Ультразвуки человеческое ухо уже не в состоянии воспринять.
Источником ультразвуковых колебаний является пластинка горного хрусталя, или пьезокварца. Если поместить такую пластинку, зажатую между металлическими электродами, в жидкость и подвергнуть ее воздействию радиопередатчика, то она приводится в частые и сильные колебательные движения, которые передаются окружающей жидкости. Чем больше частота колебаний пластинки, тем выше получаемый ультразвук.
Ультразвуки обладают двумя очень важными особенностями. Во-первых, их можно посылать не шаровыми волнами во все стороны, а тонким лучом. Во-вторых, как было известно еще из опытов Вуда и Лумиса, некоторые животные организмы вроде лягушек, мелких рыбок, головастиков, морских ракообразных, попав в ультразвуковое поле, погибают, а некоторые твердые тела, как лед, разрыхляются, разрушаются.
Инженер Крепин использовал обе эти особенности ультразвуков наилучшим образом, чтобы дать своей подлодке зрение, слух и сокрушительное оружие в борьбе с живой и мертвой природой.
Вместе со своим другом, ученым и изобретателем Влась-евым, профессором Московского института по изучению колебаний высокой частоты, он построил аппарат, дававший до нескольких сот миллионов колебаний в секунду. Они нашли методы получения таких мощных колебаний, что пучок ультразвуковых волн, испускаемый их аппаратом, пронизывал водные пространства на расстояние до двадцати километров. Эти аппараты вместе с самопишущими приемниками Крепин установил на носу, на спине, с боков и в киле «Пионера», дав ему таким образом уши, каких не имеет ни одно живое существо в мире.
Но на этом Крепин и Власьев не успокоились. Они пошли дальше и превратили эти уши одновременно и в глаза своей подлодки.
Ультразвуковые лучи, выбрасываемые их аппаратом, отражались встречавшимися препятствиями не с одинаковой силой, а в соответствии с внешней формой этих препятствий. Поэтому ультразвуковой луч возвращался уже измененный. Изобретатели устроили приемную мембрану из тысячи микроскопических мембран. Каждая из них вибрировала в соответствии с силой только того пучочка возвратившегося ультразвукового луча, который падал именно на нее.
При помощи сложного устройства, превращающего звуковую энергию в световую, каждый пучок лучей давал на экране центрального поста подлодки изображение той части встреченного препятствия, от которой он отразился. Тысячи таких изображений от всех микроскопических мембран сливались в одно целое и давали в результате полную внешнюю форму предмета. Такие ультразвуковые «прожекторы» были расположены со всех сторон подлодки и непрерывно посылали на круговой экран центрального поста изображения всего, что встречалось впереди и кругом подлодки в радиусе двадцати километров.
Можно было бы построить такой прожектор, используя звуки обыкновенной, слышимой частоты. Но обыкновенные звуки, распространяясь в воде во всех направлениях, мог услышать любой корабль, оборудованный самым простым гидрофоном. Этого, конечно, ни в каком случае нельзя было допустить. Между тем для ультразвуковых прожекторов «Пионера» из огромного диапазона колебаний – от двадцати тысяч до нескольких сот миллионов в секунду – и их силы можно было подобрать такую комбинацию, которую найти и раскрыть для постороннего представляло бы почти невыполнимую задачу. А если бы даже кому-нибудь и удалось раскрыть эту тайну, то у него не было бы аппаратов, способных принимать ультразвуки такой большой частоты и такой необыкновенной мощности. Эти приемники и излучатели являлись последним изобретением Крепина и Власьева, и их тайна принадлежала великой стране социализма, родине изобретателей.
Эти же ультразвуковые лучи инженер Крепин применил в качестве нового оружия для борьбы с живой и мертвой природой.
Тут ему помог известный зоолог и биолог профессор Лордкипанидзе, давно работавший в Институте экспериментальной медицины над проблемами применения ультразвуковых колебаний в биологии и медицине. Использовав уже готовый излучатель, Крепин и Лордкипанидзе сконструировали ультразвуковую пушку и небольшой ультразвуковой пистолет, которые при различных, точно определенных количествах колебаний способны были убийственно действовать на любую живую ткань и разрушительно – на большинство известных металлов и минералов. Ультразвуковыми лучами, выпускаемыми пушкой или пистолетом, клеточки живого существа приводились в столь быстрые колебания, что разрывались на части, а молекулы металлов и минералов распадались на атомы, разрыхлялись и разрушались.
В тот момент, когда Крепин, Власьев, Лордкипанидзе и ряд работников, помогавших им, заканчивали уже постройку первых своих ультразвуковых аппаратов, оборонная промышленность Советского Союза предложила Крепину обратить внимание на новое открытие советского ученого-изобретателя Блейхмана в области инфракрасных, или невидимых, тепловых лучей.
Невидимые тепловые лучи, большей или меньшей интенсивности, испускаются любым нагретым телом – солнцем, горячим утюгом, жилым домом, теплокровными животными, деревьями и даже рыбами. При помощи особой аппаратуры инфракрасное фотографирование давно и широко применяли в ночное время, в густой туман, в серую, дождливую погоду. Поднявшись ночью на самолете на высоту в пять-шесть тысяч метров, можно было производить снимки с расстояний в пятьсот-шестьсот километров, используя не только теплоту, иногда ничтожную, которую излучают наземные предметы, но и разницу между их температурой и температурой окружающей среды. Уже были известны инфракрасные бинокли для ночного видения, для видения сквозь туман и густой дождь.
Но до работ Блейхмана казалась неразрешимой задача – перехватить в водной среде и превратить в видимое изображение те часто ничтожные по силе инфракрасные тепловые лучи, которые излучают в этой среде ее обитатели и другие находящиеся в ней предметы.
Температура водных животных обычно очень мало превышает температуру окружающей их воды. Лишь водные теплокровные млекопитающие, вроде китов, кашалотов, дельфинов, тюленей, моржей, ламантинов, некогда перешедших для жизни с суши в водную среду, сохраняют высокую температуру тела благодаря своим внешним покровам – толстой коже и толстым слоям подкожного жира. Все остальные водные животные – моллюски, морские звезды, раки, крабы, черепахи, рыбы – почти все тепло, которое они развивают в результате своей мускульной работы и обмена веществ, теряют, отдавая его окружающей их воде. Но все же это тепло они отдают воде не полностью. Небольшая его часть – иногда измеряемая целыми градусами, а иногда не превышающая сотых долей градуса – все же остается в их теле.
Для лучших наземных инфракрасных фотоаппаратов не представляло уже большого затруднения улавливать даже на значительном расстоянии ничтожные излучения очень слабо нагретых тел. Для подводного же инфракрасного фотографирования главным затруднением являлось то, что тепловые лучи, попадая в водную среду, почти целиком жадно поглощались или отражались ею. И все же аппаратура Блейхмана была настолько чувствительной, что могла улавливать те почти уже неощутимые для точнейших приборов инфракрасные лучи, которые еще оставались в воде. Правда, улавливать их эти приборы могли всего лишь на расстоянии каких-нибудь пятисот метров от источника излучения. В то же время аппаратура Блейхмана обладала способностью при переходе из водной среды в воздушную действовать, как лучшая наземная установка. Эта аппаратура вместе с тем была чрезвычайно портативной.
Крепин с большой радостью принял предложение работников оборонной промышленности. Он полностью оценил изобретение Блейхмана.