Свежие комментарии

Радио — часы

Сегодня будет применение радио, достойное высокого слова «вундервафля».
Применение у него нишевое, достаточно непривычное, но очень и очень полезное…

Определение положения в открытом море — занятие достаточно занудное.
Для того, чтобы определить широту, достаточно иметь хороший секстант и «Морской Альманах» текущего года с указанием эфемерид Солнца, Луны и основных звезд.

Однако, как я уже указывал, так можно получить только широту, то есть насколько далеко мы от полюса или экватора. А вот как добыть долготу? Вот для этого и требуются морские хронометры.

Много тысяч лет морская навигация была больным местом. В 1707 году из-за ошибок штурманов Англия потеряла четыре корабля и почти две тысячи человек. В 1714 году британский парламент объявил приз на создание хронометра, который давал бы ошибку не больше полградуса (это около двух минут по времени и 30 миль по расстоянию). При этом максимальный приз в 20 тысяч фунтов стерлингов обещали за такую точность при плавании из Англии в Индию. А деньги были немалые, по сегодняшнему курсу это более двух миллионов долларов.

Естественно, тысячи часовщиков включились в работу. Всех обогнал мастер Харрисон, но свой первый хронометр он смог продемонстрировать только в 1735 году, но он давал ошибку в 150 миль. Варианты шли один за другим — раз в несколько лет. Наконец, в 1758 году удалось сделать хронометр, который давал ошибку не больше 15 секунд. В конце концов награду выдали — в 1773 году, когда Харрисону исполнилось 78 лет…

Я уже рекомендовал попаданцу использовать мобилку в этом амплуа. Однако, тут можно порекомендовать нечто иное — сигналы точного времени.

Собственно, рецепт прост.
Установить где-нибудь в Гринвиче коротковолновую радиостанцию, которая будет передавать не новости и не музыку — а только эти самые сигналы точного времени. Тут точность будет не две минуты и не 15 секунд — можно достичь точности меньше секунды. Конечно, это уже излишне — с такой точностью даже самый качественный секстант не справится.

Станция обязательно должна быть коротковолновая — чтобы добивала как можно дальше, желательно в любую точку земного шара. Устойчивый коротковолновой сигнал, отраженный от слоя Хевисайда, можно принимать на расстоянии до 4 — 5 тыс км (а неустойчивый может обходить Землю вокруг больше одного раза), но придется это делать ночью, поэтому положение будет определяться не по Солнцу, а по Луне и звездам (собственно, обычное дело).

Расстояние, на первый взгляд, невелико. Но вполне возможно дюжиной станций перекрыть весь земной шар и вещать на разных частотах. По крайней мере поставить три-четыре станции в ключевых точках — например, в Индии и на побережье Южной Америки.

Второй вариант — вещать на средних волнах, использую что-то типа мощного искровика, который добивает до 12 тыс км. Но при этом антенну нужно развешивать с Эйфелевой башни и закачивать в нее сотни киловатт с напряжением в сотни тысяч вольт. Да, такая станция достанет и до Буйнос-Айреса, но для нее необходимо строить собственную электростанцию. Скорее всего десяток коротковолновиков будет обходиться много дешевле.

Ведь ламповую электронику все равно для этого придется изобретать — детекторные приемники на таком расстоянии не помощники, даже если детектором работает кристадин. Кроме того — ламповый приемник здорово повышает секретность оборудования, ведь другие без него не смогут принимать сигналы точного времени.

Собственно, я это все не придумал. В реальности первая радиостанция, передающая сигналы точного времени, появилась в 1904 году в Америке. Но и сейчас в мире существует достаточно много радиостанций, передающих эти сигналы. При этом частоты у них совсем разные — от японской станции, передающей на частоте 40 кГц (это самые длинные среди длинных волн), которая расположена возле Фукусимы (я думаю, вопросов «где это?» не возникло) — и заканчивая станцией в Колорадо, которая вещает на волне 20 мГц. При этом у японской станции мощность 50 кВт, а у американской — всего 2.5 кВт, что характерно.

Конструктивное исполнение этой задумки больше зависит от политической обстановки.
Но у этой затеи есть одно очень ценное свойство. Получить финансирование на развитие радио от какой-нибудь Royal Navy намного, намного проще, чем объяснять купцам как им будет удобно передавать биржевую информацию.
Хотя есть и минус — радио рискует стать военной, а значит секретной технологией.

10 комментариев Радио — часы

  • радист

    Вам все равно придется использовать хронометр, так как гарантировать прохождение 24/7, да еще и на одной частоте никто не сможет.
    Кстати, колорадская WWV вещает на пяти частотах КВ (2.5, 5, 10, 15, 20 МГц), а не только на 20 МГц. А рядом с ней расположена WWVB на 60 кГц. И все равно WWV иногда не слышно. Поэтому коротковолновые сигналы точного времени не исключают, а дополняют длинноволновые.

    • kraz

      Понятно, что чем лучше методов определения, тем более стабильная навигация.
      И понятно, что станции специально на всех диапазонах работают чтобы уж точно.

      Сам вопрос в статье — а не будет внедрение радио-системы проще, чем хронометров?
      Хотя хронометры тоже не хотелось бы терять — это опыт разработки сложного механического прибора, который очень даже нужен.

      • vashu1

        >> Хотя хронометры тоже не хотелось бы терять — это опыт разработки сложного механического прибора, который очень даже нужен.

        Что-что а хронометры это непопаданческая технология. Сложные сплавы с минимальным тепловым, сложные конструкции, высочайшая точность изготовления деталей…

        Так что радиовремя и радиомаяки кроют по всем статьям.

        • kraz

          Ну да, хронометры не попаданцу строить, увы (хотя в кое-каких книгах именно это описано, у Куна например).
          Но лучше, если радио будет минимально влиять постройке хронометров. Потому что все эти технологии, что вы перечислили, очень даже пригодятся попаданцу для других вещей. Если они не будут отбиты на хронометрах, попаданцу придется самому с этим разбираться с куда более скромными результатами.

          • радист

            Ну да, если смотреть на это с такой стороны, то попаданцу хронометр не сделать. Это ж не просто ходики с маятником. Тогда да, радио — единственное решение. Кроме, разумеется, методов лунных дистанций, которые как раз хронометр Харрисона и заменил. Или таблиц оккультации спутников Юпитера 🙂
            Единственная проблема в том, что ночью, когда прохождение самое лучшее, секстантом ничего не измеришь, если нет искусственного горизонта. В сумерках тоже слышимость может быть нестабильной из-за изменения ионизации слоев ионосферы.

            • kraz

              Оно-то вроде и да, только хронометры появились лет на 50 раньше, чем мы можем собрать первый ламповый передатчик.

              С другой стороны — радио-часы это хорошее дополнение к хронометру.

              • vashu1

                Что значит сможем? Куда потерялся боевой задор? 🙂

                Во времена Наполеона сможем собрать лампы из компонент в свободной продаже. А раньше просто придется потрудиться дополнительно. В средневековье или в античные времена на хронометры можно убить жизнь.

                • kraz

                  Ну, на самом деле весь этот сайт создан, чтобы погасить боевой задор многим авторам книг про попаданцев… 😀

  • Aleks A

    Идея с радио-часами заманчивая и многообещающая. Стоит только обратить внимание на несколько моментов.

    Радио время не требует астрономических ежегодников. Достаточно только таблицы склонений солнца на каждый день года. А оно не меняется столетиями.

    У коротковолнового передатчика из-за непредсказуемого пути радиоволны будет непредсказуемое запаздывание сигнала точного времени, кроме того существует радио эхо — повторные сигналы одного и того же исходного сигнала точного времени. Наибольшая точность в пределах поверхностной волны, где нет отражений. На коротких волнах это сотни километров.
    На длинных волнах — поверхностная волна — тысячи километров, а пространственной нет. В этом их преимущество.

    Ночью хорошо распространяются короткие волны длинной 25-100 м. А днём хорошо слышны 10-20 м. Так, что время суток не критично для сигналов точного времени. Просто передавать на разных частотах одновременно.

    Если в Гринвиче установить точные солнечные часы и передавать их показания как сигналы всемирного времени, то на судах принимая эти сигналы и засекая собственное солнечное время (по своим СОЛНЕЧНЫМ часам) по разнице сразу можно расчитывать долготу. Тут даже никакие секстанты не нужны. Причём по каждому сигналу точного времени можно определять долготу судна. Хоть каждую минуту, пока светит солнце и работают солнечные часы.

    И в таком случае проблемой станет определение широты. Которую можно измерить только 1 раз в полдень или ночью по полярной, — много раз. Но ночью не работают солнечные часы. Нет в мире совершенства…

    Хронометры в случае радио времени могут быть намного проще – они должны сохранять ход несколько секунд за сутки. А не за месяцы, как добивался упомянутый Харрисон.
    По каждому принятому сигналу точного времени учитывать поправку хронометра. Часто подводить хронометры категорически не рекомендуется во всех навигационных руководствах.

  • Taras

    >Ведь ламповую электронику все равно для этого придется изобретать — детекторные приемники на таком расстоянии не помощники, даже если детектором работает кристадин. Кроме того — ламповый приемник здорово повышает секретность оборудования, ведь другие без него не смогут принимать сигналы точного времени.

    Нельзя принимать без ламп/транзисторов только если передача непрерывная. Так что ни каких искровиков, они импульсные и не важно, есть ли лампы у своих, чужие всё равно словят на когерер. А вот наоборот импульс на детектор принять можно.

Leave a Reply

You can use these HTML tags

<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>