Radiostanice a spojení v Pacifiku (5)
Jak je patrné z předchozího obrázků jsou jednotlivé ionosférické vrstvy v různých výškách od sebe odděleny a každá z nich má jiný vliv na šíření elektromagnetických vln. Je zde kmitočtová závislost, která způsobuje, že podle velikosti kmitočtu některé vrstvy vlny pohlcují, případně odráží nebo jimi vlny prochází. Zjednodušeně jako je znázorněno níže.
- Ionosféra.png (102.61 KiB) Zobrazeno 941 x
Vliv ionosférických vrstev na šíření elektromagnetických vln je dobře patrný například na rozhlasovém středovlnném vysílání. Zatímco přes den je slyšet jen pár nejbližších stanic, po západu Slunce se jejich počet rychle zvýší a po půlnoci jsou slyšet desítky stanic ze vzdáleností tisíců kilometrů. Je to způsobeno nejnižší ionosférickou vrstvou D, která pohlcuje střední vlny a dovolí jejich šíření pouze přízemní vlnou, existuje pouze přes den a její vznik je podmíněn přímým slunečním zářením. Po západu Slunce velmi rychle zaniká a umožní průchod signálu k vyšším vrstvám ionosféry, které jsou na slunečním záření méně závislé, nezanikají zcela po západu Slunce a způsobí odraz signálu na mnohem větší vzdálenost než jakou dovoluje přízemní vlna.
Míra ionizace jednotlivých vrstev je dána především intenzitou slunečního větru, která je závislá na sluneční aktivitě a ta se v čase mění. Je to způsobeno tzv. slunečními cykly, které trvají jedenáct let. Jednotlivé cykly mají tzv. sluneční minima a maxima, během kterých se sluneční aktivita výrazně mění a s tím i podmínky pro šíření elektromagnetických vln. Dalším projevem sluneční aktivity jsou tzv. sluneční skvrny, což jsou ohraničené chladnější oblasti Slunce, které se pozorovateli jeví jako temný flek na slunečním povrchu. Čím větší je počet takovýchto skvrn tím je sluneční aktivita vyšší.
Pokud dojde k tzv. sluneční erupci, je na osvětlené části Země proudem vysokoenergetických částic silně ionizována nejnižší vrstva D, která utlumí šíření krátkovlnných rádiových vln a pokud je erupce dostatečně silná, může dojít k tzv. Dellingerovu jevu, kdy dojde na krátkou dobu k úplnému výpadku rádiového spojení. Tento jev je nejvýraznější v rovníkových částech Země, tedy v oblastech, kde se odehrávala válka v Pacifiku.
Dalším významným faktorem pro funkci rádiového spojení na rádiových vlnách je geomagnetické pole Země. To je rovněž ovlivňováno Sluncem. Pokud na Slunci dojde k erupci, je vyvržen oblak jeho hmoty v plazmatickém stavu, který má vlastní magnetické pole, podobně jako Země. Pokud se takový chuchvalec dostane do blízkosti Země, ovlivní její vlastní magnetické pole, což má za následek tzv. geomagnetickou poruchu. Takováto porucha má za následek zhoršení podmínek pro šíření elektromagnetických vln od dlouhých po krátké a může trvat i několik dnů.
Spojení odrazem od ionosféry je též zatíženo tzv. únikem. Výše popsané ionosférické vrstvy nejsou zcela homogenní, a proto se od nich signál odráží a dále šíří po více cestách. Stejně tak cestu signálu ovlivňují překážky, od kterých se odráží, např. budovy. Na přijímací anténu tedy dopadne více vln s různou fází, což je dáno rozdílnou délkou cesty, kterou absolvovaly. Jednotlivé vlny se zde mohou navzájem sčítat i odečítat, což má za následek kolísání úrovně demodulovaného signálu, které může způsobit zásadní problémy s udržením spojení. Pamětníci si vzpomenou na problémy s duchy u analogového televizního vysílání, které měly stejnou příčinu.
Pro úspěšné navázání a udržení rádiového spojení na dlouhých, středních a krátkých vlnách je tedy třeba splnit řadu podmínek. Musí být použitý vhodný kmitočet, výkon a anténa s ohledem na požadovaný dosah. Volba provozního kmitočtu je závislá na denní/noční době, ročním období a na aktuálních podmínkách pro šíření elektromagnetických vln, daných sluneční činností. Významnou roli zde hraje i zdatnost a zkušenost operátora, který zařízení obsluhuje. A ještě složitější to je v bojových podmínkách.
V následujících řádcích se pokusím nastínit, s jakými problémy se potýkali spojaři na pacifickém bojišti.
Prostředky pro pěchotní rádiové spojení byly po stránce technické skoro vždy zatíženy větším či menším kompromisem. Málokdy bylo možné použít plnorozměrnou anténu, skoro vždy byl výkon radiostanice menší, než bylo třeba, protože limitující je zde hmotnost zařízení. To se samozřejmě promítalo do kvality a úspěšnosti spojení.
Boje probíhaly v rovníkových oblastech, kde je častý výskyt bouřek. Atmosférické výboje produkují rušení, které umí významně narušit rádiový provoz, případně poškodit rádiové zařízení. Pozemní boje zčásti probíhaly v džungli, kde trpí nejen lidé ale také technika. Díky vlhkosti zde vše rychleji koroduje a součástky jsou napadány plísní, což má vliv na spolehlivost techniky. Vlhké a husté rostoucí listy tropických dřevin nepomáhají šíření rádiových vln.
Šíření rádiových vln odrazem od ionosféry ještě nebylo prozkoumáno tak, jak je tomu dnes. V současné době je stav ionosféry celosvětově trvale zkoumán pomocí sítě ionosférických observatoří (u nás je v Průhonicích) a výsledky měření jsou průběžně dostupné na internetu. Sluneční činnost, která má zásadní vliv na ionosféru a magnetosféru Země a tím i na šíření kmitočtů do zhruba 30 MHz je podobně sledována pomocí sítě pozemních observatoří (u nás to je observatoř Astronomického ústavu ČSAV v Ondřejově) a také satelitů. Pomocí takto získaných údajů lze do jisté míry předpovídat vývoj sluneční činnosti a tím i podmínek pro šíření dlouhých, středních a krátkých vln, výsledky jsou také volně dostupné na internetu (v současné době např. https://www.solarham.com). Pro plánování spojení dnes existují webové stránky (v době psaní tohoto textu např. https://www.voacap.com), na kterých stačí zadat, odkud a kam se chceme spojit, a takováto aplikace spočítá nejvhodnější provozní kmitočet a pravděpodobnost úspěšnosti spojení. Nic z toho tehdejší spojaři k dispozici samozřejmě neměli, plánování spojení bylo z velké části založeno na zkušenostech a intuici.
Jakkoliv hraje činnost spojařů zásadní roli v jakékoliv vojenské operaci, nejedná se o čtenářsky či divácky atraktivní téma, na rozdíl od například výsadkářů či speciálních jednotek. Spojaři v Pacifiku nikdy nevztyčili vlajku na dobytém ostrově, a pokud se o nich beletrie či film vůbec zmíní, tak je to zpravidla takovým způsobem, který vyvolává dojem, že stačilo zahulákat do mikrofonu „tady orel tady orel jak mě slyšíte“ a spojení bylo hotové.
Účelem tohoto textu není jen stručný a silně zjednodušený nástin problematiky rádiového spojení, ale také vzdání pocty spojařům na pacifickém bojišti, kteří v podmínkách pro dnešního zhýčkaného Středoevropana naprosto nepředstavitelných dokázali splnit své úkoly a významně přispěli k porážce Japonska.
Zdroje:
Žalud Václav – Vysokofrekvenční přijímací technika, SNTL 1986
Švanda Michal – Slunce, AVENTINUM 2012, ISBN 978-80-7442-024-5
Procházka Miroslav – Antény, encyklopedická příručka, BEN 2000, ISBN 80-86056-59-7
Časopis - Amaradio Electus 2001
https://www.usni.org
https://www.radioblvd.com/wwii_communic ... _part1.htm
www.aldebaran.cz/
https://www.navy-radio.com/xmtrs/ww2/teb/teb-26-01.JPG
https://www.navy-radio.com/xmtrs/ww2/tb ... b35-01.jpg
https://hackaday.com/2019/12/12/wwii-ai ... f-history/
https://en.wikipedia.org/wiki/SCR-284#/ ... ration.png
https://en.wikipedia.org/wiki/SCR-300#/ ... Scr300.png
https://en.wikipedia.org/wiki/SCR-536#/ ... SCR536.png
https://ussslater.org/radio-room
https://edu.techmania.cz/cs/encyklopedi ... diove-vlny
http://geologie.vsb.cz/jelinek/tc-atmosfera.htm
https://ussslater.org/radio-room
https://edu.techmania.cz/cs/encyklopedi ... diove-vlny
http://geologie.vsb.cz/jelinek/tc-atmos ... 47ab5f122/
https://cs.wikipedia.org/wiki/Dellinger ... _solar.jpg
