Памяти моего отца, Семенова Юрия Станиславовича,
военного авиаинженера.
Лет 40-45 назад мне, мальчишке, начинающему радиолюбителю-конструктору, отец много рассказывал про свою службу радиотехником в середине 50-х годов прошлого столетия на стратегическом бомбардировщике Ту-4 (копия американского Боинга Б-29). Среди прочих рассказов про радиолокационный прицел «Кобальт» (точная копия американской радиолокационной станции AN/APQ-13) я запомнил описание приборчика для измерения емкости и сопротивления, который входил в комплект ЗИПа локатора «Кобальт».
Кстати, среди рассказов про этот радиолокационный прицел, почему-то самым ярким воспоминанием моей детской памяти было описание процедуры «бритья волноводов». На полном серьезе руководство по эксплуатации «Кобальта» предписывало для определения негерметичности СВЧ волноводов, приводящей на большой высоте к поперечному пробою волновода и, как следствие, к секторной засветке на индикаторе кругового обзора, использовать бритвенные помазки и мыльный раствор. При накачке волновода сжатым воздухом через специальный штуцер по вздувшимся пузырям и находили место негерметичности стыков волновода.
Вернемся к нашему изделию. Упомянутый прибор представлял собой прямоугольную коробку с большим лимбом посредине и индикатором — радиолампой 6Е5С. В народе эта радиолампа называлась «магический глаз», она использовалась в качестве индикатора настройки радиоприемников той поры. Технически прибор представлял из себя мост переменного тока, при уравновешивании которого в диагонали отсутствовало напряжение. Этот факт и фиксировал индикатор, максимально раскрывая затемнённый сектор.
Логика работы индикатора в приборе была противоположна логике его работы в радиопиемнике — точная настройка происходила при минимальном напряжении на входе индикатора. А значение номинала испытуемой детали считывалось по большой круглой шкале потенциометра, который уравновешивал мост. Причем, измерение производилось на частоте питающей сети (127/220В 50 Гц) — идея довольно-таки проста.
Отец говорил, что прибором приходилось пользоваться при ремонте различных блоков радиотрактов бортовой аппаратуры, когда было подозрение на некачественные компоненты или, когда надо было определить номинал детали со стертой маркировкой или цветовой кодировкой (отголоски ленд-лиза — уже тогда у американцев применялась цветовая маркировка номиналов деталей). Мне со свойственным юношеским максимализмом казалось, что измерительный прибор должен быть обязательно со стрелочным индикатором, а применение индикатора настройки от радиоприемника в измерительной технике — это какой-то технический курьез!
Совсем недавно, на одном радиолюбительском сайте я увидел в продаже прибор очень похожий на тот, о котором рассказывал отец. Продавец утверждал, что это ленд-лизовский измерительный мост 283. Я не стал спорить с ним. Продавцу было невдомек, что ленд-лиз прекратился не позже сентября 1945 года, а, судя по маркировке деталей, прибор был изготовлен в 1946 г. Скорее всего, предыдущий владелец сделал о ленд-лизовской природе устройства исходя только из того, что в нём были установлены две американские лампы 6N7 и 6K7:
Ну, а наличие немецких бумажных конденсаторов внутри, причем с заводской пайкой, это тоже ленд-лиз?
Причем конденсатор емкостью 1 мкФ х 160В был изготовлен до мая 1945 компанией Bosch, о чем свидетельствует надпись DRP. Как по мне, объяснение этому довольно простое — в 1945-46 годах при острой нехватке качественных отечественных радиодеталей широко использовались запасы, как трофейных немецких компонентов, так и американских радиоламп, поставленных в СССР по ленд-лизу.
Поиски в интернете натолкнули меня на обсуждение такого же прибора на одном из радиолюбительских форумов, где было сказано, что этот прибор делался на заводе №283 в г Ленинграде, начиная с 1945 г. А завод этот, впоследствии, как раз и делал радиолокаторы «Кобальт» и «Рубидий» для самолетов Ту-4. Все сходится. У меня появился прибор, о котором я слышал в детстве, и, по иронии судьбы, сейчас стал его владельцем.
Дальнейшая разведка выяснила, что прибор является клоном немецкого измерительного моста фирмы Philips под названием «Филоскоп», который выпускался на разных лампах и разными фирмами на протяжении более 20 лет. Прибор, очевидно, оказался очень удачным, иначе бы американцы не стали бы комплектовать им свои стратегические бомбардировщики.
Для меня стало открытием, что американцы фактически скопировали немецкий прибор и укомплектовали им свой военный самолет. В сети я нашел схему прибора фирмы Mullard, наиболее похожей на схему «Филоскопа», и откорректировал её, согласно монтажа своего прибора:
А вот схема оригинального немецкого «Филоскопа»:
Как видно, схемы отличаются незначительно, в основном типом выпрямительной лампы анодного напряжения и схемы включения индикаторной ламы. Что примечательно, в качестве кенотрона использовались приемно-усилительные лампы — в нашем приборе двойной триод 6N7 в диодном включении, а у немцев диодная часть двойного диода-триода EBC3. Не могу сказать, что побудило разработчиков прибора так поступить, но подобные решения я встречал и в других изделиях, например, в сетевом блоке питания приемника Р-673 «Мельник».
Прибор не без труда был разобран, почищен переключатель, замерены лампы на заведомо исправные 6Н7С, 6К7 и 6Е5С, косметически отреставрирован внешний вид. После замены сетевого кабеля и перемычки селектора напряжения питания, прибор был включен и после прогрева в режиме «контроль» продемонстрировал полную работоспособность:
В режиме контроль в измерительную диагональ моста включаются 2 резистора по 100 Ом, и баланс прибора должен наступать при установке стрелки на отметку шкалы 1, что и видно на фото. Просто и эффективно. Затем был подключен резистор типа С5-6 на 10 кОм ±0.05%, на пределе 10000 Ом, результат виден на фото:
Мост сбалансировался на показании 1,05 на пределе 10000 Ом. Великолепно! Измерение емкостей показало несколько худшую точность, но ведь прибор не калибровался почти 74 года!
Вместо 0,22 мкФ мост сбалансировался на 0,21 мкФ. Не хуже, чем 5%! Самое интересное ожидало меня на пределе 100 пФ, ведь измерения проводятся на промышленной частоте 50 Гц, где данная емкость имеет сопротивление 3,183 Мом. Здесь прибор оказывается очень чувствительным к наводкам и помехам — в описании к оригинальному «Филоскопу» сказано, что для измерений на этом пределе надо обязательно заземлять прибор и подключать исследуемый конденсатор проводниками минимально возможной длины.
Я подключил к прибору керамический конденсатор емкостью 110пф ±5% , и при удержании рукой за клемму «земля» попытался сбалансировать мост. Вот, что получилось:
Прибор показал 105 пФ, но при поднесении руки к ручке настройки моста на расстояние около 10 см прибор разбалансировался полностью. Приходилось крутить ручку моста и убирать руку, смотреть на индикатор, затем опять доворачивать ручку. И так в несколько приближений удалось точно настроить мост. Опять точность укладывается в 5%. Но на краях диапазона точность падает до 10-20%. Емкость в 10 пФ на частоте 50 Гц имеет огромное сопротивление в 31,8 МОм. Тут уже играют роль и утечки по корпусу, и входная емкость лампы, и паразитная емкость витков реохорда, и внешние наводки. На пределе 10000 пФ и емкости конденсатора 1590 пФ ±1% прибор оказался более точен 1450 пФ.
В заключение хочется сказать, что меня ждал еще один сюрприз. Листая книгу С.Л.Матлина по радиосамоделкам 1974 года, я с удивлением увидел очень знакомую схему, правда с небольшими доработками и несущественным расширением возможностей в виде неоновой лампочки с резистором для проверки конденсаторов на утечку.
Самое интересное то, что даже большинство номиналов автор этого устройства оставил без изменения. А для измерения малых значений емкости он предусмотрел работу с внешним генератором переменного напряжения и даже посоветовал сделать его на транзисторах!
Если даже в 1974 году, когда уже были приборы с цифровой индикацией и автоматическим выбором пределов, эта схема представляла собой интерес для радиолюбителей, то можно сказать только одно — очень удачное и проверенное временем техническое решение обеспечило долгую жизнь этому типу приборов.