Маскировка и демаскировка
Д-р техн. наук, проф. А. А. Гершун
Маскировка в широком смысле этого слова есть совокупность мероприятий, служащих для защиты живой силы и материальных средств путем затруднения их обнаружения, распознавания и уничтожения противником. Как о частных случаях можно говорить о тактической и стратегической маскировке, об оптической, акустической, радиотехнической маскировке и т, п. Круг рассматриваемых в этой статье вопросов будет ограничен некоторыми общими положениями оптической маскировки.
Очертим точнее содержание этого понятия. Объект легче всего может быть распознан противником вследствие того, что он обладает оптическими характеристиками, отличающими его от окружающей среды и определяющими характер самого объекта и его деятельности. Так, например, корабль на море выдается тем, что корпус его пропускает и отражает лучистую энергию не так, как воздух и вода, на фоне которых он проектируется, что корпус его излучает энергию не так, как окружающая его среда, что ночью на корабле имеются осветительные, сигнальные и другие видимые глазом и невидимые, но выявляемые другими приборами, огни.
Оптическая маскировка и ставит своей целью изменить признаки, характеризующие объект как тело и как генератор лучистой энергии в оптическом ее интервале. Поскольку вопросы маскировки всегда и в каждом частном случае тесно переплетены с вопросами демаскировки, оптическую маскировку можно определить и как борьбу с теми демаскирующими признаками, которые обусловлены светом, или, говоря шире, переносом лучистой энергии.
Оптическая маскировка и демаскировка — своеобразная специальность, базирующаяся прежде всего на наблюдательности, здравом смысле и сообразительности, а также и на данных целого ряда наук, как-то: военных, естественных, физико-математических и технических. Маскировка не менее тесно связана с искусством: архитектурой и живописью. Пожалуй, даже правильнее всего говорить об искусстве маскировки и науке демаскировки.
Объекты оптической маскировки весьма разнообразны. Маскируется на фронте и индивидуальный боец и воинские сооружения, предметы их вооружения и передвижения. Объектами маскировки стали отдельные промышленные предприятия и целые населенные пункты, железнодорожные, водные и шоссейные пути и вообще транспорт со всем его подвижным составом и, сооружениями и т. п. Опыт текущей войны особенно подчеркнул, что маскировке тыла должно придаваться не меньшее значение, чем маскировке фронта.
Маскировку можно классифицировать не только по признаку объекта, к которому она применяется (армейская маскировка, морская маскировка, маскировка промышленных сооружений и т. п.), но и по тому, маскируется ли сам объект, т. е. его объемные и поверхностные свойства как тела, или тот или иной вид функциональной деятельности объекта. По этому признаку следует прежде всего выделить структурную маскировку (маскировку вида объекта) и светомаскировку (маскировка деятельности объекта). Вопросы структурной маскировки особо существенны для дня, хотя имеют определенное значение и для темной части суток, если учесть лунные ночи, использование прожекторов, светящих авиабомб и т. п. Вопросы светомаскировки существенны только для ночи.
Начнем обзор с общих задач структурной маскировки, как условно на звана нами маскировка вида объекта, относя сюда, в частности, вопросы защитной и камуфляжной окраски и других специально маскировочных видоизменений одежды бойцов и их снаряжения, предметов вооружения, кораблей, самолетов, танков, автомашин, военных сооружений, мостов, электростанций, жилых домов и т. п. У лиц, мало знакомых с вопросами маскировки, часто имеется неправильное представление о том, что задача сводится к тому, чтобы сделать объект невидимым. Однако такую конечную цель не всегда можно перед собой ставить. Так, например, сделать корабль в открытом море абсолютно невидимым нельзя. Приходится довольствоваться более скромными задачами, например, затруднить обнаружение корабля на больших дистанциях или на фоне берега, затруднить определение класса корабля, курса, которым он движется, или, что еще лучше, обмануть противника, создать у него неправильное представление о типе корабля и направлении его движения. Нельзя скрыть населенный пункт или даже отдельную группу сооружений (например, завод), существование которых, если они хоть сколько-нибудь значительны, всегда следует считать известным противнику. Зная хотя бы примерно местонахождение и конфигурацию объекта, данные о которых могут быть предварительно уточнены путем проведения аэрофотосъемки с больших высот, бомбардировщики противника, пользуясь исчислением пути и наземными ориентирами (реками, железными и другими дорогами и т. п.), могут, если им не помешает противовоздушная оборона, достаточно точно выйти к району цели и ее разыскать. Умелая маскировка путем проведения целого комплекса мероприятий (затруднение правильного использования ориентиров, создание ложных объектов, обработка прилежащих участков, строительные наделки на крышах, соответственная окраска зданий и т. п.) может заставить противника искать, вглядываться, сопоставлять, соображать, т. е. терять драгоценное для него время, особенно в тех условиях, когда «промедление смерти подобно».
Исходное принципы для структурной маскировки следует брать, исходя из наблюдения и изучения законов природы; недаром опыт показывает, что хорошие охотники, попав в армию, особо умело маскируются. Биологи уже многое дали и еще больше могут дать для выявления кардинальных приемов маскировки, поскольку эти приемы являются одним из существеннейших факторов в арсенале средств борьбы за существование.
В природе мы встречаем наиболее совершенный прием маскировки, при котором тело животного неотличимо по своим оптическим свойствам от окружающей его среды. Для достижения такого эффекта необходимо, чтобы поверхность тела была гладкой, чтобы на ней не происходило рассеяние света, чтобы показатели преломления тела животного и окружающей его среды примерно совпадали, чтобы лучи света не отражались и не изменяли своего направления при прохождении через тело животного и, самое главное, чтобы показатель поглощения тела животного заметно не превосходил показатель поглощения света средой, т. е. чтобы животное было так же прозрачно, как и среда, не экранируя находящегося сзади предмета и не создавая теней. Прозрачный предмет, помещенный в прозрачную среду с тем же показателем преломления, невидим. На этом основан один из способов измерения показателя преломления стекла, при котором испытуемый образец последовательно погружается в жидкости с различными показателями преломления.
Достаточно привести пример обычных черноморских медуз и используемых рыболовами в качестве наживки усиков, как там называют обитателей моря — прозрачных креветок.
В воздухе этот прием маскировки уже не может быть использован, поскольку всякое твердое тело значительно сильнее преломляет свет, чем воздух. В воздухе для маскировки может служить прозрачность тела (пример — прозрачные крылья насекомых). Как впервые отметил Релей, прозрачное тело, даже в среде с другим показателем преломления, видно только благодаря неравномерности освещения, т. е. неодинаковой яркости лучей, поступающих к этому телу по различным направлениям. Американский физик Вуд иллюстрировал это положение столь же простой, сколь и остроумной демонстрацией, поместив граненую пробку от графина внутрь полого шара, равномерно окрашенного изнутри светящейся краской. Наблюдателю, смотрящему через отверстие внутрь шара, пробка была невидна. Германия в войну 1914—1918 гг. проводила эксперименты с самолетами с прозрачными крыльями. Развитие техники изготовления прозрачных пластмасс, появление методов значительного ослабления рефлекса от поверхности стекла делают допустимыми фантазии о соответственных приемах маскировочной техники будущего, например, об оптически и магнитно необнаруживаемых морских минах с прозрачным корпусом, наполненным прозрачным взрывчатым веществом.
В природе мы находим, и притом в весьма совершенном виде, и другой маскировочный прием, а именно защитную окраску, т. е. окраску под цвет того основного фона, на котором протекает жизнь данного животного. Достаточно напомнить о белой окраске животных полярных стран, серо-желтой окраске животных пустынь, изумрудно-зеленой окраске животных, скрывающихся среди листвы. Окраска некоторых древесных лягушек, маленьких ящериц, лиственных насекомых тропических лесов изумительно подражает по своим оптическим характеристикам хлорофиллу — зеленому пигменту, которым обусловлен цвет листвы.
Для того чтобы маскировка была полной, необходимо, чтобы в каждом участке спектра и в каждом направлении наружный покров тела отражал столько же света, сколько и фон. Здесь уместно привести следующую выдержку из книги «Жизнь растений» К. А. Тимирязева: «...получаемый нами от растения зеленый цвет не чисто зеленый, а смесь зеленого и красного. В справедливости этого можно убедиться весьма простым и любопытным способом. Самое обыкновенное, встречающееся в продаже синее стекло, поглощая зеленые лучи, пропускает часть красных. Понятно, что если смотреть через такое стекло на зеленую растительность, та оно, поглощая посылаемые в наш глаз зеленые лучи, будет допускать до него только красные. Это — просто синие очки, но стоит их только надеть и весь мир представляется «в розовом свете». Под ясным синим небом развертывается фантастический ландшафт с кораллово-красными лугами и лесами. На этот факт не мешало бы обратить внимание иным живописцам, нередко угощающим в своих ландшафтах невозможной, никогда не виданной малахитовой зеленью. По всей вероятности, в этих неудачных попытках художники стремятся изобразить возможно чистый зеленый цвет, между тем как цвет растительности именно смешанный—зелено-красный». Совет, который К. А. Тимирязев давал художникам, конечно, должен являться заветом и для маскировщиков, и о примере с синими очками, который он приводит, им никогда не следует забывать. Недостаточно хотя бы совершенно точно подогнать цвет объекта к цвету фона, поскольку даже это еще не гарантирует того, что в каждом участке спектра объект и фон отражают (или, соответственно, пропускают) свет одинаково. Человек не способен точно судить о распределении по спектру поступающего в его глаз света; равенство по цвету, колориметрическое равенство, еще не свидетельствует об оптическом тождестве. Достаточно перед глазом поставить разумно выбранное цветное стекло или цветную пленку (светофильтр), чтобы две поверхности, сливающиеся для невооруженного глаза друг с другом, стали отличными и по яркости и по цвету. Так, например, ясно, что через очки, о которых пишет К. А. Тимирязев, зеленая окраска скрадывающейся в листве крыши может выявиться в виде пятна на красном фоне.
Применение светофильтров — не единственный прием, могущий демаскировать окрашенный защитной окраской объект. Предположим даже, что в пределах видимой части спектра спектральные кривые отражения объекта и фона точно совпадают. В этом случае светофильтры не помогут, но противник все же сможет выявить объект, пользуясь не визуальной (разведкой глазом), а инструментальной разведкой. Все знают, что в настоящее время широко применяется инфракрасная аэрофотосъемка, т. е. аэрофотосъемка на специальных фотоматериалах через черный светофильтр, не пропускающий видимых лучей, но пропускающий невидимые лучи, лежащие за красной частью спектра. Как пишет в своем курсе оптики Вуд, впервые применивший в 1909 г. инфракрасную съемку «на таких фотографиях листва кажется снежно-белой но сравнению с угольно-черным небом, а далекие горы, полностью закрытые дымкой на обычной фотографии, вырисовываются очень ясно». Электронно-оптические преобразователи дают возможность прямого видения в невидимых инфракрасных лучах. Следовательно, идеальная недемаскируемая защитная окраска должна удовлетворять следующему тактико-техническому заданию: в каждом участке видимого спектра и прилежащих к нему областях невидимых лучей краска должна так же отражать свет, как и фон, под который она подобрана. Если учесть, что каждый природный фон имеет определенную фактуру, т. е. яркость его по различным направлениям падающего света различна, то ясно, что недостаточно добиться сливания объекта по яркости с фоном, производя наблюдение только в одном направлении. Добившись в этом направлении фотометрического равенства, мы еще не гарантируем его соблюдения по другим направлениям (пример — поверхность объекта несколько более «зеркалит», чем фон). Итак, выдвигается и второе требование о том, чтобы фактура объекта и фона совпадали.
При соблюдении этих требований всегда следует к тому же учитывать, что различные участки поверхности маскируемого объекта имеют различный наклон и, следовательно, неодинаково освещены. Интересно отметить, что защитная одноцветная и равносветлая по всему телу окраска свойственна по преимуществу небольшим животным. Объяснение непригодности имитирующей однотонной окраски для больших животных заключается в эффекте света и тени, выявляющем формовку и рельеф тела. Чтобы обеспечить эффективную маскировку, природа устраняет различие в освещенности различно наклонных элементов тела, придавая им разные коэффициенты отражения. Вспомним черную спинку и белое брюшко многих птиц и рыб; такая окраска обусловлена тем, что световое поле как в атмосфере, так и в толще моря характеризуется преимущественным направлением падения света сверху вниз и, следовательно, большей освещенности сверху, чем снизу. Биологи называют этот закон окраски принципом Эббота Тайера, по имени американского художника, впервые его сформулировавшего в 1902 г. Рассмотрим в качестве примера вопрос об окраске птиц. Хищнику сверху — птица видна на темном фоне земли, хищнику снизу — на светлом фоне неба. Лишь при соблюдении того условия, что коэффициент отражения обратно пропорционален соответствующей данному наклону освещенности, яркость объекта может быть одинаковой и, в частности, равной яркости фона. Сплошная однотипная окраска белого медведя не является исключением из этого общего закона окраски больших животных, ибо в условиях снежного покрова световое поле является почти равномерным, и брюхо медведя столь же сильно освещено, как и его спина.
При решении задач имитирующей окраски необходимо учитывать также наличие собственных и падающих теней. Соответствующий маскировочный эффекту природе часто создается темными полосами пересекающими тело животного; правда, они играют и другую роль, о чем речь будет идти ниже. Этим же приемом в настоящее время повседневно пользуются и маскировщики.
Вопросы защитной окраски естественно чрезвычайно усложняются динамичностью условий природного освещения. Задачи маскировки на неизменном одноцветном фоне (например, зимней маскировки на фоне снега) являются, отвлекаясь от приемов практического их разрешения, простейшими. Вследствие смены времен года, а также и движения объекта, если он этой способностью обладает, обычно приходится решать более чем трудно выполнимую задачу маскировки под переменные фоны. В природе мы находим примеры блестящего разрешения этой задачи. Каждому известно, что у ряда животных, параллельно с сезонными изменениями цвета фона, происходит и соответствующее изменение окраски наружного покрова. По данным работ школы Шулейкина некоторые рыбы обладают способностью абсолютной маскировки, точно копируя путем пигментации спектральную кривую отражения фона, в то время как человек может разбираться в спектральном составе поступающего в его глаз света лишь колориметрически — по воспринимаемому цвету, т. е. по весьма укрупненным показателям. Автор работы по этому вопросу Лукьянова, заканчивая свою статью, пишет: «Рыба воспринимает распределение энергии в спектре, которое человек не в состоянии воспринять без помощи спектрофотометра». Американский физиолог Маст помещал в аквариуме камбалу на синий, красный, зеленый и желтый фон, и она успешно перекрашивалась во все соответствующие цвета. Более того, камбала способна копировать не только окраску грунта, но и рисунок его, в чем легко убедиться, наблюдая камбалу, лежащую на гальке в аквариуме. Приводим из книги П. Ю. Шмидта «Организм среди организмов» иллюстрацию (рис, 1), показывающую изменение окраски камбалы, когда на дне аквариума нанесен шахматный узор.
По ознакомлении с данными биологов по покровительственной окраске у физика поневоле возникают маскировочные фантазии, отображаемые в первом приближении хотя бы следующей принципиальной схемой. Объект подсвечивается тремя цветными потоками, величина и распределение которых автоматически регулируются в зависимости от яркости, цвета и рисунка фона таким образом, чтобы обеспечить наибольшее с ним оптическое слияние. Еще более дальними мечта ли являются мысли о красках, изменяющих свои оптические свойства в зависимости от условий освещения. Пока что приходится довольствоваться использованием другого, также взятого из природы, приема. Маскируемый объект окрашивается пятнами, часть которых на данном фоне выпадает, тем самым затрудняя восприятие целого.
Природа показывает нам еще один способ автоматической подгонки под фон, а именно прием, который можно назвать зеркальной маскировкой. Большинство рыб, плавающих в верхних слоях водоемов, имеет зеркальную чешую. Это весьма эффективный прием маскировки, в чем каждый может убедиться, спуская с лодки в воду отвесно зеркало. Погруженная в воду часть исчезает, сливаясь и по яркости и по цвету с фоном воды. При водолазных спусках можно наблюдать рыб в толще моря, т. е. при реальных условиях освещения. Когда мимо проплывает стайка рыб, то чешуя тех из них, которые находятся выше наблюдателя, кажется светлой и благодаря серебристому блеску уподобляется светлому потолку моря, а чешуя тех рыб, которые плавают ниже наблюдателя, кажется такой же темной, как и темные их спинки и фон нижележащих слоев воды.
Всем вышеперечисленным приемам маскировки учит нас природа. У нее же мы можем научиться и другому приему, а именно камуфляжу. Многие животные имеют, как бы в нарушение принципов фотометрической маскировки, резко выраженные и резко контрастирующие пятна и полосы, как, например, черные и бледножелтые полосы у ягуара и зебры. В данном случае целям обмана служит уже не только область физических фактов, но и психология. Такая пятнистость окраски не только разрушает непрерывность поверхности и контуров, но и вызывает определенное смятение чувств у противника, поскольку при рассматривании сам рисунок настолько овладевает его вниманием, что зрительный образ, особенно если он кратковременен, не вызывает картины определенного животного, а тем более затрудняет, например, оценку положения и направления его движения. Этот прием природы получает под названием камуфляжа широкое применение в военной технике. Можно было бы назвать еще много природных приемов маскировки, перенесенных в военную технику, но и тех примеров, которые приведены достаточно для иллюстрации того положения, что над вопросами маскировки, столь в настоящее время актуальными, должны работать не только военные специалисты, инженеры, физики, химики, архитекторы, но и ученые таких специальностей, как биология и экспериментальная психология. Опыт иностранных государств это подтверждает. Так, например, основоположником морского камуфляжа считается английский естественник Джон Грехам Керр. В молодости он много путешествовал, охотился в разных частях света. В 1895 г. ему пришлось быть на открытии Нильского канала и наблюдать одноцветно окрашенные французские и германские военные корабли. Керру бросилось в глаза, как мало человек использует для военных целей приемы природы, на которые, казалось бы, его должна была бы наталкивать простая наблюдательность. Вся структура наблюдавшихся им кораблей воспринималась правильно, тени не были разбиты, узор корабля не раздроблен, перспектива не искажена. В 1914 г. Керр представляет докладную записку Уинстону Черчиллю, который был тогда первым лордом адмиралтейства. В ней он предлагает использовать в окраске кораблей резко контрастирующие пятна. Приведем следующее место из его доклада: «Разрушение правильности контуров легко достигается с помощью резкой разницы оттенков.
Сплошная однородная окраска делает объект заметным. Нанесение резко контрастирующих пятен создает впечатление излома поверхности». Предложение Керра встречается несколько настороженно, «профессорская» затея вначале иногда вызывает и усмешки, но постепенно камуфляж начинают признавать и торговые моряки и расчетливые подводники. Независимо от Англии, опыты велись и в других странах, в том числе и в России, и к концу войны 1914—1918 гг. было камуфлировано большинство торговых кораблей и ряд боевых кораблей. Прием камуфляжа использует не только флот, но и армия и авиация. Опыт текущей войны показал, что камуфляж, несмотря на новые факторы, не потерял своего значения. Приводим в качестве иллюстраций образцы камуфляжа в 1941 г. двух германских кораблей. На рис. 2 изображен сторожевой корабль, на рис. 3 охотник за подводными лодками. При такой окраске кораблей командиру-подводнику, имеющему возможность лишь весьма кратковременного наблюдения в перископ, трудно определить необходимые ему для торпедной атаки данные.
Камуфляжная окраска в текущую войну начинает широко применяться не только к кораблям, самолетам, артиллерийским орудиям и другим чисто военным объектам, но и в тылу для маскировки зданий, в первую очередь, заводских корпусов. Вопросы проведения координации маскировочных мероприятий и их контроля приобретают государственное значение. С этой точки зрения исключительно поучительна дискуссии по вопросам маскировочного дела в Англии, где биологи выступили с резкой критикой военного ведомства за недооценку значения науки в вопросах маскировки, многократно поднимая вопрос об этом в палате общин путем соответствующих запросов в августе 1939 г. и в июне 1940 г. английскому правительству. В результате совместных усилий военных специалистов и ученых в Англии было обеспечено наличие четкой и разумной постановки маскировочного дела.
При министерстве государственной безопасности в лице его департамента исследовательских и экспериментальных работ создается организация по маскировке в гражданской обороне. В ее штате работают офицеры, физики, химики, фотографы, инженеры, архитекторы, художники, ботаники. При этой организации состоит консультативный комитет, в число членов которого входят ученые, в том числе и биолог. Из 65 технических офицеров в штате маскировочной организации 61 человек до мобилизации были профессиональными художниками или слушателями художественных школ. Вначале, как признаются англичане, эти лица не были обеспечены должным научным руководством, к тому же они, конечно, не имели опыта, и потому было допущено много ошибок.
Несоразмерно большое значение придавалось методу окрашивания за счет приемов декоративной архитектурной маскировки строительными средствами, к крупным объектам применялся прием одноцветной окраски, наблюдалось естественное у художников чрезмерное увлечение живописью. Как пример наивной попытки маскировки на страницах журнала описывается случай, когда на бетонной градирне была нарисована роща деревьев. Такого рода ошибки в скором времени стали невозможны, и в настоящее время в Англии задача маскировки решается, насколько можно судить по имеющимся данным, весьма умело. Подлежащий маскировке объект, обычно группа фабрично- заводских корпусов, вначале фотографируется с самолета, в ответственных случаях изготовляется модель на специальной установке; при разных условиях освещения производятся опыты по применению различных маскировочных схем, причем выполняются цветные фотографии. По утверждении проекта производится разметка по объекту, окраска, полностью выполняются и другие маскировочные предписания, после чего вновь производится цветная аэрофотосъемка уже замаскированного объекта, на основании которой вводятся необходимые коррективы.
В последнем квартале 1940 г. в Англии происходит дальнейшее организационное укрепление службы маскировки. Четыре существующих организации объединяются в одну, подчиненную министерству государственной безопасности. На эту организацию возлагается подготовка офицеров – маскировщиков. Особо существенное значение уделяется вопросам маскировки вновь строящихся предприятий. Здания, построенные при участии маскировщиков, весьма трудно обнаруживаемы и различимы с самолета.
Статьи по теме
Читайте в любое время
