Мост в прошлое

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:

В приборе были установлены две американские лампы 6N7 и 6K7

 

Ну, а наличие немецких бумажных конденсаторов вну­три, при­чем с заводской пайкой, это тоже ленд-лиз?

Конденсаторы Bosch

 

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:

Американцы фактически скопировали немецкий прибор и укомплектовали им свой бомбардировщик — в сети я нашел схему прибора фирмы Mullard, наиболее похожей на схему «Филоскопа» и откорректировал её согласно монтажа прибора

 

А вот схема оригинального немецкого «Филоскопа»:

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:

После прогрева в режиме «контроль» прибор продемонстрировал свою 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:

Измерение сопротивления резистора С5-6 на 10 кОм ±0.05%

 

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!

На пределе 10000 пФ и емкости конденсатора 1590 пФ ±1% прибор оказался более точен — 1450 пФ

 

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:

Самое интересное ожидало меня на пределе 100 пФ — здесь прибор оказывается очень чувствительным к наводкам и помехам

 

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.

Листая книгу С.Л.Матлина по радиосамоделкам 1974 года, я с удивлением увидел очень знакомую схему

 

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.