технических решений получены авторские свидетельства). Александрову удалось решить задачу одноканального возбуждения сигналов параметрического излучения в ключевом режиме работы элементов, что было не под силу ни «таганрогцам», ни «бельчанам» и сдерживало построение мощных параметрических излучателей. В рамках этой же НИР В.М.Грицай (НИИ РЭ ВМФ) представил теорию синтеза сигналов накачки, реализующих заданный спектр разностного сигнала; теория, основанная на методе волновых фронтов, была подтверждена экспериментами на Ладожском полигоне. Отметим теоретическую работу В.М.Подоксика по анализу нелинейных искажений в излучающем тракте, по всей его структуре, начиная от формирователя и кончая акустической антенной.
НИР «Микрометр» выполнялась в рамках программы по нелинейной акустике. Поэтому, ввиду возможного продолжения, были разработаны два типа специализированных акустических антенн (А.Е.Черняховский) модульной конструкции, каждая — из шести модулей. Из этих модулей можно было формировать раскрывы различных конфигураций, общая акустическая мощность более низкочастотной антенны составляла 60 кВт, т.е. больше, чем американский TOPS. Такая мощность и размер раскрыва позволяли не только реализовать в натурных условиях тракт типа ИД/ОБО, но и выходить в оптимальный режим вблизи порога нелинейного поглощения, т.е. проверить предельные соотношения по КПД (А.М.Сутин), чего до сих пор не удавалось. Соответственно было разработано и многоканальное генераторное устройство (совместно с НИР «Витим»).
По режиму параметрического приема были рассмотрены все известные к тому времени типы приемников, а К.А.Наугольных и С.А.Рыбак (АКИН) предложили теорию нового параметрического приемника, связанного с нелинейным взаимодействием импульса и сигнала. В.И.Клячкин получил дополнительные данные в развитие теории резонансного приемника, В.В.Черныш — по импульсному приемнику со специальным фазированием.
В.Б.Железный предложил гипотезу параметрического аномального усиления сигналов, связанную с процессами биологического и физико-химического характера, которая качественно объясняла условия появления «эффекта».
По приемнику Зверева-Калачева в ИПФ (А.И.Калачев, И.Н.Диденкулов, Д.М.Донской и др.) рассмотрели все возможные реализации этого типа параметрического приемника, проанализировали помехи, специфику сигналов накачки и работы в различных условиях, показав перспективность приемника Зверева-Калачева для стационарных систем. Для подвижного носителя в АКИНе (Ю.С.Степанов, К.А.Наугольных) показали, что приемлемый уровень соотношения сигнал/помеха достигается при уровне сигнала накачки выше 1 МПа. Д.Б.Островский (ЦНИИ «Морфизприбор») при сопоставлении ППА и антенны традиционного типа пришел к выводу о неперспективности «классического» параметрического приемника для подвижного носителя вследствие невозможности управления ДН и сравнительно низкой пространственной избирательности.
Работы по реверберационному приемнику выполнялись всеми исполнителями. Ученые АКИН и ИПФ, помня отрицательный результат по реверберационному эффекту на Ладожском полигоне (НИР «Авача»), в экспериментах участвовать отказались. Теоретически, используя метод малых возмущений, они показали, что если эффект и существует, то соотношение сигнал/помеха на несколько порядков ниже, чем для других приемников, в том числе параметрических.
Специалисты НИИ РЭ ВМФ, полигона и МФП (В.В.Кравченко, Железный, Михайлычев, Ивлиев) наоборот, были уверены, что эффект существует. Они направили усилия на доказательство того, что эффект модуляции высокочастотного сигнала накачки низкочастотным сигналом при варианте приема Кравченко-Кашубы имеет место в воде, а не связан с нелинейностями тракта. Была разработана оригинальная методика экспериментальных исследований, где сформулировали критерии оценки наличия эффекта, методы и требования к аппаратуре, разработали методическую базу по разделению эффектов от нелинейностей в тракте и в среде. Эксперименты проводились не только в натурных условиях, но и в близких к лабораторным (в бухте). Задачи ставились не обнаружить реальную цель с помощью приставки, а работать по тональному калиброванному источнику низкочастотного излучения. На полигоне изготовили специальную антенну, доработали приставки. Были также организованы и экспедиции на гидрографических судах «Восток-89» и «Восток-90» (уже после окончания НИР «Микрометр»). Научным руководителем экспедиций был С.Колмогоров, участвовали И.Н.Селезнев (ЦНИИ «Морфизприбор»), Михайлычев, В.В.Кравченко, Лямин, Бахарев и др. В экспедиционных условиях эффект по критериям разработанной методики наблюдался в 50% обследованных районов. Вывод о том, что эффект имеет место в среде, никем серьезно уже не оспаривался, но выяснить однозначные условия, при которых эффект существует, так и не удалось…
Вслед за НИР «Микрометр», в соответствии с упомянутой программой, должны были следовать несколько НИР («Вычегда/Вишера», «Белая» и др.), в которых, на базе созданной аппаратуры, следовало выполнить натурные эксперименты по реальным целям с полномасштабным трактом параметрического излучения. Эти НИР входили также в общекомплексную программу по гидроакустике «Флагман» (научный руководитель В.А.Какалов). Забегая вперед, следует сказать, что ни одна из запланированных НИР не началась, а программа «Флагман», постепенно усыхая, скончалась.
К весне 1990 г., с опозданием в полгода, антенны были изготовлены; ранее уже было настроено и испытано 32-каналыюе генераторное устройство. Открытие новых работ затягивалось, но неожиданно пришло приглашение ИПФ об участии в составе их отряда в экспедиционном рейсе в Атлантику на НИС Института океанологии им. Ширшова «Академик Иоффе». На судне установили один из модулей низкочастотной антенны, в ИПФ сделали стабилизатор, смонтировали генераторное устройство. От ИПФ в отряде работали Д.М.Донской (руководитель отряда) и А.И.Потапов, от ЦНИИ «Морфизприбор» — Александров и Островский. В Баренцевом море выполнили первые калибровочные эксперименты, еще раз подтвердившие метод волновых фронтов. Но на судне произошел пожар в машинном отделении и пришлось возвращаться в Калининград.
В следующем году два таких же модуля были подготовлены для установки на батипосту НИС «Академик Константинов» (АКИН), но как раз в 1991 г. в связи с событиями с ГКЧП и последующими за ними стал невозможным и этот рейс, а также и все последующие.
Более удачными оказались рейсы АКИН и ИПФ в 1989-90 гг. (И.Б.Есипов, А.И.Калачев, В.Е.Назаров, К.А.Наугольных, А.М.Сутин): с помощью бортовой аппаратуры судна они реализовали сигнал параметрического излучения, который принимался другим судном на дистанции 1000 км, а также провели работы по томографии океанических вихрей.
После окончания НИР «Микрометр» многим разработчикам гидроакустической аппаратуры в ЦНИИ «Морфизприбор», и других организациях окончательно стало ясно, что это направление, по крайней мере в части излучения, «созрело» для реализации в ОКР в качестве отдельного тракта или самостоятельного изделия. Поэтому в ряде новых ОКР рассматривались и варианты параметрического излучения для различных режимов. В 1991 г. такая проработка была сделана на этапе технических предложений по теме «Лира-2» (руководитель темы А.М.Дымшиц), в дальнейшем — по ОКР «Минотавр» (главный конструктор М.Я.Андреев). Определенные перспективы имелись в инициированном ЦНИИ им. Крылова НИР «Искажение-91» (научный руководитель И.Н.Дынин), где предлагалось с помощью параметрического режима реализовать излучение широкополосного слабонаправленного сигнала на низких частотах. В 1990-91 гг. был выполнен эскизно-технический проект по ОКР «Лира-145» (заместитель главного конструктора Д.Б.Островский). ОКР была поставлена по ТЗ ЦНИИ «Гидроприбор», была сделана разработка излучающего тракта, комплексно решающего задачи ИД и ОБО, т.е. развивалась идея, предложенная в ОКР «Прожектор» (1986). Ни одна из работ по различным причинам не имела продолжения…
В середине 1991 г. сложилась ситуация, когда созданный в 1985 г. сектор нетрадиционных методов не имел собственных заказов. В то же время весь остальной отдел, в котором был этот сектор, уже в течение многих лет был занят работой по крупному комплексу, а сектор в этих работах не участвовал. Такая ситуация сделала возможным расформирование сектора, специалисты были распределены по различным подразделениям.
В 1992 г. по государственной программе «Приборостроение-95» в ЦНИИ «Морфизприбор» пришла НИР . по параметрическому эхолоту-профилографу («Параметр»), которая должна была закончиться изготовлением экспериментального образца. Состоялся первый этап этой НИР (заместитель научного руководителя Островский); разработчиками (Железный, Александров и др.) была обоснована структура изделия и его отдельных трактов; интересный геофизически-гидроакустический обзор по шельфу и используемой аппаратуре сделал приглашенный для участия в НИР сотрудник НИИ океанографии и гидрографии А.И.Свечников. Из- за отсутствия финансирования эта НИР, как и большинство других работ по программе «Приборостроение-95», была прекращена.
В течение 10 лет, вплоть до конца 80-х гг., ЦНИИ «Морфизприбор» осуществлял информационное обеспечение по параметрическим антеннам, выпуская аннотированные указатели литературы. Указатели рассылались во все организации Минсудпрома, ВМФ, Минвуза, Академии наук, которые занимались гидроакустикой и гидрофизикой. Всего было 4 выпуска по открытым работам (1632 назв.) и один выпуск по закрытым (150 назв.). По тематике параметрических антенн было защищено 24 кандидатских и 8 докторских диссертаций.
Интересно проследить судьбы людей, занимавшихся много лет созданием параметрических антенн и «внедрением методов нелинейной акустики в гидроакустические средства».
Профессора Зверев, Лямшев, Клячкин, весьма разносторонние ученые, продолжают трудиться в области теоретической гидроакустики. Заболотская в течение последних нескольких лет живет в США, работает в Техасском университете, регулярно публикует статьи в JASA. В одном из университетов США работает и Л.А.Островский, иногда приезжая в Россию. Руденко заведует кафедрой акустики в МГУ, а Гурбатов — кафедрой радиофизики в Нижегородском университете. Сутин продолжает работать в ИПФ, но по контрактам и грантам, много времени проводит за границей. Большинство теоретиков по нелинейной акустике продолжают работать по этой тематике, что видно по их публикациям в «Акустическом журнале». Сотрудники лаборатории нелинейной акустики ИПФ, в основном, занимаются вопросами нелинейных взаимодействий в твердых телах и нелинейной диагностикой. На международных симпозиумах по нелинейной акустике, акустических конгрессах, конференциях Американского акустического общества доклады российских ученых занимают значительное место, а в дошедших до нас последних номерах JASA с программой очередной конференции оба сопредседателя секции нелинейной акустики оказались российскими.
Тимошенко стал заслуженным деятелем науки РФ, действительным членом Российской академии естественных наук. Часть его теперь уже не слишком молодых сотрудников прекратила исследования параметрических антенн, но оставшиеся продолжают делать аппаратуру, ходят в экспедиции и ведут работы по приложению параметрических антенн не для гидроакустических средств. Выпуск сборника «Прикладная акустика» прекратился.
НИИ «Риф» (Бельцы) после развала СССР оказался в Республике Молдова. Находящиеся на различных стадиях ОКР с параметрическими системами прекращены. Но все- таки в 1993 г. «бельчанам» удалось сдать российскому ВМФ параметрический эхоледомер, который является первым и пока последним «принятым на вооружение» гидроакустическим средством с параметрическим режимом работы. ВНИИ «Бриз» и «Риф» также свернуты работы по параметрике.
В.Б.Желсзный и Д.Б.Островский после расформирования специализированного сектора короткое время работали на полу общественных началах по НИР «Параметр», в дальнейшем занятия в этой области являются для них своего рода хобби, пока не заглохшем.
Прошин отошел от нелинейной акустики уже после НИР «Авача», Кашуба ушел в отставку. Грицай, Ивлиев, Михайлычев продолают служить в НИИ РЭ ВМФ, туда же перевелись из Владивостока В.В.Кравченко и Лямин; все они время от времени вспоминают о параметрике, но это направление для них уже не главное. Работы на Дальневосточном полигоне по реверберационному приему продолжает С.А.Бахарев, сотрудники полигона много экспериментируют, публикуются в различных изданиях и выступают на конференциях.
Полякова и Яковлев вышли на пенсию. В течение нескольких лет ушли из жизни Б.К.Новиков, А.И.Калачев, Л.К.Зарембо.
За границей системы с параметрическими антеннами давно перестали быть экзотикой. Французская фирма Thomson совместно с английской British Aerospace создали станцию миноискания для заиленных мин с параметрическим режимом работы и активно внедряются в программу НАТО по противоминной защите. США, Франция, Норвегия, Великобритания, ФРГ предлагают к продаже параметрические эхолоты, профилографы, лаги, ГБО, комплексные системы. России пока что предложить нечего…
Выражаю благодарность В.Б.Железному за предоставленную дополнительную информацию, полезные замечания и обсуждение.
1998 Островский Д.Б