оЧЧЧень любопытное описание истории нашей парамерической акустики
из "Истории отечественной гидроакустики" СПб 1998г.
очень любопытное описание, и не только по параметрике но и вообще по нашей тогдашней "гидроакустической кухне"
Островский Д. Б*
О параметрических антеннах
В 1978 г. научный руководитель НИР «Хинган» Г,В.Яконлев предложил разработчи¬кам акустических антенн рассмотреть возможность применения параметрических антенн в доплеровских лагах. Предполагаю, что его интерес был стимулирован информацией, со¬державшейся в докладе на конференции OCEAN- 76. Из доклада следовало, что фирма Sperry (США) разработала глубоководный, до 6000 м, доплеровский лаг с параметрической антси-ной. С этого времени в ЦНИИ «Морфизприбор» начинаются регулярные исследования по нелинейной акустике в ее приложении к.гидроакустике.
Хотя конкретным исполнителям, в частности — В.В.Жукову, Д.Б.Островскому, прак¬тически ничего не было известно о параметрических антеннах, в ЦНИИ кое-кто уже был знаком с этим направлением. Как впоследствии вспоминал Б.ИЛеоненок, после знаком¬ства с известной статьей Вестервельта (1963) и статьей Х.Берктея в книге «Подводная аку¬стика» (1970) он выполнил расчеты характеристики направленности, давления и коэффи¬циента концентрации параметрической антенны. Э.В.Лабецкий был неплохо знаком с ра¬ботами Таганрогского радиотехнического института (ТРТИ) по измерительным параметри¬ческим 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 ин¬формацию, обнаружилось даже авторское свидетельство (кстати, среди отечественных — одно из самых ранних) на эхоледомер с параметрическими излучающей и приемной антен¬нами (авторы Ю.П.Паллей, Ю.П.Пелевин, С.А.Смирнов, приоритет 1975 г.).
Несмотря на все это, можно утверждать, что в ЦНИИ «Морфизприбор» работы до 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 нели¬нейной 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, Акустиче¬ского института (АКИН), Института общей физики АН (ИОФАН), Института океаноло¬гии АН, Московского института народного хозяйства им. Плеханова (МИНХ).
Вторая группа, горьковчане, начала формироваться в 50-е годы из учеников известно¬го радиофизика А.Г.Горелика и состояла из выпускников Горьковского университета (ГТУ). Основная группа этих ученых работала в Научно-исследовательском радиофизическом ин¬ституте Минвуза (НИ РФ И), затем большая их часть перешла в Институт прикладной фи¬зики 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 пре¬емственность и одновременно работали ученые нескольких поколений: «отцы*, «дети», «внуки» и «правнуки», К старшему поколению школы МГУ автор отнес бы Р.В.Хохлова, Л.1СЗарембо, В.А.Красильникова. Следующее поколение — К.А.Наугольных, АЛ.Поля¬кова, Е.А.Заболотская, С.И.Солуян, В.П.Кузнецов; далее О.В.Руденхо, 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, отне¬сти В.А.Зверева и А.И.Калачева, за ними следуют Л.А.Островский, Е.Н.ПелиновскиЙ, АМ.Сутин, В.Е.Фридман, С.Н.Гурбатов, Ю.М.Заславский, Ю.А.Кобелев, ИАСоустова, 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, «науч¬но-технический задел» (как принято говорить) уже существовал. В 1979 г. нами был выпу¬щен 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 опер¬ежали прикладные и, тем более, их практические применения.
В 60-е годы была создана современная теория параметрических излучающих антенн, основанная на решения 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 пред¬метом многочисленных исследований, модификаций и сейчас признано учеными по нели¬нейной акустике всего мира. В уравнении ХЗК авторами были использованы идеи из нели¬нейной 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 нелиней¬ной 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 имею¬щих конкретных создателей и дат создания, для параметрических антенн можно устано¬вить 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 параметри¬
ческих приемных антенн (ППА) много общего: «раскрыв» антенны формируется в простр¬
анстве, поэтому антенны еще называются виртуальными; размер «физического» раскрыва
значительно меньше «акустического»; имеется возможность формировать узкую характер¬
истику направленности на низкой частоте малым физическим раскрывом; характеристика
направленности не зависит от частоты (в области НЧ). В то же время по технической реа¬
лизации ПИА и ППА различны и принципиально необратимы, как это имеет место в слу¬
чае приемно-излучающих антенн традиционного типа. ч
Официальный год рождения ПИА — 1960, а их «отец» — американский физик П.Вес-тервельт (P.J.Westervelt), который доложил основные принципы теории ПИА на 59 кон¬ференции Американского акустического общества (JASA, 1960, v.32, i.7, p.934A); 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 выра¬жения 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 уточ¬нений, 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 ста¬тья на эту же тему в течение пяти лет «мариновалась» в редакции и была опубликована лишь в 1970 г. (Акустический журнал, 1970, L2). 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 не¬изменным только принцип •— взаимодействие в пространстве сигналов двух высоких час¬тот с выделением разностной частоты. Кроме упомянутого уравнения ХЗК, к концу 80-х гг. появилось до десятка теорий ПИА, большинство из которых проанализировано в НИР «Ве¬сы» (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 приклад-
pplM аспектам ПИА Х.Бсрктея (H.O.Berktay, Великобритания, Бирмингемский универси-j^W), В.Конрада (W.L.Konrad, NUSC — Центр подводных исследований ВМС США), Т.Мью-ира (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 рас¬сматривали приближенные методы решения уравнения ХЗК. В 1971 г. В.И.Псавко, С.И.Снесарев, В.И.Тимошенко представили на VII Всесоюзной акустической конферен¬ции 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 пара¬метрических излучающих антенн.
Работы по параметрическим антеннам постепенно становятся основными в темати¬ке научных исследований кафедры электрогидроакустики ТРТИ. Руководителем этих ра¬бот стал заведующий кафедрой В.И.Тимошенко, который за несколько лет сумел их сде¬лать приоритетными и создать коллектив научных работников, состоящий в основном из недавних молодых специалистов — выпускников ТРТИ. За несколько лет была изготов¬лена аппаратура для экспериментов, построен небольшой акустический бассейн, обору¬дована 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 ан¬теннам. По словам В.И.Тимощенко и его сотрудников, имела место дискуссия представи¬телей московской и горьковской школ, завязывались полезные знакомства. Устроители про¬водили некоторые заседания не только в академической обстановке аудиторий. Демонстрир¬овались также эсперименты 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 хозяй¬ства им.Плеханова, и его кандидатская диссертация и научные интересы были связаны с параметрическими антеннами. Новиков становится основным теоретиком кафедры, фор¬мально 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, ко¬торый в 1988 г. защитил докторскую диссертацию по параметрическим антеннам.
Тематика работ кафедры по параметрическим антеннам была разделена на ряд на¬правлений; Непосредственную работу выполняли аспиранты, для которых эти работы были основой диссертации. Таким образом, в течение 10—15 лет аспиранты Тимошенко регу¬лярно выходили на защиту, а тематика их диссертаций охватила значительный круг во¬просов по разработке и использованию параметрических антенн (в основном — излучаю¬щих). 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.Гривцрв, 1983), излучение широкополосных сигналов (В.В.Гурский, 1984), режим самодемодУлядии (И.Э.Гринберг, 1984), работа по льду (A.M.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 экспер¬иментальные исследования разработанных параметрических приборов различного назна¬чения на научно-исследовательских судах в морях и океанах, активно ведут работы по договорам с организациями промышленности и АН. Результаты исследований публико¬вались 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 рабо¬тами кафедра выступает на международных конференциях, регулярно публикуются ста-
ты* в «Акустическом журнале», различных сборниках, сотрудники кафедры выступают ДО всех отечественных конференциях.
Этапом исследований по параметрическим антеннам стал выход монографий Б.К. Но¬викова, 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, исполь¬зующей параметрические режимы излучения и приема.
Несколько раньше, в 1980 г., ИПФ АН был выпущен сборник статей «Нелинейная аку¬стика. 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.На¬угольных (АКИН), Л.А.Островского и А.М.Сутина (ИПФ), где были, в частности, опубли¬кованы полученные простые оценки предельного КПД ПИА и представлены рекоменда¬ции по реализации режимов повышенной мощности. Летом того же 1980 г. в Пярну (Эсто¬ния) состоялось заседание Совета АН по физической и технической акустике (председа¬тель Совета — Л .МЛямшев), где большая часть докладов была посвящена нелинейной аку¬стике и ее приложениям. С докладами выступали А.М.Сутин (о пузырьках), В.И.Тимошен¬ко (по работам ТРТИ), О.В.Руденко и Я.М.Жилейкин (особенности решения уравнения ХЗК, МГУ) и др. Присутствовали А.И.Калачев, К. А. Наугольных, АЛ.Полякова, Л.КЗарембо и другие ведущие ученые по нелинейной акустике.
Из этого краткого обзора видно, что к концу 70-х гг. отечественая наука имела значи¬тельные наработки по параметрическим антеннам как в теории их построения, так и в экс¬периментальных исследованиях. Но эти работы были сосредоточены целиком в академи¬ческих и учебных организациях.
Вернемся к началу работ в ЦНИИ «Морфизприбор». После предложения Г.В.Яковле¬ва по НИР «Хинган» автор этих строк был командирован в Горький в недавнЪ организо¬ванный Институт прикладной физики АН. К этому времени уже существовали давние кон¬такты по различным областям теоретической гидроакустики с В.А.Зверевым и сотрудни¬ками возглавляемого им отделения гидрофизики ИПФ. Представителя ЦНИИ «Морфиз¬прибор» принимали «отцы» отечественных параметрических антенн В.А.Зверев и А.И*Ка= лачев, которые познакомили с текущими работами по параметрике, особенностями экс¬периментов; быстро был решен вопрос о проведении совместных экспериментальных ра¬бот на Ладожском полигоне ЦНИИ «Морфизприбор».
В начале 1979 г. был подготовлен источник сигнала накачки — плоско-поршневой из¬лучатель на 100 кГц. От ИПФ для методической помощи был командирован А.В.Богатен-ков, имевший к тому времени опыт экспериментов с параметрическими антеннами в ла¬бораторных условиях; в экспериментах на полигоне участвовали Д.Б.Островский и ВА.Но-виков. Работы продолжались до тех пор, пока позволяла ледовая обстановка. Удалось полу¬чить «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 характеристи¬ках ПИА получили высокую оценку как со стороны заказчика, так и у коллег (теперь — уже коллег), занимавшихся нелинейной акустикой. Было опубликовано несколько статей (ав¬торы В.Б.Жуков, А.И.Калачев, Д.Б.Островский, Г.В.Яковлев), завязались контакты, офор¬мившиеся 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.Кала¬чев, затем присоединился А.М.Сутин), НИИ «Риф» (А.Е.Коноплин) и др.
В середине 1980 г. в ЦНИИ «Морфизприбор» началась небольшая специализирован¬ная НИР «Памир» (научный руководитель Д.Б.Островский) по ПИА применительно к ре¬жимам навигации, дополненных в процессе выполнения еще режимом связи. К выполне¬нию этой НИР, кроме антенщиков (И.И.Беляков), были привлечены разработчики генер¬аторного устройства (В.А.Майоров), а также некоторые комплексники. Летом 1980 г. в ин-
статут по распределению поступил выпускник кафедры «Радиофизика» ЛГУ В.Б.Железный, и была образована мйнигруппа по параметрическим антеннам Островский-Железный.
В теоретическом плане в НИР «Памир» мы попытались разобраться со спецификой нелинейного преобразования при излучении разностной частоты: уровнем давления, фор¬мированием 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 экспери-^М мент, на этот раз — с антенной длиной полтора метра, работавшей на частоте 11 кГц. Воз¬буждение преобразователей антенны производилось от генератора доплеровского лага «Сам¬шит». В эксперименте участвовали Д.Б.Островский, В.Б.Железный и В.А.Новиков. Каче¬ственно были повторены результаты НИР «Хинган» (узкая ДН, низкий уровень бокового поля, постоянство ширины главного максимума); но в области низких частот удалось полу¬чить 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 мето¬дам, 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 предпоч¬тительнее других. При больших снижениях по частоте все методы давали меньшие резуль¬таты, чем в эксперименте, а при малых снижениях методы ХЗК и Моффетта-Меллена сбли¬жались. Все методы не в полной мере соответствовали экспериментальным данным по бо¬ковому 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 эксперимен¬тальным 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 уси¬лителя мощности сигналы комбинационных частот, в том числе разностной, т.к. собственное слабонаправленное излучение на этих частотах создает «юбку» на ДН, подымая уровень бо¬кового поля. Оказалось, что усилители мощности обычного типа, в том числе ламповые и полупроводниковые, не говоря уже о тиристорных, не в состоянии передать в антенну «чис¬тый* двухчастотный сигнал (в теоретическом плане на это обратил внимание В А. Майоров). В приемном тракте при измерениях на сравнительно небольших расстояниях сильный сиг¬нал накачки перегружает предварительный усилитель, а возникающие нелинейные искаже¬ния 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 ди¬намический 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, систе¬мы связи, исходя из ТТХ этих гидроакустических систем, а также рассмотрены возможно¬сти реализации узконаправленного излучения. В.А.Майоров, исследовавший работу пере¬дающего тракта в режиме излучения двухчастотного сигнала, необходимого для возбужде¬ния источника, впервые (публикаций на эту тему не было) получил результаты по особен¬ностям построения генераторного устройства.
Результаты НИР «Памир», как теоретические, так и экспериментальные, вызвали ин¬терес не только у заказчиков (НИИ РЭ ВМФ и НИИ океанографии и гидрографии), но и у комплексников ЦНИИ «Морфизприбор» — разработчиков активных гидроакустических средств (И.В.Емельяненко, И.Г.Астров, Г.М.Осмоловский).
В процессе выполнения и после завершения НИР «Памир» «нелинейщики» ЦНИИ «Морфизприбор» полностью адаптировались среди ученых и разработчиков параметриче¬ских 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 океанологи» ческим институтом (ТОЙ ДВНЦ АН — В.АБуланов), ЛЭТИ (С.В.Ивлиев); в командиров¬ках и личных встречах были установлены рабочие контакты, осуществлялся взаимный об-
мен информацией с 11А.Заболотской, В.И.Тимошенко и его сотрудниками, В.П.Кузнецо¬вым. 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 ут¬верждалось в известной работе Х.Берктея, 1970); обоснование такой возможности было сде¬лано 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 руково¬дитель А.К.Должиков), для доплеровского лага (ОКР «Бокал-2», главный конструктор С.Т.Барась). В ТОЙ (В.А.Акуличев, В.А.Буланов) ПИА используется для оценок характер¬истик пузырьков в приповерхностном слое. На X Всесоюзной акустической конференции В.П.Кузнецов (Интитут океанологии АН) выступает с докладом об использовании пара¬метрических антенн и нелинейных эффектов в геофизике, Л.А.Островский с сотрудниками (ИПФ) публикует ряд статей по нелинейному распространению в твердых телах, что по¬служило научным заделом для нелинейной диагностики (Д.МДонской, А.М.Сутин и др.). В.В.Гущин и Ю.М.Заславский (НИРФИ) предложили метод сканирования ДН ППА. В экс¬педиционном рейсе на НИС «Академик Лебедев» (АКИН) выполняются исследования по параметрическому излучению с помощью штатных средств судна (КА.Наугольных), АЛ.По-, лякова и И. Л. База нов проводят серию экспериментов по повышению КПД ПИА с помо¬щью пузырьков. В 1982 г. выходит монография Н.С.Бахвалова, Я.М.Жилейкина и ЕАЗа-болотской «Нелинейная теория звуковых пучков», где подробно описаны методы и осо¬бенности решения уравнения ХЗК.
Публикуется ряд статей по обращению волновых фронтов (Ф.В.Бункин с сотрудни¬ками — Институт общей физики АН, К.А.Наугольных с сотрудниками). В ТРТИ изготов¬лены макеты параметрических излучателей и параметрических приемников различного на¬значения: для геофизических и океанографических работ, подводного буксируемого ап¬парата (совместно с ЦНИИ «Гидроприбор»), эхолотирования, создан параметрический из¬мерительный 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; сотруд¬ники кафедры, при активной роли В.П.Кузнецова, участвуют в океанических экспедициях на НИС Института океанологии. НИИ «Бриз» при участии ТРТИ разрабатывает параметри¬ческие тракты для рыбопоисковых ГАС «Пескарь» и «Сарган». Отметим также обзор зару¬бежных патентов по системам, использующим параметрические методы излучения и при¬ема — автор В.И.Телятников («Зарубежная радиоэлектроника», 1980, i 3).
В 1983 г. в «Морфизприборе» 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 комплексни-ков; определять дистанцию обнаружения, учитывать различные помехи, формулировать требования к акустическим антеннам, аппаратуре трактов и т.п.
Поскольку параметрические антенны являлись новым средством для активных режи¬мов, встал вопрос об их сопоставлении с антеннами традиционного типа. Известно, что КПД ПИА весьма низок, и сравнение по обычному для антенн критерию мощности (дав¬ления) 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, массо-габаритным хар¬актеристикам и т.д. Ясно, что от методики сопоставления зависит и результат.
В качестве основного критерия решили взять дальность обнаружения цели при одина¬ковых с обычной антенной площадях раскрыва, потребляемой генераторным устройством
шШ мощности; остальные характеристики обнаружения (условия распростра¬нения, параметры цели, параметры приемного тракта и др.) оставались одинаковыми. Рас¬четы» 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 обыч¬ную антенну в разы. При этом сохраняется узкая малолепестковая ДН на НЧ, т.е. обеспе¬чивается 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 основ¬ных гидроакустических систем ПЛ иНК (всего было рассмотрено восемь систем). Оказа¬лось, что близким к оптимальному с точки зрения параметрики является только один из частотных диапазонов МПС-100.
Князев и Осмоловский предложили подготовить программу и методику натурного экс¬перимента 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.Торо-пов. 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 поиско¬вые 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 «Ор¬бита» и в собственном НИР «Апертура-84» (научный руководитель А.П.Прошин). В I кв. 1984 г. из Москвы сообщили, что эксперименты по НИР «Орбита» включены в план пер¬вого полугодия и выделяется корабельное обеспечение на Северном флоте.
В дальнейшем организацию работ по натурным экспериментам взял на себя А.П.Про-шин, который еще в течение нескольких лет руководил работами по параметрическим сис¬темам 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 пер¬емещаться 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 со¬единения, подбирала места для подключения и установки. Михайлычеву полулегально уда¬лось сходить в краткосрочное плавание.
Наконец, была выделена конкретная ПЛ и назначен срок выхода. Но до того ПЛ долж¬на 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 собир¬аться, флот переносил эксперимент на II полугодие.
Полтора месяца обогатили нас знаниями организации работ на флоте, быта в закры¬том городке, удалось познакомиться с МГК-100, который участникам работ ранее был из¬вестен только по технической документации.
Следующий этап начался в середине ноября, группа в том же составе и с теми же при¬борами прибыла на старое место. Предположение, что все документы готовы, не оправда¬лось: все кальки маневрирования, таблицы переговоров и прочее пришлось готовить зано¬во. 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 излуче¬ния, и Торопов с Базановым отправились в Западную Лицу. Остальные загрузились в гру¬зовик 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 ящи¬ков, 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 ге¬нераторной, обеспечивая работу приставки-формирователя, командир отслеживал эхокон-такты по своему терминалу, остальные участники эксперимента втиснулись в рубку гидро¬акустиков. 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 гидро¬акустической 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 формирова¬тель с одной разностной частоты на другую — так проработали час. Затем ламповый усили¬тель мощности отказал. На работу нам были выделены сутки, и все оставшееся время, вме¬сте 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 Про¬шин опасался возможного отказа во время работы и хотел взять на борт кого-либо из ре¬монтной бригады. Они отказывались: такая работа дополнительно не опланивалась. Рас¬поряжение главного инженера МФП, 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 во-время сойти товарищи. Разря¬дить 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 параметриче¬ском 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 устано¬вить 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. Формирова¬тель ТРТИ позволял вести излучение не только на одной разностной частоте, но к в ре¬жиме 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 параметриче¬ского излучения.
После краткой предварительной обработки всех данных в базе составили несколько протоколов, которые с удовольствием подписал командир ПЛ. Прошин отправил несколь¬ко 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 ра-
бету, излучили ЛЧМ-сигнал с полосой более двух октав. Но хотя прямых данных о зару¬бежных работах аналогичного содержания у нас до сих пор нет, известно, что еще в сере¬дине 70-х гг. в NUSC (США) был разработан и испытан самый мошный параметрический ЩйШ$& ля 40 кВт. Конрад (автор многих статей и отчетов) был начальником отдела НН9 а Моффетт и Медлен — его гражданскими сотрудниками. В ARL Техасского универ¬ситета под руководством Мыоира также был разработан и испытан мощный параметриче¬ский источник. Кроме того, большинство статей по параметрическим системам, опублико-ванных в JASA, написаны на основании работ, выполнявшихся по контрактам с различ¬ными 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 маг¬нитофонных записей. В зтой работе участвовали Железный, Михайлычев, Островский, То-ропов. Все делалось вручную, персональных компьютеров тогда не было, главными ин¬струментами были запоминающий осциллограф и спектроанализатор, использовали тран¬спонирование с помощью магнитофона, анализ с помощью кольцевой магнитной ленты. Выпустили совместный отчет (НИИ РЭ ВМФ и МФП), а материалы эксперимента вошли во все итоговые отчеты по НИР «Орбита», докладывались на защите темы —• других натур¬ных экспериментов никто в этой НИР не проводил.
Во второй половине 80-х гг. увеличивается количество работ прикладной направлен¬ности 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 фрон¬тов. Так же, как и в методе ХЗК, можно было рассчитывать зависимость давления от рас¬стояния. В инженерном плане новый метод был проще, чем метод ХЗК, при расчетах мощ¬ных излучателей и, самое главное, был ближе к экспериментальным результатам, чем ме¬тоды ХЗК и МоффеттаМеллена. К этому времени различными авторами уже была показа¬на ограниченность расчетных соотношений Вестервельта, и его метод не использовался.
В ИПФ А.М.Сутин и В.Е.Назаров провели исследования характеристик ПИА в пу¬зырьковом слое, показав возможности существенного повышения КПД; аналогичные ра¬боты выполнялись АЛ.Поляковой. В.Ю.Зайцев и А.М.Сутин начали исследования распро¬странения сигналов разностной частоты при многомодовой структуре, впоследствии пере¬шедшие в работы по нелинейной томографии океана.
В.АЛкуличев и В.А.Буланов (ТОЙ, затем группа Акуличева перешла в Институт проб¬лем морских технологий ДВО АН) создали измерительный цифровой комплекс для обра¬ботки данных при зондировании океана. ПИА здесь был инструментом широкополосного излучения. Начинаются работы по параметрическим антеннам в Новосибирском электро¬техническом институте (А, Н.Яковлев), продолжаются в Дальневосточном политехническом ин¬ституте (В.И.Короченцев с сотрудниками). В НИИ «Риф» приступают к работам по эхоледо-меру (ОКР «Ннлае», главный конструктор Г.НЛндриевский), к разработке аппаратуры для под¬водных пловцов, к созданию эхолота (ОКР «Вазомоторы», главный конструктор Б.М.Ману-лмс). НИИ «Риф» и МФП провели совместный эксперимент на Ладожском полигоне (мето¬дическое обеспечение и организация были выполнены Железным). Здесь удалось измерить боковое поле параметрического излучателя до —75 дБ, что было весьма актуально для разра¬ботки доплеровского лага. В Л ЭТИ С.В.Ивлиев проводит исследования параметрического приемника Зверева- Калачева. и совместно с В.Б.Железным занимается измерениями нели¬нейного параметра среды. На заводе им. Ленинского комсомола (Комсомольск-на-Амуре) Г.Ф.Вильаяйкин выполняет серию экспериментов по излучению широкополосных сигналов иифранизких частот в параметрическом режиме (доложено на 11 Международном симпо¬зиуме по нелинейной акустике, Новосибирск). Отметим также работы МИНХ по экономи¬ческому обоснованию использования параметрических антенн, обзоры О.В.Руденко по не¬линейным 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 разра¬ботки по параметрическим антеннам, по большей части — излучающим.
За рубежом к середине 80-х гг. параметрические антенны имеются уже в виде про¬мышленных образцов. Наиболее ярким событием было испытание в 1984 г. в Атлантиче¬ском и Индийском океанах глубоководного параметрического эхолота-профилографа Atlas Parasound, разработанного фирмой Krupp Atlas Elektronik (ФРГ): По инициативе В.П.Куз¬нецова, строящиеся в Финляндии для Института океанологии два научно-исследователь¬ских судна были оснащены эхолотами Atlas Parasound.
Хотя все эти события значительно повысили потенциал внедренческой готовности гидроакустических средств с параметрическими антеннами, ни они, ни успешные натур¬ные эксперименты по НИР «Орбита» не заинтересовали ВМФ и ведущий институт по гидро¬акустике — ЦНИИ «Морфизприбор» в использовании методов нелинейной акустики. Од¬нако, прорыв все-таки произошел.
В марте 1985 г. главный инженер МФП Г.Е.Смирнов собрал совещание, на котором присутствовали сотрудники, хотя и знакомые между собой, но в последние годы не рабо¬тавшие по общей тематике. Г.Е.Смирнов дал команду незамедлительно лететь во Владиво¬сток для участия в работе межведомственной комиссии по оценке эффекта параметриче¬ского приема, обнаруженного специалистами Дальневосточного полигона ВМФ. О суще¬стве эффекта он ничего собщить не мог кроме того, что с помощью простой приставки к МГК-100 и МГ-10 удалось существенно повысить потенциал и во время учений обнару¬жить цель, которую штатными средствами «не слышали».
Участникам эксперимента по НИР «Орбита» за несколько дней до совещания С .А. Ми¬хаил ычев 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 ти¬пичной 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. Оказа¬
лось, что председателем комиссии является А.П.Прошин (в дальнейшем уровень комиссии
повысили и председателем назначили начальника штаба ТОФ ГАХватова). Членами ко¬
миссии были Ж.Д.Петровский (НИИ РЭ ВМФ), И.Б.Есипов и Л.В.Седов (АКИН), ЮАМи-
хайлов, Д.Б.Островский, Б.В.Тесляров, В. М. Хрустал ев, В.В.Яковлев (все — МФП), пред¬
ставители Военно-морской академии, ТОЙ, Дальневосточного полигона и других войско¬
вых частей. Всего 16 человек, :/Щ
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 при¬ему. Один из авторов, А.С. Кравченко, рассказывал, что он обращался в ИПФ по истолко¬ванию «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 сотрудни¬ками провели серию экспериментов в бассейне, изготовили приставки к штатным гидроа¬кустическим средствам; приставки могли выделять модуляционные составляющие.
Провели натурные эксперименты и испытания, в том числе — во время учений. Ко¬мандующий 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 Се¬дов. Остальные, по-видимому, имели лишь общие представления о специфике параметри¬ческих антенн, хотя в традиционной гидроакустике, конечно, разбирались и могли квали¬фицированно сопоставить новое средство с имеющимися. Авторы, представившие комис¬сии доклад и ряд отчетных материалов, не претендовали на обоснование теории эффекта и его физического механизма, а предложили рассмотреть большое количество эксперимен-
<$Ш№Ш$а. данных, в основном, — по дальности обнаружения и длительности контактов. Через ^ЭДЙЩ^ько дней комиссия в полном составе была доставлена на базу ПЛ, где Д.Д.Кашуба и ;\^Йг^ррудники В.В.Кравченко и Г.ИЛямиН 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, ко¬гда 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 охот¬но отвечали на все вопросы, по желанию членов комиссии меняли режимы работы прис¬тавки, каждый мог прослушивать сигнал или увидеть его на экране спектроанализзтора. 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 Л ямин рассказывали об экспериментах. Более информированные чле¬ны комиссии разъяснили остальным принцип действия параметрического приемника Зве¬рева- Калачева и невозможность его реализации так, как это делалось в проверяемой аппа¬ратуре. Вспомнили старые американские патенты Тернера (W.R.Turner, заявл. 1969, опубл. 1975) и Робинсона (Th.M.Robinson, заявл. 1971, опубл. 1975), где параметрический прием был построен на реверберационном эффекте и взаимодействии с шумами, но в этих патен¬тах не было данных о количественных соотношениях и параметрах аппаратуры; была толь¬ко идея и структурная схема возможной реализации.
На втором выходе, где присутствовал Есипов (АКИН), уже не было двух из трех ад¬миралов, участвовавших в первом выходе. Результаты, в основном, повторились: малошум¬ную «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 соот¬ветствующие протоколы. Военные были настроены немедленно начать массовое произ¬водство приставок; разработчики (МФП, АКИН) и сами авторы считали, что отсутствие знания природы эффекта, требований к параметрам аппаратуры не дает возможности на¬чать разработку, необходимы дополнительные исследования. Руководство МФП к резуль¬татам работы комиссии отнеслось спокойно: в это время на Востоке сдавали МГК-540, по¬этому 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 финансирова¬нием по линии ВМФ (случай весьма редкий в те годы). Головным исполнителем назначили АКИН, соисполнителями МФП, ИПФ, НИИ РЭ ВМФ, Дальневосточный полигон. ТЗ на НИР, как мне представляется, формировали Кашуба, Прошин и Наугольных, люди с раз¬личными взглядами и научно-техническими интересами в области нелинейной гидроакус¬тики. 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 фи¬зики. В середине лета ТЗ на НИР «Авача» пришло в ЦНИИ «Морфизприбор».
С середины 70-х гг. основные усилия разработчиков ЦНИИ «Морфизприбор» и практи¬чески полностью — руководства института были сосредоточены на режиме приема. Актив¬ные средства были вынесены на обочину научных исследований и разработок. Случайно по¬лучилось, что летом 1985 г. в МФП пришли две работы, которые потенциально давали воз¬можность существенно повысить характеристики приемных систем. Одной из этих работ бы¬ла НИР по параметрическому приему («Авача»), постановка которой явилась следствием ра¬боты Межведомственной комиссии, другая НИР, стимулированная АКИН, также была по¬священа нетрадиционным методам приема. Д.Д.Миронов, который в то время являлся за¬местителем директора по научной работе, решил организовать в комплексном отделении спе¬циализированное 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 чело¬век и также перешла в новое подразделение. Руководителем группы (в дальнейшем прео¬бразованной 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 по¬полнял группу, в которой вскоре стало 14 человек. Так, благодаря Д.Д.Миронову, в прик¬ладном институте Минсудпрома появилось специализированное подразделение по нетра¬диционным 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.МЛямшев, первый заместитель научного руководи¬теля — профессор К.И.Наугольных; в НИИ РЭ ВМФ — научный руководитель замести¬тель 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 пар¬аметрический прием; приемник Зверева-Калачева стали называть классическим) и пара-, метрического излучения. Приставки были предназначены для испытаний в натурных усло¬виях на трех флотах, а также на Ладожском полигоне. При изготовлении приставок, что необходимо было сделать в очень короткие, по меркам МФП, 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 пара¬метрических антенн.
Для выяснения физической сущности и измерения в контролируемых условиях эф¬
фекта реверберационного параметрического приема главными были эксперименты на Ла¬
дожском полигоне. Однако, не дожидаясь работ на Ладожском полигоне, СА.Михайлычев
провел эксперимент на Севере с МГК-500, используя только штатную аппаратуру и запи¬
сывая 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 МФП только в конце года, уже в начале 1986 г., под руководст¬вом Ю.И.Флеера, на плавлаборатории была смонтирована и настроена ГАС МГ-10М, а в марте начались эксперименты с приставкой полигона, т.к. приставки МФП еще не были готовы. Научное руководство экспериментами осуществляли К.А,Наугольных и В.В.Яков¬лев, участвовали А.И.Калачев, В.В.Кравченко, С.В.Ивлиев (НИИ РЭ ВМФ) и др. Экспер¬иментаторы проверили все варианты работы, которые только позволяла аппаратура, но эф¬фекта обнаружения цели не было... Опыт был повторен летом Железным, Михайлычевым и Островским в значительно меньшем объеме с выкочастотной накачкой (100 и 200 кГц), но... с тем же отсутствием эффекта.
В следующем году эксперимент повторили в ледовой обстановке, работали уже с при¬ставкой МФП, которая давала более широкие возможности контроля и варьирования пар¬аметров. Безрезультатно... Одновременно Калачев на акустической базе 23,5 метра показал работу параметрического приемника Зверева-Калачева, полностью подтвердив предыду¬щие эксперименты и теорию этого типа приемника. Отсутствие положительных результа¬тов по реверберационному приему и безусловный успех эксперимента Калачева в тех же условиях зародили сомнения в наличии эффекта вообще у ученых АКИН и,частично, — МФП. ИПФ же утвердился в своем отрицательном мнении.
Попутно с экспериментами по параметрическому приему на Ладожском полигоне про¬вели 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 СФ работали, в основном, в режиме пара¬метрического излучения, а на ТОФе — реверберационного приема. Сразу же следует ска¬зать, что на Черноморском флоте эксперименты провести не удалось.
От МФП на ТОФе были Ю.И.Флеер, В.В.Яковлев, А.Н.Коровин, участвовали пред¬ставители 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 участво¬вали 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 СФ от МФП прибыли Д.Б.Островский и ЕА.Степанов, от ИПФ — АИ.Калачев, АМ.Сутин, В.Е.Назаров, группу АКИН возглавлял Л.В.Седов. Организационное руководство взял на себя АП.Прошин, научное —- Седов. После уже привычного «сидения» первый экс¬перимент состоялся под самый Новый год. На ПЛ с приставкой к МПС-100 работали В.М.Гри¬цай (НИИ РЭ ВМФ), С.А.Михайлычев, Д.Б.Островский (предполагалось организовать пар¬аметрический 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.
Эксперимент с МГК-100 по параметрическому излучению, в целом, повторил резуль¬таты 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 реа¬лизовано Степановым. Однако попытка «заставить» тиристорный генератор излучать сиг¬нал типа биений привела к отказу генератора, т.к. для него это было аварийным режимом. Реализовать параметрический прием на СФ не удалось, т.к. командир НК («цель») под предлогом штормовой погоды отказался выходить из Кольского залива. Об этих микрокли¬матических 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 СФ повторился, но только с МГК-100 и в режиме параметрического излучения. Одновременно Грицай и Калачев реализовали параметриче¬ское 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 ме¬тоду 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 «техниче¬ские» 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, МФП. Как раз в 1985 г. за работы по нелинейной акустике была присуждена Государственная премия в области физики. В этой группе подавляющее боль¬шинство лауреатов имели отношение к параметрическим антеннам и упоминаются в дан¬ном обзоре: Л.К.Зарембо, В.А.Красильников, Р.В.Хохлов (МГУ), Е.А.Заболотская (ИО¬ФАН), ВАЗверев, А.И.Калачев, Л.А.Островский (ИПФАН), Л.МЛямшев, К.А.Науголь-ных (АКИН), В.И.Тимошенко (ТРТИ).
В ИПФ, как уже было сказано, проигнорировали новый эффект параметрического при¬ема, сосредоточившись на исследованиях, не противоречащих уже известным теоретиче¬ским основам нелинейного взаимодействия применительно к параметрическим излучате¬лям. Были рассмотрены мощные ПИА, работа на «просвет», нелинейные взаимодействия в волноводе.
В АКИНе Ю.С.Степанов и К.А.Наугольных, используя тонкие методы, решали не¬линейное уравнение акустики в четвертом приближении, рассматривали задачу взаимо¬действия на встречных волнах, но величина полезного физического эффекта по их расче¬там была очень мала и не могла давать таких результатов, которые наблюдали при экс¬периментах на ТОФе.
В МФП В.И.Клячкин предложил гипотезу резонансного взаимодействия и в общем виде показал его возможность при отношении сигнал/помеха, сравнимом с эксперимен¬тальными данными. Правда, были сделаны некоторые предположения относительно хар-
актеристик среды, которые еще надо искать. Кроме того, В. В.Черныш предложил еще один тип параметрического приемника с импульсной накачкой и фазовой синхронизацией (впо¬следствии он получил авторское свидетельство, но эксперимент поставить не удалось).
В целом, выводы по новому типу приема в НИР «Авача» были сделаны неоднознач¬ные: в ИПФ считали, что нет никакого эффекта; в МФП 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 механиз¬мом. В АКИНе аккуратно показали невозможность эффекта в рамках известных представ¬лений, но рекомендовали продолжить эксперименты для набора данных; специалисты ВМФ, особенно полигона, однозначно верили в наличие эффекта и предлагали определить усло¬вия и характеристики среды, в которых эффект наблюдается. Параметрическое излучение, которое было как бы побочным в этой НИР, единогласно поддерживалось всеми исполни¬телями, 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 разра¬ботчиков из соисполнителей темы. Организационные вопросы взяли на себя А.П.Прошин и К.А. Наугольных. Систематически проводились совещания, семинары, в которых регу¬лярно 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. Про¬грамму согласовали со всеми заинтересованными организациями и представили на утвер¬ждение в ВМФ, Минсудпром и Академию наук.
В начале 1987 г. впервые в МФП режим параметрического излучения был представлен в опытно-конструкторской работе в рамках технических предложений по ОКР «Прожек¬тор» (заместитель главного конструктора Г.М.Осмоловский). Предложения касались ком-плексирования активных режимов на базе единого излучающего тракта, включающего ге¬нераторное устройство и акустическую антенну. С помощью антенны размером 2,5x1 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 продол¬женные в НИР «Авача», имели нетривиальное развитие. В 1987 г., еще в период выполне¬ния НИР «Авача», группа молодых ученых ЦНИИ «Морфизприбор» и НИИ РЭ ВМФ (В.М.Грицаи, В.Б.Железный, С.В.Ивлиев, С.А.Михайлычев) выступила с предложением провести на общественных началах НИР по параметрическим излучающим системам. Ини¬циатива была поддержана руководством обеих организаций, составлено ТЗ и НИР («Ве¬сы») выполнялась в обычном порядке, только без калькуляции.
Авторы выполнили большой объем работы, проанализировав большинство известных физико-математических моделей параметрических излучателей (Вестервельта, ХЗК, Фен-лона, Моффетта-Меллена, метод волновых фронтов и др.), а также обобщили все извест¬ные экспериментальные данные, полученные в различных частотных диапазонах, при на¬личии нелинейного поглощения в зоне формирования и вне ее. Основной сделанный вы¬вод 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 опти¬мальные 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 взаимо¬действием в среде (получено авторское свидетельство). Впоследствии часть результатов НИР «Весы» была использована С АМихайлычевым 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 пре¬мии Ленинского комсомола, она прошла ряд этапов экспертизы и, по мнению соответст¬вующих экспертов, должна была получить премию. Однако на последнем этапе в ЦК ВЛКСМ
НИР «Весы» сняли с рассмотрения по формальным признакам: недостаточно полно оформ¬лены заявочные документы и нарушены сроки заявки. В дальнейшем документы по работе, представленной к награждению Почетным знаком ЦК ВЛКСМ, были затеряны в струк¬турах ЦК. Отметим, что годом раньше за работы по нелинейной акустике группе молодых ученых АКИН, ИП'ФАН и ИОФАН была присуждена премия Ленинского комсомола.
Хотя в НИР «Авача» и не удалось построить физико-математическую модель ревербера-ционного 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 соиспол¬нителями — все участники НИР «Авача». Руководство МФП посчитало, что НИР, в назва¬нии которого фигурирует слово «антенна», целесообразнее вести в акустическом подразделе¬нии. Научным руководителем стал И.И.Беляков, заместителем Д.Б.Островский. Уровень ру¬ководства НИР у соисполнителей стал ниже, за исключением НИИ РЭ, где научным руково¬дителем был Д.Д.Кашуба, заместителем С.В.Ивлиев. В ИПФ научным руководителем стал АМ.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 «приоритет¬ной», 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 смог¬ли сосредоточиться не на конъюнктурных проблемах, а на проблемах, представляющих на¬учно-технический интерес, и на приложениях. В частности, Л.А.Островским с сотрудни¬ками (ИПФ) была разработана теория, объясняющая большую нелинейность в твердых сре¬дах, где параметр нелинейнности на несколько порядков выше, чем в воде. Впоследствии эти работы были развиты для приложений в нелинейной диагностике твердых тел, обнару¬жению трещин в ледовом покрове, для профилирования и томографии при использовании параметрических режимов излучения и приема.
В МФП 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, обеспечиваю¬щего довольно жесткие требования к нелинейным искажениям. Были изготовлены и испы¬таны в бассейне макеты генераторного устройства большой мощности (на ряд технических решений получены авторские свидетельства). Александрову удалось решить задачу одно-канального возбуждения сигналов параметрического излучения в ключевом режиме ра¬боты элементов, что было не под силу ни таганрогцам, ни бельчанам и сдерживало постро¬ение мощных параметрических излучателей. В рамках этой же НИР В.М.Грицай (НИИ РЭ ВМФ) представил теорию синтеза сигналов накачки, реализующих заданный спектр раз¬ностного 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. По¬этому, ввиду возможного продолжения, были разработаны два типа специализированных акустических антенн (А.Е.Черняховский) модульной конструкции, каждая — из шести мо¬дулей. Из этих модулей можно было формировать раскрывы различных конфигураций, об¬щая акустическая мощность более низкочастотной антенны составляла 60 кВт, т.е. больше, чем американский TOPS. Такая мощность и размер раскрыва позволяли не только реализо¬вать в натурных уловиях тракт типа ИД/ОБО, но и выходить в оптимальный режим вблизи порога нелинейного поглощения, т.е. проверить предельные соотношения по КПД (А.М.Су-тин), 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 вре¬мени типы приемников, а К.А.Наугольных и С.А.Рыбак (АКИН) предложили теорию но¬вого 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, свя¬занную с процессами биологического и физико-химического характера, которая качест¬венно объясняла условия появления «эффекта».
По приемнику Зверева-Калачева в ИПФ (А.И.Калачев, И.Н.Диденкулов, Д.М.Дон¬ской и др.) рассмотрели все возможные реализации этого типа параметрического прием¬ника, проанализировали помехи, специфику сигналов накачки и работы в различных усло¬виях, показав перспективность приемника Зверева-Калачева для стационарных систем. Для подвижного носителя в АКИНе (Ю.С.Степанов, К.А.Наугольных) показали, что приемле¬мый уровень соотношения сигнал/помеха достигается при уровне сигнала накачки выше 1 МПа. Д.Б.Островский (МФП) 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. Уче¬ные АКИН и ИПФ, помня отрицательный результат по реверберационному эффекту на Ладожском полигоне (НИР «Авача»), в экспериментах участвовать отказались. Теорети¬чески, 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, Михай-лычев, Ивлиев) наоборот, были уверены, что эффект существует. Они направили усилия на доказательство того, что эффект модуляции высокочастотного сигнала накачки низко¬частотным сигналом при варианте приема Кравченко-Кашубы имеет место в воде, а не связан с нелинейностями тракта. Была разработана оригинальная методика эксперимен¬тальных исследований, где сформулировали критерии оценки наличия эффекта, методы и требования к аппаратуре, разработали методическую базу по разделению эффектов от не-линейностей в тракте и в среде. Эксперименты проводились не только в натурных услови¬ях, но и в близких к лабораторным (в бухте). Задачи ставились не обнаружить реальную цель с помощью приставки, а работать по тональному калиброванному-источнику низко¬частотного излучения. На полигоне изготовили специальную антенну, доработали прис¬тавки. Были также организованы и экспедиции на гидрографических судах «Восток-89» и «Восток-90» (уже после окончания НИР «Микрометр»). Научным руководителем экспеди¬ций был С.Колмогоров, участвовали И.Н.Селезнев (МФП), 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 ко¬торых 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 создан¬ной аппаратуры, следовало выполнить натурные эксперименты по реальным целям с пол¬номасштабным трактом параметрического излучения. Эти НИР входили также в общеком¬плексную программу по гидроакустике «Флагман» (научный руководитель В.А.Какалов). Забегая вперед, следует сказать, что ни одна из запланированных НИР не началась, а про¬грамма «Флагман», постепенно усыхая, скончалась.
К весне 1990 г., с опозданием в полгода, антенны были изготовлены; ранее уже было настроено и испытано 32-канальное генераторное устройство. Открытие новых работ затя¬гивалось, но неожиданно пришло приглашение ИПФ об участии в составе их отряда в экс¬педиционном 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.Дон-ской (руководитель отряда) и А.И.Потапов, от МФП — Александров и Островский. В Бар¬енцевом море выполнили первые калибровочные эксперименты, еще раз подтвердившие метод волновых фронтов. Но на судне произошел пожар в машинном отделении и приш¬лось возвращаться в Калининград.
В следующем году два таких же модуля были подготовлены для установки на батино» сту 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. И Более удачными оказались рейсы АКИН и ИПФ в 1989-90 гг. (И.Б.Есипов, А.И.Кала-чев, 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 ап¬паратуры в МФП 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 вари¬анты параметрического излучения для различных режимов. В 1991 г. такая проработка бы¬ла 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 «Иска¬женнее 1» (научный руководитель И.Н.Дынин), где предлагалось с помощью параметри¬ческого режима реализовать излучение широкополосного слабонаправленного сигнала на низквх 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 нетрадици¬онных методов не имел собственных заказов. В то же время весь остальной отдел, в ко¬тором был этот сектор, уже в течение многих лет был занят работой по крупному комплек¬су, а сектор в этих работах не участвовал. Такая ситуация сделала возможным расформир¬ование сектора, специалисты были распределены по различным подразделениям.
В 1992 г. по государственной программе «Приборостроение-95» в МФП пришла НИР по параметрическому эхолоту-профилографу («Параметр»), которая должна была закон¬читься изготовлением экспериментального образца. Состоялся первый этап этой НИР (за¬меститель научного руководителя Островский); разработчиками (Железный, Александров и др.) была обоснована структура изделия и его отдельных трактов; интересный геофизиче¬ски-гидроакустический обзор по шельфу и используемой аппаратуре сделал приглашен¬ный 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., МФП осуществлял информационое обеспе¬чение по параметрическим антеннам, выпуская аннотированные указатели литературы. Ука¬затели 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 параметри¬ческих 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 не¬скольких лет живет в США, работает в Техасском университете, регулярно публикует статьи в JASA. В одном из университетов США работает и Л.А.Островский, иногда при¬езжая 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 публика¬циям в «Акустическом журнале». Сотрудники лаборатории нелинейной акустики ИПФ, в основном, занимаются вопросами нелинейных взаимодействий в твердых телах и нели¬нейной диагностикой. На международных симпозиумах по нелинейной акустике, аку¬стических 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 аку¬стики оказались российскими.
Тимошенко стал заслуженным деятелем науки РФ, действительным членом Россий¬ской академии естественных наук. Часть его теперь уже не слишком молодых сотрудников прекратила исследования параметрических антенн, но оставшиеся продолжают делать ап¬паратуру, 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. Находя¬щиеся 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» гидроакустиче¬ским средством с параметрическим режимом работы. В НИИ «Бриз» и «Риф» также свер¬нуты работы по параметрике.
В. Б.Железный и Д.Б.Островский после расформирования специализированного сек¬тора короткое время работали на полуобщественных началах по НИР «Параметр», в даль¬нейшем 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 от¬ставку. Грицай, Ивлиев, Михайлычев продолают служить в НИИ РЭ ВМФ, туда же переве¬лись 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 по¬лигоне 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 экзоти¬кой. Французская фирма Thomson совместно с английской British Aerospace создали стан¬цию миноискания для заиленных мин с параметрическим режимом работы и активно вне¬дряются в программу НАТО по противоминной защите. США, Франция, Норвегия, Вели¬кобритания, ФРГ предлагают к продаже параметрические эхолоты, профилографы, лаги, ГБО, комплексные системы. России пока что предложить нечего...
Выражаю благодарность В.Б.Железному за предоставленную дополнительную инфор¬мацию, полезные замечания и обсуждение.
